充填剤の選び方 -固定相と担体の基礎ガイド-
2. 担体の選び方
2-1. 担体の種類と特長
担体は液相を支える脇役であり、主なものは以下の通りです。
担体には、珪藻土のほかにガラスビーズやグラファイトカーボンなどが用いられることもあります。
また、ポーラスポリマービーズを担体の代わりに使用する場合も一般的です。
しかし、これらの中で最も広く利用されているのは珪藻土担体です。
珪藻土は、珪藻の殻が堆積してできた天然の多孔質材料で、表面に無数の微細な孔を持ち、固定相液体を均一に保持できます。比表面積が大きく、分配の再現性に優れ、安定した分離が得られるのが特長です。
さらに、化学的・熱的に安定で、酸洗浄やシラン化などによる表面改質も容易であることから、最も一般的な担体として広く使用されています。
| 担体種類 | 代表的な商品 | 特長 |
|---|---|---|
| 白色系 珪藻土 |
Uniport B Chromosorb W |
耐火レンガ系珪藻土より理論段数はやや低くなりますが、 吸着活性点が少なく、よく使用される担体です。 |
| 耐火レンガ 珪藻土 |
Uniport C Chromosorb P |
白色系珪藻土よりも吸着活性点が 多く、吸着サンプルには不向きですが、表面積が大きく液相量を 増やすことができ、また高理論段数を得やすいため、 低級炭化水素など吸着の少ないサンプルに適しています。 |
| テレフタル酸 | Flusin P | 酸性系担体です。微量の遊離低級脂肪酸など酸性化合物の分析に適しています。機械的強度が低いため、充填には注意が必要です。 |
| フッ素樹脂 | Flusin T6 Chromosorb T |
水の定量など珪藻土系の担体では困難な分析に適しています。 表面積が小さいため、理論段数は珪藻土系の担体よりも低くなります。 |
担体には、珪藻土のほかにガラスビーズやグラファイトカーボンなどが用いられることもあります。
また、ポーラスポリマービーズを担体の代わりに使用する場合も一般的です。
しかし、これらの中で最も広く利用されているのは珪藻土担体です。
珪藻土は、珪藻の殻が堆積してできた天然の多孔質材料で、表面に無数の微細な孔を持ち、固定相液体を均一に保持できます。比表面積が大きく、分配の再現性に優れ、安定した分離が得られるのが特長です。
さらに、化学的・熱的に安定で、酸洗浄やシラン化などによる表面改質も容易であることから、最も一般的な担体として広く使用されています。
白色系珪藻土(Chromosorb WAW-DMCSとUniport HP)の比較
Uniport HPの物性値はChromosorb Wと非常に近いので、Chromosorb Wからの変更が容易です。
詳しくはGC Technical Note GT083をご参照ください。
テレフタル酸(Flusin P)の分析例
テレフタル酸担体は含水試料を直接分析できます。
炭素数7以下の水中のアルデヒド、脂肪酸、アルコールなどの分析に最も適しています。
フッ素樹脂(Flusin T6)の分析例
水中の微量成分分析などで、珪藻土を使用するとH2Oはテーリングします。フッ素系担体を使用することでH2Oのピーク形状が改善します。また、PEG1000等の高極性のカラムを利用することにより、エタノール→H2Oの順に溶出するようになります。
2-2. 珪藻土担体の表面処理
| 処理工程 | 代表的な商品 (白色系) |
代表的な商品 (耐火レンガ系) |
主な目的 | 主な効果 |
|---|---|---|---|---|
| 水洗 | ー | ー | 可溶性塩類、 有機汚染物の除去 |
ノイズやバックグラウンドの低減によるベースライン安定化 |
| Chromosorb W -NAW |
Chromosorb P -NAW |
|||
| 水洗+酸洗浄 | Uniport B | Uniport C | 金属酸化物、 アルカリ分の除去 |
金属イオンによる触媒作用や分解反応の抑制 |
|
Chromosorb W
AW |
Chromosorb P
AW |
|||
| 水洗+酸洗浄+不活性処理 | Uniport HP | Uniport CS | 表面シラノール基の不活性化 | 極性化合物の吸着を抑制し、ピーク形状の改善・再現性向上 |
| Chromosorb W AW-DMCS |
Chromosorb P AW-DMCS |
2-3. 担体の粒子径
担体を決定する際には、粒径の選択が必要です。
担体の粒径はメッシュ(mesh)で表します。
理論段数は、一般的に担体の粒径に反比例するので、
メッシュサイズの大きな担体ほど、高理論段数が得られます。
しかし、粒径が小さいほど圧力損失は大きくなります。
3m以上のカラムでは100メッシュ以下の担体をご使用ください。
例:0.5~2m :100/120もしくは80/100
2~3m :80/100もしくは60/80
3m以上 :60/80以下
※上記メッシュサイズはあくまで目安です。
※公定法などでは30/60の記載があるが、条件を変更できる場合はほぼ使用しない
| Mesh | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 粒径(μm) |



























