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色谱柱的维护和保养及维修保养

时间:2020-05-10    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
  【中国仪器网 维修保养】色谱作为一种分离技术与方法,自本世纪初起已经有100多年的历史了,现在已经成为分析化学学科中的一个重要的分支。在人类进入新时代之际,人们面临着在信息科学、生命科学、材料科学、环境科学等领域的快速发展的挑战,在这些领域人才的需求成为国家高度发展的至关重要的因素。而色谱技术是生命科学、材料科学、环境科学必不可少的手段和工具。根据近的统计在全世界各类分析仪器中气象色谱仪和液相色谱仪的营销总额占25%-30%。
 
  科学技术的发展,使得色谱技术也得到进一步的发展,不断有新的联用的技术得到应用。生物医学的发展,也不断要求高灵敏和高选择性的方法对研究的对象进行定性和定量的研究。
 
  1 色谱柱的相关性质
 
  1.1 色谱柱的定义:装填有固定相用以分离混合组分的柱管。多为金属或玻璃制作。有直管形、盘管形、U形管等形状。
 
  1.2 分类:色谱柱可分为填充柱和开管柱两大类。液相色谱通常均采用填充柱。色谱柱的分离效果取决于所选择的固定相,以及色谱柱的制备和操作条件。简单而言:常见的分配住填料:碳十八柱(ODS/C18)、碳八柱(Octy了/C8)、碳六柱(Hexyl/C6)、碳四柱(Butyl/C4)、碳一注(Methyl/C1)、阴离子交换柱(SAX)、阳离子交换柱(SCX)、苯基柱(Phenyl)、氨基柱(Amino/NH2)、氰基柱(Cyano/CN/Nitrile)。常见的吸附柱填料:硅胶柱。
 
  色谱柱的选择会直接影响混合物中组分的分离。举例来讲:对于填充柱而言,可选择的固定相较多,柱容量较大,但是受柱长的限制,分离能力有限,主要应用于简单化合物的分离。
 
  2 色谱柱的维护与保养
 
  2.1 色谱柱的维护。我们在使用新的色谱柱应该在我们自己的液相色谱仪上进行性能测试,即使用色谱柱附带的检验报告上测试条件和样品来测定该色谱柱的柱效。并且,在以后的使用中,应时常对色谱柱进行测试。而且在使用的过程中常常有堵塞的现象,造成这种现象的主要原因是
 
  ①溶剂中的不溶物
 
  ②样品中的不溶物
 
  ③泵进样器等中的不溶物
 
  ④柱内不溶物的形成等。
 
  如果当色谱柱堵塞以后我们可以对色谱柱进行修复,首先,使用含盐缓冲液后(如离子对试剂)应用溶解性强的溶剂(如水)进行冲洗。其次,先断开检测器,然后用对来自样品中的物质有强溶解性的溶剂进行冲洗,对于反相色谱柱,可使用甲醇、乙睛、四氢呋喃、氯仿、庚烷等,在此条件下,应避免溶剂的pH低于2或高于8。后如果经过上述还是没有修复,色谱柱压力还是没有下降,则要断开检测器,将色谱柱反方向放置,然后检查柱压,若压力稳定下降,则保持色谱柱反方向连接,用低于0.5 ml/min 流速冲洗一小时。如果压力不下降,则要看内置过滤器是否被堵塞,如果被堵塞应冲洗或更换,若进口端的填料发生堵塞,柱子将不可能被彻底恢复,只能通过去掉进口端的部分填料,重新填充进行有限的柱效恢复。而且修复的厚度是2-5mm。
 
  2.2 色谱柱的保养。
 
  色谱柱在使用前,好进行柱的性能测试,并将结果保存起来,作为今后评价柱性能变化的参考。但要注意:柱性能可能由于所使用的样品、流动相、柱温等条件的差异而有所不同;另外,在做柱性能测试时是按照色谱柱出厂报告中的条件进行(出厂测试所使用的条件是佳条件),只有这样,测得的结果才有可比性。我们在对色谱柱使用前进行测试以后,我们要根据不同的情况对色谱柱进行保养:
 
  ①反相色谱柱每天实验后的保养:使用缓冲液或含盐的流动相,实验完成后应用10%的甲醇/水冲洗30分钟,洗掉色谱柱中的盐,再用甲醇冲洗30分钟。注意:不能用纯水冲洗柱子,应该在水中加入10%的甲醇,防止将填料冲塌陷。
 
  ②长期保存色谱柱:如色谱柱要长时间保存,必须存于合适的溶剂下。对于反相柱可以储存于纯甲醇或乙腈中,正相柱可以储存于严格脱水后的纯正己烷中,离子交换柱可以储存于水(含防腐剂叠氮化钠或柳硫汞)中,并将购买新色谱柱时附送的堵头堵上。储存的温度好是室温。
 
  概括起来就是:
 
  ①柱子在任何情况下不能碰撞、弯曲或强烈震动;
 
  ②当柱子和色谱仪联结时,阀件或管路一定要清洗干净;
 
  ③要注意流动相的脱气;
 
  ④避免使用高粘度的溶剂作为流动相;
 
  ⑤进样样品要提纯;
 
  ⑥严格控制进样量;
 
  ⑦每天分析工作结束后,要清洗进样阀中残留的样品;
 
  ⑧每天分析测定结束后,都要用适当的溶剂来清洗柱;
 
  ⑨若分析柱长期不使用,应用适当有机溶剂保存并封闭。
 
  3 色谱柱的维护与保养在高压液相色谱中的应用
 
  液相色谱(HPLC)是20世纪60年代后期发展起来的分离分析技术,是现代分离测定的重要手段。问世以来,因其具有分离效能高、分析速度快、检测灵敏度好、能分析高沸点但不能气化的热不稳定生理活性物质的特点而被广泛应用于生物化学、药物及临床分析。液相色谱柱是消耗品,会随使用时间或进样的次数增加,出现色谱峰高降低,峰宽加大或出现肩峰,柱效下降。需要定期进行彻底清洗和再生,不同的色谱柱清洗方法各不相同比如:
 
  3.1 反相柱 分别用甲醇:水=90:10,纯甲醇(HPLC级),异丙醇(HPLC级),二氯甲烷(HPLC级)等溶剂作为流动相,依次冲洗,每种流动相流经色谱柱不少于20倍的色谱柱体积.然后再以相反的次序冲洗。
 
  3.2 正相柱 分别用正己烷(HPLC级),异丙醇(HPLC级),二氯甲烷(HPLC级),甲醇(HPLC级)等溶剂做流动相,顺次冲洗,每种流动相流经色谱柱不少于20倍的柱体积(异丙醇粘度大,可降低流速,避免压力过高).注意使用溶剂的次序不要颠倒,用甲醇冲洗完后,再以相反的次序冲洗至正己烷,所有的流动相必须严格脱水。
 
  3.3 离子交换柱 长时间在缓冲溶液中使用和进样,将导致色谱柱离子交换能力下降,用稀酸缓冲溶液冲洗可以使阳离子柱再生,反之,用稀碱缓冲溶液冲洗可以使阴离子柱再生。
 
  另外,还可以选择能溶解柱内污染物的溶剂为流动相做正方向和反方向冲洗。但再生后的色谱柱柱效是不可能恢复到新柱的水平的.如果柱子装反了,可以调回来,但可能会造成柱内担体塌陷.在不得已的情况下尽量不要反装色谱柱。
 
  加强色谱柱的维护与保养对于色谱柱高压液相色谱中应用有着重要的意义,制定色谱柱管理的标准操作规程并严格执行。每一根新购进的色谱柱必须造册登记,内容包括:生产公司、品名、型号、规格、购进时间、启用时间、单价、柱内保护溶液等。色谱柱分类存放,硅胶柱、化学键合硅胶柱、氰基或氨基柱、离子交换树脂柱、凝胶柱各用一个色谱柱盒,盒上贴上标签,注明类别。随柱说明书装入密实袋附在登记本上。每启用一根色谱柱,在色谱柱上贴上标签,注明启用日期。每根柱子每两个月保养一次,特别是对于一些使用频率少的柱子,因为放置时间长,容易干柱,每一次做好保养记录。对于确已失效的柱子,做好停用记录,不能随意丢弃,专门存放,如果现用的柱子的填料需要填补,可以用存放的柱子的填料。在从事生产的单位的质检部门,对于使用时间较长柱效降低的柱子,可把它用于检测产品的中间体。

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

  这种情况我自己就遇到过,还好那根柱子本来就打算报废了,因此也没有照成多少损失。但是这是什么原因呢?其实很简单,就是在我反向冲洗前没有把管路中的污染物冲洗干净就直接接了柱子。所以说,方法是没有错的,色谱柱受污染时,我们应该先想到仪器也污染了!

标签: 液相色谱柱
液相色谱柱 液相色谱柱的维护误区_液相色谱柱

毛细管色谱柱工作者须参考

  毛细管色谱柱在气相色谱仪分析中是一个核心部分,正确使用毛细管色谱柱对气相色谱仪分析结果的正确性和延长毛细管色谱柱的使用寿命至关重要,现根据相关文献整理如下资料供气相色谱仪分析工作者参考:

  1、在没有载气通过期,柱的固定液热分解较迅速,所以在柱箱(炉)升温前总是应该先通上载气(这与TCD操纵要求相似),柱箱冷却后才能把载气关上。

  2、载气中若夹带灰尘或其它颗粒状物体就会导致柱迅速损坏,因此在载气进进仪器管线前需加净化器。(带填充剂的汽化室玻璃衬管必须留意不能带有微粒或灰尘吹出)

  3、载气中的水分通过固定液的液膜吸附在柱管表面上,将取代或破坏固定液液膜,所以,固定液极性越强,越需要采用干燥的载气,例如:象OV-1、SE-30、SE-54、OV-101对载气干燥要求不高,而PEG20M、FFAP和SP1000对载气要求就很高。但在涂布于碳酸钡沉积层上的柱子情况就恰恰相反,涂极性固定液的柱子能经受含水样品的直接进样,而涂非极性固定液的柱反而不能经受含水样品。

  4、对于那些能被氧化的固定液(如PEG20M、Caxbowax、FFAP等)对载气除氧也很重要,在N2和He中往往含O2较高,而H2中含O2少,所以,ECD-CS、FID-CS常用高纯N2作载气,TCD-CS用H2作载气,可用105催化剂常温下除O2。同时,停机使用时,应将排空端密封住,以防止空气中的O2对柱固定液的氧化作用。

  5、在大多数情况下,柱的寿命与它的使用温度成反比。采用稍低些的温度上限,可明显进步柱的寿命,程序升温到较高温度所维持的时间短对柱的寿命影响较小。

  ①、聚二甲基硅酮类固定相:OV-1,SE-30(弹性体,OV-101,SF96,DC2000流体),使用温度上限为300C,但把温度上限改为280℃,可使柱子寿命明显延长。一般来说,弹性体类固定液比流体类更稳定些,SF96,DC200因含有较高水平的残留催化剂和不纯物,不宜作GC/MS分析。

  ②聚苯基乙基硅酮:SE52(弹性体,5%苯基),SE54(弹性体,5%苯基,1%乙烯基),DC10(液体,35%苯基),OV17(液体,50%苯基)实际上限250℃。SE-52、SE54在280时稳定性很好,常用于GC/MS分析,并能容纳超负荷的大进样量。苯基含量增加、稳定性要差点。

  ③聚氰丙基硅酮是极性强的硅酮固定液:OV225(液体,25%氰丙基,25%苯基),Silav10c、SP2340(液体,75%氰丙基),实际温度上限是250℃。

  ④聚乙二醇型(CarbowaxorPEG)固定液是乙烯氧化物聚合体的混合物,其名称反映了他们分子量变化范围的均匀值。Carbowax20000(腊状固体),FFAP(两终端都是对苯二甲酸的Carbowax20000),实际温度上限是220℃。

  6、水、醇(尤其是甲醇)、二硫化碳这类的溶剂,有着非常强的置换固定液的能力,因此用于有意将相当大量的溶剂聚集在柱上(溶剂效应)的不分流进样法以及柱上进样法的溶剂,应根据它们对柱壁的吸附亲和力(或固定液被置换的可能性)小心的加以选择。(例如:甲醇不宜用于PEG20M,丙酮往往会引起引起硅酮降解。)

  7、毛细管柱最大特点是高的柱效,但是必须清楚一般所测得的柱效不仅反映了柱的质量,而且还包括进样过程的整个系统的效率的总质量,也就是说,自样品进进系统的一瞬间开始到记录笔绘出色谱峰为止,每一个能影响峰的加宽或分离的因素,如进样器、柱的连接、辅助气引进位置、管路死体积、进样器内衬的毛病等等,都一定会影响柱效。

  8、一根好的柱子,由于安装不当,可以造成理论塔板数降低,峰形增宽或拖尾、活性物质的吸附性拖尾或消失、灵敏度降低或组分分离不佳等等。

  9、进样器与色谱柱连接方式:

  ①分流进样方式:分流点要求位于载气流速较高的区域。

  ②不分流进样方式:色谱柱可以不伸进进样器内,避免造成气流扫不到的区域,通常直接连接到进样器的末端。

  ③检测器与色谱柱出口端连接:对FID不仅插进深度要超过尾吹和H2气的进口,而且应尽可能将柱出口端插到FID的喷嘴下面1mm处为佳,对MicroTCD应插到TCD气体进口处为佳。可以改善轻度拖尾。

标签: 毛细管色谱柱
毛细管色谱柱 毛细管色谱柱工作者须参考_毛细管色谱柱

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