毛细管色谱柱的老化与评价

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2013/01/11

私聊

气相色谱（GC）

1. 毛细管柱的老化

涂渍好的柱子, 使用前都需经过老化处理, 以除去制备柱子时可能产生的挥发性成分和残留在固定相中的不稳定物质. 老化温度一般应小于固定相的最高使用温度, 大于实际分析中使用的工作温度. 将制备的毛细管色谱柱装在色谱仪上, 色谱柱的末端和检测器断开, 在载气流通条件下缓慢升温到老化温度维持6-7小时. 其中的老化温度也可以参考选择高于工作温度20-50℃. 这里一定注意当老化温度过高时会发生固定液的流失或分解, 损坏色谱柱.

2.毛细管色谱柱的评价

毛细管色谱是色谱分析技术中最成功的分析技术之一, 随着毛细管色谱技术的广泛采用, 高柱效, 低流失的性能成了今后毛细管色谱柱的发展方向.

一般评价毛细管色谱柱的方法是在一定条件下分离一组混合物样品, 包含各种典型官能团, 检测色谱柱的分离性能. 样品中的典型组分包括烷烃, 芳烃, 醇, 二元醇, 醛, 酮, 酚, 胺酯和游离酸, 文献中更多使用的是Grob试剂. 一个好的毛细管柱不仅应该柱效高和选择性好, 还应兼具热稳定性好和催化活性小等特点. 柱子的选择性主要通过要分离的对象进行考核, 不同的柱子会有不同的要求. 柱效的评价是测定单位长度色谱柱的理论板数和涂渍效率, 即每米色谱柱的理论板数和涂渍效率, 一个好的非极性色谱柱的涂渍效率应该在90%以上. 色谱柱的热稳定性可通过程序升温过程中色谱基线漂移的大小来衡量; 也可通过色谱柱经升温处理后再降到一定温度来测量柱保留值, 柱效和峰对称性, 对照升温前后色谱柱的分离性能判断色谱柱是否能承受对应的处理温度的考验. 色谱柱惰性的评价大多选择Grob试剂进行考核, 也有采用极性组分, 如苯酚, 苯胺, 脂肪酸酯等对正构烷烃的峰面积比是否恒定进行考核.

1.理论塔板数

用单位长度色谱柱理论塔板的数目来表示

n/m = 16(tR/Wb)2/L = 5.54(tR/Wh/2)2/L

其中: -色谱峰保留时间, -色谱峰峰底宽, Wh/2-色谱峰峰高一半处的宽度, L-柱长

2.分离度(R)

是两个相邻色谱峰的分离程度, 以两组分保留值之差与其平均峰宽值之比表示.

R=2[(tR2-tR1)/(W1+W2)]

其中: tR2和tR1是两个样品的保留时间, W1和W2为两个相邻色谱峰的宽度, 当R=1.5时, 分离可达99.7%, 所以常用R=1.5作为相邻两峰完全分离的标志.

3.分离数(TZ)

在碳原子数为n和n+1的两个相邻标准同系物的峰之间, 完全分离条件下可插入组分的数目.

TZ=[(tn+1-tn)/(wn+1+wn)]-1

其中: tn+1和tn为相邻同系物的保留时间, wn+1和wn为相邻同系物的色谱峰宽度.

4.涂渍效率(CE)

CE=(H理论/H实测)100%

毛细管色谱柱的涂渍效率一般为80%-100%

5.不对称因子(As)

As=(a+b)/[(a+b)-(a-b))]

其中: a, b是从峰顶处画直线把基线分为两半, 前一半为a, 后一半为b.

6.拖尾因子(TF)

TF=(a'/b')100%

其中: a', b'为在10%峰高处测量峰宽的前后两部分, 前一半为a',后一半为b'. 常用辛醇测量拖尾因子.

7.热稳定性

采用流失速率试验在程序升温条件下测量基线漂移, 即把基线漂移随柱温变化画成曲线. 各种柱子要在相同的实验条件下测试才能相互比较.

8.酸碱性

一般用2,6二甲基苯胺和2,6二甲苯酚峰面积的比来表示柱的酸碱性, 若需要更苛刻检验则用二环乙胺和2-乙基己酸的峰面积比较.

9.交联效率(CLE)

CLE=k2/k1

其中, k1 是柱刚交联后的容量因子; k2 是交联柱经溶剂冲洗后的容量因子.

10.反应性

可配一个被怀疑组分和保留时间相近的碳氢化合物的等量混合物, 逐次减少进样量, 观察峰高变化, 如果被怀疑组分峰高下降, 则有柱上反应. 具有反应性的色谱柱会影响定量的准确性.

11.最佳使用温度

在其他条件相同的情况下, 测试不同温度下色谱柱的柱效-理论塔板数, 理论塔板数最大数目时的温度为最佳使用温度.

分
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