So bereiten Sie mobile Phasen vor – Lösungsmittelmischverhältnisse
Mobile Phase: 50 % wässrige Ethanollösung - Wie würden Sie diese Lösung zubereiten?
Lösungsmittelgemische werden in der Regel anhand von Volumenverhältnissen (v/v) oder Gewichtsverhältnissen (w/w) vorbereitet. Da das Volumen einer Lösung mit der Temperatur variiert, bietet die Vorgehensweise basierend auf Gewichtsverhältnissen eine bessere Reproduzierbarkeit, sie ist jedoch komplizierter. Daher kann man davon ausgehen, dass Gemische meistens auf Basis von Volumenverhältnissen vorbereitet werden. In einigen speziellen Fällen, wie beim Mischen hochviskoser Lösungen wie Aminen, werden jedoch manchmal Gewicht-Volumen-Verhältnisse (w/v) verwendet.
Darüber hinaus können die Notationsmethoden für die Bedingungen der mobilen Phase, je nach Referenzdokument, HPLC-Datenbank oder anderer Quelle, stark variieren.
Es ist äußerst selten, dass die Verfahren zur Zubereitung der mobilen Phase im Detail beschrieben werden, wie z. B. "füge 340 µL Phosphorsäure zu 100 mL Wasser hinzu." Vielmehr wird eine Notation wie "20 % wässrige Acetonitril-Lösung" oder "Acetonitril - Wasser (40:60)" verwendet. Manchmal werden auch Notationsmethoden verwendet, die nicht 100 % ergeben, wie "Acetonitril/Wasser = 21/5" oder "Methanol/Wasser/Phosphorsäure = 95/5/0,3".Es gibt zwar keine einheitliche Methode zur Notation der Zusammensetzung der mobilen Phase, aber die Methode sollte es ermöglichen, diese Zusammensetzung zuzubereiten. Außerdem muss die Analyse unter den angegebenen Bedingungen reproduzierbar sein, und die Notation sollte so klar sein, dass sie richtig verstanden werden kann.
Bedeutung und Zubereitungsmethode der 50 % (v/v) wässrigen Ethanollösung
Angesichts der Notation "Ethanol/Wasser = 1/1" wird die in Verfahren 1 angegebene Methode anscheinend häufig zur Zubereitung verwendet.
Das gleiche Verfahren 1 wird oft genutzt, um Lösungen herzustellen, die als "50 % wässrige Ethanollösung" beschrieben werden. Laut einem Chemiewörterbuch ist jedoch Verfahren 2 die Zubereitungsmethode, die die richtigen Volumenprozent verwendet (siehe Tabelle). Wenn dem so ist, führen die in Prozent und Verhältnissen angegebenen Volumenverhältnisse, wie "1:1", letztendlich zu unterschiedlichen Zusammensetzungen der mobilen Phase. Mit anderen Worten, die Dichte von Lösungsmittelgemischen ist nicht einfach der Mittelwert der Dichten der einzelnen Lösungsmittel. Das heißt, dass die beiden oben genannten Methoden zu unterschiedlichen Zusammensetzungen der mobilen Phase führen. Zum Beispiel beträgt bei etwa Raumtemperatur (25 °C) die Mischung von 50 mL Wasser mit 50 mL Ethanol nicht 100 mL, sondern verringert sich leicht auf etwa 96 mL. In der allgemeinen Praxis wird die einfachere Methode 1 häufiger verwendet. Daher wird empfohlen, dass die Notation in Form eines Verhältnisses wie "XXX/YYY = 2/3" angegeben wird.
Einfluss der Temperatur auf das Lösungsmittelvolumen
Wie oben angegeben, wird die Dichte von Lösungen durch die Umgebungstemperatur beeinflusst. Wenn eine Lösung sofort nach der Entnahme des Mittels aus dem Lager vorbereitet wird, kann ihre Temperatur viel niedriger sein als die Raumtemperatur des Labors, und Gemische, die Methanol und Wasser enthalten, können aufgrund der exothermen Reaktion warm sein. Daher wird empfohlen, die Lösungsmittel vor ihrer Verwendung für eine Weile in ein kaltes oder heißes Wasserbad zu legen, bis sie sich der Raumtemperatur annähern, um mobile Phasen mit guter Reproduzierbarkeit vorzubereiten.
Mischen von Lösungsmitteln mit zwei Pumpen
Isokratische Methoden, die häufig mit organischen Lösungsmitteln und Wasser in der Umkehrphasen-Chromatographie verwendet werden, beinhalten entweder die Verwendung von zwei Pumpen (um zwei Arten von mobilen Phasen in einem Hochdruckgradientensystem zu liefern, und diese dann in einem Mischer oder einem anderen geschlossenen System zu mischen) oder das Vorvermischen der Komponenten in einer Flasche plus eine Pumpe für die Zufuhr. Beachten Sie jedoch, dass diese beiden Methoden zu unterschiedlichen Retentionszeiten führen können, aufgrund von Änderungen der Volumina nach dem Mischen.
Daher sollten Sie immer überprüfen, wie Ihre Lösungsmittel gemischt werden.
Verfahren 1 - Zubereitung von 1 L (ca.) mobiler Phase
1) Messen Sie 500 mL Ethanol mit einem Messzylinder.
2) Messen Sie 500 mL Wasser mit einem separaten Messbehälter.
3) Geben Sie beide Flüssigkeiten in eine Flasche und schütteln Sie gründlich.
Verfahren 2 - Zubereitung von 1 L mobiler Phase
1) Geben Sie 500 mL Ethanol in einen 1 L volumetrischen Kolben.
2) Fügen Sie Wasser hinzu, während Sie den Kolben schütteln.
3) Warten Sie, bis die Temperatur wieder auf Raumtemperatur zurückkehrt (die Temperatur steigt aufgrund der exothermen Reaktion).
4) Füllen Sie mit Wasser auf, bis das Gesamtvolumen 1 L beträgt.
| Name | Definition |
| Molare Fraktion | (Molzahl der betrachteten Komponente) ÷ (Gesamte Molzahl im Gemisch) |
| Gewichtsfraktion | (Grammzahl der betrachteten Komponente) ÷ (Gesamtzahl an Gramm im Gemisch) |
| Volumenfraktion | (Volumen der betrachteten Komponente vor dem Mischen) ÷ (Gesamtvolumen des Gemischs) |
