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气相小课堂 开讲了 希望大家共同学习 都超神

气相色谱(GC)

  • 先讲色谱仪的心脏——色谱柱
    主要分为两大类,毛细管柱和填充柱。先说最常用的的,毛细管柱吧,下面开讲咯。

    一、毛细管柱的总论:
    毛细管柱由两部分组成:管线和固定相管线主要有熔融石英(管外涂渍了聚酰亚胺)和不锈钢两种。
    固定相是色谱分离的关键,它有很多种,大多数是高分子量、热稳定性好的聚合物,这些聚合物是液体或胶。这一类固定相中最常用的是聚硅氧烷(有时错误的称为硅橡胶)和聚乙二醇。
    还有另外常用的固定相是小的多孔颗粒,由聚合物和沸石(例如:氧化铝和分子筛)组成。
    要选择合适的色谱柱通常比较困难,因为可选择的范围太广。但是通过对将要分离的过程进行思考即可简化选择过程。
    在插一句题外话,所谓爱情就像水果,好看的不一定好吃,只有找到适合自己口味的那个人就是找到了真爱。这是电影《果缤纷》里的,突然想起来了,很适合色谱柱与所测的物质相匹配,当然也并不绝对,什么强扭的瓜不甜,我们不合适都是借口。
    二、固定相的选择,如果色谱柱是心脏,那色谱柱里的固定相就是心眼,心眼大,活的就很快乐,心眼小,活的就很痛苦了。当然纯属个人见解。固定相就是色谱柱里的填充物。色谱五大系统在巩固下知识:载气系统,进样系统,分离系统,检测系统,数据记录和处理系统。不了解的好好看看书吧。
    1、气相色谱中,两种分析物由于其与固定相的相互作用不同而发生分离,因此必须选择一个与样品特性相匹配的固定相。
    2、如果不知道使用何种固定相,可以从非极性和弱极性柱开始使用,如果效果不好,再按极性渐强的顺序选用中等极性直到高级性柱逐一尝试。直到有较令人满意的分析结果即可确定使用的柱极性。
    3、低流失(“ms”)色谱柱通常更为惰性,有更高的温度上限,适用于MS检测器。(给ECD这类灵敏度高的检测器用也不错)
    4、使用能够提供满意的分离度和分析时间的极性最小的固定相,非极性固定相比极性固定相具有更长的使用寿命。
    5、要使用和被分析物极性相近的固定相,使用这一选择方法常常是有效的。
    6、如果被分析物具有不同的偶极和氢键力,改变使用具有不同偶极或氢键力(不一定大)的固定相后,会出现新的其他共流出物,所以新的固定相不一定提供更好的总分离度。
    7、如果可能,要避免使用含有能使选择性检测器产生高响应值功能团的固定相,例如含有氰丙基的固定相,用NPD会产生不同比例的增大基线高度(由于柱流失)
    8、PLOT柱用于在高于室温的柱温下来分析气体样品。
    三、色谱柱直径的选择 通常取决于仪器或检查条件,大多数的现代化的气相色谱设备都与大部分色谱柱的尺寸相兼容。要我说根本不存在什么乌龟看绿豆,一见钟情,等问题,随便拿个柱子和仪器就是一对。
    1、内径增大,色谱柱的样品容量增,但分离度和灵敏度降低。反之,尺寸较小的色谱柱,其分离度和灵敏度也相应提高,但缺点是样品容量减少,所需样品量增多。最好的方法是找一个已有的色谱方法,并以此为基础进行优化。
    2、当需要有高柱效的色谱柱时应使用0.18-0.25mm的色谱柱。0.18mm的色谱柱很适用于泵容量低的GC/MS系统。小内径柱的容量最小而且需要最高的柱头压力。
    3、当需要样品容量大时就要使用0.32mm内径或更粗的色谱柱。与0.25mm的内径柱相比,0.32mm的内径柱对不分流进样或大体积(>2微升)进样时早流出的色谱峰有较高的分离度。
    4、只有配备大口径直接进样口时,才使用0.53mm内径的色谱柱它特别适用于高载气流速的应用。例如吹扫捕集、顶空进样。0.53mm内径色谱柱在恒定的液膜情况下具有最高的样品容量。
    5、国内几种常用的色谱柱:AE.SE-30 (100%二甲基聚硅氧烷)固定相为二甲基聚硅氧烷,非极性固定相,适用于分析:碳氢化合物、农药、酚、胺等物质
    AE.SE-54/52(5%苯基95%甲基聚硅氧烷)5%苯基-95%甲基聚硅氧烷,非极性固定相适用于分析:碳氢化合物、多核芳烃、酚、酯、药物胺等物质
    国内几种常用的色谱柱:AE.OV-17(50%苯基50%甲基聚硅氧烷)中极性固定相,适用于分析:农药、药物等物质
    6、以上这些柱子是我印象深刻现在在用着的,仪器无论换哪种柱子,都是伸舌峰,或者更严重的是直角三角形,峰宽拉的很长,峰高也不高,200mv左右。也不知道什么原因,几乎测什么样都是,也是醉了。现在用的是北分sp-1000的仪器,很古老毛病还超级多,堪比国产夏利。以前用过岛津2014C和山东产的仪器。
    四、色谱柱柱长的选择 就好像电机上缠绕的铜丝一样
    1、色谱柱的长度越长,柱效越高,分离度也越高,但两者并不成线性关系。分离度与色谱柱长度的平方根成正比,所以色谱柱长度增大两倍,分离度增大约40%。
    2、色谱柱长度增加,保留时间也会增大。色谱柱长度增大两倍,分析时间也增大两倍。一般来说,推荐使用不太长的色谱柱进行分离试验。
    3、分离度(R)的概念比较抽象,它是色谱柱分离效能的指标。其定义是相邻两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值。R值越大,就意味着两组分分离的越好。R=1.5的时候相邻两峰已完全分开。
    4、当不知道最佳柱长时,尝试使用25-30m长的色谱柱。
    5、10-15m长的色谱柱适用于分离含有很容易分离的溶质混合物,或者分离为数不多的溶质混合物,较短的柱长用于直径很小的色谱柱,以便降低柱头压力。
    6、当使用其他方法(小内径柱,不同的固定液,改变柱温)不能达到分离度时,就使用50-60m长的色谱柱。它最适合于分离含有多组分的复杂混合物,长柱需要的分离时间长,费用也高。
    五、色谱柱膜厚的选择
    1、膜厚度增加,色谱柱的样品容量也增大,但洗脱峰的速度变慢。这有助于分析挥发性化合物。膜的厚度增加,色谱柱的过载风险降低,分离度随之提高。不过,膜厚度的增大,对于降解的敏感性也增大。相对来说,膜的厚度越大,相同组分的洗脱温度也越高。
    2、0.18-0.32mm内径的色谱柱,其平均或标准膜厚在0.18-0.25微米,用于绝大多数的分析。
    3、0.45-0.53mm内径的色谱柱,其平均或标准膜厚在0.18-1.5微米,用于绝大多数的分析。
    4、厚液膜色谱柱用于保留和分离挥发性物质(如轻溶剂,气体)。厚液膜色谱柱有更高的惰性,其柱容量也高,但厚液膜色谱柱有较高的流失性,使用温度上限也有所下降。
    5、薄液膜色谱柱用于降低高沸点物质和高分子量物质(如甾体,三甘油酸酯)的保留时间,并具有流失性低的特点,但薄液膜色谱柱的惰性较差,且柱容量较低。
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  • 雨木霖

    第1楼2015/03/19

    六、新购买毛细管柱安装及老化知指导 这个知识点比较重要,以下安装程序将指导你快速简便的安装并老化新购买的色谱柱
    1、完成仪器维护,确认仪器能正常运行。

    2、气路中安装载气净化装置去除载气中的氧气、水以及其它杂质以延长柱子寿命:载气净化装置应该定期更换。其实我发现好多公司都没有这个净化装置,只有氢气和空气的。
    3、定期更换进样垫和衬管,以免漏气及污染物的沉积,导致老化时基线不稳并影响分析工作。说道衬管,当里面的玻璃棉碳化变黑的时候,根本就洗不干净好么无论用什么溶剂甚至铬酸洗液都洗不了,所以有钱的就定期更换,半年或一年一换。
    4、检查毛细管柱有否断裂或损伤。从柱子两端割掉1-2cm(这我还真没做到,我只是切掉一点点)通常使用毛细管柱切割器或其他(我用碎玻璃片),切割后用放大镜检查切口,如果切口不平,有毛边,最好重新切割。(用低倍数的显微镜效果比放大镜更好)
    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4步骤要求重新切割柱进样口端口,并将螺帽和卡套位置相应后移。
    7、再次测量是否符合所用仪器建议的柱头插入距离,并在卡套下方用白色涂改液标记。
    8、插入柱子进样端到进样口,并确保插入位置适当(到白点处)。
    9、用手拧紧螺帽,直到柱子刚好不上下滑动。通常用扳手再拧紧四分之一圈到半圈。别拧太多了哦
    10、接通载气并调节载气压力以得到合适的流速。
    11、将柱子另一端浸入无毒溶剂中(推荐是丙酮,貌似纯净水也行)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。检查过后将毛细管柱端口擦拭干净,保证柱端无溶剂残留,再进行下一步安装。
    12、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)。
    13、根据分析方法和测试报告调整分流和隔膜吹扫隔垫流量。
    14、对进样口和检测器进行捡漏,我觉得用肥皂泡就行。安捷伦等大厂商还做的有什么专业的检漏液,太奢侈了;也有人做过什么谢咯探测仪,没用过也买不起。
    15、老化前,在室温下用载气吹扫色谱柱5-10分钟。以置换掉色谱柱内的空气
    16、重点来了:可按产品说明书上要求进行老化(要是英文的呢 怎么办 看不懂)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度,或该柱的最高使用温度以下20度。达到终点温度后恒温1-2小时或更长。至基线稳定即可。
    16、如基线始终不稳,或空白程序升温时始终出现杂峰鬼峰,应捡漏并更换进样垫和衬管、检查进样口和检测口是否污染,必要时进行适当清洗。
    17、进常规标准样品或特定混标检测峰形是否正常。如果所有峰形有拖尾,再次检测进样口端是否旋紧吻合。如果出峰慢,检查检测器设置和流速。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条件下,应该得到与标准测试相同或相似的图谱。如果实验重现性差,检查并解决问题。
    18、一旦对仪器和柱效满意,便可进行样品分析。

    七、色谱柱的保存
    1、将毛细管柱从GC上卸下来之后,应将其保存在原来的盒子中。把GC隔垫置于色谱柱两端,以防止碎屑进入管线中。重新安装色谱柱管线时,需要把色谱柱两端修剪掉2-4cm,以确保隔垫碎片不会堵塞色谱柱。
    2、如果要把色谱柱留在已加热的GC中,则必须始终要有载气流通过色谱柱。只有在关闭柱温箱、进样器、检测器和传输管线的加热系统时,才可以关闭(即,取消加热)载气。如果没有载气流通过,就会对色谱柱加热的部分产生损坏。
    八、色谱柱性能下降的原因,就和人一样,吃五谷杂粮,总归是要生病的,生病了就得治病,不治病运气好能自己痊愈,运气不好,只有等死了,小病不医,时间久了,总归是要变成大病的,所以别怕发钱,钱财乃身外之物,身体健康最重要。常言道留得青山在不怕没柴烧(很有感慨呢

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  • 又又1990

    第2楼2015/03/19

    我平常光会用,知识都不懂。以后楼主常开讲!哈哈

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  • zyl3367898

    第6楼2015/03/19

    应助达人

    非常实用的知识。

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  • irene红

    第7楼2015/03/27

    很实用,要是多一点个人经验就更好了

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