毛细管色谱柱的使用技术及常见故障 毛细管色谱柱是如何工作的

    对于分流进样，毛细管柱的入口端一定要伸过分流进样器的分流出口，亦就是使毛细管柱的入口处于载气的高流速区域。如果毛细管柱的入口在分流进样器的分流出口以下，处于载气的低流速区域，得到的色谱图还不如填充柱，所以必须将毛细管的入口伸过分流进样器的分流出口，这样才会得到尖锐的峰形。

    对于分流/不分流进样，毛细管的入口应接到进样器的底部，这样可以使汽化管中的样品完全进入柱子，也不会出现气流清洗不到的“死区"。

    1.2毛细管柱与检测器的连接

    在毛细管连接到检测器之前，先接通载气，看一下柱子的出口是否有载气通过，(将柱子出口浸入清水中看是否有气泡出现)如果没有载气从柱子出来，说明柱前的系统中有的地方漏气或柱子堵塞，应找出原因加以解决。然后将柱子的未端尽可能的伸到检测器(FID)的喷嘴以下的1~2厘米处(但不能超过喷嘴，并使柱子的出口处于气流的最高流速区域(即氢气引入口以上)，如果柱子不能直接伸到检测器的喷嘴下1~2厘米处，但必须伸到尾吹气入口的上部使柱子的未端处于气流的高速区域。

    1.3分流比的测定与选择

    分流比可以定义：样品完全汽化时与载气充分混合后，样品通过分流进样器进入柱子

    的流量FC与通过分流器的流量F分流之比：

    分流比=FC/F分流(式1)

    有的人把分流比定义为：样品进入汽化室后，进样器中总的流速=FC十F分流与柱

    流速FC之比：

    分流比=FC/(FC+F分流)(式2)

    例如，柱子出口流速为1ml/分，分流器放空的流速为99ml／分，则分流比为100:1，因

    为柱流速FC比分流流速小得多，所以(式1)、(式2)的结果很相近，FC和F分流可通过

    皂沫流量计测量。如果载气通过毛细管柱的流量很小，用皂沫流量计不容易测量，FC也可

    以通过计算求出：

    FC=60uπr2

    其中u为载气的平均线速度，单位厘米／秒。u可以通过进样后用某物质的保留时间求得，
某物质可以用甲烷、甲醇等均可，要求是色谱柱对该物质的吸附要小，一般以甲烷为宜，

    具体计算方法为：

    u=柱长(厘米)/保留时间(秒)

    分流比及分流有大小靠分流阀进行调节，选择适当的分流比也很重要。如果分流比很

    小，样品大多数进入柱子、容易使峰变宽，形成前伸峰。分流比一般选择在1:100~200之

    间，这时样品的起始组分的谱带扩展很小，出峰尖锐。对一根0.25mm内径的毛细管柱，

    用N2作载气，较佳流速0.3~0.4ml/分，则分流流量调到50ml/分左右即可。在毛细管分流

    进样系统中一般以柱头压力来恒量柱流量的大小，下表给出一些常用的毛细管柱在标准线

    速度的情况下的柱头压力：

    柱内径

    柱长度

    0.2mm

    0.25mm

    0.32mm

    0.53mm

    15m0.06Mpa0.039Mpa0.024Mpa0.009Mpa

    25m0.1Mpa0.065Mpa0.04Mpa0.016Mpa

    30m0.13Mpa0.08Mpa0.048Mpa0.019Mpa

    50m0.22Mpa0.14Mpa0.08Mpa0.032Mpa

    上表所使用的载气为氮气，线速度为20cm/秒。或氢气，线速度为40cm/秒。

    1.4  尾吹气流量的测量与选择

    毛细管色谱分析用FID检测器时，一定要加尾吹气，一般用空气或N2气。加尾吹气

    的作用之一是减少柱后死体积对色谱峰造成的扩散，之二是保证FID有合适的氮氢比。FID

    系质量型检测器，适当地增加尾吹气可提高检测的灵敏度，但尾吹气太高，会引起

    基线不稳以至灭火，

    尾吹气流速对峰高的影响

    尾吹气太低，会引起色谱峰拖尾、对毛细管柱效损失大大。尾吹气流量一般在20-30ml比

    较适合，可用皂沫流量计来测量。

    1.5毛细管柱的老化

    涂渍好的毛细管柱首先要经过充分的老化，以除去固定液中的低分子量物质，一般商

品毛细管柱，在制造出厂前都已经过充分老化；但柱子一经从仪器上拆卸下来，较长时间

    接触空气，在下一次使用之前，可以以较低的初始温度程序升温至最高使用温度老化2—3

    次。各种固定液因其性质和生产厂家不同而最高使用温度有所不同，所以要注意毛细管柱

    的说明，生产毛细管柱的厂家应注明最高使用温度。

    老化中应注意载气的流速不易过大，否则会破坏均匀的液膜。一般非极性柱在250℃

    以下老化使用，可用普通氮气，在250℃以上高温使用时，必须使用高纯氮气或普通氮气

    经脱氧后使用，以延长柱子的使用寿命。对极性柱，尤其是PEG类(聚乙二醇)、FFAP、

    含氰基的固定液(OV225、?OV275)，一定要用高纯氮气(可以高纯氮气经过脱氧，)99.99%

    否则，固定液很快被氧化，以致不能使用。

    1.6   交联毛细管柱的清洗

    交联毛细管柱较为重要的优点是当柱被可溶性有机重组分污时，可以用溶剂清洗除去污

    染物，使柱得以再生，根据污染的性质，可适用非极性溶剂(如正戊烷)或极性浴剂(如

    二氯甲烷、丙酮、苯等)。

    清洗方法：将溶剂装入小瓶的2/3处，把毛细管的出口端(接检测器的一端)刺过青

    霉素的橡皮盖插入溶剂底部。(青霉橡皮盖较硬，不易被弹性石英毛细管刺透，可用一金属

    丝或注射针预先刺透，在留的痕迹处插入石英毛细管)。接着用25ml或50ml的注射针，

    向小瓶内压入空气，溶液即会压入柱内，直全部溶剂从柱中流出，(如果是20米以上的大

    口径毛细管柱，再加一次溶剂清洗)随后，将柱从小瓶中拉出与仪器的进样连接，用载气

    将柱中的溶剂吹干后，再把柱的另一端与检测连接。用程序升温的方式老化l～2次，即可

    使用。

    清洗过程应注意：①溶剂必须用分析纯试剂；②溶剂在柱浸泡时间不能过长，以防止

    固定液液膜溶涨，使柱效下降。

    图4清洗方法示意图

    1．25或50ml注射器2．青霉素小瓶3．毛细管柱

    1.7   毛细管色谱分析中常见故障及排除

    1.7.1进样不出峰

    这是较为常见的问题之一，主要原因有以下凡个方面：
漏气：进样隔垫、柱子两端的接头以及放空针形阀前的连接处漏气。

    火焰熄灭：调节氢气或尾吹气流量的大小，看记录笔是否向一边偏移，如笔不动，说

    明火熄了或火没点着。

    电路不正常：离子线、放大器、记录仪连线接错或接触不好，放大器有问题。

    系统堵塞：在上述情况均正常时应怀疑系统堵塞，样品没有进到检测器，先检查柱后

    是否有气流通过，如果没有气流通过，可能柱子堵塞，从柱后折断1~2厘米，仍不通气，

    再检查柱前是否堵塞，在确认柱子通气的情况下，检查柱子到检测器的连接管路是否堵塞。

    尾吹气没加上：调节尾吹流量，如果记录笔不动(在保证火点着和仪器正常情况下)，

    应怀疑流量不够。关掉氢气和空气，喷嘴口若没有气流，证明是气路堵塞或尾吹管路堵塞。

    灵敏度太低；可能高压没加上，绝缘不好等仪器本身的问题，也有操作上的原因，高

    阻太低，衰减大大，记录仪满刻度毫伏数大大等。毛细管色谱常用10~10欧姆的高阻，

    衰减尽可能小，记录仪满刻度1毫伏(噪音可允许的情况下)。如果记录仪满刻度只有5毫

    伏或10毫伏，衰减可相应小一些或高阻高一挡。

    另外，柱子从中间断开。样品浓度大低、放空流量太大。注射针堵塞等原因都可能造

    成不出峰。

    1.7.2  色谱峰拖尾，

    拖尾峰引起的原因比较复杂，毛细管柱和仪器系统都可能引起拖尾。

    柱子两端安装不正确，没有超过分流点和尾吹点；或者是安装好后又在接头处断裂；

    柱外死体积较大；尾吹气流量小，样品在柱内或者系统内壁非线性吸附；汽化室污染，此

    时应检查柱子的连接是否正确，有无断裂，尾吹气流量是否合适，强极性组份在金属、载

    体、固定液和载气以及固定液和玻璃界面上都会发生吸附作用，这些表面吸附作用可以通

    过表面纯化来解决。可以是将系统全玻璃化，并使用石英毛细管柱，或将样品适当地转化。

    图5拖尾峰和前伸峰

    前伸峰是由于进样量太大，柱子超负荷，进样器或柱温太低引起的、只要提高仪器的