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平面色谱是开放型的离线的色谱方法,影响平面色谱重现性的因素很多,就展开过程而言,不仅是选择合适的展开方式、相应的展开室和最佳的展开剂,同时必须注意以下问题。
1.相对湿度的影响
在吸附薄层色谱法,特别是应用亲水性吸附剂,如硅胶薄层的展开过程中,空气的相对湿度及展开室中的水蒸气必须严格控制,因为水蒸气与吸附剂之间有很大的亲和力,即使是微量的水蒸气对色谱分离结果也会产生较大影响。
硅胶的硅醇基以氢键形式优先吸附水,物理吸附使硅胶的活度降低,影响了弱极性物质的吸附,化合物的Rr值相应地增大。硅胶薄层的吸水速度很快,活化过的薄层板,在点样过程中会立刻吸附空气中的水蒸气,且在数分钟内达到平衡,吸附水蒸气的量决定于暴露空气中的时间和空气中的相对湿度。
此外,展开时的最佳相对湿度范围决定于溶质和溶剂的极性,随溶质和溶剂极性的增加允许的相对湿度范围也相应地增大。展开剂极性越大,其蒸气取代吸附在薄层上水分子的趋势越大,薄层上吸附水蒸气的影响越小,因此能在一较宽的湿度范围内得到重现性较好的结果。使用极性大的展开剂,空气相对湿度影响不明显。但在多数情况下,应该控制实验时薄层的相对湿度。
2.溶剂蒸气的影响
平面色谱分离过程是在两相未充分平衡的状态下进行的,与柱色谱不同的是除固定相、流动相外,气相也参加了展开过程,因此情况比较复杂。展开室的饱和对分离有明显的影响。展开室的饱和有以下几种方式。
(1)展开室饱和
指展开前及展开中溶剂系统中所有组分在整个气体空间达到平衡,即达到饱和状态。一般只需将展开剂蒸气在展开室中预平衡一定时间。
(2)预吸附
指薄层板的干燥板面对展开室空间气体分子的吸附,即预饱和。
(3)吸附饱和
指薄层板未被溶剂湿润的部分与展开室的饱和气体空间达到平衡状态,即完全饱和.这是预吸附的极限状态。
(4)毛细管饱和
指薄层板所有的自由空隙借毛细管作用被溶剂充满的过程。
在未饱和的展开室中进行薄层分离时易产生边缘效应,但只需用展开剂饱和展开室及薄层板后再进行展开就无此现象产生,饱和时间的长短因展开剂极性以及比例不同而异。
饱和对展开影响很大,因此对展开室的饱和及对薄层或纸的预平衡非常重要,同时在展开时展开室必须保持密闭。
3.温度的影响
展开时环境温度对于纸色谱比薄层色谱的影响大,一是因为纸色谱展开时间较长,二是纸色谱属于分配色谱,组分的分配系数受温度影响比较明显。除有特殊规定外,薄层色谱的展开一般在常温下进行。
4.展距的影响
展开方式对分离的影响是不言而喻的,但展距的影响也是不容忽视的。纸色谱的展距一般为20~30cm,常规薄层色谱展距为10~20cm,高效薄层色谱展距为5-lOcm。在这种展距内得不到分离的组分,增加展距并不能改善分离。因为分离度仅正比于展距的平方根,而增加展距会使斑点扩散反而降低分离度。因此在一般展距内分离不佳时,不能一味增加展距,而应改变展开方式或优化展开剂,以达到理想结果。
5.展开室的放置
展开室应放置在水平、稳定的实验台上,避免阳光直射,离开热源,对光敏感的物质应避光,在暗室中进行展开。
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