作為實(shí)驗(yàn)人員我們還是希望一根色譜柱可以盡可能的耐用,一方面減少檢驗(yàn)成本,另一方面則可以減少因?yàn)轭l繁更換色譜柱產(chǎn)生的檢測結(jié)果波動(dòng)。但那么為了延長毛細(xì)管色譜柱壽命應(yīng)該注意哪些問題呢?
①正確的安裝和操作
氣相色譜柱一旦受到損傷之后,想恢復(fù)其分離效能往往是極其困難的,因此要使一根氣相色譜柱能夠獲得更長的使用壽命,最根本的是在于能夠正確的安裝和操作,形成良好的使用和維護(hù)習(xí)慣。如定期對管路和壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行檢漏、定期更換隔墊、用高純度載氣、安裝氧凈化器以及不要待載氣鋼瓶完全用空再進(jìn)行更換等,以免系統(tǒng)和氧接觸而受氧化損壞;嚴(yán)格和徹底的凈化樣品,以減少半揮發(fā)性和不揮發(fā)性殘留物對色譜柱的污染。
②使用預(yù)柱
為了延長色譜柱的壽命,除合理選擇柱類型和固定相外,減少柱的活化或再生頻率,提高日常工作效率,是較佳的方法。有時(shí)使用預(yù)柱是不可缺少的。
在毛細(xì)管氣相色譜分析中,可以使用一段1~10m的去活石英毛細(xì)管作為預(yù)柱,減少污染物對色譜柱的損傷。這段去活石英毛細(xì)管又被稱為空保護(hù)柱,它連接在毛細(xì)管柱前面。去活石英管沒有涂漬任何固定相,只是對管壁表面進(jìn)行了去活處理,以便減小和溶質(zhì)的作用,大多數(shù)的情況下,空保護(hù)柱內(nèi)外徑和色譜柱相同,如果管徑不同,可以使用內(nèi)外徑大一些的保護(hù)柱,要比使用直徑小的效果更好。
當(dāng)樣品中含有不揮發(fā)組分時(shí),使用保護(hù)柱可免污染色譜柱,這樣可以大大減少殘留物和樣品之間的作用。因?yàn)榭毡Wo(hù)柱不會(huì)保留溶質(zhì)(沒有涂漬固定相),且殘留物不會(huì)覆蓋在固定相的上面而導(dǎo)致不好的峰形。空保護(hù)柱常為3~5m長,當(dāng)有峰形出現(xiàn)問題時(shí),保護(hù)柱應(yīng)當(dāng)進(jìn)行再處理或更換了。
空保護(hù)柱也常用于某些樣品,以改善峰形。在大體積進(jìn)樣(>2μL)的不分流進(jìn)樣、大內(nèi)徑柱直接進(jìn)樣和柱頭進(jìn)樣情況下,對溶劑和固定相極性不匹配時(shí)很有用,它對靠近溶劑前沿流出的峰或溶質(zhì)的極性和溶劑很相似時(shí)色譜峰,會(huì)有很大改善。
當(dāng)色譜柱使用一段時(shí)間以后,柱內(nèi)由于各種原因,滯留了一些高沸點(diǎn)組分或氧化物等,除柱效有所下降外,還可能出現(xiàn)基線波動(dòng)或“鬼峰”。為了去除污染物,使柱效和基線恢復(fù)到原來的狀態(tài),稱為色譜柱的再生。色譜柱的再生和柱老化有一定區(qū)別和不同,它是柱在使用一段時(shí)間柱性能下降,經(jīng)處理后盡量恢復(fù)到原來性能的過程。
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毛細(xì)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(xì)管色譜柱安裝的步驟如下:
步驟一:檢查氣體過濾器、載氣、進(jìn)樣墊和襯管等檢查進(jìn)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(diǎn)較高的化合物,需要將進(jìn)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(yīng)的螺母和卡套,此時(shí)色譜柱端口無前后之分,色譜柱支架的支撐部分應(yīng)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(jìn)行檢查,以確認(rèn)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(jìn)樣口上通常來說,色譜柱的頂端應(yīng)保持在進(jìn)樣口襯管的中下部,當(dāng)進(jìn)樣針穿過隔墊完全插入進(jìn)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(jìn)樣口。避免用力彎曲壓擠毛細(xì)柱,并小心不要讓標(biāo)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(jìn)樣口后,用手把連接螺母擰上,用手?jǐn)Q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?dú)猓ɑ蚝猓?,純度達(dá)99.999%,使用極性柱時(shí)(如FFAP、PEG-20M等),**載氣加脫氧管進(jìn)一步脫氧,這樣可延長柱子的使用壽命。
當(dāng)色譜柱與進(jìn)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(shè)置正確,并檢測一下整個(gè)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(jìn)行下一步安裝。毛細(xì)管柱前壓參考設(shè)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(xiàng)與以上色譜柱與進(jìn)樣口聯(lián)接(步驟3)部分所講述的大致相同。安裝時(shí)要注意色譜柱末端要高于尾吹點(diǎn),或按照色譜儀說明書安裝。
步驟六:進(jìn)行氣體檢漏在色譜柱加熱前,要對GC系統(tǒng)進(jìn)行檢漏。建議使用1∶1的異丙醇/水的混合溶液進(jìn)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(jìn)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(huì)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(jìn)行實(shí)際樣品的分析。
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)管色譜柱對氣相色譜儀分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和延長毛細(xì)管色譜柱的使用壽命至關(guān)重要。 1、在沒有載氣通過時(shí),色譜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:象OV-1、SE-30、SE-54、OV-101對載氣干燥要求不高,而PEG20M、FFAP和SP1000對載氣要求就很高。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、對于那些能被氧化的固定液(如PEG20M、Caxbowax、FFAP等)對載氣除氧也很重要,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)間短對柱的壽命影響較小。 ①.聚二甲基硅酮類固定相: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。一般來說,彈性體類固定液比流體類更穩(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。 ②聚苯基乙基硅酮:SE52(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)。 ③聚氰丙基硅酮是極性強(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)管柱最大特點(diǎn)是高的柱效,但是必須清楚一般所測得的柱效不僅反映了柱的質(zhì)量,而且還包括進(jìn)樣過程的整個(gè)系統(tǒng)的效率的總質(zhì)量,也就是說,自樣品進(jìn)入系統(tǒng)的一瞬間開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: ①.分流進(jìn)樣方式:分流點(diǎn)要求位于載氣流速較高的區(qū)域。 ②不分流進(jìn)樣方式:色譜柱建議不伸進(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。 ③檢測器與色譜柱出口端連接:對FID不僅插入深度要超過尾吹和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MicroTCD應(yīng)插到TCD氣體入口處為佳??梢愿纳戚p度拖尾。毛細(xì)管色譜柱的九大使用注意事項(xiàng)