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離子交換對稱性

發布時間: 2021-04-02 23:17:27

A. HPLC用於分析生物鹼應該注意什麼

1、生物鹼HPLC的分析模式
根據HPLC分析生物鹼時所使用固定相性質、流動相組成及極性不同,其分析模式大致可分為:正相吸附色譜法、正相硅膠反相洗脫系統色譜法、反相色譜法及離子交換色譜法。
正相吸附色譜法:通常以硅膠基質為吸附固定相,流動相為不同極性的有機溶劑或不同比例混合溶劑,分離過程主要依靠生物鹼與吸附劑吸附作用的差異實現,為了改善分離,提高溶洗脫能力,常於流動相中加濃氨液、二乙胺、三乙胺等。該法應用於生物鹼分析的文獻較少。
正相硅膠一反相洗脫系統色譜法(NS-RE):通常採用未經化學改性的普通硅膠為固定相,以極性有機溶劑(甲醇、乙腈)和高pH緩沖溶液為流動相,分析包括生物鹼在內的鹼性葯物。該法柱效高,峰形對稱,是簡便有效的方法。在實際應用中,流動相的組成是主要的影響因素,流動相中除含有調節pH 的緩沖鹽外,有時還要三乙胺、溴化四丁基銨等競爭離子或烷基磺酸鈉等對離子。因此,影響保留與分離的主要因素是流動相pH、競爭離子種類及濃度 。
反相高效液相色譜法(RP-HPLC):近年來RP-HPLC應用於生物鹼分析方面的文獻很多,已成為常規的方法。但普通存在色譜峰的展寬拖尾,導致分離效能低,這主要緣於生物鹼結構中鹼性氮原子與固定相未鍵台酸性硅醇基的相互作用。即使是所測生物鹼在較低濃度下,仍常產生峰漂移及峰對稱性差等現象。針對此缺陷,研究工作者從適用於鹼性物質分析的反相填料的設計選擇,流動相中緩沖鹽的使用,流動相添加劑(離子對試劑、有機胺改性劑)等幾方面進行了較為廣泛細致的研究,並取得了一定的進展。
離子交換色譜法:該法以陽離子交換樹脂為固定相,利用質子化的生物鹼陽離子與離子交換劑交換能力的差異而達到分離生物鹼的目的,有關生物鹼高效液相離子交換色譜法的應用報道較少。
2、生物鹼HPLC分析檢測方法
目前,生物鹼HPLC分析檢測方式多以紫外法為主,在定性分析方面,紫外法檢測選擇性低,定性專屬性差。隨著二極體陣列檢測器使用的普及,顯著提高了液相分析檢測的選擇性。此外,根據生物鹼的理化性質,其它檢測方式如熒光法、電化學法、蒸發光散射法亦得到了應用。近年來,液相色譜-質譜聯用技術已應用於生物鹼分析,增強了對生物鹼的定性檢測能力,提高了檢測靈敏度。新的介面技術及離子化方法的發展.使得HPLC-MS在生物鹼的分析中得到較廣泛的應用,近年的文獻報道日漸增多。
3、生物鹼HPLC分析的樣品處理方法
因生物鹼常具有一定的鹼性,一般常用鹼化液液萃取或酸水提取等方法從中草葯、中成葯及生物樣品等較復雜體系中提取純化,以達到富集和去除雜質的目的。近年來,固相萃取(SPE)技術及超臨界流體萃取等現代提取純化技術亦應用於樣品的提取純化。

B. 土壤陽離子交換量為什麼用乙醇洗

土壤陽離子交換量為什麼用乙醇洗
1、稱取通過2mm孔徑篩的風干試樣2g(精確至0.01g)放入100ml離心管中回,加入少量答EDTA-乙酸銨混合液,用橡皮頭玻璃棒攪拌樣品,使其變成均勻泥漿狀,再加EDTA-乙酸銨混合液使總體積達80ml左右,攪拌1-2min,然後用EDTA-乙酸銨混合液洗凈橡皮頭玻璃棒。

2、將離心管成對地放在粗天平兩盤上,加入EDTA-乙酸銨混合液使之平衡,再對稱地放入離心機中,以3000r/min轉速離心3-5min,棄去離心管中清液。如酸性、中性土壤需測定交換性鹽基組成時,則將離心後的清液收集於100ml容量瓶中,用混合液提取劑定容至刻度,作為交換性鉀、鈉、鈣、鎂的待測液。

3、向載有樣品的離心管中加入少量95%乙醇,用橡皮頭玻璃棒充分攪拌,使土樣成均勻泥漿狀,再加95%乙醇約60ml,用橡皮頭玻璃棒充分攪拌l
min,將離心管成對地放在粗天平兩盤上,加乙醇使之平衡,再對稱地放入離心機中,以3000r/min轉速離心3-5
min,棄去乙醇清液,如此反復3-4次,洗至無銨離子為止。

C. 化學學科的發展進程

【最開始】古時候,原始人類為了他們的生存,在與自然界的種種災難進行抗爭中,發現和利用了火。原始人類從用火之時開始,由野蠻進入文明,同時也就開始了用化學方法認識和改造天然物質。燃燒就是一種化學現象。(火的發現和利用,改善了人類生存的條件,並使人類變得聰明而強大。)掌握了火以後,人類開始食用熟食;繼而人類又陸續發現了一些物質的變化,如發現在翠綠色的孔雀石等銅礦石上面燃燒炭火,會有紅色的銅生成。這樣,人類在逐步了解和利用這些物質的變化的過程中,製得了對人類具有使用價值的產品。人類逐步學會了制陶、冶煉;以後又懂得了釀造、染色等等。這些有天然物質加工改造而成的製品,成為古代文明的標志。在這些生產實踐的基礎上,萌發了古代化學知識。
古人曾根據物質的某些性質對物質進行分類,並企圖追溯其本原及其變化規律。公元前4世紀或更早,中國提出了陰陽五行學說,認為萬物是由金、木、水、火、土五種基本物質組合而成的,而五行則是由陰陽二氣相互作用而成的。此說法是樸素的唯物主義自然觀,用「陰陽」這個概念來解釋自然界兩種對立和相互消長的物質勢力,認為二者的相互作用是一切自然現象變化的根源。此說為中國煉丹術的理論基礎之一。
【公元前4世紀】希臘也提出了與五行學說類似的火、風、土、水四元素說和古代原子論。這些樸素的元素思想,即為物質結構及其變化理論的萌芽。後來在中國出現了煉丹術,到了公元前2世紀的秦漢時代,煉丹術已頗為盛行,大致在公元7世紀傳到阿拉伯國家,與古希臘哲學相融合而形成阿拉伯煉丹術,阿拉伯煉丹術於中世紀傳入歐洲,形成歐洲煉金術,後逐步演進為近代的化學。
煉丹術的指導思想是深信物質能轉化,試圖在煉丹爐中人工合成金銀或修煉長生不老之葯。他們有目的的將各類物質搭配燒煉,進行實驗。為此涉及了研究物質變化用的各類器皿,如升華器、蒸餾器、研缽等,也創造了各種實驗方法,如研磨、混合、溶解、潔凈、灼燒、熔融、升華、密封等。
與此同時,進一步分類研究了各種物質的性質,特別是相互反應的性能。這些都為近代化學的產生奠定了基礎,許多器具和方法經過改進後,仍然在今天的化學實驗中沿用。煉丹家在實驗過程中發明了火葯,發現了若干元素,製成了某些合金,還制出和提純了許多化合物,這些成果我們至今仍在利用。

【真正成為學科意義上的化學】

【16世紀開始】歐洲工業生產蓬勃興起,推動了醫葯化學和冶金化學的創立和發展,使煉金術轉向生活和實際應用,繼而更加註意物質化學變化本身的研究。在元素的科學概念建立後,通過對燃燒現象的精密實驗研究,建立了科學的氧化理論和質量守恆定律,隨後又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律,為化學進一步科學的發展奠定了基礎。
【1775年前後】拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說,開創了定量化學時期,使化學沿著正確的軌道發展。19世紀初,英國化學家道爾頓提出近代原子學說,突出地強調了各種元素的原子的質量為其最基本的特徵,其中量的概念的引入,是與古代原子論的一個主要區別。近代原子論使當時的化學知識和理論得到了合理的解釋,成為說明化學現象的統一理論。接著義大利科學家阿伏加德羅提出分子概念。自從用原子-分子論來研究化學,化學才真正被確立為一門科學。這一時期,建立了不少化學基本定律。俄國化學家門捷列夫發現元素周期律,德國化學家李比希和維勒發展了有機結構理論,這些都使化學成為一門系統的科學,也為現代化學的發展奠定了基礎。
通過對礦物的分析,發現了許多新元素,加上對原子分子學說的實驗驗證,經典性的化學分析方法也有了自己的體系。草酸和尿素的合成、原子價概念的產生、苯的六環結構和碳價鍵四面體等學說的創立、酒石酸拆分成旋光異構體,以及分子的不對稱性等等的發現,導致有機化學結構理論的建立,使人們對分子本質的認識更加深入,並奠定了有機化學的基礎。
【1 9世紀下半葉】熱力學等物理學理論引入化學之後,不僅澄清了化學平衡和反應速率的概念,而且可以定量地判斷化學反應中物質轉化的方向和條件。相繼建立了溶液理論、電離理論、電化學和化學動力學的理論基礎。物理化學的誕生,把化學從理論上提高到一個新的水平。
【二十世紀至今】
二十世紀的化學是一門建立在實驗基礎上的科學,實驗與理論一直是化學研究中相互依賴、彼此促進的兩個方面。進入20世紀以後,由於受到自然科學其他學科發展的影響,並廣泛地應用了當代科學的理論、技術和方法,化學在認識物質的組成、結構、合成和測試等方面都有了長足的進展,而且在理論方面取得了許多重要成果。在無機化學、分析化學、有機化學和物理化學四大分支學科的基礎上產生了新的化學分支學科。
近代物理的理論和技術、數學方法及計算機技術在化學中的應用,對現代化學的發展起了很大的推動作用。19世紀末,電子、X射線和放射性的發現為化學在20世紀的重大進展創造了條件。
在結構化學方面,由於電子的發現開始並確立的現代的有核原子模型,不僅豐富和深化了對元素周期表的認識,而且發展了分子理論。應用量子力學研究分子結構,產生了量子化學。
從氫分子結構的研究開始,逐步揭示了化學鍵的本質,先後創立了價鍵理論、分子軌道理論和佩位場理論。化學反應理論也隨著深入到微觀境界。應用X射線作為研究物質結構的新分析手段,可以洞察物質的晶體化學結構。測定化學立體結構的衍射方法,有X射線衍射、電子衍射和中子衍射等方法。其中以X射線衍射法的應用所積累的精密分子立體結構信息最多。
研究物質結構的譜學方法也由可見光譜、紫外光譜、紅外光譜擴展到核磁共振譜、電子自選共振譜、光電子能譜、射線共振光譜、穆斯堡爾譜等,與計算機聯用後,積累大量物質結構與性能相關的資料,正由經驗向理論發展。電子顯微鏡放大倍數不斷提高,人們以可直接觀察分子的結構。
經典的元素學說由於放射性的發現而產生深刻的變革。從放射性衰變理論的創立、同位素的發現到人工核反應和核裂變的實現、氘的發現、中子和正電子及其它基本粒子的發現,不僅是人類的認識深入到亞原子層次,而且創立了相應的實驗方法和理論;不僅實現了古代煉丹家轉變元素的思想,而且改變了人的宇宙觀。
作為20世紀的時代標志,人類開始掌握和使用核能。放射化學和核化學等分支學科相繼產生,並迅速發展;同位素地質學、同位素宇宙化學等交叉學科接踵誕生。元素周期表擴充了,已有109號元素,並且正在探索超重元素以驗證元素「穩定島假說」。與現代宇宙學相依存的元素起源學說和與演化學說密切相關的核素年齡測定等工作,都在不斷補充和更新元素的觀念。
在化學反應理論方面,由於對分子結構和化學鍵的認識的提高,經典的、統計的反應理論以進一步深化,在過渡態理論建立後,逐漸向微觀的反應理論發展,用分子軌道理論研究微觀的反應機理,並逐漸建立了分子軌道對稱守恆定律和前線軌道理論。分子束、激光和等離子技術的應用,使得對不穩定化學物種的檢測和研究成為現實,從而化學動力學已有可能從經典的、統計的宏觀動力學深入到單個分子或原子水平的微觀反應動力學。
計算機技術的發展,使得分子、電子結構和化學反映的量子化學計算、化學統計、化學模式識別,以及大規模術技的處理和綜合等方面,都得到較大的進展,有的已經逐步進入化學教育之中。關於催化作用的研究,以提出了各種模型和理論,從無機催化進入有機催化和增物催化,開始從分子微觀結構和尺寸的角度核生物物理有機化學的角度,來研究酶類的作用和酶類的結構與其功能的關系。
分析方法和手段是化學研究的基本方法和手段。一方面,經典的成分和組成分析方法仍在不斷改進,分析靈敏度從常量發展到微量、超微量、痕量;另一方面,發展初許多新的分析方法,可深入到進行結構分析,構象測定,同位素測定,各種活潑中間體如自由基、離子基、卡賓、氮賓、卡拜等的直接測定,以及對短壽命亞穩態分子的檢測等。分離技術也不斷革新,離子交換、膜技術、色譜法等等。
合成各種物質,是化學研究的目的之一。在無機合成方面,首先合成的是氨。氨的合成不僅開創了無機合成工業,而且帶動了催化化學,發展了化學熱力學和反應動力學。後來相繼合成的有紅寶石、人造水晶、硼氫化合物、金剛石、半導體、超導材料和二茂鐵等配位化合物。
在電子技術、核工業、航天技術等現代工業技術的推動下,各種超純物質、新型化合物和特殊需要的材料的生產技術都得到了較大發展。稀有氣體化合物的合成成功又向化學家提出了新的挑戰,需要對零族元素的化學性質重新加以研究。無機化學在與有機化學、生物化學、物理化學等學科相互滲透中產生了有機金屬化學、生物無機化學、無機固體化學等新興學科。
酚醛樹脂的合成,開辟了高分子科學領域。20世紀30年代聚醯胺纖維的合成,使高分子的概念得到廣泛的確認。後來,高分子的合成、結構和性能研究、應用三方面保持互相配合和促進,使高分子化學得以迅速發展。
各種高分子材料合成和應用,為現代工農業、交通運輸、醫療衛生、軍事技術,以及人們衣食住行各方面,提供了多種性能優異而成本較低的重要材料,成為現代物質文明的重要標志。高分子工業發展為化學工業的重要支柱。 20世紀是有機合成的黃金時代。化學的分離手段和結構分析方法已經有了很大發展,許多天然有機化合物的結構問題紛紛獲得圓滿解決,還發現了許多新的重要的有機反應和專一性有機試劑,在此基礎上,精細有機合成,特別是在不對稱合成方面取得了很大進展。
一方面,合成了各種有特種結構和特種性能的有機化合物;另一方面,合成了從不穩定的自由基到有生物活性的蛋白質、核酸等生命基礎物質。有機化學家還合成了有復雜結構的天然有機化合物和有特效的葯物。這些成就對促進科學的發展起了巨大的作用;為合成有高度生物活性的物質,並與其他學科協同解決有生命物質的合成問題及解決前生命物質的化學問題等,提供了有利的條件。

【化學發展的趨勢】20世紀以來,化學發展的趨勢可以歸納為:由宏觀向微觀、由定性向定量、由穩定態向亞穩定態發展,由經驗逐漸上升到理論,再用於指導設計和開創新的研究。一方面,為生產和技術部門提供盡可能多的新物質、新材料;另一方面,在與其它自然科學相互滲透的進程中不斷產生新學科,並向探索生命科學和宇宙起源的方向發展。

D. 氫氧型離子交換樹脂含水量測定過程注意事項有哪些

1 原理
將吸收了平衡水量的離子交換樹脂樣品,用離心法除去顆粒外部的水分後,稱取一定量的樣品,用烘乾法除去內部水分,由質量的減少計算樹脂的含水量。
2 儀器和設備

2.1玻璃離心過濾器:如下圖。
2.2電動離心沉澱機:0~4000r/min(可調);

50mL離心管4支。
2.3烘箱:最高溫度200℃,溫度波動±2℃。
2.4架盤天平:感量0.1g,最大稱量100g。
2.5乾燥器:ф250mm,內放硅膠乾燥劑。
2.6稱量瓶:ф50mm×30mm。
2.7秒錶:分度0.02 s。
2.8分析天平:感量0.1mg。
3 試驗步驟
3.1取樣按GB/T 5475—1985《離子交換樹脂取樣方法》進行。
3.2試樣的預處理按GB/T 5476—1996《離子交換樹脂預處理方法》進行。需要將樹脂轉為某一型態時,可將相應的電解質溶液通過上述預處理後的樣品。
3.3將預處理好的樹脂樣品5~15mL裝入離心過濾管內,在另一對稱管內裝入某一樣品或水,然後放在架盤天平兩邊稱量,用電導率(25℃)小於2μs/cm的少量純水調整至兩管質量相同。
3.4將離心過濾管放至電動離心沉澱機內,在2000±200 r/min下離心5 min,用秒錶計時。
3.5取出離心過濾管,將樣品倒入稱量瓶內,蓋嚴。
註:取出離心過濾管時,應防止分離出來的游離水重新進到樹脂層中。
3.6 在已恆重的兩個稱量瓶中分別稱入上述樹脂樣品0.9g~1.3g,准確至1mg。
3.7將稱量瓶敞蓋放入烘箱中,在105℃±3℃下烘2 h。
3.8在烘箱中,將稱量瓶蓋嚴,取出置於乾燥器內,冷卻至室溫(約20min~30min),在分析天平上稱量。
4 允許差
同一實驗室內允許差為0.29 %;
不同實驗室間允許差為1.09 %。

E. HPLC用於分析生物鹼應該注意什麼

1、生物鹼HPLC的分析模式
根據HPLC分析生物鹼時所使用固定相性質、流動相組成及極性不同,其分析模式大致可分為:正相吸附色譜法、正相硅膠反相洗脫系統色譜法、反相色譜法及離子交換色譜法.
正相吸附色譜法:通常以硅膠基質為吸附固定相,流動相為不同極性的有機溶劑或不同比例混合溶劑,分離過程主要依靠生物鹼與吸附劑吸附作用的差異實現,為了改善分離,提高溶洗脫能力,常於流動相中加濃氨液、二乙胺、三乙胺等.該法應用於生物鹼分析的文獻較少.
正相硅膠一反相洗脫系統色譜法(NS-RE):通常採用未經化學改性的普通硅膠為固定相,以極性有機溶劑(甲醇、乙腈)和高pH緩沖溶液為流動相,分析包括生物鹼在內的鹼性葯物.該法柱效高,峰形對稱,是簡便有效的方法.在實際應用中,流動相的組成是主要的影響因素,流動相中除含有調節pH 的緩沖鹽外,有時還要三乙胺、溴化四丁基銨等競爭離子或烷基磺酸鈉等對離子.因此,影響保留與分離的主要因素是流動相pH、競爭離子種類及濃度 .
反相高效液相色譜法(RP-HPLC):近年來RP-HPLC應用於生物鹼分析方面的文獻很多,已成為常規的方法.但普通存在色譜峰的展寬拖尾,導致分離效能低,這主要緣於生物鹼結構中鹼性氮原子與固定相未鍵台酸性硅醇基的相互作用.即使是所測生物鹼在較低濃度下,仍常產生峰漂移及峰對稱性差等現象.針對此缺陷,研究工作者從適用於鹼性物質分析的反相填料的設計選擇,流動相中緩沖鹽的使用,流動相添加劑(離子對試劑、有機胺改性劑)等幾方面進行了較為廣泛細致的研究,並取得了一定的進展.
離子交換色譜法:該法以陽離子交換樹脂為固定相,利用質子化的生物鹼陽離子與離子交換劑交換能力的差異而達到分離生物鹼的目的,有關生物鹼高效液相離子交換色譜法的應用報道較少.
2、生物鹼HPLC分析檢測方法
目前,生物鹼HPLC分析檢測方式多以紫外法為主,在定性分析方面,紫外法檢測選擇性低,定性專屬性差.隨著二極體陣列檢測器使用的普及,顯著提高了液相分析檢測的選擇性.此外,根據生物鹼的理化性質,其它檢測方式如熒光法、電化學法、蒸發光散射法亦得到了應用.近年來,液相色譜-質譜聯用技術已應用於生物鹼分析,增強了對生物鹼的定性檢測能力,提高了檢測靈敏度.新的介面技術及離子化方法的發展.使得HPLC-MS在生物鹼的分析中得到較廣泛的應用,近年的文獻報道日漸增多.
3、生物鹼HPLC分析的樣品處理方法
因生物鹼常具有一定的鹼性,一般常用鹼化液液萃取或酸水提取等方法從中草葯、中成葯及生物樣品等較復雜體系中提取純化,以達到富集和去除雜質的目的.近年來,固相萃取(SPE)技術及超臨界流體萃取等現代提取純化技術亦應用於樣品的提取純化.

F. 簡述hplc級流動相使用前如何處理

一、基質(擔體)

HPLC填料可以是陶瓷性質的無機物基質,也可以是有機聚合物基質。無機物基質主要是硅膠和氧化鋁。無機物基質剛性大,在溶劑中不容易膨脹。有機聚合物基質主要有交聯苯乙烯-二乙烯苯、聚甲基丙烯酸酯。有機聚合物基質剛性小、易壓縮,溶劑或溶質容易滲入有機基質中,導致填料顆粒膨脹,結果減少傳質,最終使柱效降低。

1.基質的種類

1)硅膠

硅膠是HPLC填料中最普遍的基質。除具有高強度外,還提供一個表面,可以通過成熟的硅烷化技術鍵合上各種配基,製成反相、離子交換、疏水作用、親水作用或分子排阻色譜用填料。硅膠基質填料適用於廣泛的極性和非極性溶劑。缺點是在鹼性水溶性流動相中不穩定。通常,硅膠基質的填料推薦的常規分析pH范圍為2~8。

硅膠的主要性能參數有:

①平均粒度及其分布。
②平均孔徑及其分布。與比表面積成反比。
③比表面積。在液固吸附色譜法中,硅膠的比表面積越大,溶質的k值越大。
④含碳量及表面覆蓋度(率)。在反相色譜法中,含碳量越大,溶質的k值越大。
⑤含水量及表面活性。在液固吸附色譜法中,硅膠的含水量越小,其表面硅醇基的活性越強,對溶質的吸附作用越大。
⑥端基封尾。在反相色譜法中,主要影響鹼性化合物的峰形。
⑦幾何形狀。硅膠可分為無定形全多孔硅膠和球形全多孔硅膠,前者價格較便宜,缺點是渦流擴散項及柱滲透性差;後者無此缺點。
⑧硅膠純度。對稱柱填料使用高純度硅膠,柱效高,壽命長,鹼性成份不拖尾。

2)氧化鋁

具有與硅膠相同的良好物理性質,也能耐較大的pH范圍。它也是剛性的,不會在溶劑中收縮或膨脹。但與硅膠不同的是,氧化鋁鍵合相在水性流動相中不穩定。不過現在已經出現了在水相中穩定的氧化鋁鍵合相,並顯示出優秀的pH穩定性。

3)聚合物

以高交聯度的苯乙烯-二乙烯苯或聚甲基丙烯酸酯為基質的填料是用於普通壓力下的HPLC,它們的壓力限度比無機填料低。苯乙烯-二乙烯苯基質疏水性強。使用任何流動相,在整個pH范圍內穩定,可以用NaOH或強鹼來清洗色譜柱。甲基丙烯酸酯基質本質上比苯乙烯-二乙烯苯疏水性更強,但它可以通過適當的功能基修飾變成親水性的。這種基質不如苯乙烯-二乙烯苯那樣耐酸鹼,但也可以承受在pH13下反復沖洗。

所有聚合物基質在流動相發生變化時都會出現膨脹或收縮。用於HPLC的高交聯度聚合物填料,其膨脹和收縮要有限制。溶劑或小分子容易滲入聚合物基質中,因為小分子在聚合物基質中的傳質比在陶瓷性基質中慢,所以造成小分子在這種基質中柱效低。對於大分子像蛋白質或合成的高聚物,聚合物基質的效能比得上陶瓷性基質。因此,聚合物基質廣泛用於分離大分子物質。

2.基質的選擇

硅膠基質的填料被用於大部分的HPLC分析,尤其是小分子量的被分析物,聚合物填料用於大分子量的被分析物質,主要用來製成分子排阻和離子交換柱。

二、化學鍵合固定相

將有機官能團通過化學反應共價鍵合到硅膠表面的游離羥基上而形成的固定相稱為化學鍵合相。這類固定相的突出特點是耐溶劑沖洗,並且可以通過改變鍵合相有機官能團的類型來改變分離的選擇性。

1.鍵合相的性質

目前,化學鍵合相廣泛採用微粒多孔硅膠為基體,用烷烴二甲基氯硅烷或烷氧基硅烷與硅膠表面的游離硅醇基反應,形成Si-O-Si-C鍵形的單分子膜而製得。硅膠表面的硅醇基密度約為5個/nm2,由於空間位阻效應(不可能將較大的有機官能團鍵合到全部硅醇基上)和其它因素的影響,使得大約有40~50%的硅醇基未反應。

殘余的硅醇基對鍵合相的性能有很大影響,特別是對非極性鍵合相,它可以減小鍵合相表面的疏水性,對極性溶質(特別是鹼性化合物)產生次級化學吸附,從而使保留機制復雜化(使溶質在兩相間的平衡速度減慢,降低了鍵合相填料的穩定性。結果使鹼性組分的峰形拖尾)。為盡量減少殘余硅醇基,一般在鍵合反應後,要用三甲基氯硅烷(TMCS)等進行鈍化處理,稱封端(或稱封尾、封頂,end-capping),以提高鍵合相的穩定性。另一方面,也有些ODS填料是不封尾的,以使其與水系流動相有更好的"濕潤"性能。

由於不同生產廠家所用的硅膠、硅烷化試劑和反應條件不同,因此具有相同鍵合基團的鍵合相,其表面有機官能團的鍵合量往往差別很大,使其產品性能有很大的不同。鍵合相的鍵合量常用含碳量(C%)來表示,也可以用覆蓋度來表示。所謂覆蓋度是指參與反應的硅醇基數目占硅膠表面硅醇基總數的比例。

pH值對以硅膠為基質的鍵合相的穩定性有很大的影響,一般來說,硅膠鍵合相應在pH=2~8的介質中使用。

2.鍵合相的種類

化學鍵合相按鍵合官能團的極性分為極性和非極性鍵合相兩種。

常用的極性鍵合相主要有氰基(-CN)、氨基(-NH2)和二醇基(DIOL)鍵合相。極性鍵合相常用作正相色譜,混合物在極性鍵合相上的分離主要是基於極性鍵合基團與溶質分子間的氫鍵作用,極性強的組分保留值較大。極性鍵合相有時也可作反相色譜的固定相。

常用的非極性鍵合相主要有各種烷基(C1~C18)和苯基、苯甲基等,以C18應用最廣。非極性鍵合相的烷基鏈長對樣品容量、溶質的保留值和分離選擇性都有影響,一般來說,樣品容量隨烷基鏈長增加而增大,且長鏈烷基可使溶質的保留值增大,並常常可改善分離的選擇性;但短鏈烷基鍵合相具有較高的覆蓋度,分離極性化合物時可得到對稱性較好的色譜峰。苯基鍵合相與短鏈烷基鍵合相的性質相似。

另外C18柱穩定性較高,這是由於長的烷基鏈保護了硅膠基質的緣故,但C18基團空間體積較大,使有效孔徑變小,分離大分子化合物時柱效較低。

3.固定相的選擇

分離中等極性和極性較強的化合物可選擇極性鍵合相。氰基鍵合相對雙鍵異構體或含雙鍵數不等的環狀化合物的分離有較好的選擇性。氨基鍵合相具有較強的氫鍵結合能力,對某些多官能團化合物如甾體、強心甙等有較好的分離能力;氨基鍵合相上的氨基能與糖類分子中的羥基產生選擇性相互作用,故被廣泛用於糖類的分析,但它不能用於分離羰基化合物,如甾酮、還原糖等,因為它們之間會發生反應生成Schiff 鹼。二醇基鍵合相適用於分離有機酸、甾體和蛋白質。

分離非極性和極性較弱的化合物可選擇非極性鍵合相。利用特殊的反相色譜技術,例如反相離子抑制技術和反相離子對色譜法等,非極性鍵合相也可用於分離離子型或可離子化的化合物。ODS(octadecyl silane)是應用最為廣泛的非極性鍵合相,它對各種類型的化合物都有很強的適應能力。短鏈烷基鍵合相能用於極性化合物的分離,而苯基鍵合相適用於分離芳香化合物。
另外,美國葯典對色譜法規定較嚴,它規定了柱的長度,填料的種類和粒度,填料分類也較詳細,這樣使色譜圖易於重現;而中國葯典僅規定填料種類,未規定柱的長度和粒度,這使檢驗人員難於重現實驗,在某些情況下還浪費時間和試劑。
三、流動相

1.流動相的性質要求

一個理想的液相色譜流動相溶劑應具有低粘度、與檢測器兼容性好、易於得到純品和低毒性等特徵。

選好填料(固定相)後,強溶劑使溶質在填料表面的吸附減少,相應的容量因子k降低;而較弱的溶劑使溶質在填料表面吸附增加,相應的容量因子k升高。因此,k值是流動相組成的函數。塔板數N一般與流動相的粘度成反比。所以選擇流動相時應考慮以下幾個方面:

①流動相應不改變填料的任何性質。低交聯度的離子交換樹脂和排阻色譜填料有時遇到某些有機相會溶脹或收縮,從而改變色譜柱填床的性質。鹼性流動相不能用於硅膠柱系統。酸性流動相不能用於氧化鋁、氧化鎂等吸附劑的柱系統。
②純度。色譜柱的壽命與大量流動相通過有關,特別是當溶劑所含雜質在柱上積累時。
③必須與檢測器匹配。使用UV檢測器時,所用流動相在檢測波長下應沒有吸收,或吸收很小。當使用示差折光檢測器時,應選擇折光系數與樣品差別較大的溶劑作流動相,以提高靈敏度。
④粘度要低(應<2cp)。高粘度溶劑會影響溶質的擴散、傳質,降低柱效,還會使柱壓降增加,使分離時間延長。最好選擇沸點在100℃以下的流動相。
⑤對樣品的溶解度要適宜。如果溶解度欠佳,樣品會在柱頭沉澱,不但影響了純化分離,且會使柱子惡化。
⑥樣品易於回收。應選用揮發性溶劑。

2.流動相的選擇

在化學鍵合相色譜法中,溶劑的洗脫能力直接與它的極性相關。在正相色譜中,溶劑的強度隨極性的增強而增加;在反相色譜中,溶劑的強度隨極性的增強而減弱。
正相色譜的流動相通常採用烷烴加適量極性調整劑。

反相色譜的流動相通常以水作基礎溶劑,再加入一定量的能與水互溶的極性調整劑,如甲醇、乙腈、四氫呋喃等。極性調整劑的性質及其所佔比例對溶質的保留值和分離選擇性有顯著影響。一般情況下,甲醇-水系統已能滿足多數樣品的分離要求,且流動相粘度小、價格低,是反相色譜最常用的流動相。但Snyder則推薦採用乙腈-水系統做初始實驗,因為與甲醇相比,乙腈的溶劑強度較高且粘度較小,並可滿足在紫外185~205nm處檢測的要求,因此,綜合來看,乙腈-水系統要優於甲醇-水系統。

在分離含極性差別較大的多組分樣品時,為了使各組分均有合適的k值並分離良好,也需採用梯度洗脫技術。

反相色譜中,如果要在相同的時間內分離同一組樣品,甲醇/水作為沖洗劑時其沖洗強度配比與乙腈/水或四氫呋喃/水的沖洗強度配比有如下關系:

C乙腈=0.32C 2甲醇+0.57C甲醇
C四氫呋喃=0.66C甲醇

C為不同有機溶劑與水混合的體積百分含量。100%甲醇的沖洗強度相當於89%的乙腈/水或66%的四氫呋喃/水的沖洗強度。

3.流動相的pH值

採用反相色譜法分離弱酸(3≤pKa≤7)或弱鹼(7≤pKa≤8)樣品時,通過調節流動相的pH值,以抑制樣品組分的解離,增加組分在固定相上的保留,並改善峰形的技術稱為反相離子抑制技術。對於弱酸,流動相的pH值越小,組分的k值越大,當pH值遠遠小於弱酸的pKa值時,弱酸主要以分子形式存在;對弱鹼,情況相反。分析弱酸樣品時,通常在流動相中加入少量弱酸,常用50mmol/L磷酸鹽緩沖液和1%醋酸溶液;分析弱鹼樣品時,通常在流動相中加入少量弱鹼,常用50mmol/L磷酸鹽緩沖液和30mmol/L三乙胺溶液。

註:流動相中加入有機胺可以減弱鹼性溶質與殘余硅醇基的強相互作用,減輕或消除峰拖尾現象。所以在這種情況下有機胺(如三乙胺)又稱為減尾劑或除尾劑。

4.流動相的脫氣

HPLC所用流動相必須預先脫氣,否則容易在系統內逸出氣泡,影響泵的工作。氣泡還會影響柱的分離效率,影響檢測器的靈敏度、基線穩定性,甚至使無法檢測。(雜訊增大,基線不穩,突然跳動)。此外,溶解在流動相中的氧還可能與樣品、流動相甚至固定相(如烷基胺)反應。溶解氣體還會引起溶劑pH的變化,對分離或分析結果帶來誤差。

溶解氧能與某些溶劑(如甲醇、四氫呋喃)形成有紫外吸收的絡合物,此絡合物會提高背景吸收(特別是在260nm以下),並導致檢測靈敏度的輕微降低,但更重要的是,會在梯度淋洗時造成基線漂移或形成鬼峰(假峰)。在熒光檢測中,溶解氧在一定條件下還會引起淬滅現象,特別是對芳香烴、脂肪醛、酮等。在某些情況下,熒光響應可降低達95%。在電化學檢測中(特別是還原電化學法),氧的影響更大。

除去流動相中的溶解氧將大大提高UV檢測器的性能,也將改善在一些熒光檢測應用中的靈敏度。常用的脫氣方法有:加熱煮沸、抽真空、超聲、吹氦等。對混合溶劑,若採用抽氣或煮沸法,則需要考慮低沸點溶劑揮發造成的組成變化。超聲脫氣比較好,10~20分鍾的超聲處理對許多有機溶劑或有機溶劑/水混合液的脫氣是足夠了(一般500ml溶液需超聲20~30min方可),此法不影響溶劑組成。超聲時應注意避免溶劑瓶與超聲槽底部或壁接觸,以免玻璃瓶破裂,容器內液面不要高出水面太多。

離線(系統外)脫氣法不能維持溶劑的脫氣狀態,在你停止脫氣後,氣體立即開始回到溶劑中。在1~4小時內,溶劑又將被環境氣體所飽和。

在線(系統內)脫氣法無此缺點。最常用的在線脫氣法為鼓泡,即在色譜操作前和進行時,將惰性氣體噴入溶劑中。嚴格來說,此方法不能將溶劑脫氣,它只是用一種低溶解度的惰性氣體(通常是氦)將空氣替換出來。此外還有在線脫氣機。

一般說來有機溶劑中的氣體易脫除,而水溶液中的氣體較頑固。在溶液中吹氦是相當有效的脫氣方法,這種連續脫氣法在電化學檢測時經常使用。但氦氣昂貴,難於普及。

5.流動相的濾過

所有溶劑使用前都必須經0.45µm(或0.22µm)濾過,以除去雜質微粒,色譜純試劑也不例外(除非在標簽上標明"已濾過")。

用濾膜過濾時,特別要注意分清有機相(脂溶性)濾膜和水相(水溶性)濾膜。有機相濾膜一般用於過濾有機溶劑,過濾水溶液時流速低或濾不動。水相濾膜只能用於過濾水溶液,嚴禁用於有機溶劑,否則濾膜會被溶解!溶有濾膜的溶劑不得用於HPLC。對於混合流動相,可在混合前分別濾過,如需混合後濾過,首選有機相濾膜。現在已有混合型濾膜出售。

6.流動相的貯存

流動相一般貯存於玻璃、聚四氟乙烯或不銹鋼容器內,不能貯存在塑料容器中。因許多有機溶劑如甲醇、乙酸等可浸出塑料表面的增塑劑,導致溶劑受污染。這種被污染的溶劑如用於HPLC系統,可能造成柱效降低。貯存容器一定要蓋嚴,防止溶劑揮發引起組成變化,也防止氧和二氧化碳溶入流動相。

磷酸鹽、乙酸鹽緩沖液很易長霉,應盡量新鮮配製使用,不要貯存。如確需貯存,可在冰箱內冷藏,並在3天內使用,用前應重新濾過。容器應定期清洗,特別是盛水、緩沖液和混合溶液的瓶子,以除去底部的雜質沉澱和可能生長的微生物。因甲醇有防腐作用,所以盛甲醇的瓶子無此現象。

7.鹵代有機溶劑應特別注意的問題

鹵代溶劑可能含有微量的酸性雜質,能與HPLC系統中的不銹鋼反應。鹵代溶劑與水的混合物比較容易分解,不能存放太久。鹵代溶劑(如CCl4、CHCl3等)與各種醚類(如乙醚、二異丙醚、四氫呋喃等)混合後,可能會反應生成一些對不銹鋼有較大腐蝕性的產物,這種混合流動相應盡量不採用,或新鮮配製。此外,鹵代溶劑(如CH2Cl2)與一些反應性有機溶劑(如乙腈)混合靜置時,還會產生結晶。總之,鹵代溶劑最好新鮮配製使用。如果是和乾燥的飽和烷烴混合,則不會產生類似問題。

8.HPLC用水

HPLC應用中要求超純水,如檢測器基線的校正和反相柱的洗脫。

進行HPLC、GC、電泳和熒光分析,或在涉及組織培養時,沒有有機物污染是非常重要的。測高錳酸鉀顏色保留時間的定性方法反應慢,對很低水平的有機物(對HPLC可能還是太高了)不夠靈敏,特別是不能定量。總有機碳(TOC)分析儀(把有機物氧化成CO2,測游離的CO2)常用於I類(NCCLS)水中低濃度有機物的測定。

I類水標准:
NCCLS ASTM
電阻率,MΩ•cm,25℃,最小 10.0 18.0
硅酸鹽,mg/L,最大 0.05 0.003
微粒,µm濾器 0.22 0.2
微生物,CFU/ml 10 分三檔
美國葯典24版(2000年)要求TOC<0.5 mg/L(用標准蔗糖溶液1.19 mg/L),電導率在室溫pH 6時≤2.4 µS/cm(即≥0.42 MΩ•cm)。HPLC級水增加吸收特性:在1cm池中,用超純水作空白,在190nm、200nm和250~400nm的吸收度分別不得過0.01、0.01和0.05。增加不揮發物,≤3ppm(中國葯典純水≤10ppm)。

G. 如何解釋離子交換過程中的穿透曲線和吸附過程

圓錐曲線的解題技巧一、常規七大題型:(1)中點弦問題具有斜率的弦中點問題,常用設而不求法(點差法):設曲線上兩點為(x1,y1),(x2,y2),代入方程,然後兩方程相減,再應用中點關系及斜率公式(當然在這里也要注意斜率不存在的請款討論),消去四個參數。xy0x2y2如:(1)2?2?1(a?b?0)與直線相交於A、B,設弦AB中點為M(x0,y0),則有0?k?0。22ababxy0x2y2(2)2?2?1(a?0,b?0)與直線l相交於A、B,設弦AB中點為M(x0,y0)則有0?k?0aba2b2(3)y2=2px(p>0)與直線l相交於A、B設弦AB中點為M(x0,y0),則有2y0k=2p,即y0k=p.y2典型例題給定雙曲線x?過A(2,1)的直線與雙曲線交於兩點P1及P2,求線段P1P2?1。22的中點P的軌跡方程。(2)焦點三角形問題橢圓或雙曲線上一點P,與兩個焦點F1、F2構成的三角形問題,常用正、餘弦定理搭橋。x2y2典型例題設P(x,y)為橢圓2?2?1上任一點,F1(?c,0),F2(c,0)為焦點,?PF1F2??,ab?PF2F1??。(1)求證離心率e?sin(???);sin??sin?3(2)求|PF1|?PF2|的最值。3(3)直線與圓錐曲線位置關系問題直線與圓錐曲線的位置關系的基本方法是解方程組,進而轉化為一元二次方程後利用判別式、根與系1/27頁數的關系、求根公式等來處理,應特別注意數形結合的思想,通過圖形的直觀性幫助分析解決問題,如果直線過橢圓的焦點,結合三大麴線的定義去解。典型例題拋物線方程y2?p(x?1)(p?0),直線x?y?t與x軸的交點在拋物線准線的右邊。(1)求證:直線與拋物線總有兩個不同交點(2)設直線與拋物線的交點為A、B,且OA⊥OB,求p關於t的函數f(t)的表達式。(4)圓錐曲線的相關最值(范圍)問題圓錐曲線中的有關最值(范圍)問題,常用代數法和幾何法解決。若命題的條件和結論具有明顯的幾何意義,一般可用圖形性質來解決。若命題的條件和結論體現明確的函數關系式,則可建立目標函數(通常利用二次函數,三角函數,均值不等式)求最值。(1),可以設法得到關於a的不等式,通過解不等式求出a的范圍,即:「求范圍,找不等式」。或者將a表示為另一個變數的函數,利用求函數的值域求出a的范圍;對於(2)首先要把△NAB的面積表示為一個變數的函數,然後再求它的最大值,即:「最值問題,函數思想」。最值問題的處理思路:1、建立目標函數。用坐標表示距離,用方程消參轉化為一元二次函數的最值問題,關鍵是由方程求x、y的范圍;2、數形結合,用化曲為直的轉化思想;3、利用判別式,對於二次函數求最值,往往由條件建立二次方程,用判別式求最值;4、藉助均值不等式求最值。典型例題已知拋物線y2=2px(p>0),過M(a,0)且斜率為1的直線L與拋物線交於不同的兩點A、B,|AB|≤2p(1)求a的取值范圍;(2)若線段AB的垂直平分線交x軸於點N,求△NAB面積的最大值。(5)求曲線的方程問題1.曲線的形狀已知--------這類問題一般可用待定系數法解決。典型例題已知直線L過原點,拋物線C的頂點在原點,焦點在x軸正半軸上。若點A(-1,0)和點B(0,8)關於L的對稱點都在C上,求直線L和拋物線C的方程。2/27頁2.曲線的形狀未知-----求軌跡方程典型例題已知直角坐標平面上點Q(2,0)和圓C:x2+y2=1,動點M到圓C的切線長與|MQ|的比等於常數?(?>0),求動點M的軌跡方程,並說明它是什麼曲線。(6)存在兩點關於直線對稱問題在曲線上兩點關於某直線對稱問題,可以按如下方式分三步解決:求兩點所在的直線,求這兩直線的交點,使這交點在圓錐曲線形內。(當然也可以利用韋達定理並結合判別式來解決)x2y2典型例題已知橢圓C的方程??1,試確定m的取值范圍,使得對於直線y?4x?m,橢圓C43上有不同兩點關於直線對稱(7)兩線段垂直問題圓錐曲線兩焦半徑互相垂直問題,常用k1·k2?y1·y2??1來處理或用向量的坐標運算來處理。x1·x22典型例題已知直線l的斜率為k,且過點P(?2,0),拋物線C:y?4(x?1),直線l與拋物線C有兩個不同的交點(如圖)。(1)求k的取值范圍;(2)直線l的傾斜角?為何值時,A、B與拋物線C的焦點連線互相垂直。四、解題的技巧方面:3/27頁在教學中,學生普遍覺得解析幾何問題的計算量較大。事實上,如果我們能夠充分利用幾何圖形、韋達定理、曲線系方程,以及運用「設而不求」的策略,往往能夠減少計算

H. 能不能用離子交換樹脂膜處理含有硫酸銨的溶液,使硫酸銨轉化為硫酸或者用某種方法將硫酸銨除去。

理論上陽離子交換膜是可以實現銨離子的分離的,他不是在膜上的交換,是通過膜把銨離子從膜一側傳導到另外一側。但是膜兩側結構式對稱的,也就是說理論上離子是可以兩個方向自由穿透的,因此還需要加一個驅動力來保證按根離子的方向。所以在裝置上要復雜許多。另外,要使銨離子轉化成H+,要考慮氫離子的來源,氫離子不能來自於膜,膜本身的交換容量有限,如果來自膜等同於膜降解一樣,是一個不可逆的過程。這種方式一般是利用一個電化學過程來實現的。處理的溶液濃度不能太高。
陽離子交換樹脂是一個比較好的選擇,交換容量大,可再生,成本低。如果你想出去硫酸銨,那麼直接用混床樹脂就可以了。但是如果你處理樣品不是水的話,他可能會和你不想出去的東西發生反應,如果你過濃硫酸,那麼也許樹脂馬上就被碳化了。另外樹脂對使用溫度也比較敏感。所以具體問題具體分析。
另外比較簡單的方法是我們知道硫酸銨在水裡成酸性,原因是銨離子水解出質子,因此如果降低樣品的PH值,會促進銨離子的水解,此時對溶液加熱,水解產物分解成氨氣,從你的體系中出來。由於水解產物減少,使得溶液里水解進一步進行,已達到出去銨離子的效果,如果在過程中能夠減壓操作,效果更好。不過這樣在實驗室試試還行,不適合於生產,因為比較耗能。
如果有具體的操作環境,我們可以進一步討論。

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