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气相色谱柱的保养及技术交流

时间：2020-05-10 来源：仪多多仪器网作者：仪多多商城

　　相比较液相色谱柱，感觉气相色谱柱要简单的多，而且，往往气相色谱柱各型号之间的专属也不那么强，往往一个样品用多种色谱柱分析，通过调整温度程序，也可以得到相类似的分析结果。气相色谱柱的进样针数同样也仅供参考，不能作为色谱柱寿命的*参数，影响气相色谱柱的寿命的因素基本为高温、高温时间、样品中的高沸物（包括一些在不适合的方法中，样品的分解或聚合物）、载气纯度等。
　　
　　常规的气相色谱柱通常是石英管表面涂敷的液体填料，所以一般情况下，气相色谱的分离其实是气化后的样品在液体填料里的溶解再挥发的性质不同来实现的。那么既然填料是液体，自然就会挥发了，气相色谱柱的寿命zui大的影响因素就在这里。气相色谱柱都会有一个极限温度，一般使用温度会在这个极限温度下的20度左右。通常气相分析方法是程序升温的，高温的温度和保留时间决定了每一次进样对色谱柱的影响。不过不同类型的色谱柱因为其填料的性质不同，其极限温度也不同，自然zui高使用温度就不同。反过来说，在相同使用温度下，其寿命也不相同。
　　
　　不管什么分析方法都要尽可能的真实反应样品里的溶剂及所有物质的含量，气相色谱分析样品的首要条件是，样品要能被气化，就是进样口温度及程序终温要大于样品的沸点（这也不是的），当样品中有高沸点的物质，甚至是无机盐、机械杂质，不能被气化留在了衬管里，甚至留在了色谱柱中，就会对色谱柱有损伤。这种情况是要处理一下样品，萃取、蒸馏、过滤都是常用的方法。如果实在无法避免，就要经常更换隔垫、石英内衬管等，过一定时间还要把气相色谱柱前段割一段下来，通常是1米左右。除了这些，还应注意对样品性质的了解，如果样品的热稳定性差，进样分析过程中发生了分解或者聚合，产生高沸物就会对色谱柱产生很大影响，如果这些物质不能被溶剂冲洗的话，这种损伤就是不可逆的，而且分析结果也不准确。这种情况下就要适当的降低温度，直到不发生这种反应。或者换其它的分析方法。
　　
　　通常我们使用的载气是高纯氮气，但是，排除经济因素，这并不是一个zui佳的选择。因为氮气的生产就是液态空气蒸发来的，但是因为氮气和氧气性质接近，一般很难杜绝高纯氮气里含有少量的氧气。氧气在高温柱对整个气相色谱系统包括色谱柱都会产生不良影响。所以一般仪器厂家还是建议使用高纯氦，尤其在进行计量、验证等高标准分析时，不过一瓶高纯氦可以换5瓶高纯氮，一般用户还是选择使用高纯氮气。其实从仪器性能来讲，也可以使用高纯氢气作为载气，低含氧量、低背景、低廉的价格都是不错的选择，当然一般考虑到氢气的泄漏以及储运的风险，往往被用户所排除。不过，带TCD检测器的气相色谱往往还是使用高纯氢气作为载气。

色谱柱填料的种类及性能

　　现代高效液相色谱中，分离效果好坏很大程度上取决于色谱填料的选择。但是色谱填料的选择范围很宽，要做合适的选择，首先必须对此有一定的认识和了解。下面将对几种常见的色谱填料极其各种的性能做各一个简要的介绍。

　　（1）硅胶填料

　　硅胶填料主要应用正相色谱及反相色谱柱中，正相色谱用的固定相通常为硅胶（Silica），以及其他具有极性官能团，如胺基团(NH2,APS)和氰基团（CN，CPS）的键合相填料。

　　由于硅胶表面的硅羟基（SiOH）或其他团的极性较强，因此，分离的次序是依据样品中的各组份的极性大小，即极性强弱的组份最先被冲洗出色谱柱。正相色谱使用的流动相极性相对比固定相低，如：正乙烷（Hexane）,氯（Chloroform）,二氯甲烷（MethyleneChloride）等。

　　反相色谱填料常是以硅胶为基础，表面键合有极性相对较弱的官能团的键合相。反相色谱所使用的流动相极性较强，通常为水，缓冲液与甲醇，已腈等混合物。样品流出色谱柱的顺序是极性较强组合最先被冲出，而极性弱的组份会在色谱柱上有更强的保留。常用的反相填料有C18（ODS）、C8（MOS）、C4（B）、C6H5（Phenyl）等。

　　（2）聚合物填料

　　聚合物调料多为聚苯乙烯-二乙烯基苯或聚甲基丙酸酯等，其主要优点是在PH值为1～14均可使用。相对与硅胶基质的C18填料，这类填料具有更强的疏水性；大孔的聚合物填料对蛋白质等样品的分离非常有效。现在的聚合物填料的缺点是相对硅胶基质填料，色谱柱柱效较低。

　　（3）其他无机填料

　　其它HPLC的无机填料色谱柱也已经商品化。由于其特殊的性质，一般仅限于特殊的用途。如石墨化碳也用于正逐渐成为反相色谱填料。这种填料的分离不同与硅胶基质烷基键合相，石墨化碳的表面即是保留的基础，不再需其它的表面改性，该柱填料一般比烷基键合硅胶或多孔聚合物填料的保留能力更强，石墨化碳可用于分离某些几何导构体，又由于HPLC流动相中不会被溶解，这类柱可在任何PH与温度下使用。氧化铝也可用于HPLC，氧化铝微粒刚性强，可制成稳定的色谱柱柱床，其优点是可在PH高达12的流动相中使用。但由于氧化铝与碱性化合物作用也很强，应用范围受到一定的限制，所以未能广泛应用，新型氧化锆填料也可用于HPLC，商品化的仅有聚合物涂层的多孔氧化锆微球色谱柱，应用PH范围1～14，温度可达100℃。由于氧化锆填料几年才开始研究，加之面临的实验难度，其重要用途与优势尚在进行中。

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色谱柱色谱柱填料的种类及性能_色谱柱

液相色谱柱的维护误区

　　1.色谱柱的流向不能改变

　　在我们常规思维中，色谱柱上标示的流向是不可改变的，每次使用都要遵循。可是，大家有没有想过这个方向的作用是什么呢？为什么要标示一个使用方向呢？

　　其实色谱柱前后端的填料及填装工艺都是一样的，标示方向的目的就是让我们在使用中记住流动相从哪个方向流入色谱柱，那么这个流入段就是最先污染端。这样就为我们日后维护或再生色谱柱做了准备，而我们需要遵循这个规定应该在色谱柱开始做样后。

　　我曾将已经污染过的色谱柱反方向来使用，如果保留时间不是很长，而色谱柱足够长，还是能使用一段时间的。

　　2.不去看说明书，直接就上机使用

　　色谱柱内部保存着什么溶剂一定要看清楚，因此色谱柱的说明书一定要看清楚，当然也包括说明书上建议的维护保养规定，对我们都非常的有用。对于反相柱来说，溶剂基本就是乙腈或甲醇。但正相柱就不同了，因为正相柱除了可以适用正相系统，也可以适用反相系统，因此一定要看清楚，对于你的方法来说是否需要置换色谱柱内部保存溶剂。

　　3.用纯水冲洗色谱柱才能把缓冲液冲洗干净

　　使用强溶剂冲洗色谱柱对内部填料的损伤是最大的，尤其是纯水，除非你的色谱柱是耐水的。冲洗色谱柱可以的方法是用流动相比例的水系和有机系来冲洗。如果你认为流动相比例无法把色谱柱冲洗干净或者此比例中有机系占有比例过大，你可以使用内含10%左右的纯水来冲洗。

　　4.保存在乙腈或甲醇中的新色谱柱可以直接使用

　　理论上液相色谱柱不同于气相色谱柱需要活化，但是由于液相色谱柱内部保存的有机系具有挥发性，因此在使用前还是应该用小流速的和色谱柱内部相同的溶剂冲洗一定的时间。可以是0.5ml/min，120min，但可以咨询厂家，根据色谱柱参数设定。

　　5.色谱柱应该保存在纯乙腈或甲醇中

　　根据第4条，色谱柱内部保存液具有挥发性，因此为了减少其挥发速度，可以添加5%-10%的水，这样的话可以在一定程度上减少一些有机系的挥发。如果再增加一个保险，我们可以在堵紧堵头后，再用封口膜封起来。同样道理，色谱柱一段时间不用后，也应该按照第4条，进行小流速的冲洗色谱柱。

　　6.色谱柱污染后把筛板卸下来超声清洗

　　对于色谱柱的污染，首当其冲的就是筛板，因此我们常用的做法就是把柱头卸下来，把筛板拿去超声清洗。但是我们在拆卸过程中对色谱柱前端填料的损害远远大于污染照成的伤害，因为我们不是专业的。因此建议这一步能不做就不做。

　　7.自己填装色谱柱

　　和第6条相同，这一步做法几乎可以把此色谱柱判死刑了，我们的填装工具有什么呢？就是手工的，其填装压力远远小于工厂内原始的填装压力。那么我们填装的结果会是个什么样也就很明显了。

　　在我看来，自己填装也就是练练手，熟悉一下这个过程，要把色谱柱维修好的可能性几乎为零。

　　8.用异丙醇冲洗再生后，柱子效果更差了