造成柱壓升高的原因很多。一般是由于柱床內(nèi)產(chǎn)生了異常的占位性物體,造成流體阻力加大所引起的。
1、流動(dòng)相過(guò)濾不良
因機(jī)械性雜質(zhì)堵塞進(jìn)口濾片,導(dǎo)致壓力升高。這往往是由于流動(dòng)相沒(méi)有過(guò)濾,或雖已過(guò)濾但濾膜孔徑過(guò)大或?yàn)V片損壞,使固體雜質(zhì)滯留于濾板上所造成的。濕度傳感器探頭,不銹鋼電熱管PT100傳感器,鑄鋁加熱器,加熱圈流體電磁閥
2、霉菌生長(zhǎng)
霉菌在流動(dòng)相中、管路中或柱子進(jìn)口處繁殖、生長(zhǎng)堵塞濾板,導(dǎo)致壓力升高。這種現(xiàn)象在夏季,尤其是使用磷酸鹽緩沖液為流動(dòng)相時(shí)更易發(fā)生。在夏季使用磷酸鹽緩沖液時(shí)一般要現(xiàn)配現(xiàn)用。即使保存在冰箱中,一般也不要超過(guò)兩天。否則,即使不堵塞濾板,也會(huì)因細(xì)菌或霉菌孳生產(chǎn)生代謝物而造成對(duì)樣品分析的干擾。
3、非特異性吸附
當(dāng)溶質(zhì)在柱子上有較強(qiáng)的非特異性吸附,且當(dāng)前所用的流動(dòng)相難以將它們洗脫時(shí),累積的未洗脫溶質(zhì)也會(huì)造成阻力增大和壓力升高。
4、更換流動(dòng)相時(shí)置換不徹底
當(dāng)改換流動(dòng)相體系時(shí),不徹底的更換使不同性質(zhì)、互不混溶的流動(dòng)相存在于一個(gè)體系之中,也會(huì)造成壓力升高。
5、鹽晶體的析出
使用緩沖液或添加有緩沖液的流動(dòng)相后,緩沖液中的無(wú)機(jī)鹽成份可能會(huì)殘留在體系之中。它們會(huì)因在新流動(dòng)相體系中的溶解度降低而析出,造成流體阻力加大、壓力升高。
6、樣品的沉淀
當(dāng)樣品所使用的溶劑與流動(dòng)相不一致時(shí),樣品進(jìn)入柱中有時(shí)可能因溶解度降低而沉淀出來(lái),造成壓力升高。
7、壓力脈沖
運(yùn)行過(guò)程中,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)壓力的突然升降。例如,轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)樣閥時(shí)動(dòng)作過(guò)緩,造成液流堵塞后再瞬間釋放;開(kāi)機(jī)瞬間壓差較高等。如此所形成的壓力脈沖會(huì)造成多孔填料的崩壞和柱床結(jié)構(gòu)的微小變化。填料微屑的長(zhǎng)期積累也可能會(huì)使柱床阻力增大。
毛細(xì)管色譜柱在氣相色譜儀分析中是一個(gè)核心部分,正確使用毛細(xì)管色譜柱對(duì)氣相色譜儀分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和延長(zhǎng)毛細(xì)管色譜柱的使用壽命至關(guān)重要。
1、在沒(méi)有載氣通過(guò)時(shí),柱的固定液熱分解較迅速,所以在柱箱(爐)升溫前總是應(yīng)該先通上載氣(這與TCD操作要求相似),柱箱冷卻后才能把載氣關(guān)上。
2、載氣中若夾帶灰塵或其它顆粒狀物體就會(huì)導(dǎo)致柱迅速損壞,因此在載氣進(jìn)入儀器管線前需加凈化器。(帶填充劑的汽化室玻璃襯管必須注意不能帶有微?;蚧覊m吹出)
3、載氣中的水分通過(guò)固定液的液膜吸附在柱管表面上,將取代或破壞固定液液膜,所以,固定液極性越強(qiáng),越需要采用干燥的載氣,例如:像OV-1、SE-30、SE-54、OV-101對(duì)載氣干燥要求不高,而PEG20M、FFAP和SP1000對(duì)載氣要求就很高。但在涂布于碳酸鋇沉積層上的柱子情況就恰恰相反,涂極性固定液的柱子能經(jīng)受含水樣品的直接進(jìn)樣,而涂非極性固定液的柱反而不能經(jīng)受含水樣品。
4、對(duì)于那些能被氧化的固定液(如PEG20M、Caxbowax、FFAP等)對(duì)載氣除氧也很重要,在N2和He中往往含O2較高,而H2中含O2少,所以,ECD-CS、FID-CS常用高純N2作載氣,TCD-CS用H2作載氣,可用105催化劑常溫下除O2。同時(shí),停機(jī)使用時(shí),應(yīng)將排空端密封住,以防止空氣中的O2對(duì)柱固定液的氧化作用。
5、在大多數(shù)情況下,柱的壽命與它的使用溫度成反比。采用稍低些的溫度上限,可顯著提高柱的壽命,程序升溫到較高溫度所維持的時(shí)間短對(duì)柱的壽命影響較小。
?、倬鄱谆柰?lèi)固定相:OV-1,SE-30(彈性體,OV-101,SF96,DC2000流體),使用溫度上限為300C,但把溫度上限改為280℃,可使柱子壽命顯著延長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō),彈性體類(lèi)固定液比流體類(lèi)更穩(wěn)定些,SF96,DC200因含有較高水平的殘留催化劑和不純物,不宜作GC/MS分析。
?、诰郾交一柰篠E52(彈性體,5%苯基),SE54(彈性體,5%苯基,1%乙烯基),DC10(液體,35%苯基),OV17(液體,50%苯基)實(shí)際上限250℃。SE-52、SE54在280時(shí)穩(wěn)定性很好,常用于GC/MS分析,并能容納超負(fù)荷的大進(jìn)樣量。苯基含量增加、穩(wěn)定性要差點(diǎn)。
?、劬矍璞柰菢O性強(qiáng)的硅酮固定液:OV225(液體,25%氰丙基,25%苯基),Silav10c、SP2340(液體,75%氰丙基),實(shí)際溫度上限是250℃。
④聚乙二醇型(CarbowaxorPEG)固定液是乙烯氧化物聚合體的混合物,其名稱反映了他們分子量變化范圍的平均值。Carbowax20000(臘狀固體),F(xiàn)FAP(兩終端都是對(duì)苯二甲酸的Carbowax20000),實(shí)際溫度上限是220℃。
6、水、醇(尤其是甲醇)、二硫化碳這類(lèi)的溶劑,有著非常強(qiáng)的置換固定液的能力,因此用于有意將相當(dāng)大量的溶劑聚集在柱上(溶劑效應(yīng))的不分流進(jìn)樣法以及柱上進(jìn)樣法的溶劑,應(yīng)根據(jù)它們對(duì)柱壁的吸附親和力(或固定液被置換的可能性)小心的加以選擇。(例如:甲醇不宜用于PEG20M,丙酮往往會(huì)引起引起硅酮降解。)
7、毛細(xì)管色譜柱最大特點(diǎn)是高的柱效,但是必須清楚一般所測(cè)得的柱效不僅反映了柱的質(zhì)量,而且還包括進(jìn)樣過(guò)程的整個(gè)系統(tǒng)的效率的總質(zhì)量,也就是說(shuō),自樣品進(jìn)入系統(tǒng)的一瞬間開(kāi)始到記錄筆繪出色譜峰為止,每一個(gè)能影響峰的加寬或分離的因素,如進(jìn)樣器、柱的連接、輔助氣引入位置、管路死體積、進(jìn)樣器內(nèi)襯的毛病等等,都一定會(huì)影響柱效。
8、一根好的柱子,由于安裝不當(dāng),可以造成理論塔板數(shù)降低,峰形增寬或拖尾、活性物質(zhì)的吸附性拖尾或消失、靈敏度降低或組分分離不佳等等。
9、進(jìn)樣器與色譜柱連接方式:
?、俜至鬟M(jìn)樣方式:分流點(diǎn)要求位于載氣流速較高的區(qū)域。
?、诓环至鬟M(jìn)樣方式:色譜柱可以不伸進(jìn)進(jìn)樣器內(nèi),避免造成氣流掃不到的區(qū)域,通常直接連接到進(jìn)樣器的末端。
?、蹤z測(cè)器與色譜柱出口端連接:對(duì)FID不僅插入深度要超過(guò)尾吹和H2氣的進(jìn)口,而且應(yīng)盡可能將柱出口端插到FID的噴嘴下面1mm處為佳,對(duì)MicroTCD應(yīng)插到TCD氣體入口處為佳??梢愿纳戚p度拖尾。
上一篇:色譜柱的老化及技術(shù)交流