液相色譜柱的制備制備了兩種尺寸的10b錐型制備液相色譜柱:柱1[50mm@(18→9)mm.id.]和柱2[100mm@(36→18)mm.id.].可視化裝置的柱管材料為有機(jī)玻璃,由于有機(jī)玻璃易被溶劑腐蝕,所以將加工尺寸相同的不銹鋼色譜柱用于考察柱效。在考察流型時(shí),為觀測到清晰的樣品譜帶,柱1的進(jìn)樣量為80LL,柱2的進(jìn)樣量為600LL.在分離樣品時(shí),進(jìn)樣量分別為40和160LL.
流型的研究由于整個(gè)可視化裝置為一體結(jié)構(gòu),因此可以準(zhǔn)確地確定內(nèi)部錐型液相色譜柱入口和出口的位置。將紙質(zhì)標(biāo)尺垂直粘貼在其中一個(gè)垂直平面上,其0刻度位置與錐型液相色譜柱入口處的位置相同,利用該標(biāo)尺就可以準(zhǔn)確地測量樣品譜帶沿柱長方向移動(dòng)的距離。
譜帶在柱內(nèi)的動(dòng)態(tài)過程用肉眼可以清楚地看到譜帶流型的立體圖像。但由于受數(shù)碼相機(jī)記錄系統(tǒng)的限制,只能給出二維照片。為可視化裝置得到的譜帶流型的動(dòng)態(tài)照片??梢钥闯觯瑯悠吩阱F型柱內(nèi)的洗脫過程中能保持平頭塞子狀流型。在(A)中,使用無定形硅膠填料,樣品在柱內(nèi)有明顯的拖尾,使譜帶展寬,降低了分離柱效。(B)使用球形硅膠填料,樣品沒有拖尾。對無定形填料的孔徑分布的測量結(jié)果表明,它含有大量3nm左右的孔分布,由于對小分子樣品有強(qiáng)烈的滯留作用而引起拖尾,而球形硅膠單體中這種孔分布則很少。
從直觀的譜帶流型照片可見,(B)比(A)有更高的柱效。(A)的峰形有嚴(yán)重拖尾,而(B)的峰形對稱性很好,這一結(jié)果用可視化裝置直觀拍攝到的譜帶流型動(dòng)態(tài)照片一致,表明可視化裝置可真實(shí)地反映樣品譜帶在柱內(nèi)的動(dòng)態(tài)過程。
流速對譜帶流型的影響流動(dòng)相的流速可能會影響譜帶流型,即影響錐型柱獲得的平頭塞子狀流型。實(shí)驗(yàn)采用數(shù)碼相機(jī)和自制標(biāo)尺考察了流速對流型的影響,結(jié)果如所示。結(jié)果表明,對于柱長5cm,錐角10b的錐型柱,流速的變化對譜帶流型幾乎無影響,即流速在18mL/min范圍內(nèi),譜帶能保持塞子狀的zui大長度(Lmax)是恒定的。比較曲線a和b可見,球形硅膠填料能保持譜帶為塞子狀的zui大長度比使用無定形填料的長度要長,表明球形填料比無定形填料效果好。
填料粒徑對流型的影響為考察填料的粒徑對10b錐型柱中塞子狀流型的影響,觀察了樣品在20Lm球形硅膠填料上的分離過程。為譜帶流型的動(dòng)態(tài)照片(流速2mL/min),可見在整個(gè)色譜過程中均能保持平頭塞子狀,說明填料的粒徑對錐型柱中的平頭塞子狀流型基本無影響。但是,在進(jìn)樣量和流速相同的情況下,小粒徑填料的色譜柱中的譜帶寬度較小。為填料粒徑不同時(shí)所對應(yīng)的紫外檢測譜圖,(A)的半峰寬為0126min,而(B)的半峰寬為0119min.這與直觀拍攝到的譜帶流型動(dòng)態(tài)照片一致,說明利用可視化裝置可以提供一種直觀有效的評價(jià)制備液相色譜柱柱效的方法。
柱尺寸對流型的影響為考察柱尺寸對流型的影響,將上述獲得很好塞子狀流型的錐型柱(錐角保持不變)等比例放大,得到柱長為10cm的錐形柱。由可見,在已放大的錐型柱內(nèi),樣品在整個(gè)分離過程中仍保持平頭塞子狀,而且流速的改變同樣不會影響譜帶的流型。從譜帶流型照片可以看出,在柱的入口處樣品分配均勻,說明柱頭及分配盤的設(shè)計(jì)合理。
結(jié)果表明,將10b錐型液相色譜柱等比例放大后,總柱效等比例增加,而且由于柱外效應(yīng)的影響減小,柱效還有所提高。
為比較柱尺寸變化對分離度的影響,使用相同的色譜填料和流動(dòng)相(流動(dòng)相3),分別在柱1和柱2上對胭脂紅和亮藍(lán)進(jìn)行了分離。為獲得的紫外檢測譜圖,可見,兩個(gè)樣品在柱1上的分離度Rs1為1152,在柱2上的分離度Rs2為2121,Rs2/Rs1=1145,比2(11414)略高。表明10b錐型柱的尺寸按比例放大后柱效略有提高。