氣相色譜的使用經(jīng)驗(yàn)和色譜柱的選擇

氣相色譜的使用經(jīng)驗(yàn)和色譜柱的選擇

如何能選擇到理想的色譜柱，如何知道應(yīng)該選用什么色譜柱A一些分析工作只能選定一種特定的色譜柱而不能自由的選擇色譜柱.有的分析方法雖然可以選用相同的色譜柱也可以工作，但是對(duì)這些樣品卻并非是最佳的選擇.所使用柱子選擇是否正確所選擇的柱子是否是經(jīng)過(guò)性能調(diào)查取得最佳結(jié)果所使用的柱子是否是色譜儀方法調(diào)試時(shí)剛巧裝上以后便直接使用，色譜柱的選擇對(duì)分析方法是否成功是一個(gè)很苛刻的問(wèn)題.Restek有900多種不同的毛細(xì)管柱.如果不知道如何準(zhǔn)確的選擇色譜柱，其結(jié)果將會(huì)影響分析結(jié)果.我們介紹的的色譜柱材料，參數(shù)，諸如固定相極性，內(nèi)徑，膜厚和柱長(zhǎng)等將有助于分析時(shí)選擇合適的色譜柱.另外也可以幫助你審定一下你已經(jīng)采用的色譜柱是否是最佳選擇.可以從中選擇最恰當(dāng)?shù)纳V柱以幫助提高分辨率，分析速度以及定量的結(jié)果.色譜柱材料：石英柱管及MXT柱管a石英和MXT不銹鋼兩種柱管材料都具有鈍化和柔性的優(yōu)越性.在很多的應(yīng)用場(chǎng)合都使用這兩種材料.由于MXT柱管材料的優(yōu)越性，現(xiàn)在很多毛細(xì)管GC都越來(lái)越多的使用這種材料.MXT柱管材料抗磨損,耐刮擦，當(dāng)GC在任何溫度下工作時(shí)，產(chǎn)生自然斷裂的機(jī)會(huì)很少.它可以卷成很小的螺旋直徑以適應(yīng)類似手提便攜式色譜使用.在操作條件惡劣情況下，不銹鋼MXT柱是最佳選擇.另外,MXT柱管在高溫色譜中耐溫可達(dá)430℃（取決于固定相的耐溫情況）.當(dāng)對(duì)折斷的問(wèn)題考慮較少，而且希望能觀察鑒別柱內(nèi)不揮發(fā)物質(zhì)的污染時(shí)最好選擇石英玻璃柱.石英玻璃柱適合于使用緊壓式接頭方式安裝保護(hù)柱，也可以做成一體柱.a固定相選擇選擇一個(gè)新色譜柱的時(shí)候，首要是要考慮的是固定相.在分析物質(zhì)和固定相功能團(tuán)之間有不同的相互作用關(guān)系.這種相互作用對(duì)分析的影響比任何其他因素都重要.因此應(yīng)該盡量的多了解色譜柱和要分析的樣品.固定液的選擇應(yīng)遵循“相似相溶”的基本原理.在分析非極性的樣品時(shí)，非極性固定液是首選.這時(shí)，固定液與被分離組分間主要靠色散力起作用，固定液的次甲基越多，色散力越強(qiáng).各組分基本上按沸點(diǎn)順序彼此分離.沸點(diǎn)低的先流出.如果被分離的組分是極性和非極性的混合物，則同沸點(diǎn)的極性物質(zhì)先流出.對(duì)于極性物質(zhì)的分離，首選為極性固定液.這類固定液分子中含有極性基團(tuán)，組分與固定液之間的作用力主要是靜電力，誘導(dǎo)力和色散力則占次要地位.各組分的流出順序按極性排列，極性小的先流出，極性大的后流出.如果樣品是極性和非極性的混合物，則非極性物質(zhì)先流出.固定液的極性越強(qiáng)，非極性物質(zhì)流出越快，而極性物質(zhì)的保留時(shí)間就越長(zhǎng).對(duì)于能分離形成氫鍵的樣品，如水,醇，胺物質(zhì)，一般可以選擇氫鍵型固定液.此時(shí)組分與固定液之間的作用力主要為氫鍵作用力，樣品組分主要按形成氫鍵能力的大小順序分離.色譜柱使用不同的功能團(tuán)或者增加功能團(tuán)物質(zhì)的百分比可以得到不同的選擇性.非極性的Rtx-1固定相對(duì)非極性組分的選擇性保留值要比極性的組分（如乙醇）的保留值強(qiáng).當(dāng)非極性的甲基單元被極性的功能團(tuán)（如苯基，氰丙基）所替代后，色譜柱對(duì)稍有極性的組分也會(huì)出現(xiàn)選擇性保留.由于很少有甲基與非極性組分相互作用,非極性組分的保留值就減少.Rtx-200固定相含有三氟丙基，在分析含有孤電子對(duì)的分析物（如硝基和羥基）時(shí)具有高的選擇性.聚乙二醇柱（如StabilWax和Rtx/MXT-WAX柱）是極性的，對(duì)于醇類的極性物質(zhì)有較高的選擇性.表I所列的是表II中固定相的Kovat保留指數(shù).保留指數(shù)是用數(shù)學(xué)方式推導(dǎo)出來(lái)用以表示兩個(gè)烴類樣品之間的洗脫關(guān)系.例如，苯的保留指數(shù)為650，它應(yīng)該在C6（RI=60O）和C7（RT=700）之間.柱內(nèi)徑的影響A 選擇柱內(nèi)徑時(shí)必須考慮樣品濃度和儀器情況.如果樣品的濃度超過(guò)柱容量將會(huì)導(dǎo)致喪失分辨率，重復(fù)性下降以及峰形發(fā)生扭曲.細(xì)口徑柱的容量就?。▋?nèi)徑為0.1Omm時(shí)容量只有＜10ng）而大口徑柱（0.53mm）則可以達(dá)到2000ng.同樣，大口徑柱（0.53mm）可以用于大流量,例如用于捕集器或提純系統(tǒng).而質(zhì)譜檢測(cè)器由于對(duì)流速有限制則適合于使用細(xì)口徑的柱子q膜厚的影響色譜柱的液膜厚度直接影響到各個(gè)組分的保留值和餾出溫度.膜厚度大時(shí)由于固定相上的保留時(shí)間長(zhǎng)，組分保留值也增加.相反，柱的膜厚減少則會(huì)降低保留值.因此特別容易揮發(fā)的組分應(yīng)該在膜層較厚的色譜柱上分析以增加其在色譜柱上的保留時(shí)間來(lái)達(dá)到分離的目的.而高分子量的組分（例如三甘油脂）就必須在膜層較薄的色譜柱上分析.這樣可以縮短分析時(shí)間，在分析高分子量時(shí)要求程序升溫，這樣柱子的流失也較少.膜厚直接影響到相比值B,在改變內(nèi)徑時(shí)這是非常重要的.如果內(nèi)徑增加，膜厚（df）必須增加以保持其分辨和保留值.長(zhǎng)度的影響a 柱效是以每米塔板數(shù)來(lái)計(jì)量的.柱子越長(zhǎng)，塔板數(shù)就越高.但是增加柱長(zhǎng)會(huì)增加分析時(shí)間和色譜柱的成本.因?yàn)樵诜直媛实墓街校ㄒ?jiàn)下）分辨率與柱長(zhǎng)的平方根成正比,柱長(zhǎng)增加一倍，分辨率不過(guò)只增加40%而已在恒溫的情況下，柱長(zhǎng)增加一倍，分析時(shí)間也增加一倍.分辨率公式（長(zhǎng)度對(duì)分辨和分析速度的影響）式中:L=柱長(zhǎng);h=HETP塔板高度k=容積因子;a=選擇性總程序升溫分析在進(jìn)行程序升溫分析時(shí)溫度對(duì)保留時(shí)間的影響超過(guò)柱長(zhǎng)的影響.和恒溫分析一樣，分辨率的增加取決于分析時(shí)間的增加量.a色譜柱流失和系統(tǒng)的污染是GC分析時(shí)基線漂移的原因在GC程序升溫時(shí)總會(huì)產(chǎn)生基線漂移.這里基線漂移常常指基線本底加大的上飄.基線漂移的原因有多種：固定相從分析柱上的流失；進(jìn)樣器或檢測(cè)器系統(tǒng)的污染；以及流量的變化都會(huì)引起基線漂移.基線漂移的大小常常取決于檢測(cè)器系統(tǒng)的靈敏度.檢測(cè)器越靈敏，即使是很小的流失和污染也會(huì)引起很大的漂移.減少基線漂移可以改善色譜的定量，定性分析結(jié)果.如何減少進(jìn)樣器對(duì)基線漂移的影響a 進(jìn)樣器的污染是引起基線不穩(wěn)定的一個(gè)主要原因.樣品中的高分子量和不揮發(fā)物的殘余量會(huì)慢慢地通過(guò)分析柱,在程序升溫時(shí)就會(huì)影響基線.很難確認(rèn)究竟是色譜柱流失還是檢測(cè)器的污染導(dǎo)致基線的漂移.為了確定造成基線漂移的原因，可以將色譜柱從GC中拆除,代之以短接管，就可以排除法分析基線形成漂移的原因.如果主要是進(jìn)樣器造成的基線變化就應(yīng)該進(jìn)行修理.通常是更換隔墊,襯管和密封件.修理以后,仍然短接進(jìn)樣器和檢測(cè)器，進(jìn)一個(gè)空白樣品來(lái)確認(rèn)進(jìn)樣器是否是清洗干凈了.如何減少檢測(cè)器的影響A 檢測(cè)器所形成的基線漂移主要是由于污染或者氣體純度不夠.正確地維護(hù)檢測(cè)器，包括周期性的進(jìn)行清洗可以最大限度地防止基線漂移.補(bǔ)充氣和燃燒氣也會(huì)影響基線漂移.a如何減少柱流失的影響如果注樣器和檢測(cè)器對(duì)基線的影響已經(jīng)消除但基線仍然漂移，那么多半是由于柱流失所引起.柱流失的大小取決于色譜柱最終的溫度.終溫越高流失越大.為了盡量減少柱流失對(duì)基線的影響，在安裝新色譜柱時(shí)應(yīng)該對(duì)色譜柱進(jìn)行老化處理.一般地說(shuō)，制造廠對(duì)出廠的新色譜柱都已經(jīng)進(jìn)行了預(yù)先的老化處理，除非是檢測(cè)器的靈敏度極高，一般是不用再進(jìn)行老化處理.注意:如果載氣中含有痕量氧，或者載氣的管線漏泄，高溫老化會(huì)破壞色譜柱.這些氧化物會(huì)使固定相因氧化而導(dǎo)致流失.為了說(shuō)明這一點(diǎn)我們向Rtx-5毛細(xì)管柱，在360°C情況下注入室內(nèi)空氣.在與氧接觸后如果連續(xù)的用純凈的氣體加以老化，基線應(yīng)該回到原來(lái)的水平.如果載氣因含有痕量的氧化物而不純，或者氣路的泄漏使氧化物進(jìn)入色譜柱則基線便不可能恢復(fù)到原來(lái)水平.因此,所有的載氣氣路都必須使用高質(zhì)量的清脫氧裝置和除濕器.在老化色譜柱時(shí)要用Restek生產(chǎn)的電子檢漏儀檢漏.樣品污染會(huì)導(dǎo)致基線高漂在高分子量樣品在程序升溫時(shí)會(huì)引起基線的漂移.在高溫下烘烤時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致固定相氧化.為了解決這個(gè)矛盾，可以采用溶劑漂洗的辦法來(lái)除去高分子量的污染物質(zhì)，這樣就無(wú)需高溫老化.小結(jié)④為了在色譜的定性和定量分析中得到精確的結(jié)果,控制基線的漂移是一個(gè)重要的因素.當(dāng)然，并非只有分析柱才影響基線漂移.進(jìn)樣器和檢測(cè)器也是引起基線漂移的環(huán)節(jié).老化處理可以減少柱流失，但是，還需要限制痕量的氧化物或者管路的漏泄.使用溶劑清洗的辦法可以減少甚至限制分析柱受到的樣品污染.另外為了達(dá)到精確分析的目的也需要經(jīng)常地對(duì)進(jìn)樣器和檢測(cè)器進(jìn)行維護(hù).a

Phenomenex@ ZebronTM名稱柱子極性色譜柱固定相應(yīng)用其他廠商名稱ZB-1非極性100%二甲基聚硅氧烷胺類、濫蟲(chóng)、乙醇、氣儂惰性）、香油精、甲基特丁基醚、天然氣香料、氧化物和GRO、天然氣香料、殺蟲(chóng)劑、多氯聯(lián)苯物、模擬蒸餾、溶劑混雜物、輕揮發(fā)物、含硫化合物（輕）、烴類DB-1,HP-1,HP-PONA,OV-1,SE-30QV-101,BP-1,SBP-1ZB-1MS非極性100%二甲基聚硅氧烷胺類、酸類、聚氟聯(lián)苯物（EPA方法1688）、香精、柴油、殺蟲(chóng)劑DB—1ms,HP-1msZB-5非極性5%苯基和95%二甲基聚硅氧烷生物堿、脂肪酸甲酯、酚類、溶劑殘?jiān)?、香油精、輕揮發(fā)物、麻醉藥、鹵烴類、殺蟲(chóng)劑/除草劑、多氯聯(lián)苯物/氯化三聯(lián)苯、溶劑雜質(zhì)、二氧（雜）芑類DB-5,HP-5,HP-5ms,HP-5TranceAnalysis,SE-54,OV-73,BP-5,SPB-5ZB-5MS非極性5%苯基-亞芳基和95%二甲基聚硅氧烷堿類、FAMEs、苯酚、殘留溶劑、精油/香精、半揮發(fā)類物質(zhì)、藥物、碳?xì)浠衔稃}類、殺蟲(chóng)劑/除草劑人多氯化聯(lián)二苯/氯化二苯類、溶劑雜質(zhì)、EPA方法DB-5msDB-5.625ZB-35中極性35%苯基和65%二甲基聚硅氧烷氧化三聯(lián)苯、胺類、殺蟲(chóng)劑、藥物、輕揮發(fā)物、歐洲藥典方法508、608、8081、8141、8151DB-35,HP-35,DB-35ms,OV-11,RTX-35,SPB-35ZB-50中極性50%苯基和50%二甲基聚硅氧烷抗抑郁藥、麻醉藥（尤其是堿性、乙二醇、殺蟲(chóng)劑獷除草劑、甾類化合物、歐洲藥典方法508、608、8081、8141、8151DB-17,HP-50+,DB-17ms,OV-17,SP2250,SPB-50ZB-624弱極性6%氰丙基苯基和94%二甲基聚硅氧烷揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）、殘留溶劑、EPA方法524、624、8260DB-624,HP-VOCDB-1301,DB-VRX,HP

-1301,DB-1301,RTX-1301ZB-FFAP極性聚乙二醇改性的硝基對(duì)苯二酸丙烯酸酯、醛類、酮類、有機(jī)酸、醇類、游離脂肪酸、揮發(fā)性游離酸、酚類DB-FFAP,HP-FFAP,OV-351,SP-1000,BP-21ZB-1701中極性14%氰丙基苯基和86%二甲基聚硅氧烷殺蟲(chóng)劑/除草劑人醇類、酚類、鎮(zhèn)靜劑、多氯聯(lián)苯物、芳香烴、多環(huán)芳烴、甾類化合物DB-1701,OV-1701,BP-10,SPB-1701ZB-1701P中極性14%氰丙基苯基和86%二甲基聚硅氧烷有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑、有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑、含氮?dú)⑾x(chóng)劑、氯化二苯類、胺類DB-1701PZB-WAX極性聚乙二醇(PEG)游離酸、醛類、精油、乙二醇、溶劑、二甲苯、醇類、芳香族、香精香料、藥物、苯