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使用色谱柱温箱的有益之处 色谱柱如何做好保养

时间:2020-07-02    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
【导读】在实际分析过程中,液相色谱仪流动相与色谱柱的温度,影响着组分的分离平衡,对于使用色谱柱温箱的有益之处有以下几点:1.可以使保留时间相对恒定,对需要进行的



    在实际分析过程中,液相色谱仪流动相与色谱柱的温度,影响着组分的分离平衡,对于使用色谱柱温箱的有益之处有以下几点:

    1.可以使保留时间相对恒定,对需要进行的定性鉴别可提高其可信度;

    2.保留时间的重复性是色谱分析进行定量的基础,这一点在色谱仪检定规程中有严格的要求。不同的保留时间不仅不能判断其成份的一致性,同时,由于保留时间不同峰面积也必将发生变化,其检测结果的可信度将受质疑。

    3.温差较大时,因保留时间不稳将增加检测工作的复杂性。

    4.温度低的时候,因流动相黏度增加而使检测时间延长,同时增加泵的磨损,影响设备的使用寿命。

    5.如果温度过低也可能出现堵塞高压恒流泵、管路、进样阀、色谱柱的现象。其原因就是温度低溶解度相对下降而出现缓冲盐结晶。

    6.温度低时还因溶解度下降使杂质吸附在填料上而难于洗脱,从而影响色谱柱的使用寿命。






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    色谱柱的利用寿命,除了与所分析的样品和流动相及利用频率有关系外,主要的是与日常的委会密切相关。为延长色谱柱的利用寿命,维护您的利益,请仔细阅读此部分。 色谱柱的利用寿命主要是分局柱效和柱压两个指标来衡量,假设一支色谱柱柱效太低或柱压太高,通常被认为该色谱柱已经结束。因此,延长色谱柱利用寿命的关键是,消除引起柱效下降和柱压升高的因素。


    以下是色谱柱的日常维护点子:


    1.流动相的PH应在利用的范围内反相色谱柱由于填料中存在Si-C和Si-O键,流动相超过其PH范围将会导致硅胶基质流失和键合相碳链断裂,使柱效下降,利用寿命变短。由于流动相的PH 控制欠妥而对色谱柱造成的损害,通常很难是色谱柱恢复,因此必须认真对待,严格控制流动相的PH值。


    2.去除样品和流动相中的固体颗粒 样品和流动相中含有的固体颗粒物质会堵塞色谱柱筛板,筛板被堵住不仅会引起柱压的升高,而且也会引起柱效下降,因为筛板的堵塞会引起液流不均,导致色谱峰型拖尾、变宽,从而使柱效下降。因此,建议利用超纯水和色谱纯试剂,在分析样品前对样品进行针筒过滤,流动相过0.45μm滤膜。


    3.利用维护柱或在线过滤器 样品和流动相经过滤后并不能完全消除固体颗粒物质,因为泵的磨损、密封圈和管路的老化也会产生固体颗粒物质,这些固体颗粒被流动相带入色谱柱,堵塞筛板,导致柱压升高、柱效下降。维护柱和在线过滤器上都有筛板,其孔径与色谱柱孔径相同,因此能够阻止固体颗粒物质到达色谱柱,有效防止色谱柱筛板的堵塞。由于柱压升高在分析故障中占很大比例,因此,除对样品和流动相进行过滤外,建议您在色谱柱进样端加上维护柱或在线过滤器。 假设确认色谱柱柱压升高是由于进样端筛板被堵引起的,可选择以下方式进行补救:


    先在色谱柱前加上维护柱或在线过滤器,然后用甲醇、水=20/80ml/min反向冲色谱柱180min。


    先在色谱柱进样端加上维护柱或在线过滤器,然后反向利用。

 


    色谱柱参数


    物理性质


    柱长,内径,如250*4.6mm。一般柱长在2—250mm,柱越长,分离度越高,但柱压更高,分离所需时间更长;但分离度与理论塔板数的平方根成正比,所以一昧增加柱长并不是比较为有效的分离手段,一般情况下,150mm、5um的填料可以提供足够的塔板数。


    粒径,影响色谱分离度。粒径越小,分离越快,柱效越高,但柱压力越高,柱容易被污染,导致柱寿命降低。常见分析柱通常使用5um填料,复杂的多组分样品分离一般使用3.5um粒径,更大内径的制备色谱柱通常使用更大的粒径。如果固定相选择是正确,但是分离度不够,那么选用更小的粒度的填料是很有用的。3.5um填料填充柱的柱效比相同条件下的5um填料的柱效提高近30%;然而,3.5um的色谱柱的背压却是5um的2倍,因此如何选择填料粒径需要根据现实情况而定。


    孔径,60A,120A,300A等。孔径小,则含孔率高,比表面积大,载碳量高;色谱柱填料孔径大小需和分子大小相匹配,保证分子自由进出填料孔并与孔内表面的键合相进行分离分配,通常要求孔径直径是分子直径的3倍以上,一般小分子使用80—120A,大分子使用300A。


    颗粒形状,一般有球形和不规则形,当使用黏度较大的流动相时,球形颗粒可以降低柱压,延长色谱柱寿命。


    苯乙烯—二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂,化学稳定,应用pH范围宽,具有更强的疏水性,对蛋白质等样品分离效果较好;但强度较小,有机溶剂可能导致聚合物溶胀而受损,批次重复性较差,商品化色谱柱不多,一般价格较贵。


    载碳量:基质表面键合相的比例,载碳量高,则保留增加,适合分析非极性化合物。


    键合相:键合试剂不同,对化合物的选择性不同,一般长链的烷基键合相(C18 C8)比短链的(C4 C3)稳定;非极性的键合相比极性的键合相(-NH2)稳定。


    封端:用短链将裸露的硅羟基键合后封闭起来,以减少残留的硅醇基,减轻待测组分与酸性硅羟基反应而引起的色谱峰拖尾现象。尤其对于极性样品而言,未封端处理的色谱柱分离效果较差。


    现在商品化的液相色谱柱琳琅满目,根据色谱柱的参数可以给我们提供一个初步的选择,但由于各个仪器厂商的填料技术和键合技术都有差异,即使都是C18柱,同一品牌不同系列都有不同的功能,有能耐受低pH值的、有耐高温的、有适合碱性样品的等等。所以在选择色谱柱前要好好研究色谱柱参数,仔细阅读色谱柱说明书,才能找到合适的色谱柱和适宜的分离方法。





色谱柱使用维护

  1、色谱柱的使用说明:

  (1)色谱柱使用前注意事项:色谱柱的储存液无特殊说明,均为评价报告所示的流动相。在使用前,一定要注意色谱柱的储存液与要分析样品的流动相是否互溶。在反相色谱中,如用高浓度的盐或缓冲液作洗脱剂,应先用10%左右的低浓度的有机相洗脱剂过渡一下,否则缓冲液中的盐在高浓度的有机相中很容易析出,堵塞色谱柱。

  (2)流动相:流动相中所使用的各种有机溶剂要尽可能使用色谱纯,配流动相的水可以是超纯水或全玻璃器皿的双蒸水。如果将所配得流动相再经过0.45μm的滤膜过滤一次则更好,尤其是含盐的流动相。另外,装流动相的容器和色谱系统中的在线过滤器等装置应该定期清洗或更换。

  以常规硅胶为基质的键合相填料通常的PH值适用范围是2.0-8.0,BDSC18适合于碱性化合物,PH值适用范围为2.0-10.0。当必须要在PH值适用范围的边界条件下使用色谱柱时,每次使用结束后立即用适合于色谱柱储存并与所使用的流动相互溶的溶剂清洗,并完全置换掉原来所使用的流动相。

  (3)样品:样品也要尽可能清洁,可选用样品过滤器或样品预处理柱(SPE)对样品进行预处理;若样品不便处理,要使用保护柱。在用正相色谱法分析样品时,所有的溶剂和样品应严格脱水。

  2、色谱柱的保存:

  (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。储存的温度可以是室温。

  3、色谱柱的再生:

  因为色谱柱是消耗品,随着使用时间或进样次数的增加,会出现色谱峰高降低,峰宽加大或出现肩峰的现象,一般来说可能是柱效下降。

  (1)反相柱的再生:依次采用20-30倍的色谱柱体积的甲醇:水=10:90(V/V),乙腈,异丙醇作为流动相冲洗色谱柱,完成后再以相反顺序冲洗色谱柱。

  (2)正相柱的再生:依次以20-30倍色谱柱的体积的正己烷、异丙醇、二氯甲烷、甲醇作为流动相冲洗色谱柱,然后再以相反的顺序冲洗色谱柱。要注意上述溶剂必须严格脱水。

  4、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),以下列举了部分常见原因及解决办法:

  (1)色谱柱头的过滤筛板堵塞或污染;

  解决方法: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)色谱柱头的填料被样品污染;

  解决方法: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)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;解决方法: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)流动相PH值过大或过小使固定相结构破坏或溶解。解决方法:如果因PH值使用不当,很难恢复

标签: 色谱柱
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