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乙腈與甲醇作為實(shí)驗(yàn)室使用最多的有機(jī)試劑之一，地位不言而喻。在諸多有機(jī)試劑中，它們有啥特性能夠脫穎而出？流動(dòng)相為啥基本只用甲醇和乙腈？作為流動(dòng)相，兩者有哪些特點(diǎn)，如何準(zhǔn)確選擇使用？本篇對(duì)兩者的特性、作用與區(qū)別等要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行整理，希望對(duì)大家有所幫助。
01
乙腈特性及用途
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乙腈特性
常溫常壓下為無色透明液體，極易揮發(fā)，有優(yōu)良的溶劑性能，能溶解多種有機(jī)、無機(jī)和氣體物質(zhì)，與水和醇無限互溶，有類似于醚的特殊氣味。
乙腈雖然包“溶”性強(qiáng)，但是也是有脾氣的，很危險(xiǎn)。乙腈為有毒品，具有燃燒、爆炸性質(zhì)，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸，因其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源引著回燃。同時(shí)，乙腈可通過吸入、食入等經(jīng)皮膚吸收，其致死量為5mL，所以使用人員需做好防護(hù)。
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乙腈在實(shí)驗(yàn)室的用途
乙腈（CH3CN）是一種用途相當(dāng)廣泛的有機(jī)化工原料，被廣泛用作有機(jī)合成、醫(yī)藥、農(nóng)藥、表面活性劑、染料等精細(xì)化學(xué)品的合成原料，以及薄層色譜、紙色譜、光譜、極譜和高效液相色譜（HPLC）的流動(dòng)相溶劑，也被用作DNA合成/提純?nèi)軇⒂袡C(jī)EL材料合成用溶劑、電子部件的清洗溶劑等，這些用途對(duì)乙腈的純度都有很高的要求。
02
甲醇特性及用途
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甲醇特性
甲醇（CH3OH），是一種無色透明、易燃、有毒高揮發(fā)液體。結(jié)構(gòu)為最簡(jiǎn)單的飽和一元醇，純品略帶乙醇?xì)馕叮制反瘫请y聞，能無限地溶于水或酒精中。甲醇最早從干餾木材的蒸出液中分離得到，故又稱“木醇”或“木酒精”。
甲醇有毒，中毒的潛伏期一般介于12-24小時(shí)。致死劑量為30ml，5～10ml為嚴(yán)重中毒，10ml以上可引起失明，可經(jīng)人體皮膚、呼吸道、胃腸道吸收中毒，所以操作使用時(shí)需注意。
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甲醇在實(shí)驗(yàn)室的用途
色譜級(jí)甲醇常用于色譜分析、色譜分離、色譜制備。除此之外，甲醇逐步進(jìn)入到電子級(jí)化學(xué)品行列，被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光伏太陽能電池、LED和平板顯示等領(lǐng)域，用作電子工業(yè)清洗劑、有機(jī)合成的甲基化劑、防凍劑、浸出劑、萃取劑、清洗劑、稀釋劑、脫水劑。
03
兩者作為流動(dòng)相如何選擇？
乙腈與甲醇兩者都具有毒性，極性也相差不大，但很多實(shí)驗(yàn)室更喜歡用甲醇，這與價(jià)格有關(guān)。乙腈（尤其是HPLC級(jí)的），價(jià)格較高，實(shí)驗(yàn)室考慮成本，會(huì)傾向于用甲醇，但是很多文獻(xiàn)中所示多用乙腈。那么，作為流動(dòng)相兩者到底如何選？我們來看看兩者的特點(diǎn)以及區(qū)別。
1、色譜乙腈特點(diǎn)：
色譜乙腈是指用于色譜分析、色譜分離、色譜制備的乙腈試劑。
色譜乙腈區(qū)別于其他HPLC溶劑的獨(dú)特性質(zhì)：中等洗脫能力、強(qiáng)溶解能力、能夠得到明確的色譜峰、低粘度、相對(duì)于醇類和酯類有較低的UV吸收，使其成為最常用的有機(jī)流動(dòng)相組分。
(1) 低UV背景吸收和優(yōu)異的HPLC梯度洗脫基線，避免了鬼峰及錯(cuò)誤結(jié)論；
(2) 低固體顆粒及揮發(fā)殘留，減少了色譜柱的污染及系統(tǒng)堵塞，使用前無需過濾；
(3) 低含水量，避免了正相色譜柱的失活；
(4) 優(yōu)異的批次穩(wěn)定性，更換批次時(shí)無需更改HPLC標(biāo)準(zhǔn)方法，高通量生產(chǎn)中降低了次品率。
2、色譜甲醇特點(diǎn)：
色譜甲醇是指用于色譜分析、色譜分離、色譜制備的甲醇試劑。
甲醇洗脫強(qiáng)度與乙腈相當(dāng)，UV吸收相對(duì)其他溶劑也較低，價(jià)格上比乙腈便宜很多，毒性也相對(duì)小一些。
(1) 甲醇/水混合液使密封件更快地進(jìn)入溶脹狀態(tài)，使設(shè)備更快進(jìn)入工作狀態(tài)；
(2) 氣味較輕，且毒性較小；
(3) 對(duì)鹽類有更好的溶解性（如流動(dòng)相添加劑中的甲酸銨/乙酸銨等）；
(4) 在較老批次的乙腈中，雜質(zhì)(丙烯腈、甲基丙烯腈)會(huì)產(chǎn)生"鬼影"峰。而對(duì)于甲醇來說，該問題知之甚少；
(5) 在堿性pH下更有利于堿的分離；
(6) 在液相方法檢測(cè)時(shí)，甲醇/水混合液中220~230nm以上的基線噪聲較低。
3、乙腈與甲醇溶劑參數(shù)比較：
（1）吸光度
色譜乙腈吸光度值低。在UV檢測(cè)時(shí)，產(chǎn)生的噪聲小，因此在進(jìn)行UV短波長(zhǎng)上的高靈敏度分析時(shí)，HPLC級(jí)乙腈最適宜。在UV檢測(cè)中的梯度基線上，也是HPLC級(jí)乙腈產(chǎn)生鬼峰少。
（2）壓力
乙腈在同樣的流速下不在柱內(nèi)增加多余的壓力。在水/乙腈，水/甲醇混合液的比率與輸液壓力的關(guān)系中，甲醇與水混合，壓力增高；而乙腈同樣與水混合，壓力較低。
（3）流動(dòng)相的脫氣
乙腈在流動(dòng)相瓶?jī)?nèi)進(jìn)行時(shí)(等濃度系統(tǒng))由于吸熱冷卻，隨著慢慢回到室溫，產(chǎn)生氣泡，所以要考慮脫氣(加溫?cái)嚢瑁^濾膜，He脫氣）等。而甲醇與水混合時(shí)發(fā)熱，多余的溶解空氣較易變?yōu)槊摮鰵馀?脫氣容易)。
（4）洗脫能力
同樣比例與水混合時(shí)，一般情況下，乙腈的洗脫能力更強(qiáng)。特別是混合比例低時(shí)，從咖啡因和苯酚的洗脫來看，獲得同樣的保留時(shí)間，乙腈比例只需甲醇比例的一半以下即可。但當(dāng)有機(jī)溶劑100%或與此極接近時(shí)，從胡蘿卜素和膽甾醇來看，甲醇的洗脫能力常常更強(qiáng)。
（5）峰形
像水楊酸化合物(在鄰位上具有羧基或甲氧基的苯酚化合物)等，用乙腈類時(shí)拖尾大，用甲醇類可抑制。
像聚合物類反向柱，與硅膠柱相比，往往具有峰型寬的傾向。這在用聚苯乙烯分析柱測(cè)試芳香族化合物時(shí)很常見。用甲醇時(shí)非常顯著，而用乙腈時(shí)不明顯。
總結(jié)：通過以上兩者的對(duì)比來看，粗略地講，除去成本因素，乙腈的優(yōu)勢(shì)總體而言大于甲醇。
但由于乙腈的洗脫能力較強(qiáng)，在某些難分離的樣本中，乙腈可能無法分開所有的分析物，我們?cè)趯?shí)際分析過程仍需要結(jié)合實(shí)際情況來選擇。
值得注意的是，無論選擇乙腈還是甲醇，都需要考慮試劑純度問題，有時(shí)選用優(yōu)級(jí)純，但最好使用HPLC級(jí)，可以更多地除去雜質(zhì)。溶劑中的各種痕量雜質(zhì)不僅會(huì)造成較高的基線和鬼峰，進(jìn)而影響定性定量分析結(jié)果，還可能污染分離柱和堵塞系統(tǒng)，造成儀器故障。這在我們的設(shè)備維修案例中，就曾遇到過因?qū)嶒?yàn)使用的乙腈品質(zhì)不好，雜質(zhì)太多，導(dǎo)致液相色譜柱壓力過高的情況。
