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一文解說色譜填料"孔"的由來
發布時間:2021-06-24     作者:axc   分享到:

色譜填料(Chromatographic Media)參數有很多,包括物理參數和化學參數,這其中很多人關注填料顆粒的粒徑,覺得粒徑大小(Particle Size)和粒徑分布(Particle Size Distribution)是決定一款填料是否**的重要參數,覺得粒徑越小,分布越窄填料越好。

當然對于粒徑做上述理解是不錯的,但是相對粒徑,多孔色譜填料的孔(Pore)才是重要的,因為多孔填料與目標物的作用絕大部分(>95%)是發生在填料顆粒的內部,即孔內的,所以孔對于色譜填料才是重要的參數,一款填料孔徑大小(Pore Size)和孔徑分布(Pore Size Distribution),在絕大多數的色譜分離純化中,起到關鍵性作用.

一、色譜填料的孔到底是什么?

很多的色譜書籍里都把孔描述成“孔道”,說的就好像色譜填料的孔就像是在一個球型山體內挖出一個圓柱形隧道一樣,這樣只是讓人容易理解,其實不然,色譜填料的孔沒有那么圓,也沒有那么直,而是一種不規則的形狀,簡單地說就是色譜填料基架(Matrix)中大大小小的不規則凸起之間的縫隙;

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二、色譜填料的孔是怎么來的?

填料的孔其實是在填料母球基架聚合反應及固化過程中,一些不參與聚合反應的惰性物——“致孔劑”(Porogen)所占據的空間,填料母球固化成球后,致孔劑被通過化學溶解或煅燒等方式去除,剩下來的空位就形成了孔,而致孔劑的種類和使用量等決定了孔的大小、形狀、結構和比例等參數。

三與孔相關的一些參數

直接表示孔的參數包括平均孔徑、孔徑分布、孔容(Pore Volume)和孔隙率(Porosity),間接相關的是比表面積(Specific Area);

孔徑表示色譜填料內部縫隙對目標物分子的可通透性,就是上文所述的凸起之間的縫隙空間大小的一種表示,通俗的比喻就是你再把孔看成是圓柱體的直徑,一般用?表示,1?=0.1nm;

孔徑分布,類似于傳統填料的粒徑分布,因為致孔劑形成的凸起之間的縫隙有大有小,所以孔徑的分布屬于高斯分布,其中也包含大孔和小孔,而其中靠近平均孔徑大小的才是**的;

孔容定義為單位質量的多孔顆粒所具備的微孔的容積,單位cm/g或互換單位,大白話就是1克填料內孔體積是多少毫升?

孔隙率是指填料顆粒內部的微孔體積和其表觀體積的比值,表示為百分比;

比表面積是指單位質量的多孔顆粒所具備的所有表面積,包括顆粒外表面和微孔內表面,而絕大部分來自于內表面;

測試多孔顆粒的孔徑分布和比表面積等參數的方法包括氮氣吸附法和壓汞法等


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