毛細管分析常見問題的解決
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南昌捷島科儀專業(yè)生產(chǎn)銷售捷島牌GC1690系列，GC1620系列氣相色譜儀，并代理銷售、培訓、維修上海伍豐、沃特世/Waters、安捷倫、島津、上海儀電上分廠、賽默飛世爾等國內(nèi)外知名品牌氣相色譜儀、液相色譜儀及其配件耗材，優(yōu)惠價格、培訓、維修請銷售、培訓和維修統(tǒng)一客服，：，歡迎經(jīng)銷商和終端用戶在線或與訂購，謝謝！
一、峰丟失
可能的原因及應采用的排除方法
1.注射器有毛病，用新注射器驗證。
2.未接入檢測器，或檢測器不起作用，檢查設定值
3.進樣溫度太低，檢查溫度，并根據(jù)需要調(diào)整
4.柱箱溫度太低，檢查溫度，并根據(jù)需要調(diào)整
5.無載氣流，檢查壓力調(diào)節(jié)器，并檢查泄漏，驗證柱進品流速
6.柱斷裂，如果柱斷裂是在柱進口端或檢測器末端，是可以補救的，切去柱斷裂部分，重新安裝
二、前沿峰
1.柱超載，減少進樣量
2.兩個化合物共洗脫，提高靈敏度和減少進樣量，使溫度降低10~20度，以使峰分開
3.樣品冷凝，檢查進樣口和柱溫，如有必要可升溫
4.樣品分解，采用失活化進樣器襯管或調(diào)低進樣器溫度
三、拖尾峰
1.進樣器襯套或柱吸附活性樣品：更換襯套。如不能解決問題，就將柱進氣端去掉1~2圈，再重新安裝
2.柱或進樣器溫度太低：升溫（不要超過柱zui高溫度）。進樣器溫度應比樣品zui高沸點高25度
3.兩個化合物共洗脫：提高靈敏度，減少進樣量，使溫度降低10~20度，以使峰分開
4.柱損壞：更換柱
5.柱污染：從柱進口端去掉1~2圈，再重新安裝
毛細管分析常見問題的解決
四、只有溶劑峰
1.注射器有毛病：用新注射器驗證。
2.不正確的載氣流速（太低）：檢查流速，如有必要，調(diào)整之
3.樣品太?。鹤⑷胍阎獦悠芬缘贸隽己媒Y(jié)果。如果結(jié)果很好，就提高靈敏度或加大注入量。
4.柱箱溫度過高：檢查溫度，并根據(jù)需要調(diào)整
5.柱不能從溶劑峰中解析出組分：將柱更換成較厚涂層或不同極性
6.載氣泄漏：檢查泄漏處（用肥皂水）
7.樣品被柱或進樣器襯套吸附：更換襯套。如不能解決問題，就從柱進口端去掉1~2圈，并重新安裝
五、寬溶劑峰
1.由于柱安裝不當，在進樣口產(chǎn)生死體積：重新安裝柱。
2.進樣技術差（進樣太慢）：采用快速平穩(wěn)進樣技術。
3.進樣器溫度太低：提高進樣器溫度。
4.樣品溶劑與檢測相互影響（二氯甲烷/ECD）：更換樣品溶劑。
5.柱內(nèi)殘留樣品溶劑：更換樣品溶劑
6.隔墊清洗不當：調(diào)整或清洗
7.分流比不正確（分流排氣流速不足）：調(diào)整流速
六、假峰
1.柱吸附樣品，隨后解吸：更換襯管，如不能解決問題，就從柱進樣口端去掉1~2圈，再重新安裝。
2.注射器污染：用新注射器及干凈的溶劑試一試，如假峰消失，就將注射器沖洗幾次。
3.樣品量太大：減少進樣量。
4.進樣技術差（進樣太慢：采用快速平穩(wěn)的進樣技術
七、過去工作良好的柱出現(xiàn)未分辨峰
1.柱溫不對：檢查并調(diào)整溫度
2.不正確的載氣流速：檢查并調(diào)整流速。
3.樣品進樣量太大：減少樣品進樣量
4.進樣技術水平太差(進樣太慢)：采用快速平穩(wěn)進樣技術。
5.柱和襯套污染：更換襯套。如不能解決問題，就從柱進口端去掉1~2圈，并重新安裝
八、基線不規(guī)則或不穩(wěn)定
1.柱流失或污染：更換襯套。如不能解決問題，就從柱進口端去掉1~2圈，并重新安裝。
2.檢測器或進樣器污染：清洗檢測器和進樣器
3.載氣泄漏：更換隔墊，檢查柱泄漏。
4.載氣控制不協(xié)調(diào)：檢查載所源壓力是否充足。如壓力≤500psi，請更換氣瓶。
5.載氣有雜質(zhì)或氣路污染：更換氣瓶，使用載氣凈化裝置清潔金屬管。
6.載氣流速不在儀器zui大/zui小限定范圍之內(nèi)（包括FID用氫氣和空氣）：測量流速，并根據(jù)使用手冊技術指標，予以驗證。
7.檢測器出毛?。簠⒄諆x器使用手冊進行檢查。
8.進樣器隔墊流失：老化或更換隔墊
九、同一根柱保留時間長短不一
1.柱溫太低或太高，檢查并調(diào)整柱溫。
2.載氣流速太低或太高，在柱出口處用適當?shù)?，?jīng)標定氣源測量流速。
3.樣品器隔墊或柱泄漏，如必要，請檢查并修復。
4.柱污染或損壞，重新老化或更換柱
5.樣品超載，減少樣品進樣量。
6.記錄儀出毛病，檢查記錄儀。
7.載氣控制不協(xié)調(diào)，檢查載氣源，看壓力是否足夠。如壓力≤500psi，請更換氣瓶。
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毛細管色譜柱只有正確的安裝，才能保證發(fā)揮其較佳的性能和延長使用壽命。
毛細管色譜柱安裝的步驟如下：
步驟一：檢查氣體過濾器、載氣、進樣墊和襯管等檢查進樣墊和氣體過濾器，保證輔助氣和檢測器用氣通暢有效。
如果以前做過沸點較高的化合物，需要將進樣口襯管清洗或更換。
步驟二：將螺母和卡套裝在柱上，并將色譜柱兩端口小心切平在色譜柱的一端裝上相應的螺母和卡套，此時色譜柱端口無前后之分，色譜柱支架的支撐部分應總是朝向著柱箱門。
安裝好螺母和卡套后，將色譜柱端口切平，并用放大鏡進行檢查，以確認切口和管壁成直角，并且沒有殘留的碎屑，沒有毛邊或不平的切割面。
步驟三：將色譜柱連于進樣口上通常來說，色譜柱的頂端應保持在進樣口襯管的中下部，當進樣針穿過隔墊完全插入進樣口后，如果針尖與襯管中的色譜柱頂端相差1-2cm，這就是較為理想的狀態(tài)。
從色譜柱架上取出需要連接的足夠的長度，并按步驟2切割柱子，連接到進樣口。避免用力彎曲壓擠毛細柱，并小心不要讓標記牌等有鋒利邊緣的物品與色譜柱接觸磨擦，以防柱身斷裂或受損。
將色譜柱正確地嵌入進樣口后，用手把連接螺母擰上，用手擰緊后用扳手再擰1/4-1/2圈。
步驟四：接通載氣載氣必須為高純氮氣（或氦氣），純度達99.999%，使用極性柱時（如FFAP、PEG-20M等），**載氣加脫氧管進一步脫氧，這樣可延長柱子的使用壽命。
當色譜柱與進樣口連接好后，接通載氣。調(diào)節(jié)柱前壓力以得到合適的載氣流速。將色譜柱的另一端（空端），插入裝有己烷的樣品瓶中，正常情況下，我們可以看見瓶中穩(wěn)定持續(xù)的氣泡。如果沒有氣泡，就要重新檢查一下載氣裝置和流量控制器等是否安裝完全或設置正確，并檢測一下整個氣路有無泄漏。
等所有問題解決后，將色譜柱端口從瓶中取出，擦試干凈，保證柱端口無溶劑殘留，再進行下一步安裝。毛細管柱前壓參考設置（Mpa）柱長 m 柱內(nèi)徑（mm） 0.25 0.32 0.53 15 0.05 0.04 0.02 30 0.1 0.08 0.03 50 0.18 0.14 0.05
步驟五：將色譜柱連于檢測器上其安裝和所需注意的事項與以上色譜柱與進樣口聯(lián)接（步驟3）部分所講述的大致相同。安裝時要注意色譜柱末端要高于尾吹點，或按照色譜儀說明書安裝。
步驟六：進行氣體檢漏在色譜柱加熱前，要對GC系統(tǒng)進行檢漏。建議使用1∶1的異丙醇/水的混合溶液進行檢查。
步驟七：色譜柱的老化色譜柱安裝和系統(tǒng)檢漏工作完成后，就可以對色譜柱進行老化了。將色譜柱程序升溫至建議使用溫度的30℃以下，恒溫30分鐘。
這樣柱子內(nèi)吸附的組份會被吹出，以免影響您的分析。將色譜柱的溫度降低至所需要的溫度，即可進行實際樣品的分析。
色譜柱是目前氣相色譜中用到較多的色譜柱，可以說是氣相色譜分離的核心，今天就和大家說說這一根毛細管色譜柱從選用、安裝到保養(yǎng)維護乃至更換的那些事兒?？纯匆桓毠苌V柱的一生都經(jīng)歷了什么，我們?nèi)绾巫瞿苎娱L它的壽命呢？
分析時，選擇較佳的毛細管柱可能是一件非常困難的任務。雖然沒有色譜柱選擇的簡易技巧、捷徑、竅門或秘訣，但卻有些指南和概念來簡化此過程。
一根色譜柱的規(guī)格描述包括其固定相的種類和內(nèi)外部尺寸（柱內(nèi)徑、長度和膜厚等）。不同規(guī)格的色譜柱，對樣品的分離結(jié)果影響也不盡相同，如樣品分離的洗脫順序、保留時間、分離度和峰形/峰高等。另外，在實際分析應用中，色譜柱的性能指標，如惰性、塔板數(shù)和柱流失率等，同樣會嚴重影響到樣品的分離效果。
毛細管柱的種類
一般將毛細管柱分為四種類型：壁涂開管柱（WCOT）、載體涂漬開管柱（SCOT）、交聯(lián)毛細管柱(CLOT）和多孔層開管柱（PLOT）。經(jīng)典的毛細管柱為壁涂開管柱(WCOT——WallCoated Open Tubular Column)，管內(nèi)經(jīng)預處理后將固定液直接涂漬在內(nèi)壁上。因其制備難、柱子的重復性差、內(nèi)表面小、涂漬量小和相比β值大，將導致有效塔板數(shù)和實際分離能力不高，且熱穩(wěn)定性也較差，已很少使用。
多孔層壁涂柱（PLOT——PorousLayer Open Tubular Column）：內(nèi)壁上僅涂一層多孔性吸附劑微粒，是毛細管氣固色譜柱。
載體壁涂柱（SCOT——SupportCoated Open Tubular Column）：內(nèi)壁上先涂一層載體，載體上再涂固定液。固定液膜可以較厚，柱容量也較大。必須注意，以上兩種柱子中的載體只是涂布于毛細管柱的壁上，而非充滿整根柱子。
交聯(lián)毛細管柱(CLOT——Cross-LinkedOpen Tubular Column)：涂好固定液后再用偶聯(lián)劑交聯(lián)鍵合，柱子性能有很大改善，能耐高溫，抗水、抗溶劑。
其中PLOT柱主要用于永久氣體和低分子量有機化合物的分離；SCOT柱所用固定液的量大一些，故柱容量大一些，但由于制備技術復雜，應用也不太普遍。毛細管GC中的主力軍是CLOT，其柱材料大多用熔融石英，即所謂彈性石英柱。
毛細管氣相色譜柱的選擇
a. 固定相的選擇原則和方法
理論上講，選擇固定相遵循相似性原則，即：用非極性固定相分析非極性物質(zhì)，用極性固定相分析極性物質(zhì)，用含芳香基團的固定相分析芳香族化合物。在填充柱時代，這個想法是非常正確的，因為那個時候，分離度是首先需要把握的關鍵因素，分不開，就沒辦法想其它。它的理由在于塔板理論的推論，即：組分在固定相中有越大的溶解度差異，就會產(chǎn)生越大的分離度。
但是在毛細管色譜時代，分離度不再始終是分析的問題。毛細管具有幾十萬塊塔板，如此大的柱效率，以至于不再需要充分考慮分離問題了。這個時候，樣品兼容性、使用溫度、穩(wěn)定性、柱流失情況等，都可能成為選擇的主要理由。
例如分析甲醇乙醇丙醇等低級醇類，正常應選擇wax類高極性色譜柱。但是在雜質(zhì)較少的情況下，選擇DB-1這樣的非極性柱具有更高的靈活性和使用壽命。具體選擇
要依據(jù)以下規(guī)則：
1.因為非極性毛細管柱具有明顯的穩(wěn)定性、高使用溫度、良好的色譜峰形等有利因素，因此易分離物質(zhì)應首先選用極性小的色譜柱。
2.分析氫鍵型物質(zhì)用氫鍵型PEG柱更佳。
3.輕烴或永久氣體用PLOT柱更佳。
4.高苯基固定相對芳香族物質(zhì)保留能力更強。但是分析二甲苯等芳烴異構(gòu)體，Wax類強極性色譜柱。
在過去的幾十年中，所有的GC應用中，非極性色譜柱的使用率高于中等極性柱和極性柱。一般來說，非極性柱，如HP-5MS柱，可應用與于50%以上的分析。而極性或中等極性柱，如PEG柱，大概適用于25%的分析應用中。通常，我們會先選擇非極性色譜柱，而極性色譜柱會選擇性的用于比較簡單的樣品（較少種類化合物組成的樣品）。
在選擇適用的固定相時，分析設備和分析條件也是需要參考的指標。如檢測器的種類、載氣和進樣體積等。
如果我們不考慮對樣品選擇性和檢測靈敏度的影響，那么就使用檢測器低響應固定相的色譜柱。比如說含氰基的固定相，像1301、1701、624等這樣的色譜柱就盡量不要與NPD（氮磷檢測器）連用。對于超低流失的固定相，如-1MS或-5MS的柱子，因為它們可以保證最低的檢測基線和噪聲水平，所以在做低或超低檢測限樣品時，超低流失色譜柱是可以的選擇。如果我們使用的載氣不純，或是設備中有氣體泄漏，這樣的問題無法解決或無法及時解決，為了不使柱固定相過早的被破壞，高溫適用固定相的色譜柱是相對好的選擇。
另外，除非方法需要，我們盡量選擇鍵合固定相的色譜柱，對比非鍵合相和非交聯(lián)相色譜柱，交聯(lián)鍵合固定相色譜柱對樣品種類和進樣體積的耐受力更強，柱性能下降的最慢。
在做應用方法確證時，我們可同時使用非極性柱和極性柱，對色譜峰鑒定或分離結(jié)果進行確證。通常我們做農(nóng)藥分析方法確證時，選用-5MS和 -1701/-35色譜柱；做殘留溶劑分析方法確證時，選用-5MS和-624/-VMS色譜柱；做醇類或FAME分析方法確證時，選用PEG和含氰基固定相色譜柱；做汽油中氧化物分析方法確證時，選用-1和PEG色譜柱。
b. 色譜柱內(nèi)徑的選擇
標準色譜柱內(nèi)徑（ID）尺寸為0.2mm、0.25mm、0.32mm和0.53mm。少數(shù)方法會使用到0.1mm和0.8mm內(nèi)徑的柱子。0.25mm是常用的色譜柱內(nèi)徑尺寸，而0.53mm的色譜柱通常是替代填充柱用于大體積進樣的方法應用。
色譜柱內(nèi)徑的大小對分離效果的影響是明顯的。越細的色譜柱，其塔板數(shù)就越高，柱效就越高，但同時樣品承載容量越小，進樣體積就需要減少。但內(nèi)徑越小，通常意味著柱容量的減小，在分析低含量組分時，對檢測器靈敏度和進樣口分流能力的要求越高。因此在選擇內(nèi)徑的時候，首先考慮的是樣品分析難點，是在于分離還是檢測。對于分離困難的樣品，較小口徑的色譜柱；對于含量過低檢測困難的樣品，較大口徑的色譜柱。在容易分離的情況下，一般選擇小口徑毛細管柱可以縮短柱長，減小分析時間。
c. 色譜柱長度
色譜柱的長短直接影響到保留時間和分離效率。實驗室應用的色譜柱長多為5m、7.5m、10m、12.5m、15m、25m、30m、50m、60m、75m、100m和105m等。常見的色譜柱長度是30m。
對于快速分析來說，除了選擇適當?shù)膬?nèi)徑，柱長度也短許多（例如5～15mx 0.25mm）。只有這樣，才有可能在最短的時間內(nèi)，得到較佳的分離效果和分析結(jié)果。
如果方法需要改進提高分辨率，較長的色譜柱，如60m或100m，是理想的選擇。分辨率與柱長的平方根成正比。需要注意的是，像一根60m長的色譜柱相對于30m的柱子，其分辨率提高近40%，但分析時間會成倍增長。
在揮發(fā)物的分析應用中，為了改善分離效果，常使用較長的柱型，如50m、60m和100m等。在氣態(tài)樣品和精細烴分析應用中，較長色譜柱的使用較為普遍。
更長的色譜柱會影響柱惰性、柱流失和柱效等多個方面。同時，需要更高的載氣壓力或更換載氣的種類（如把氮氣更換成氫氣/氦氣）。
d. 色譜柱膜厚
商品化色譜柱的膜厚規(guī)格一般是0.1μm、 0.15μm、 0.25μm、 0.5μm、 1.0μm、 1.5μm、 3μm、5μm等等。實驗室中常見的色譜柱膜厚為0.25μm、0.5μm和1μm。
膜厚主要影響兩個指標：保留時間和樣品負載能力。
另外，色譜柱適用溫度范圍、分析時間和分析結(jié)果的準確性和可靠性等也與膜厚有關。例如一根內(nèi)徑為0.25mm，膜厚為0.1μm的色譜柱可以達成快速分離的效果，甚至可以改進分辨率，降低色譜柱的流失，適用于更寬泛的溫度范圍等。膜厚會影響到色譜柱惰性，而這個指標在有些應用中是非常重要的。同時膜厚對色譜柱樣品承載能力的影響也是很明顯的。
0.25μm× 0.25mm、0.5μm × 0.32mm、1μm或1.5μm × 0.53mm規(guī)格的色譜柱在分離效果、保留性能、分辨率、惰性和柱流失等指標方面較為均衡，使用也較多。
膜厚與柱內(nèi)徑的關系體現(xiàn)在相比（β）上。相比β是色譜柱中氣相容積和固定相容積之比，計算公式為β=r/2d，其中r為色譜柱半徑，d為液膜厚度。相比是決定一個固定長度色譜柱中組分流出時間的決定性因素。如果有兩根相同相比和固定相的色譜柱，內(nèi)徑不同，在相同的溫度條件下，兩根色譜柱的分離效果和保留性能相同或相似。
需要注意的是：相比只是決定保留時間的主要因素，但并不是決定理論塔板數(shù)（柱效率）的主要因素。決定柱容量（最小檢出量）的主要因素是內(nèi)徑和膜厚，決定柱效率的是內(nèi)徑，決定保留時間的是相比。在綜合平衡柱容量、柱效率、分析時間三方面因素的時候，需要注意相比的影響。
最后要強調(diào)的一點是，選擇色譜柱是必須要看具體的分析任務。如果是做法規(guī)分析，則必須按有關法規(guī)的要求選擇色譜柱。如一些產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗，盡管用毛細管柱可以得到更好的分析結(jié)果，且分離效率高、分析速度快，但若國家標準或行業(yè)標準規(guī)定用填充柱，那就應該用填充柱，否則分析結(jié)果不被法規(guī)所認可。當然，作為方法開發(fā)的研究，用毛細管柱常常是有利的。
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