Los científicos han utilizado la Fuente de luz avanzada (ALS) en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley para estudiar los estados electrónicos del metanol, el más simple de los alcoholes, tanto dentro como fuera de la solución con agua; Han demostrado que, a nivel molecular, el alcohol y el agua no se mezclan completamente.
Se encuentra que la mezcla de alcohol y agua a nivel microscópico es incompleta, sin importar cuánto tiempo espere. Si uno mezcla alcohol y agua a una temperatura elevada, puede esperar ver diferentes estructuras moleculares en la mezcla,
Se encuentra que la estructura del metanol líquido a temperatura ambiente es una combinación de anillos y cadenas, cada uno formado por 6 u 8 moléculas de metanol. Cuando se agrega agua, las cadenas de metanol interactúan con grupos de moléculas de agua de diferentes tamaños. Esto dobla las cadenas en estructuras estables de anillo abierto. La formación de nuevas estructuras ordenadas en las que participan las moléculas de agua y metanol significa que los dos líquidos se mezclan muy poco a nivel microscópico.
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El metanol mezclado con agua se considera un material inflamable, y puede ser corrosivo para algunas aleaciones no ferrosas y reaccionar con ciertos plásticos y compuestos. Los recipientes de almacenamiento recomendados incluyen bidones o recipientes de acero revestido, contenedores o bidones de plástico.
Mezclado en peso, no en volumen. Contenido de metanol 62-63%; Agua destilada o desionizada 37-38%. El volumen de metanol y agua varía según la temperatura, por lo que es importante mezclar la mezcla en peso.
Notas suplementarias
Cuando los solventes se mezclan, ocupan menos volumen que la suma de sus volúmenes antes de mezclar. Además, la mezcla puede provocar un cambio de temperatura y también se puede eliminar el aire disuelto.
<—1 litro de MeOH + 1 litro de agua
Si se agrega 1 litro de metanol a 1 litro de agua, cada uno medido por separado, el volumen final es de 1945 ml a 20 ° C. Se observa un efecto similar pero reducido cuando se mezcla acetonitrilo y agua.
La medición se hace más compleja por el hecho de que mezclar metanol y agua es exotérmico. Una mezcla de prueba aumentó de 16 a 25oC. Sin embargo, el acetonitrilo y el agua son endotérmicos (¡se enfrían!) Como consecuencia, los efectos de la mezcla se reducen en el caso del metanol, porque la expansión debida al calentamiento compensa la contracción debida a la mezcla, y aumentan en el caso del acetonitrilo, donde tanto la mezcla como el enfriamiento causan una reducción en el volumen.
La desgasificación es un problema totalmente diferente, pero la mezcla debe agitarse completamente y el tiempo debe permitir que las burbujas de aire liberadas escapen antes de intentar medir el volumen.
¿El efecto de todo esto en HPLC? Los tiempos de retención cambian con% B y con la velocidad de flujo, y ambos pueden verse afectados por la mezcla de solventes. Entonces el método de mezcla es importante. Considere un eluyente que comprende 60:40 de metanol: agua, y considere los siguientes cinco métodos posibles de mezcla y sus consecuencias:
1. Mide el solvente B, luego agrega el solvente A en la parte superior y compensa la línea, bombeando isocráticamente . Debido a la reducción de volumen, esto dará como resultado un exceso de metanol, dando un eluyente más fuerte de lo previsto y, por lo tanto, tiempos de retención más cortos de lo que cabría esperar. Este método es reproducible, pero arriesgado debido a la posibilidad de que alguien agregue el solvente A primero, dando el efecto opuesto y tiempos de retención muy diferentes, posiblemente conduciendo a una asignación de picos incorrecta o una pobre integración.
2. Los disolventes A y B se miden de forma independiente y se mezclan, bombeando isocráticamente . Este es, de lejos, el mejor, ya que no solo se eliminan los efectos de volumen, sino que los efectos de la temperatura sobre el volumen no afectan la mezcla volumétrica. A menos que haya una buena razón para hacer lo contrario, se recomienda este método de mezcla.
3. Disolventes mezclados en línea por una bomba gradiente de mezcla de baja presión . La válvula de dosificación dibuja babosas de cada solvente en una proporción de 6: 4 y luego ingresan a la bomba. La desgasificación es crítica aquí, porque el aire liberado por la mezcla quedará atrapado dentro de la bomba. La precisión proporcional depende del fabricante de la bomba, pero si es buena, los tiempos de retención deben ser los mismos que para la situación 2 anterior.
Tenga en cuenta que a menos que la bomba tenga un mezclador incorporado, el solvente golpeará la columna como pequeñas babosas de cada solvente, como los camiones en un tren de mercancías. Esto generalmente no afecta los tiempos de retención, pero generalmente proporciona una línea de base inaceptablemente sinusoidal si se usa con la detección del índice de refracción. La solución es mezclar previamente usando el método 2.
4. Solventes mezclados en línea mediante un sistema de bomba binaria de mezcla de alta presión . Aquí la bomba A bombea metanol a 0,6 ml / min y la bomba B bombea agua a 0,4 ml / min, y se mezclan después de la bomba. Esto es robusto y reproducible, y el aire es un problema menor (¡hasta que llega a la celda de flujo!), Pero debido a que la mezcla se produce después de las bombas, hay una reducción de volumen y el caudal neto es inferior a 1 ml / min. Como consecuencia, los tiempos de retención serán un poco más lentos que con cualquiera de los métodos anteriores 1-3.
Tenga en cuenta aquí que un mezclador dinámico o estático en la T donde se unen los dos flujos es esencial para evitar el flujo laminar (el metanol y el agua fluyen uno al lado del otro en lugar de mezclar).
5. Mida primero el solvente A y haga la línea con el solvente B. Como hemos establecido, esto da como resultado un exceso de agua que se agrega, dando una fase móvil más débil que la especificada en el método y, por lo tanto, este método proporciona tiempos de retención más largos que cualquiera de los métodos 1-4 anteriores. Al igual que con el método 1, esto es reproducible, pero está abierto al riesgo de que alguien agregue el solvente B primero, obteniendo resultados muy diferentes.
