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【知识分享】甲酸、乙酸、三氟乙酸、磷酸-调节流动相pH添加剂的选择套路

放大字体  缩小字体 发布日期:2024-04-02
核心提示: 在配制流动相时经常会加入一些添加剂来调节pH,那么常见的pH调节剂和缓冲盐对到底有哪些呢,他们能够控制的pH范围又是多少
 在配制流动相时经常会加入一些添加剂来调节pH,那么常见的pH调节剂和缓冲盐对到底有哪些呢,他们能够控制的pH范围又是多少呢?这些工作其实都像是炼金术士的配方一样,有固定的套路,下面我们来一一解密:

首先从不带缓冲能力的调节剂说起,这些化合物通常都是一些小分子的酸或碱,只能改变pH,不具备缓冲能力。

酸类

甲酸:通常使用的浓度在1%以下,能够让水的pH达到二点几的级别。



乙酸:酸性比甲酸略弱,通常使用浓度不超过5%,能够使水的pH到达到二点几的级别。



三氟乙酸:比较强的酸,使用浓度通常不超过0.5%,能使水的pH达到2以下,具有很大的离子强度及一定的离子对作用,是分析蛋白/多肽时常用的添加剂。



以上三种酸最致命的问题在于低波长下的紫外吸收,通常不建议在小于215nm波长的情况下使用,另外就是甲酸/乙酸/三氟乙酸还有比较大的挥发性,时间久了浓度会发生变化。



磷酸:这是一种不挥发性的酸,离子强度也不错,最重要的是,它在低波长紫外区无本底吸收,但是它也存在不少缺点,比如不能兼容质谱方法,对色谱柱寿命影响大等


除此之外,还有一些其他的酸,比如硫酸,盐酸或者柠檬酸,但是都是非常罕见的使用了。


碱类

碱类添加剂常见的是氨水和三乙胺,两者都能让水的pH到达非常高的水平,高到能把硅胶颗粒溶解掉,要慎用,另外就是这两种溶剂通常不太容易很干净,尤其是三乙胺,即使是色谱纯,放的久了也可能会由于变质导致污染。

比起单纯的酸碱,盐类,特别是具有缓冲能力的盐类可以很好的控制流动相的pH值,根据不同缓冲盐中两种盐的配比,可以很容易的配置出一定pH的缓冲溶液。


甲酸盐:

通常在液相色谱中常用的甲酸盐都是甲酸铵,这类盐的溶解度好,完全兼容液质联用的方法,对色谱柱的伤害也比较小,但是缺点是离子强度比较低,另外就是甲酸盐比较容易吸潮,称量的时候比较困难,在流动相里还可能挥发。


与甲酸配合,可以得到甲酸-甲酸铵缓冲体系,大概缓冲能力在pH3~4.5的范围之内,只要调节两者浓度的比例即可。


乙酸盐:

常见为乙酸铵,在使用上,和甲酸盐十分类似,离子强度也不高,与乙酸配合的乙酸-乙酸铵缓冲体系pH的控制能力在pH4~5.5左右。



磷酸盐:

常用的是磷酸的钠盐和钾盐,二者对pH的控制能力十分接近,只是离子强度稍有差异,绝大多数情况下是可以互换使用的,磷酸由于是多元酸,能够形成一氢盐和二氢盐,所以使用磷酸缓冲体系调节pH也是组合比较多,跨度比较大的,并且可以提供较高的离子强度,可惜,磷酸盐流动相体系无法兼容质谱,并且对色谱柱损伤较大。


以磷酸钠盐为例,可以有以下两种组合的缓冲体系:

磷酸-磷酸二氢钠:pH可以达到1.2~3.1左右的范围

磷酸二氢钠-磷酸氢二钠:pH可以达到6.5~8左右的范围。

上述的缓冲对能调节的pH范围指的都是在保持缓冲能力的范围之内,如果仅仅是调节pH的话,范围还可以再扩展一些。

章来源:网络


编辑:songjiajie2010

 
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