一、氣相色譜中的幾個(gè)概念
1、氣相色譜:以氣體為流動(dòng)相,依據(jù)組分與固定相之間分配吸附等作用力的差異而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品分離的一種分離技術(shù)。分離對(duì)象是可揮發(fā)、且熱穩(wěn)定,沸點(diǎn)一般不超過500度的樣品。
2、氣體:
載氣——用于傳送樣品通過整個(gè)系統(tǒng)的氣體。
檢測(cè)器氣體——某些檢測(cè)器所需的支持氣體,如,F(xiàn)ID。
3、樣品引入:將樣品蒸汽引入載氣的過程。該過程應(yīng)對(duì)樣品蒸汽有最小影響。
4、色譜柱:實(shí)現(xiàn)樣品組分的分離。
5、檢測(cè)器:對(duì)流出柱的樣品組分進(jìn)行識(shí)別和響應(yīng)。
6、數(shù)據(jù)采集:將檢測(cè)器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為色譜圖,以備手動(dòng)或自動(dòng)定性、定量分析之用。
二、氣路中為什么要用氣體捕集阱?GC中常用有哪幾類捕集阱?
GC載氣中的常見的污染物有水分,氧氣,烴類化合物和鹵代烴,其對(duì)色譜柱的壽命及被分析物的檢測(cè)有很大影響,不良的影響包括:
1、水分:是色譜柱固定相降解的常見原因;可以損壞儀器。
2、氧氣:常見的污染物;是色譜柱固定相降解和進(jìn)樣口襯管性能下降的常見原因;可引起不穩(wěn)定被分析物的分解。
3、烴類化合物和鹵代烴:通過增加檢測(cè)器背景噪音而降低檢測(cè)器靈敏度;還可引起基線漂移或波動(dòng)、污染物色譜峰、噪音或高的基線補(bǔ)償。水分,氧氣,烴類捕集阱是GC中常用的捕集阱。
三、不同的檢測(cè)器應(yīng)該分別配什么樣的捕集阱?
1、FID、NPD、FPD-空氣,尾吹氣,氫氣→烴類捕集阱。
2、FID、NPD、FPD、TCD-載氣→水分、氧氣捕集阱。
3、ECD-尾吹氣→水分和氧氣捕集阱。
4、TCD-參比氣→烴類捕集阱。
5、MSD-氦氣,甲烷→除水分、氧氣、烴類的組合捕集阱(如,RMSH-2)和氧氣指示捕集阱。
以上捕集阱建議6-12個(gè)月?lián)Q一次,具體看顧客的使用頻率。
四、在GC的進(jìn)樣口端涉及的消耗品有哪些?
注射器、進(jìn)樣墊、O型圈、襯管、平流平板(鍍金密封墊)、金屬墊片、石墨密封墊、柱螺母。
五、為什么要更換進(jìn)樣隔墊?隔墊有哪些類型?如何根據(jù)客戶需求選擇進(jìn)樣隔墊?
隔墊需定期更換,可防止:漏氣、分解、樣品損失、柱流量或分流流量下降、出鬼峰、柱效下降。不同的隔墊有不同的性能:
1、流失性與溫度優(yōu)化隔墊(BOT)溫度范圍寬,低流失→適合于質(zhì)譜,進(jìn)樣口最高溫度400度,減少在進(jìn)樣口處的沾粘。
2、長壽命隔墊預(yù)穿孔,延長使用壽命,減少成核;自動(dòng)進(jìn)樣優(yōu)選隔墊,適合通宵運(yùn)行;進(jìn)樣達(dá)400次及350度高溫。
3、高級(jí)綠色隔墊壽命長,耐高溫;進(jìn)樣次數(shù)多;降低進(jìn)樣口的粘貼;溫度達(dá)350度。
以上三種隔墊屬高級(jí)隔墊,經(jīng)等離子體處理,不沾粘隔墊。
4、通用型隔墊:溫度350度,次數(shù)達(dá)200次,經(jīng)濟(jì)節(jié)約型。
六、如何選擇石墨墊與柱螺母?
首先了解石墨墊的兩種材質(zhì):石墨→材質(zhì)軟,溫度上限高。vespel→由耐高溫的聚酰亞胺制成,材質(zhì)硬,高溫產(chǎn)生流失。
石墨墊與柱螺母:短墊配短帽,長墊配長帽(如,MS接口柱螺帽05988-20066應(yīng)配預(yù)老化的85% vespel,15%石墨墊長墊,通用柱螺帽可配85%vespel,15%石墨墊短墊)石墨墊的選擇(應(yīng)根據(jù)材質(zhì)及色譜柱內(nèi)徑的大小),更換頻率一般更換色譜柱、泄漏時(shí)就進(jìn)行更換。
石墨墊類型 | 上限溫度 | 用途 | 局限性 |
石墨(100%) | 450度 | 通常用于毛細(xì)管柱。適合FID和NPD,推薦用于高溫和冷柱頭進(jìn)樣。 | 不用于質(zhì)譜分析或?qū)ρ蹯`敏的檢測(cè)器(如ECD) |
Vespel/石墨(85%/15%) | 350度 | 通常用于毛細(xì)管柱。推薦用于MS或?qū)ρ蹯`敏的檢測(cè)器。氣密性好,可靠。 | 不能重復(fù)使用 |
Vespel(100%) | 280度 | 恒溫操作,可重復(fù)使用。拆卸方便。 | 溫度往復(fù)升降后易泄漏 |
七、襯管的作用是什么?什么時(shí)候更換襯管?選擇襯管時(shí)應(yīng)考慮什么因素?
襯管是進(jìn)樣體系的中心元件,樣品在此蒸發(fā)而成氣體。定期更換襯管主要取決于以下情況:對(duì)比以前做的譜圖;樣品的潔凈程度;色譜峰是否出現(xiàn)異?,F(xiàn)象:出現(xiàn)鬼峰、峰形變化、重現(xiàn)性差、樣品高溫分解等。
選擇襯管應(yīng)考慮的因素:進(jìn)樣口類型/進(jìn)樣技術(shù)、襯管體積、襯管處理或去活、特殊性能(石英棉、石英杯、細(xì)徑錐等)。
八、為什么要使用去活化的襯管及玻璃棉?什么物質(zhì)使用去活不帶玻璃棉的襯管?
進(jìn)樣口襯管上的活性點(diǎn)可以吸附樣品組分,引起色譜峰拖尾,損失靈敏度和重現(xiàn)性。當(dāng)不分流進(jìn)樣及分析稍有極性的化合物時(shí),應(yīng)建議用去活化的襯管。使用玻璃棉:
1、減少熱歧視,為樣品完全揮發(fā)提供足夠的表面積。
2、捕獲非揮發(fā)組分和隔墊碎屑,使其不至于進(jìn)入色譜柱。
3、擦凈自注射器針頭上的樣品,從而提高了重現(xiàn)性,避免樣品在隔墊上的殘留。使用去活不帶玻璃棉襯管的化合物有:酚類、有機(jī)酸類、農(nóng)藥類、胺類、濫用藥物、反應(yīng)性極性化合物、熱不穩(wěn)定化合物。
不分流進(jìn)樣模式:痕量分析、樣品濃度低、流速低、進(jìn)樣量小。
分流進(jìn)樣模式:樣品濃度高、流速大、進(jìn)樣量大。
九、氟代烴O型圈及石墨O型圈
1、氟代烴O型圈:不易變形,易更換,多數(shù)情況下使用。
2、石墨O型圈:易變形及剝落,進(jìn)樣口溫度高于350度時(shí)使用。
3、更換頻率:二者一般在更換襯管的時(shí)候也同時(shí)更換O型圈。
十、如何清洗分流平板(鍍金密封墊)
1、在溶劑中超聲清洗,烘干。
2、用非氯硅烷化試劑去活化:HMDS(六甲基二硅烷)或BSTFA(N,O雙(三甲基硅烷基)氟乙酰胺)或BSA(N,O-雙(三甲基硅烷基)乙酰胺)或TSIM、TSIM(N-三甲基硅烷咪唑)。
3、用溶劑清洗,先惰性洗滌——甲苯,再用醇類清洗——甲醇,烘干。
十一、NPD,ECD,TCD,FID,FPD分別是什么檢測(cè)器,性能特點(diǎn)是什么?
名稱 | 靈敏度 | 響應(yīng) | 說明 |
熱導(dǎo)檢測(cè)器,TCD | 中等 | 除載氣外的一切化合物 | 對(duì)一切樣品均適用的“通用型檢測(cè)器” |
火焰離子化檢測(cè)器,FID | 高 | 幾乎所有的有機(jī)化合物 | 有機(jī)物的“通用型檢測(cè)器” |
電子捕獲檢測(cè)器ECD和μ-ECD | 很高 | 有限的化合物,主要是鹵代烴 | 廣泛用于痕量農(nóng)藥和除草劑分析 |
氬磷檢測(cè)器,NPD | 很高 | 氨或磷化合物 | 多用于藥物和環(huán)境樣品的分析 |
火焰光度檢測(cè)器,FPD | 高 | 硫或磷化合物 | 多用于環(huán)境及生命科學(xué)樣品的分析 |
十二、色譜柱有哪些柱參數(shù)?如何根據(jù)這些參數(shù)為客戶選擇色譜柱?
色譜柱柱參數(shù):固定相,柱長,內(nèi)徑,膜厚。
1、固定相的選擇:相似相溶原理。非/弱極性柱—常用!中等極性柱—適用于復(fù)雜/困難的分離;強(qiáng)極性柱—多用于特殊應(yīng)用。
2、柱長:10-15m通常十個(gè)組分以下簡單樣品的快速分析;25-30m標(biāo)準(zhǔn)柱長滿足絕大部分應(yīng)用;50m,60m,100m復(fù)雜樣品的分析。
3、內(nèi)徑:0.53mm大口徑可替代填充柱能承受較大體積進(jìn)樣,痕量分析;0.32mm寬徑,分流/不分流進(jìn)樣,能承受較大體積進(jìn)樣;0.25mm窄徑分流進(jìn)樣,GC/MS 應(yīng)用,較高柱效;0.18mm微徑較快分離高柱效;0.10mm快速GC,快速分離對(duì)儀器要求高。
4、膜厚:0.10um薄膜,保留和柱容量低適用于高沸點(diǎn)化合物、組分密集樣品或熱敏化合物;0.25~0.50um 標(biāo)準(zhǔn)膜厚應(yīng)用廣泛;1.0~10.0um 厚膜保留和柱容量高適用于低沸點(diǎn)揮發(fā)性化合物;厚膜有利于掩蔽活性位點(diǎn)但高溫下柱流失較大。
十三、色譜柱的溫度極限如60℃至240℃/260℃各表示什么?
1、60℃—溫度下限,低于該溫度使用柱效會(huì)降低,但不會(huì)損傷色譜柱。
2、240℃—恒溫溫度上限,可在此溫度長時(shí)間使用。
3、260℃—程序升溫溫度上限,不可超過此溫度,且在此溫度使用不得超過10分鐘。
十四、了解有關(guān)液相色譜柱的幾個(gè)參數(shù)及安捷倫色譜柱的分類和應(yīng)用范圍
1、表面積——顆粒外表面和內(nèi)部孔表面的總和,以m2/gram表示;高表面積對(duì)于多組份樣品的分離具有較強(qiáng)的保留能力,柱容量和分離度;表面積低的填料通常能迅速達(dá)到平衡狀態(tài),對(duì)于梯度淋洗尤為重要。
2、孔徑——顆粒的孔或腔的平均尺寸,范圍60-10,000?大孔的填料顆??梢匝娱L溶質(zhì)大分子在填料表面滯留的時(shí)間,達(dá)到充分分離,改善峰形;樣品MW≤4000,選擇80?的孔徑,樣品MW>4000選擇300?的孔徑。
3、碳覆蓋率——對(duì)色譜分離的影響,與基體物質(zhì)相連的鍵合相的量。
4、高碳覆蓋率:提高分辨率,分析時(shí)間長;低碳覆蓋率:縮短運(yùn)行時(shí)間。
5、封端/封尾——對(duì)色譜分離的影響,使用較短烷烴鏈鍵合游離硅羥基(二次鍵合)。
6、封端:減輕待測(cè)組份與硅膠表面殘留的酸性硅羥基反應(yīng)而引起的色譜峰拖尾現(xiàn)象。
7、對(duì)于極性樣品,未封端與經(jīng)過封端處理的色譜柱在選擇性上有明顯差異。
8、粒徑——1.8um3.5um→快速分離;5um→行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);7um→制備柱。
十五、.如何沖洗液相色譜柱?
1、對(duì)于反相色譜柱的沖洗:用以下溶劑至少各25mL沖洗色譜柱(分析柱);不含緩沖鹽的流動(dòng)相、100%甲醇、100%乙腈、75%乙腈+25%異丙醇、100%異丙醇、100%二氯甲烷、100%己烷。
注意:若使用己烷或二氯甲烷沖洗色譜柱,則在重新使用反相流動(dòng)相以前,必須用異丙醇沖洗色譜柱。
2、對(duì)于正相色譜柱的沖洗:用以下溶劑至少各50mL沖洗色譜柱(分析柱);50%甲醇+50%三氯甲烷、100%乙酸乙酯。
十六、如何對(duì)氣相色譜柱進(jìn)行老化?
安裝色譜柱后,首先用至少3倍于平常工作流速的載氣吹色譜柱, 然后將載氣流速調(diào)整到正常流速,開始從100度升溫迅速升溫到老化溫度,老化色譜柱。
老化溫度——在高于樣品分析終溫20度但不超過色譜柱的恒溫溫度上限的狀態(tài)下,恒溫2小時(shí)的方法快速老化一支新的毛細(xì)管色譜柱,色譜柱老化時(shí)的升溫速率沒有限制,即可使用最高升溫速率老化色譜柱。
十七、液相色譜儀有哪些重要組成部分?液相有哪些檢測(cè)器?
脫氣機(jī)、泵、柱溫箱、自動(dòng)進(jìn)樣器、檢測(cè)器。檢測(cè)器有:VWD 可變波長紫外檢測(cè)器、DAD二極管陣列檢測(cè)器、MWD多波長檢測(cè)器、RID、示差折光檢測(cè)器、FLD熒光檢測(cè)器。
十八、如何選擇溶劑入口過濾頭?
1、用于常規(guī)和毛細(xì)液相的溶劑過濾頭有:玻璃過濾頭20μm孔徑,PTFE連接頭5mm/3.2mm,不銹鋼過濾頭12-14μm孔徑。
2、用于制備液相的溶劑過濾頭有:玻璃過濾頭40μm孔徑,PTFE 連接頭7mm/4mm。
3、若流動(dòng)相涉及以下溶劑,應(yīng)避免使用不銹鋼過濾頭:碘化鋰, 氯化鉀,高濃度的硝酸及硫酸,在有機(jī)溶劑中的有機(jī)酸溶液,如甲醇中1%乙酸會(huì)腐蝕不銹鋼,四氯化碳和異丙醇或THF混合液等。
4、日常對(duì)玻璃濾芯的清洗可用35%的硝酸浸泡1小時(shí)(不用超聲波清洗,會(huì)引起破裂)。
十九、流通池的選擇指南
毛細(xì)管液相色譜柱(內(nèi)徑0.3或0.5mm)500nL流通池;微徑或溶劑節(jié)省型液相色譜柱(內(nèi)徑1.0或2.1mm)半流通池;傳統(tǒng)液相色譜柱(內(nèi)徑3.0或4.6mm)標(biāo)準(zhǔn)流通池反壓高于100bar,高壓流通池形;樣品MW≤4000,選擇80?的孔徑,樣品MW>4000選擇300?的孔徑。
碳覆蓋率——對(duì)色譜分離的影響,與基體物質(zhì)相連的鍵合相的量。高碳覆蓋率:提高分辨率,分析時(shí)間長;低碳覆蓋率:縮短運(yùn)行時(shí)間;對(duì)色譜分離的影響,使用較短烷烴鏈鍵合游離硅羥基(二次鍵合);封端:減輕待測(cè)組份與硅膠表面殘留的酸性硅羥基反應(yīng)而引起的色譜峰拖尾現(xiàn)象;對(duì)于極性樣品,未封端與經(jīng)過封端處理的色譜柱在選擇性上有明顯差異。
粒徑:1.8um3.5um→快速分離;5um→行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);7um→制備柱。