(更正一下:之前的流速设置有问题,现改为30毫升每分钟,而不是1毫升每分钟,实验室采用的是高压液相色谱。)
几分钟后,流动相运行平稳,进出硅胶柱的细管中充满了液体,不再存在气泡。
目前样品柱中的样品岿然不动,并没有在溶剂的裹挟下向下移动,这是因为当前的溶剂为纯石油醚,极性非常小。
许秋打开紫外检测器,设置5分钟后A:B的体积比为90:10,也就是缓慢增大流动相的极性。
流动相的极性不能贸然的迅速提升,因为仪器只能控制当下抽取溶剂的比例。
换言之,仪器对流动相溶剂比例的控制是滞后的,硅胶柱中实际流动相的溶剂比例可能是十几秒、几十秒前的比例。
而液相色谱分离、提纯的原理,主要是利用不同分子结构的物质,在色谱柱中移动所需的溶剂极性的临界值不同。
也就是说,一旦流动相的极性过高,同时达到多种组分的临界值,导致这些组分没有被彻底分开,同时随着流动相向下移动,再同时被收集,就意味着实验失败。
那么就要重新拌样、旋蒸、填柱子、过柱子了。
这台液相色谱仪同时只能处理一根柱子,所以许秋在操作的时候,韩嘉莹去把另外两个样品填入小样品柱,完成装样。
之后她没事可做,便搬了个圆凳坐在他旁边围观。
随着时间的推移,A、B溶剂中B的体积分数缓慢提升。
“师兄,还没反应啊,二氯甲烷都20多了,还一动不动的。”
“这说明极性还是不到位,慢慢升吧。”
“感觉过柱子好费溶液呀。”看着旁边溶剂桶的液面已经微微下降,韩嘉莹吐槽了一句。
“是啊,而且是带有反应产物的混合溶剂,想重复利用也比较麻烦,最多用来洗一洗瓶子,”许秋笑了笑,“不过二氯甲烷和石油醚,每种都订了四桶乙酸乙酯订了两桶肯定是够用了一段时间了。”
又过了一会儿,当软件上实时显示着当前B为32时空白硅胶柱中终于出现了一抹红色紫外检测器中也出现了明显的信号。
“动了,它动了。”
“嗯准备干活。”许秋将B维持在30。
硅胶柱中,那一抹红色慢慢的变为一团红色接着又变为一条红色。
当红色的头部到达空白色谱柱的下端后许秋将收集模式从废液模式改为工作模式。
淡红色的溶液随着一根针头喷射入试管架上的1号试管中。
十几秒后,1号试管装满,针头自动移动至2号试管的位置,继续喷射……
许秋也没闲着他用毛细管蘸取了少量1号试管中的溶液然后用石油醚:二氯甲烷1:1配比进行点板。
他对比了此次点板的结果和上午的结果。“只有一个样品点,而且还很浅,从位置来看,是那个主要产物的。”
韩嘉莹则指了指上方的针头。“这边溶液喷的好快,感觉没过多长时间一跟试管就装满了。”
“我们用的是高压液相色谱,流速是30毫升每分钟换算一下,一个试管的容积大约10毫升差不多一分钟四管左右吧,而普通的液相色谱通常仅为1毫升每分钟效率差了几十倍。”许秋笑了笑道:
“现在的压力只有30多个大气压这台仪器的最大承载压力可达100大气压对应的极限流速大概在60毫升每分钟。”
“差距这么夸张呀,”韩嘉莹疑惑道:“那这样的话,不会降低分离效果吗?”
“因为我们只有两个样品点,而且它们的分离程度比较高,所以并不用担心这个问题。”许秋解释道:“之后如果涉及比较难以分离的样品,可以适当的降低流速,提高分离效果。”
随着溶液继续喷射,后面试管中液体的颜色也越来越红。
第一次实操,许秋比较谨慎,每隔五个试管点一次板,判断试管中的组分是否纯净。
幸运的是,均只有一个样品点,而且在硅胶板上的爬升位置也都一致,表明是同一种产物。
二十多分钟后。
“师兄,我们的试管快用完了。”韩嘉莹指了指试管架,现在已经运行到第97号试管了。
“等下先把另外一组干净的试管换上吧。”许秋也是头疼,此时硅胶柱中的那一条红色还没有完全消失的迹象,再来100根试管都不一定够用。
待第100号试管被装满,许秋将仪器暂停,然后把试管架连同上面的试管转移到旁边的通风橱中,用铝箔纸盖上,接着又取来另外装有100根新试管的试管架,继续收集。
“要不要我再去样品仓库领用一些试管。”韩嘉莹主动提议,之前他们只领用了300只试管,本以为够用了,结果现在看来过一次柱子都不一定够用,虽说可以洗净重复利用,但势必会大幅拖慢实验速度。
“确实是个问题,让我想想……”许秋目光游动,液相色谱仪、试管架、韩嘉莹、溶剂桶、废液桶,他突然眼前一亮,“有了,我们可以利用废液管,直接收集溶液,用一次性PE杯代替试管。”
“这个方法好呀,”韩嘉莹连连点头,“一个PE杯的容量相当于二十只普通试管了,而且用完还不需要清洗。”
“优点确实显而易见,不过风险也大,万一混入了一点点其他组分,那么整杯溶液都要重新分离。”许秋笑了笑道:
“当然我们也不能因噎废食,还是先把这个方法应用起来。”
“好,我去找PE杯。”
许秋则再次暂停仪器,将废液管从废液桶中取出来,并在通风橱中用二氯甲烷溶剂将其冲洗干净,然后用铁架台、长尾夹简单搭建了一个溶液收集装置,把学妹取来的PE杯放在装置的正下方。
继续收集,切换为废液模式。
又过了三十多分钟,一共收集了七杯溶液,每一杯溶液许秋都点板检测了,成分都是单一产物。
此时,空白硅胶柱中的那一条红色基本消失,喷射出的溶液基本恢复无色透明。
许秋将废液管重新插回废液桶,朝学妹问道:“你说我们还要不要收集第二种产物了?”
“唔……”韩嘉莹想了想道:“还是收集吧,这是我们第一次过柱子,完美一点也能多增加些经验,万一主要产物还在柱子里呢。”
许秋被逗笑了,“这100根试管,七个杯子也能是副产物?”
“嘿嘿,以防万一嘛。”
“行,听你的。”许秋也没坚持,反正一个多小时都做了,也不在乎再加个钟。
他继续缓慢提升B组分的含量,同类似的方法将第二种产物收集。
这次的量比较少,就直接用试管收集了,一共用了16根试管,便全部收集完毕。
点板检测了一下,果然是含量较少的那个组分。
两个产物均收集完毕,许秋将样品柱拆了下来,只留下空白硅胶柱,然后用纯二氯甲烷冲洗了三分钟管路,最后又空转了三分钟,将管路内的溶剂除去,关停仪器。
‘虽说是一次性的空白硅胶柱,但如果冲洗干净的话,应该还是可以适当重复利用的。’
“天呐,我们用了这么多溶剂。”韩嘉莹突然感慨道。
“毕竟样品多嘛,有5克左右。”许秋回应道,他看了眼旁边的两个溶剂桶,4升装的石油醚现在只剩下不到一半,二氯甲烷也用了将近快四分之一,又提醒了一句,“等下别忘了更换石油醚,不然柱子干了,就要出大问题了。”
“嗯嗯,”韩嘉莹点点头,取来样品柱和一根新的空白硅胶柱,“那我提纯我的样品啦。”
“去吧。”许秋将那100多根试管和七个杯子,小心翼翼的转移到旁边的旋蒸仪。
因为之前已经通过点板确认了样品很纯,所以他就直接把若干个临近编号的试管,合并至同一个茄形瓶中,点板再次确认纯度后,开始旋蒸。
加起来有2升多的溶剂,旋蒸时间很长。
旋蒸操作的话,控制好真空度,一般没有什么风险。
于是许秋一边旋蒸,一边关注着学妹和学姐的实验进度,偶尔闲聊几句。
学妹在有条不紊的过着柱子,用试管或是PE杯接样,不时点个板,有时候忙不过来许秋也会去搭把手。
学姐那边也是连续作业,先是后处理了两个反应,然后又投了两个反应。
不过,这些完成之后她就空闲了下来,陈婉清便找他和学妹聊了会儿天,许秋也把今天过柱子时遇到的问题和她分享了一遍。
旋蒸完毕后,许秋用不锈钢刮刀,将茄形瓶壁上鲜红色的粉末状产物刮下,转移至玻璃瓶中,一共得到4.8克的产物,初步判断是PDI2,纯度非常高。
之后,许秋和韩嘉莹两人几乎没有休息,交替使用液相色谱仪和旋蒸仪,连吃饭都是轮换着吃的。
连续工作六七个小时的高强度实验生活,它又回来了。
没办法,高压液相色谱实验,一方面不能长时间暂停,因为样品柱可能会干,从而形成断层,导致实验失败;
另一方面,在运转过程中一定要有人看着,不然万一出现事故,比如漏液,每分钟30毫升的喷射量,那可不是闹着玩的。
好在,他们成功把今天的三个反应产物提纯完毕,而且产率、纯度都非常不错。
至于韩嘉莹的另一个反应,在她新加入胺分子并提高反应温度后,点板结果变为了一深一浅。
不过由于时间关系,并没有来得及分离提纯,只进行到拌样那一步。
当然,实验过程中也不是一帆风顺,还出了一些小意外:
比如,有一杯溶液在点板时出现两个点,只能无奈将其倒入废液桶。
再比如,不小心打碎了两根空试管。
回邯丹的校车上,韩嘉莹找了个二连空位,然后钻到了里面,许秋跟着坐在了外侧。
陈婉清朝他们意味深长的笑了笑,挑了个靠后边的位置坐下。
刚上车没多久,学妹就目光迷离,一副疲惫的样子。
过了一会儿,正在闭目眼神的许秋,突然感觉肩膀上有一个脑袋靠了过来,他偏过头看了看,学妹嘟着小嘴,睡颜还是挺可爱的。
他调整了下坐姿,又闭上了眼睛,今天这种强度的实验,还真是有些吃不消。
等许秋再次睁开眼的时候,发现刚才自己也睡着了,此时他和韩嘉莹两人变成了互相依靠的姿势。
不过,学妹似乎睡得比较沉,没有醒过来的迹象。
他看向窗外,已经快到学校了,便把她轻轻摇醒。
“唔……师兄,我刚才睡了一觉?”
“快到学校了,今天就不去实验室,我等下直接送你回寝室吧。”
“好”
许秋返回寝室,冲了个凉,精神了不少,然后进入模拟实验室II。
两个多月前获得了这个功能,今天终于可以启动了。
模拟实验人员的能力,等同于许秋的实验能力,而所有涉及的实验表征手段,许秋之前都已经达到了四阶以上。
大部分是他自己实操过程中积累的,少部分实操不足的,他也专门在模拟实验室I中刷到了四阶。
因此,这个工具人非常稳。
他给模拟实验人员安排的工作,包括把他们今天分离、提纯得到的三种产物做核磁、元素分析、质谱等这些常规的测试。
这些数据虽然不能直接拿到现实来用,但可以判断分子结构,以及样品的纯度,对后续工作有指导意义。
此外,他还安排了有机太阳能电池器件制备、性能测试工作,以及性能优化的工作。
之前他在审稿得时候产生了一个想法,就是利用模拟实验人员,帮他摸索不同给体、受体材料组合下的器件性能。
简单来讲,就是帮助试错。
不过,现在没有太多种类的给体材料供他来试,还是要找机会和魏老师提一句,再采购一批。
自己合成的话,不论是现实合成还是模拟合成,都太过麻烦。
请:m.laidudu