在配製流動相時經常會加入一些添加劑來調節pH,那麼常見的pH調節劑和緩衝鹽對到底有哪些呢,他們能夠控製的pH範圍又是多少呢?有固定的套路,下麵我們來一一解密:
首先從不帶緩衝能力的調節劑說起,這些化合物通常都是一些小分子的酸或堿,隻能改變pH,不具備緩衝能力。
酸類
甲酸:通常使用的濃度在1%以下,能夠讓水的pH達到二點幾的級別。
乙酸:酸性比甲酸略弱,通常使用濃度不超過5%,能夠使水的pH到達到二點幾的級別。
三氟乙酸:比較強的酸,使用濃度通常不超過0.5%,能使水的pH達到2以下,具有很大的離子強度及一定的離子對作用,是分析蛋白/多肽時常用的添加劑。
以上三種酸最致命的問題在於低波長下的紫外吸收,通常不建議在小於215nm波長的情況下使用,另外就是甲酸/乙酸/三氟乙酸還有比較大的揮發性,時間久了濃度會發生變化。
磷酸:這是一種不揮發性的酸,離子強度也不錯,最重要的是,它在低波長紫外區無本底吸收,但是它也存在不少缺點,比如不能兼容質譜方法,對色譜柱壽命影響大等等...
除此之外,還有一些其他的酸,比如硫酸,鹽酸或者檸檬酸,但是都是非常罕見的使用了。
堿類
堿類添加劑常見的是氨水和三乙胺,兩者都能讓水的pH到達非常高的水平,高到能把矽膠顆粒溶解掉,要慎用,另外就是這兩種溶劑通常不太容易很幹淨,尤其是三乙胺,即使是色譜純,放的久了也可能會由於變質導致汙染。
比起單純的酸堿,鹽類,特別是具有緩衝能力的鹽類可以很好的控製流動相的pH值,根據不同緩衝鹽中兩種鹽的配比,可以很容易的配置出一定pH的緩衝溶液。
甲酸鹽:
通常在液相色譜中常用的甲酸鹽都是甲酸銨,這類鹽的溶解度好,完全兼容液質聯用的方法,對色譜柱的傷害也比較小,但是缺點是離子強度比較低,另外就是甲酸鹽比較容易吸潮,稱量的時候比較困難,在流動相裏還可能揮發。
與甲酸配合,可以得到甲酸-甲酸銨緩衝體係,大概緩衝能力在pH3~4.5的範圍之內,隻要調節兩者濃度的比例即可。
乙酸鹽:
常見為乙酸銨,在使用上,和甲酸鹽十分類似,離子強度也不高,與乙酸配合的乙酸-乙酸銨緩衝體係pH的控製能力在pH4~5.5左右。
磷酸鹽:
常用的是磷酸的鈉鹽和鉀鹽,二者對pH的控製能力十分接近,隻是離子強度稍有差異,絕大多數情況下是可以互換使用的,磷酸由於是多元酸,能夠形成一氫鹽和二氫鹽,所以使用磷酸緩衝體係調節pH也是組合比較多,跨度比較大的,並且可以提供較高的離子強度,可惜,磷酸鹽流動相體係無法兼容質譜,並且對色譜柱損傷較大。
以磷酸鈉鹽為例,可以有以下兩種組合的緩衝體係:
磷酸-磷酸二氫鈉:pH可以達到1.2~3.1左右的範圍
磷酸二氫鈉-磷酸氫二鈉:pH可以達到6.5~8左右的範圍。
上述的緩衝對能調節的pH範圍指的都是在保持緩衝能力的範圍之內,如果僅僅是調節pH的話,範圍還可以再擴展一些。
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