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关于毛细管色谱柱柱温如何选择的三种类型 毛细管色谱柱如何做好保养

时间:2020-08-27    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
  关于毛细管色谱柱柱温如何选择的三种类型毛细管色谱柱的样品负荷量比填充柱底1-3个数量级。要求分流进样(分流进样一般不适用于沸程超过十个碳数的混合物)。无分流进样法,虽在一定程度上克服了分流进样的不足,但操作不便,使用上也有一定限制。另外,填充柱可选用上百种固定液,以改善柱的选择,使之满足分析上的要求。这些可能就是毛细管柱至今还不能普遍替代填充柱的主要原因。毛细管色谱柱的柱温选择分析:柱温是影响色谱分离和分析效率的重要参数,所以要根据分析目的和被测物性质,如:被测物的沸点、被测物极性、被测组分的多少,通过实验优化得到合适的柱温。交联型毛细管色谱柱相对而言柱流失比较少,可以在较高温度下工作。分析中通常采用程序升温模式,从而提高分离度和柱效。1.初始温度的选择初温的确定取决于谱图上早流出峰的分离度,一般应低于样品中低沸点组分的温度。2.升温速率的选择升温速率对色谱分离度和峰形的影响大,对于多组分分析,可以设置多阶、不同升温速率的升温程序,以得到的分离效果和峰形。3.终点温度的选择程序升温终温度的确定主要取决于固定相和被测样品中高沸点的物质。另外,对于基质复杂的样品,可以考虑在固定相规定高温度下适当提高温度(但接质谱不要这样做),并且在此温度下适当延长保持时间。

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。

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  作为实验人员我们还是希望一根色谱柱可以尽可能的耐用,一方面减少检验成本,另一方面则可以减少因为频繁更换色谱柱产生的检测结果波动。但那么为了延长毛细管色谱柱寿命应该注意哪些问题呢?

  ①正确的安装和操作

  气相色谱柱一旦受到损伤之后,想恢复其分离效能往往是极其困难的,因此要使一根气相色谱柱能够获得更长的使用寿命,最根本的是在于能够正确的安装和操作,形成良好的使用和维护习惯。如定期对管路和压力调节器进行检漏、定期更换隔垫、用高纯度载气、安装氧净化器以及不要待载气钢瓶完全用空再进行更换等,以免系统和氧接触而受氧化损坏;严格和彻底的净化样品,以减少半挥发性和不挥发性残留物对色谱柱的污染。

  ②使用预柱

  为了延长色谱柱的寿命,除合理选择柱类型和固定相外,减少柱的活化或再生频率,提高日常工作效率,是较佳的方法。有时使用预柱是不可缺少的。

  在毛细管气相色谱分析中,可以使用一段1~10m的去活石英毛细管作为预柱,减少污染物对色谱柱的损伤。这段去活石英毛细管又被称为空保护柱,它连接在毛细管柱前面。去活石英管没有涂渍任何固定相,只是对管壁表面进行了去活处理,以便减小和溶质的作用,大多数的情况下,空保护柱内外径和色谱柱相同,如果管径不同,可以使用内外径大一些的保护柱,要比使用直径小的效果更好。

  当样品中含有不挥发组分时,使用保护柱可免污染色谱柱,这样可以大大减少残留物和样品之间的作用。因为空保护柱不会保留溶质(没有涂渍固定相),且残留物不会覆盖在固定相的上面而导致不好的峰形。空保护柱常为3~5m长,当有峰形出现问题时,保护柱应当进行再处理或更换了。

  空保护柱也常用于某些样品,以改善峰形。在大体积进样(>2μL)的不分流进样、大内径柱直接进样和柱头进样情况下,对溶剂和固定相极性不匹配时很有用,它对靠近溶剂前沿流出的峰或溶质的极性和溶剂很相似时色谱峰,会有很大改善。

  当色谱柱使用一段时间以后,柱内由于各种原因,滞留了一些高沸点组分或氧化物等,除柱效有所下降外,还可能出现基线波动或“鬼峰”。为了去除污染物,使柱效和基线恢复到原来的状态,称为色谱柱的再生。色谱柱的再生和柱老化有一定区别和不同,它是柱在使用一段时间柱性能下降,经处理后尽量恢复到原来性能的过程。

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