gc毛细管色谱柱的使用与维护 ppt课件

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DB-5HT: 5%二苯基-95%二甲基硅氧烷共聚物,非极 性, 键合交联,可用溶剂清洗,高温, 15m×0.25mm×0.10um
DB-XLB:弱极性,聚硅氧烷类固定相,专利技术,弱 极性,低流失,键合交联,可用溶剂清洗, 30m×0.25mm×0.25um
HP-5:5%二苯基-95%二甲基硅氧烷共聚物,非极性, 30m×0.32mm×0.25um
升温速率℃/min
5
5
5
温度℃ 50 100 250 300
保持时间min 30 30 60
120
毛细管色谱柱的破损 固定相损伤 色谱柱污染 色谱柱维护
聚酰亚胺涂层破损; 裂痕扩延; 柱子断裂。
固定相损伤则是一个更为常见的问题。固定相损伤往往会造 成对极性溶质柱活性的增加、柱效的下降和柱流失加重等后 果。其症状为由于柱活性的增加,造成出现脱尾峰和峰高强 度降低;由于柱效和分辨率的下降,出现峰变宽和由于过量 的柱流失造成基线漂移。如果固定相损伤比较严重,那么柱 活性升高、柱效下降和过量柱流失会同时发生。
膜厚 长度 内径 其他因素
薄膜比厚膜洗脱组分快、峰分离好、温度低。
一般而言,色谱柱的膜厚为0.25到0.5μm。对于流出 达300℃的大多数样品(包括蜡、甘油三脂、甾族化合
物等)能够很好的分析。对于更高的洗脱温度,可以用 0.1μm的液膜。而厚液膜对于低沸点化合物有利,对于 流出温度在100℃~200℃之间的物质,用1~1.5μm 的液膜效果较好。超厚膜(3~5μm)用于分析气体、
同时色谱柱内径的选择中要考虑仪器的限制和要求。填充柱 的进样口可以使用大口径毛细管柱(0.53mm内径),而小 口径柱就不一定能够被连接在仪器上使用。毛细管柱的进样 口一般可以用于所有内径范围的毛细管柱。(0.1mm、 0.25mm、0.32mm、0.53mm)直接联用的GC/MSD和 MSD需要小口径柱,因为真空泵不能处理大口径柱的大流量。 查明你的整个系统看看你适合那些柱内径的色谱柱。
1. 色谱柱在安装前请确认使用的载气为高纯载气 (99.999%)。 建议使用钢瓶气,加载脱氧管。
2. 请确保气路系统的密封性良好,尽可能防止空气中的氧气 渗透进入系统,以延长色谱柱的使用寿命。
3. 色谱柱在安装时,在载气已经打开的情况下,请先安装进 样口一端,然后检查确认色谱柱有气体通过;选择合适的流 速;老化升温前,在室温下吹扫色谱柱10-20分钟。
4. 对毛细管柱进行老化:一般来说,使柱温箱温度由室温程 序升温,终点温度为待测样品操作条件温度以上20℃,或该 柱的最高使用温度以下20℃。达终点温度后恒温3-4小时或 更长。
5.一般来讲,涂有极性固定相以及较厚涂层的色谱柱老化时 间较长,而弱极性固定以及较薄涂层的色谱柱所需时间较短。 而PLOT色谱柱的老化要领有各不相同,须按色谱柱供应商 提供的老化条件进行老化。
steven 2012年8月
1. 毛细管柱的介绍 2. 毛细管柱的选择 3. 毛细管柱的安装 4. 毛细管柱的老化 5. 毛细管柱的维护
组成 固定液 内径 柱长 膜厚 极性 柱温 应用—各条件对分离的影

0.53mm----具有近似填充柱的负荷量,总柱效则远 远超过填充柱。达到同样的分离度时,0.53mm大口径 柱的分析时间显著快于填充柱。可方便的采用柱上进样 或直接进样技术,适合于分析不太复杂的样品,是填充 柱理想的替代柱。
固定相 极性 柱温上限和下限 柱子类型 色谱柱容量 柱流失
注意事项 安装毛细管柱
1、石英毛细管柱的聚酰亚胺保护层如果被破坏,破损处变得很脆, 易在此处发生断裂,引起柱效和谱峰效果的明显下降。所以:
A、避免色谱柱使用在370℃或更高的温度条件下; B、防止色谱柱被磨损和擦伤(例如:安装中注意柱体不应与柱温
1. 完成仪器维护,将所有的加热区冷却降温。 2. 安装载气净化装置去除载气中的水、氧气等以延长柱子寿命;并定期
更换。 3. 进样垫和衬管要定期更换,以免漏气及污染物沉积,导致老化时基线
不稳并影响分析工作。 4. 检查毛细管柱有否断裂或损伤。从柱子两端割掉1-2cm,通常使用毛
细管切割器或其他切割器(切割后用放大镜检查切口平整,否则从新切 割)。 5. 保持柱端向下,以免碎屑进入毛细管柱内,套上一个螺帽和一个新的 卡套,套入距离按所用气相色谱仪要求的插入距离为准。 6. 套管安装好后,检查是否在套入螺帽和卡套时因用力不当折断毛细管 端口;如是,按步骤4要求切割柱进样端口,并将螺帽和卡套位置相应后 移。 7. 插入柱子进样端到进样口,并确保插入位置适当。 8. 用手拧紧螺帽,直到柱子刚好不上下滑动。通常再用扳手多拧紧四分 之一圈。
的杂质,同时使固定液更均匀、牢固地分布于载体或管壁 上。
老化作用: 1 降低由于柱子流失(溶剂!轻馏分)而引起的本底噪声。
这对于使用高灵敏度的检测分析是很重要的,如用氢火焰 离子化检测器,一般认为流失能引起噪声和不稳定的基线。 真正的柱流失常常有如同噪声状的正向漂移。
2 提高定量的准确度.这一点一般易被忽视,假若要求分 析结果的相对偏差等于或低于3%时,应在固定液的最高使 用温度下历时6~48h(视固定液的性质决定)。
如果柱子受到污染, 可在推荐的最高色谱柱温度低20 度的条件下,老化柱子。老化的时间应适当比新柱的要 长,一般为6-12 小时!!!(视污染情况而定)
一般推荐的老化温度为:
Tcond = Tmax/2 - Tapp/2 + Tapp
这里: Tcond = 老化温度 Tmax = 色谱柱推荐采用的最高温度 Tapp = 应用中使用的最高温度 在老化柱子时,一定不要将毛细管接在检测器上,应将 那一端放空,同时将检测器用闷头堵上。如果是FID,容 许接在上面,但应该将检测器温度升上去。
可极化物质——主要由C和H组成同时包含不饱和 键。通常有:炔和芳香族化合物。
一根色谱柱通常有两个温度极限,温度下限和温度上限。
。如果在低于温度下限的条件下实验,得到的色谱峰又 圆又宽(柱效降低)。但是色谱柱并不会受到什么损坏。 这样并不能发挥色谱柱的正常功能。在达到下限温度或 者高于下限温度时,得到的色谱峰会有明显的好转。
0.32mm----柱效稍低于0.25mm常规柱,负荷量大 于常规柱的60%,用特制注射针可做柱上进样。
0.25mm----最常用的内径规格。有较高的柱效,负 荷量较低,必须分流进样或无分流进样。用于复杂多组 份样品分析。
0.20mm----柱效高,负荷量低,流失较小,适合与质 谱等灵敏检测器联用。
3种最常见的操作错误可导致固定相损伤。
首先,超出固定相使用温度上限加热或没有充分的载气流下 加温都会损害柱子性能。
其次,在升温过程中,固定相意外与氧接触会导致固定相降 解。这就需要在升温前,要充分用载气将柱内氧赶尽。
0.25—0.33μm 标准液厚:一般商品柱的标准液膜。
0.5—5.0μm 厚液膜:较高的样品负荷量,在高温 下流失较大,适于分析低沸点样品。
基本原则是分析物与固定相有相似化学性质时才会 相互作用。
非极性分子——通常仅由C和H组成并且无偶极矩, 直联(正烷)是常见的非极性化合物的例子。
极性分子——主要由C和H组成同时也有其他原子, 如:N、O、P、S或卤素。样品包括有醇类、胺类、 硫醇类、酮类、有机卤化物等。
柱长度在柱性能上不是一个重要参数,例如:加倍柱长, 恒温分析时间则加倍但峰分辨率仅增大约40%。如果分 析只是比较好但不是特别好时,有比增加柱长度更好的 办法来改进分析结果,如考虑更薄的膜,优化载气流量 或用程序升温等。
分析活性极强的组分是一种特殊情况。如果样品与柱材 质接触,那么峰会严重拖尾。较厚的膜、相对短的柱可 以由于较少的柱材和较厚的固定液体掩盖其表面以屏蔽 活性表面从而减少相互作用的机会。
箱的内壁锐边过分接触,以免轻微震动引起的擦伤); C、避免过分的弯曲.扭曲柱体。 2、注意对色谱柱中涂覆固定相的保护。色谱柱切开封口后,应当
立即安装在设备上,并保持干燥.无氧的纯净载气通过柱体直至色 谱柱被卸除封存。使用中要阻止来在隔垫.卡套磨损等外来杂质进 入色谱柱。 3、保证石英毛细管柱切割后切口觉得洁净和平滑,所以柱口要仔 细地切割和检查。切割过程中,首先使用宝石头笔或陶瓷切片在 柱上轻轻地刻划,划破表面的保护层;然后捏住划痕处的两端, 轻轻地弯曲折断柱体。检查断口时建议使用20×以上的放大镜, 如果断口不洁净.不平滑,重新切割。在安装卡套和螺母时,将端 口朝向下,防止切割碎片被带入柱中。
温度上限—般有两个固定的数值。较低的是恒温极限, 在该温度下色谱柱可以正常地使用,柱流失的寿命不会 受到影响。较高的数值是程升极限,在此温度下色谱柱 使用时间如果在10—15分钟内,色谱柱的流失和寿命 不会受到太大的影响。但如果持续时间过长,则会增加 色谱柱的流失,缩短色谱柱的寿命,固定相和熔融石英 管的惰性都有可能被破坏。
固定液:当用同等长度的柱子,固定液颗粒细的分离效 率就要比粗的好些。固定液含量比例过大有损于分离, 比例过小会使色谱峰拖尾。
内径:柱内径小分离效果好,柱内径大处理量大,但柱 内径过大,将导致担体不能均匀地分布在色谱柱中。
柱长:柱管增长,可改善分离能力,短则组分馏出的快 些。
膜厚:薄膜比厚膜洗脱组分快、峰分离好、温度低。 极性:分析物与固定相有相似化学性质时才会相互作用。
尾,再次检查进样端是否旋紧吻合。如果出峰慢,检查检测器设备和流 速。每一根新柱都有柱性能测试图,在相同实验条件和测试样品的条件 下,我们应该得到与标准测试相同或相似的图谱。如果实验重复差,请 检查并解决问题。
15. 校对仪器并进行样品分析。
新柱子老化 柱Βιβλιοθήκη Baidu染老化
老化目的: 除去管柱内剩余的溶剂!固定液的低沸程馏分及易挥发
溶剂和可吹扫出来的物质,以增加样品组分与固定相的 相互作用。另一个选择厚膜的原因是当用大口径柱时保 持分离度和保留时间。由于这个原因,大口径柱都只有 厚膜。厚膜的流失较大,温度极限必须随膜厚度增加而 下降。
一般情况,15m柱用于快速筛选简单混合物或分子量 极高的化合物。30m柱是最普遍的柱长。超长柱(50、 60或100m、150m)用于非常复杂的样品。
5—12m 短柱:分离少于10个组份(不包含难分 离物质对)的简单样品。
25—30m 中长柱:分离10—50个组份的样品。
50m 长柱:分离大于50个组份或包含有难分离物 质对的复杂样品。
0. 1—0. 2μm 薄液膜:低负荷量,高温下流失较 小,适合于高沸点化合物的分析,适于配高灵敏检 测器。
9. 接通载气并调节载气压力以得到合适的流速。 10. 将柱子另一端浸入无毒溶剂中观察冒泡以检查是否有载气通过(以
免漏气状况导致柱内无载气通过而受热损伤柱子)。检查过后将毛细管 端口擦拭干净,保证柱端无溶剂残留,再进行下一步安装。
11. 安装柱子检测端到检测器位置,方法同进样端安装(参考5-9步骤) 12. 根据分析方法和测试报告调整分流和隔膜吹扫隔垫流量。 13. 对进样口和检测器进行检漏。 14. 进常规标准样品或特定混标检测峰形是否正常。如果所有峰形有托
增加直径意味着需要更多的固定相,即使厚度不增加,也有 较大的样品容量。同时也意味着降低了分离能力且流失较大。 小口径柱为复杂样品提供了所需的分离,但通常因为柱容量 低需要分流进样。如果分离度的降低能够接受的话,大口径 柱可以避免这一点。当样品容量是主要的考虑因素时,如: 气体、强挥发性样品、吹扫和捕集或顶空进样,大内径甚至 PLOT柱可能比较合适。
柱温:提高柱温可缩短分析时间;降低柱温可使色谱柱 选择性增大,有利于组分的分离和色谱柱稳定性提高, 柱寿命延长。
DB-5MS: 5%二苯基-95%二甲基硅氧烷共聚物,低流 失,30m×0.25mm×0.25um
HP-5MS:5%二苯基-95%二甲基硅氧烷共聚物,非极 性,低流失,30m×0.25mm×0.25um
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