实验室如何选择乙腈与甲醇？

张明 0 2024-01-23

分享到

乙腈与甲醇作为实验室使用最多的有机试剂之一，地位不言而喻。在诸多有机试剂中，它们有啥特性能够脱颖而出？流动相为啥基本只用甲醇和乙腈？作为流动相，两者有哪些特点，如何准确选择使用？本期我们对两者的特性、作用与区别等要点内容进行整理，希望对大家有所帮助。

一、乙腈特性及用途

● 乙腈特性

常温常压下为无色透明液体，极易挥发，有优良的溶剂性能，能溶解多种有机、无机和气体物质，与水和醇无限互溶，有类似于醚的特殊气味。

乙腈虽然包“溶”性强，但是也是有脾气的，很危险。乙腈为有毒品，具有燃烧、爆炸性质，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，因其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源引着回燃。同时，乙腈可通过吸入、食入等经皮肤吸收，其致死量为5mL，所以使用人员需做好防护。

● 乙腈在实验室的用途

乙腈（CH3CN）是一种用途相当广泛的有机化工原料，被广泛用作有机合成、医药、农药、表面活性剂、染料等精细化学品的合成原料，以及薄层色谱、纸色谱、光谱、极谱和高效液相色谱（HPLC）的流动相溶剂，也被用作DNA合成/提纯溶剂、有机EL材料合成用溶剂、电子部件的清洗溶剂等，这些用途对乙腈的纯度都有很高的要求。

二、甲醇特性及用途

● 甲醇特性

甲醇（CH3OH），是一种无色透明、易燃、有毒高挥发液体。结构为最简单的饱和一元醇，纯品略带乙醇气味，粗品刺鼻难闻，能无限地溶于水或酒精中。甲醇最早从干馏木材的蒸出液中分离得到，故又称“木醇”或“木酒精”。

甲醇有毒，中毒的潜伏期一般介于12-24小时。致死剂量为30ml，5～10ml为严重中毒，10ml以上可引起失明，可经人体皮肤、呼吸道、胃肠道吸收中毒，所以操作使用时需注意。

● 甲醇在实验室的用途

色谱级甲醇常用于色谱分析、色谱分离、色谱制备。除此之外，甲醇逐步进入到电子级化学品行列，被广泛应用于半导体、光伏太阳能电池、LED和平板显示等领域，用作电子工业清洗剂、有机合成的甲基化剂、防冻剂、浸出剂、萃取剂、清洗剂、稀释剂、脱水剂。

三、两者作为流动相如何选择？

乙腈与甲醇两者都具有毒性，极性也相差不大，但很多实验室更喜欢用甲醇，这与价格有关。乙腈（尤其是HPLC级的），价格较高，实验室考虑成本，会倾向于用甲醇，但是很多文献中所示多用乙腈。那么，作为流动相两者到底如何选？我们来看看两者的特点以及区别。

1. 色谱乙腈特点：

色谱乙腈是指用于色谱分析、色谱分离、色谱制备的乙腈试剂。

色谱乙腈区别于其他HPLC溶剂的独特性质：中等洗脱能力、强溶解能力、能够得到明确的色谱峰、低粘度、相对于醇类和酯类有较低的UV吸收，使其成为最常用的有机流动相组分。

(1) 低UV背景吸收和优异的HPLC梯度洗脱基线，避免了鬼峰及错误结论;

(2) 低固体颗粒及挥发残留，减少了色谱柱的污染及系统堵塞，使用前无需过滤;

(3) 低含水量，避免了正相色谱柱的失活;

(4) 优异的批次稳定性，更换批次时无需更改HPLC标准方法，高通量生产中降低了次品率。

2. 色谱甲醇特点：

色谱甲醇是指用于色谱分析、色谱分离、色谱制备的甲醇试剂。

甲醇洗脱强度与乙腈相当，UV吸收相对其他溶剂也较低，价格上比乙腈便宜很多，毒性也相对小一些。

(1) 甲醇/水混合液使密封件更快地进入溶胀状态，使设备更快进入工作状态；

(2) 气味较轻，且毒性较小；

(3) 对盐类有更好的溶解性（如流动相添加剂中的甲酸铵/乙酸铵等）；

(4) 在较老批次的乙腈中，杂质(丙烯腈、甲基丙烯腈)会产生"鬼影"峰。而对于甲醇来说，该问题知之甚少；

(5) 在碱性pH下更有利于碱的分离；

(6) 在液相方法检测时，甲醇/水混合液中220 ~ 230 nm以上的基线噪声较低。

3. 乙腈与甲醇溶剂参数比较

（1）吸光度

色谱乙腈吸光度值低。在UV检测时，产生的噪声小，因此在进行UV短波长上的高灵敏度分析时，HPLC级乙腈最适宜。在UV检测中的梯度基线上，也是HPLC级乙腈产生鬼峰少。

（2）压力

乙腈在同样的流速下不在柱内增加多余的压力。在水/乙腈，水/甲醇混合液的比率与输液压力的关系中，甲醇与水混合，压力增高；而乙腈同样与水混合，压力较低。

（3）流动相的脱气

乙腈在流动相瓶内进行时(等浓度系统)由于吸热冷却，随着慢慢回到室温，产生气泡，所以要考虑脱气(加温搅拌，过滤膜，He脱气）等。而甲醇与水混合时发热，多余的溶解空气较易变为脱出气泡(脱气容易)。

（4）洗脱能力

同样比例与水混合时，一般情况下，乙腈的洗脱能力更强。特别是混合比例低时，从咖啡因和苯酚的洗脱来看，获得同样的保留时间，乙腈比例只需甲醇比例的一半以下即可。但当有机溶剂100%或与此极接近时，从胡萝卜素和胆甾醇来看，甲醇的洗脱能力常常更强。

（5）峰形

像水杨酸化合物(在邻位上具有羧基或甲氧基的苯酚化合物)等，用乙腈类时拖尾大，用甲醇类可抑制。

像聚合物类反向柱，与硅胶柱相比，往往具有峰型宽的倾向。这在用聚苯乙烯分析柱测试芳香族化合物时很常见。用甲醇时非常显著，而用乙腈时不明显。

总结：通过以上两者的对比来看，粗略地讲，除去成本因素，乙腈的优势总体而言大于甲醇。

但由于乙腈的洗脱能力较强，在某些难分离的样本中，乙腈可能无法分开所有的分析物，我们在实际分析过程仍需要结合实际情况来选择。

值的注意的是，无论选择乙腈还是甲醇，都需要考虑试剂纯度问题，有时选用优级纯，但最好使用HPLC级，可以更多地除去杂质。溶剂中的各种痕量杂质不仅会造成较高的基线和鬼峰，进而影响定性定量分析结果，还可能污染分离柱和堵塞系统，造成仪器故障。这在我们的设备维修案例中，就曾遇到过因实验使用的乙腈品质不好，杂质太多，导致液相色谱柱压力过高的情况。

内容来源：检验检测学习圈

责任编辑：展源

审　　核：何发

实验室如何选择乙腈与甲醇？

相关文章