色譜柱都有一定的壽命,它與所分析的樣品狀況和維護(hù)情況有直接關(guān)系。柱壽命完結(jié)的主要標(biāo)志是固定液流失太多而失去了分離能力,柱管堵塞或斷裂也是導(dǎo)致柱失效的原因。有時(shí)只是因?yàn)橐恍└叻悬c(diǎn)的極性化合物的吸附而使色譜柱喪失分離能力,這時(shí)可對其進(jìn)行清洗和修理。
1、在高溫下老化柱子,用載氣將污染物沖洗出來;若柱性能仍不能恢復(fù),就從儀器上卸下柱子,將柱頭截去10cm或更長(柱頭是最容易被污染的),再安裝上測試。這是常用的柱性能恢復(fù)措施。
2、如果還不起作用,可再反復(fù)注射溶劑進(jìn)行清洗,常用的溶劑依次為丙酮、甲苯、乙醇、氯仿和二氯甲烷。每次可進(jìn)樣5-10μl,這一辦法常常能奏效。
3、如果色譜柱性能還不好,就只有卸下柱子,用二氯甲烷或氯仿沖洗??捎贸檎婵盏霓k法將溶劑從另一端吸入,也可用對溶劑瓶加壓的方法將溶劑壓入。溶劑用量依柱子的污染程度而定,一般20ml左右。如果這一方法仍不起作用,說明色譜柱應(yīng)該報(bào)廢了。需要說明,只有固定液交聯(lián)的色譜柱才可用此法清洗,否則會(huì)將固定液全部洗掉。
通常一根色譜柱在分析數(shù)千個(gè)樣品之后性能仍然保持良好,但也有的柱僅分析不多的樣品后幾乎就報(bào)廢了。影響柱壽命和其它問題的因素很多,而有些因素是操作者很難控制的,如果被分析的樣品(如分析生物樣品),怎么凈化樣品也是“臟”的,好于色譜柱的影響是非常大的。然而采取下列措施后,在多數(shù)情況下總能夠人為地減少柱上故障,達(dá)到延長柱壽命的目的。
加流路過濾器和保護(hù)柱
流路過濾器緊靠進(jìn)樣閥后面,位于分析柱前。0.5μm燒結(jié)不銹鋼片夾在死體積很小的套子中,擋住來源于樣品和進(jìn)樣閥墊圈的微粒入柱。因?yàn)槊總€(gè)樣品都過濾既費(fèi)事又帶來誤差,樣品量少過濾更困難,因此流路上裝過濾器是比較省事的辦法。也可以在流路加上保護(hù)柱,放在流路過濾器和分析柱之間,或者代替流路過濾器。保護(hù)柱的使命是收集阻塞柱進(jìn)口的來自樣品的化學(xué)“垃圾”。這程垃圾最終隱藏低柱效能。保護(hù)柱應(yīng)該是小體積,用分析柱的同種填料填裝。保護(hù)柱使用得當(dāng),對分離無影響,好像未裝保護(hù)柱一樣。有些廠商的商品將保護(hù)柱都是用短柱、不超過3cm長,內(nèi)徑2~3mm,用較大粒度的填粒(15~20μm)干法填裝,會(huì)使分析柱的效能有所降低。
避免高壓沖擊
一般色譜柱都能經(jīng)得起高壓,但經(jīng)不起突然變化的高壓沖擊。引起高壓突然沖擊,主要是因樣品閥的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)、泵起動(dòng)快,柱切換操作等。等面已討論過,轉(zhuǎn)動(dòng)六通進(jìn)樣閥時(shí)從泵到柱的液流會(huì)瞬時(shí)切斷。在閥的泵側(cè)壓力升高,在閥的柱側(cè)壓力降低(變化超過20%)。閥轉(zhuǎn)到底后壓力突然沖擊一下恢復(fù)正常,手動(dòng)進(jìn)樣閥的變化不大,自動(dòng)進(jìn)樣閥比較慢,可能造成壓力沖擊,可用氦氣代替空氣驅(qū)動(dòng)進(jìn)樣閥。因氨壓縮系數(shù)小。另外泵起動(dòng)不應(yīng)過快,可分步操作。如用3ml/min流速,先從1mL/min到2mL/min,然后再3ml/min,每個(gè)間隔應(yīng)大于20s。
柱切換技術(shù)的應(yīng)用也很廣泛,切換過程中在色譜柱的入口處壓力在零到很大數(shù)字之間變化,會(huì)很快使柱報(bào)廢。
一般,初次使用氣相色譜儀的朋友對色譜柱不知怎樣合理配置氣相色譜柱,總希望氣相色譜柱越多越好,盲目購置許多柱子或固定液、擔(dān)體等,結(jié)果有許多閑置造成浪費(fèi)。
一般準(zhǔn)備幾個(gè)柱子就基本可以解決各類氣相色譜分析工作的要求,可優(yōu)先選擇固定液分別為SE-30(或者OV-101)、OV-17、PEG-20M、DEGS、FFAP的柱子各一個(gè)。對于填充柱,擔(dān)體可選白色擔(dān)體、紅色擔(dān)體(包括未酸洗、酸洗、硅烷化)、GDX系列(或者Porapak系列)三種,基本可以解決工作中絕大部分項(xiàng)目。
對柱子長短的選擇:由于分辨率與柱長的平方根成正比。柱子長,則提高分辨率。一般來說:15m的短柱用于快速分離較簡單的樣品,也適于快速成分掃描分析;30m的色譜柱是常用的柱長,大多數(shù)分析在此長度的柱子上完成;50m、60m或更長的氣相色譜柱/氣象色譜柱用于分離比較復(fù)雜的樣品。
對于口徑的選擇:柱徑直接影響柱子的效率、保留特性和樣品容量。小口徑柱比大口徑柱有更高柱效,但柱容量更小。
0.25mm:具有較高的柱效,柱容量較低。分離復(fù)雜樣品較好。
0.32mm:柱效稍低于0.25mm的色譜柱,但柱容量約高60%。
0.53mm:具有類似于填充柱的柱容量,可用于分流進(jìn)樣,也可用于不分流進(jìn)樣,當(dāng)柱容量是主要考慮因素時(shí)(如痕量分析),選擇大口徑毛細(xì)管柱較為合適。專家認(rèn)為,對于普通用戶,可選30米或50米長的毛細(xì)管,口徑選0.32mm較為便利。