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加強和規(guī)范色譜柱的管理有效延長使用壽命 如何挑選購買色譜柱

時間:2020-07-22    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
     液相色譜法是20世紀70年代急劇發(fā)展起來的一項、快速的分離、分析技術(shù)。液相色譜法是指流動相為液相的色譜技術(shù),在經(jīng)典的液相色譜法基礎(chǔ)上,引入氣相色譜法理論,在技術(shù)上采用高壓泵、固定相和高靈敏度檢測器,實現(xiàn)了分析速度快、分析效率高和操作自動化,它具有高壓、高速、、高靈敏度等特點。
    它是用高壓輸液泵將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑,緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱,經(jīng)進樣閥注入供試品,由流動相帶入柱內(nèi),在柱內(nèi)各成分被分離后依次進入檢測器,色譜信號由記錄儀、積分儀或色譜工作站記錄。
    色譜柱是液相色譜的心臟,在液相色譜儀的使用中,保持色譜柱的柱效、容量和滲透特性,延長柱子的使用壽命非常重要。
    色譜柱使用一段時間后就會出現(xiàn)柱壓升高、柱效降低、峰形畸變和分離度降低、保留時間改變等變化,如不采取措施,將會縮短色譜柱的使用壽命,影響工作效率,并造成一定的經(jīng)濟損失。因此,有必要加強和規(guī)范色譜柱的管理,從而延長色譜柱的使用壽命。
    影響色譜柱使用壽命的因素
    1 流動相
    在以水溶液為流動相時,水溶液中的微生物例如細菌容易生長,當用水溶液或有機酸緩沖液保護柱子時,一些霉菌可能在色譜柱中滋生,堵塞固定相顆粒間的空隙。由于濕法填充技術(shù)的問世,目前普遍使用的色譜柱填料直徑一般都小于10um,流動相中的顆粒雜質(zhì)很容易先沉積在柱頭然后慢慢堵塞柱子。流動相的pH值對色譜柱也有影響,特別是對化學鍵合硅膠填料,水溶液的pH***適范圍在2~7.5之間,當pH>8時,硅膠會釋出生成絮狀物堵塞柱子,且難以復(fù)原,柱效很快降低,甚至完全失效。
    當在緩沖液中加入有機溶劑例如甲醇或乙腈時,鹽類的溶解度下降,會析出鹽沉淀,堵塞柱子。同時流動相中的有機溶劑和鹽會腐蝕色譜柱頭的篩板,產(chǎn)生柱頭凹陷。流動相的極性對柱子也有一定影響,對于硅膠柱,甲醇、水、冰乙酸等極性較大物質(zhì)會破壞填料;反之,對于化學鍵合硅膠,極性小的物質(zhì)如正丁醇、二氯甲烷等也起同樣的作用。堿性溶液會破壞陽離子交換樹脂色譜柱,而酸性溶液容易損壞陰離子交換樹脂柱。
    2 樣品和固定相
    如果有少量或微量的樣品不能夠溶解在流動相中,在通過固定相會堵塞柱子,樣品中的顆粒雜質(zhì)也會堵塞柱子。樣品組分例如糖、蛋白質(zhì)等通過柱子時會產(chǎn)生不可逆吸附,這樣固定相的活性點被覆蓋。樣品組分還會與固定相產(chǎn)生反應(yīng),尤其是對于氨基柱的影響較為嚴重。因為氨基易與酐、酮形成希夫(Schiff)縮合而減少活性點,使保留時間縮短。色譜柱鍵合相基團脫落、固定相分解和活性基團變性以及會影響柱效和保留時間的顯著改變。大多數(shù)鍵合相都是通過硅氧硅鍵(Si-O-Si)連接在硅基質(zhì)上,形成帶有有機基團的固定相Si-O-Si-R(R為CnH2n+1),硅氧硅鍵可能在水溶液中水解而斷裂,使鍵合基團脫落。
   

離子色譜柱主要由一定內(nèi)徑的柱管加上不同類型的填料所組成,針對離子色譜流動相比較多的采用酸、堿、鹽的特點。
 
離子色譜柱的常見故障及排除方法:
1、柱壓升高可能的原因有:
 
(1)色譜柱過濾網(wǎng)板被玷污,需要更換。 
(2)柱接頭擰得過緊,使輸液管端口變形。
(3)PEEK材料的管子切口不齊。
 
2、分離度降低可能的原因有:
 
系統(tǒng)有泄漏時分離度會降低;
分離柱被玷污后柱容量因子k’值變??;
淋洗液類型和濃度不合適等。
 
3、死體積增大
 
分離柱入口樹脂損失造成死體積增大或樹脂床進入空氣使樹脂床產(chǎn)生溝流會使分離度下降。若分離柱入口處出現(xiàn)空隙,可填充一些惰性樹脂球以減小死體積的影響。
4、保留時間縮短或延長
 
色譜峰保留時間的改變會影響待測組分的定性和容量,因為在色譜分析中穩(wěn)定的保留時間對獲得準確、可靠的結(jié)果是十分重要的。離子色譜中影響保留時間穩(wěn)定的因素有以下幾個原因:
(1)儀器的某部分可能有漏液。(如:接頭處沒擰緊等) 
(2)系統(tǒng)內(nèi)有氣泡使得泵不能按設(shè)定的流速傳送淋洗液。 
(3)分離柱交換容量下降,使保留時間縮短。 
(4)由于抑制器的問題引起保留時間的變化。 
(5)使用NaOH淋洗液時空氣中CO2對保留時間的影響。

1、  色譜柱老化的目的:是徹底除去填充物中的殘留溶劑和某些揮發(fā)性的物質(zhì);另一方面是促進固定液均勻牢固地分布在擔體的表面上。 而且新的氣相色譜柱必須老化。

2、  方法:在常溫下使用的色譜柱,可直接裝在色譜儀上,接通載氣,沖至基線平穩(wěn)即可使用;如果色譜柱在高溫操作條件下應(yīng)用,則在比操作溫度稍高的溫度下通載氣幾小時至幾十小時,徹底沖出固定液中易揮發(fā)的物質(zhì),到基線平穩(wěn)后即可投入使用。不同的色譜柱老化方法也不同。具體方法如下:

                    

                             色譜柱

 

一、毛細管柱 
確保載氣流過毛細管柱 15-30分鐘。
緩慢程序升溫(5º/min)到老化溫度。
zui初老化溫度 ≥ 4 hours。
如果柱子受到污染, 可在推薦的zui高色譜柱溫度低20 ºC的條件下,老化柱子。
一般推薦的老化溫度為:
Tcond = Tmax/2 - Tapp/2 + Tapp
這里:
Tcond = 老化溫度
Tmax = 色譜柱推薦采用的zui高溫度
Tapp = 應(yīng)用中使用的zui高溫度
在老化柱子時,一定不要將毛細管接在檢測器上。應(yīng)將那一端放空,同時將檢測器用悶頭堵上。如果是FID,容許接在上面,但應(yīng)該將檢測器溫度升上去。

二、填充柱

將柱子接通載氣,流速5~10ml/min,在高于使用溫度5~10℃(但必須低于柱子使用限制溫度)下老化8~24小時,目的是去除裝柱時的殘留溶劑,使固定液分布均勻,提高柱效。老化時必須將柱子與檢測器的連接斷開以免污染檢測器

   一般不需要買一個專門的色譜柱老化箱,色譜柱老化當然放在色譜柱溫箱內(nèi)。 
    氮氣作為載氣,在色譜管路中是流動的,無論是老化色譜柱還是分析實驗中,氮氣都是放空到空氣中的,色譜檢測器比如FID的噴嘴,本來就是中空的,檢測過程 中燃燒的只是氫氣和助燃氣(空氣或氧氣),氮氣從噴嘴中出來就放空了,所以不存在柱溫箱內(nèi)聚集的問題。還有,在色譜柱老化時,因不需要點火,所以氫氣和空 氣都不用開。 
    但有另外一種情況,所使用的檢測器是TCD(熱導(dǎo)池檢測器)時,國內(nèi)一般使用氫氣做載氣,這時應(yīng)特別注意,如果柱溫箱內(nèi)載氣流路漏氣,將會在柱溫箱內(nèi)集聚 氫氣,其實氫氣在柱溫箱內(nèi)爆炸的事以前是常有的事。所以如果是這種情況,建議老化色譜柱時更換成氮氣或購買專門的老化箱進行老化。



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