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色谱柱使用前该注意哪些 色谱柱工作原理

时间:2020-05-24    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
 色谱柱使用前的注意事项
  色谱柱在使用前,应进行柱的性能测试,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(出厂测试所使用的条件是较佳条件),只有这样,测得的结果才有可比性。
  样品的前处理
  a、使用流动相溶解样品。
  b、使用予处理柱除去样品中的强极性或与柱填料产生不可逆吸附的杂质。
  c、使用0.45μm的过滤膜过滤除去微粒杂质。
  流动相的配制
  液相色谱是样品组分在柱填料与流动相之间质量交换而达到分离的目的,因此要求流动相具备以下的特点:
  a、流动相对样品具有一定的溶解能力,保证样品组分不会沉淀在柱中(或长时间保留在柱中)。条件进行
  b、流动相具有一定惰性,与样品不产生化学反应(特殊情况除外)。
  c、流动相的黏度要尽量小,以便在使用较长的分析柱时能得到好的分离效果;同时降低柱压降,延长液体泵的使用寿命(可运用提高温度的方法降低流动相的黏度)。
  d、流动相的物化性质要与使用的检测器相适应。如使用UV检测器,应使用对紫外吸收较低的溶剂配制。
  e、流动相沸点不要太低,否则容易产生气泡,导致实验无法进行。
  f、在流动相配制好后,一定要进行脱气。除去溶解在流动相中的微量气体既有利于检测,还可以防止流动相中的微量氧与样品发生作用。
  流动相流速的选择
  因柱效是柱中流动相线性流速的函数,使用不同的流速可得到不同的柱效。对于一根特定的色谱柱,要追求较佳柱效,较好使用较佳流速。对内径为4.6mm的色谱柱,流速一般选择1ml/min,对于内径为4.0mm柱,流速0.8ml/min为佳。
  当选用较佳流速时,分析时间可能延长。可采用改变流动相的洗涤强度的方法以缩短分析时间(如使用反相柱时,可适当增加甲醇或乙腈的含量)。
  注意:
  1.由于甲醇廉价,对于反相柱推荐使用甲醇体系(必须使用乙腈的场合除外)。
  2.对于正相柱推荐使用沸程为30-60℃的石油醚或提纯后的己烷作流动相,没有提纯的己烷不得使用。用水较好使用超纯水(电阻率大于18兆欧),去离子水及双蒸水中含有酚类杂质,有可能影响分析结果。
  3.含水流动相在实验前配制,尤其是夏天使用缓冲溶液作为流动相不要过夜。应加入氮化钠,防止细菌生长。
  4.流动相要求使用0.45μm滤膜过滤,除去微粒杂质。
  5.使用HPLC级溶剂配制流动相,使用合适的流动相可延长色谱柱的使用寿命,提高柱性能。

色谱柱在使用过程中易出现的问题和解决办法

  色谱柱在使用中常见的问题就是柱压升高,如果柱压是在长时间使用过程中缓慢增加,属于正常现象。但柱压在使用过程中突然升高(系统管路堵塞及压力传感器故障除外,可能的原因有如下几点:  1、色谱柱头的过滤筛板堵塞或污染;  2、色谱柱头的填料被样品污染;  3、色谱柱内缓冲液中的盐遇到高浓度的甲醇或其他有机溶剂,形成结晶析出;  4、流动相ph值过大或过小使固定相结构破坏或溶解。  解决办法如下:  1、如确定是色谱柱头的过滤筛板被污染,可以将色谱柱反方向用甲醇冲洗至正常压力,或者卸下色谱柱头,将其放在10%的稀硝酸内超声清洗10分钟,后再用纯水超声10分钟,重新装入色谱柱。  2、如确定色谱柱头的填料被污染,将柱头螺丝卸下,挖出柱内前段被污染的填料,用相同的柱填料重新填入,仔细修复后,重新安装上柱头螺丝。  3、如确定定是盐结晶,用10%的甲醇/水冲洗色谱柱使柱内盐全部溶解,再换高浓度甲醇。  4、如果因ph值使用不当,很难恢复。

标签: 色谱柱
色谱柱 色谱柱在使用过程中易出现的问题和解决办法_色谱柱

如何延长色谱柱的寿命?

    影响色谱柱寿命和其它问题的因素很多,而有些因素是操作者很难控制的,如果被分析的样品(如分析生物样品),怎么净化样品也是“脏"的,对于色谱柱的影响是非常大的。然而采取下列措施后,在多数情况下总能够人为地减少色谱柱上故障,达到延长寿命的目的。

    色谱柱预防及维护—避免高压冲击

    一般色谱柱都能经得起高压,但经不起突然变化的高压冲击。引起高压突然冲击,主要是因样品阀的缓慢转动、泵起动快、柱切换操作等。转动六通进样阀时从泵到柱的液流会瞬时切断。在阀的泵侧压力升高,在阀的柱侧压力降低(变化超过20%)。阀转到底后压力突然冲击一下恢复正常。手动进样阀的变化不大,自动进样阀比较慢,可能造成压力冲击,可用氦气代替空气驱动进样阀。因氮压缩系数小。另外泵起动不应过快,可分步操作。如用3mL/min流速,先从lmL/min到2mL/min,然后再3mL/min,每个间隔应大于20s。柱切换技术的应用也很广泛,切换过程中在色谱柱的入口处压力在零到很大数字之间变化,会很快使柱报废。

    色谱柱预防及维护—分离条件

    多数色谱柱有很宽的试验条件范围,但具体应用又受到限制,主要是pH值、柱温和流动相的选择。硅胶为基质的键合相要求PH在2.5~7之间,极端pH的流动相能“溶解"硅胶,使键合相流失。结果非碱性组分的保留不断减少,碱性组分的保留增加,引起碱性组分峰变宽。如果一定要用高或低pH的流动相,可加预柱(饱和柱)。预柱装在泵和进样阀之间,用分析柱相同的填料填装,或者用普通硅胶。硅胶饱和了流动相,减少了分析柱填料的损失。预柱不要求柱效高,用价格低的一般硅胶疏松地填装,按期检查硅胶的溶解情况。用预柱也有不利的影响,即新流动相难以平衡,保留时间不稳定或稳定慢。使用了预柱一定要加流路过滤器,以防止硅胶微粒引起的麻烦。以硅胶为基质的柱和阴离子交换柱超过60℃后,会增加对流动相中化学物质的吸附。在高温下用小颗粒柱引起柱床塌陷,降低柱效,改变峰形。在40℃以上使用3μm柱,70℃以上使用5μm柱,会使值降低50%。

    色谱柱预防及维护—加流路过滤器和保护柱

    流路过滤器紧靠进样阀后面,位于分析柱前。0.5μm烧结不锈钢片夹在死体积很小的套子中,挡住来源于样品和进样阀垫圈的微粒入柱。因为每个样品都过滤既费事又带来误差,样品量少过滤更困难,因此流路上装过滤器是比较省事的办法。也可以在流路加上保护柱,放在流路过滤器和分析柱之间,或者代替流路过滤器。保护柱的使命是收集阻塞色谱柱进口的来自样品的化学“垃圾"。这种垃圾最终降低柱效能。保护柱是消耗品,分析50~100个比较脏的样品之后就要调换新的。保护柱应该是小体积,用分析柱的同种填料填装。保护柱使用得当,对分离无影响,好像未装保护柱一样。有些厂商的商品将保护柱和流路过滤器连在一个单元内,使用起来非常方便。自己填装保护柱都是用短柱、不超过3cm长,内径2~3mm,用较大粒度的填粒(15~20μm)干法填装,会使分析柱效略微有所降低。

    色谱柱预防及维护—用强溶剂定期冲洗色谱柱

    每次工作结束,用强溶剂冲洗柱是良好的习惯。可用甲醇、乙腈冲反相柱,冲去留在柱上的强吸附组分。用甲醇水为流动相时也应冲洗。冲洗的程序在以下章节中介绍。柱头的烧结不锈钢滤片,要求平整,死体积小,孔径适当(2~5μm)。过滤片选择不好会改变色谱峰形,增加阻力或起不到阻挡污染物的作用(填料很快变色)。

    色谱柱预防及维护—净化样品

    用溶剂溶解的样品,多数组分在一定的时间内能完全从柱中流出来,不会造成危害。有些样品可能含有微粒物质,样品中的某种组分(如蛋白质)在柱头上沉积下来,组分在固定相上保留很强,溶剂带走柱填料等,这些都会造成柱效能下降或对柱寿命的影响,有必要采取措施防止柱变坏。

    如在光线照射下观察样品是浑浊的或带有乳白色,进样前必须要过滤.虽然流路上装有过滤器和保护柱,但不能代替样品的前处理,样品中过多的微粒会使过滤器和保护柱超载,很快阻塞,或者微粒进入分析柱,所以在进样前必须过滤样品。

    若怀疑样品与流动相混合有沉淀而对色谱柱有阻塞,应先试验一下,看样品溶液加入流动相中有无变浑或乳白色出现。如果进样后压力突然增加而后又慢慢减小,表明样品中有微粒或发生沉淀。如有沉淀要设法改变分离条件,包括换样品溶剂和流动相或处理样品去掉不溶物质。应尽量用小体积的样品。

    有些样品能很强地吸附在柱填料上,这样会降低塔板数,改变样品的保留物质外,还要加保护柱,定期清洗色谱柱。有时因为疏忽,用对柱有害的溶剂溶解样品,比如用6mol/L的氢氧化钠溶解样品,这样的样品只要进50~100μL到硅胶基质柱中,硅胶就很快溶解而使柱报废。在这种情况下,应立即中和样品,或除去原溶剂中的有害成分。

    综上所述,如何保护良好的柱性能与柱寿命:

    1.认真阅读色谱柱使用说明书;

    2.使用填充良好的色谱柱;

    3.尽量减少压力波动,避免机械及热冲击;

    4.使用保护柱及在线过滤器;

    5.经常以强溶剂冲洗色谱柱;

    6.充分过滤样品及流动相,尽量避免杂质微粒与强保留成分;

    7.用稳定的固定相(C18稳定);

    8.在中等pH值操作时(6~8),用有机缓冲溶液;

    9.色谱柱使用温度可以小于40℃;

    10.硅胶基质的色谱柱,应保持流动相的pH值范围在3.0~8.0;

    11.在水流动相与缓冲溶液中加200ppm的叠氮钠;

    12.流动相中含有缓冲溶液,应注意用95:5的水及有机溶剂过滤,有机溶剂不能低于5%;

    13.贮存时,冲洗掉盐和缓冲液,用纯有机溶剂流动相保存。

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