毛细管柱的选择及日常维护

怎么还有个繁体版本呀!

毛细管不同于较古老的填充管柱的地方是的口径及长度, 前者由于是中空并没有后者有压力降上的问题, 所以他可以做得非常的长,最长者可达100公尺以上, 也因此他的板数也比前者大得多, 对于复杂的被分析物可以做有效的分离. 而毛细管的细长形状,使得分析物在管柱中分析时,往直径方向扩散的距离大大的减小, 所以毛细管柱的峰宽比填充管柱要小很多, 就由于这两个因素, 使的毛细管柱成为最常使用的分析管柱, 但是现在我对两者的优缺点进一步分析没啥兴趣, 让我们来看看一些比较实用的东西....
1. 你要怎么去选一支适合的管柱? 要多长？ 多粗？
当然, 最快的方法就是去现有的资料, 看看别人是用甚么管柱, 现学现卖, 去订购一支相同的准没错, 要不然就从下面几个观念看起?
a. 管柱长度:
管柱长度绝不是越长越好, 看看你分析的对象而定, 一个基质简单, 只有三两个目标物的分析管柱10公尺长度就可以了, 到了要分析20个以上到60个左右的分析物时, 你可能就需要找一支30公尺的了. 如果超过80个, 那就要麻烦60公尺长度的大个子出马了. 但是如果你今天是分析一些异构物, 那就即便是只分析三四个, 有时亦需要找一支够长的管柱不可.
使用一支长的管柱有甚么问题存在? 浪费你的分析时间, 也让你的分析物(尤其是那些晚出来的物质)侦测极限升高.另外, 较长的管住虽能分离较多的待测物, 但是分辨率并不是与长度完全的成正比, 而是与长度的平方根成正比.
b. 管柱口径:
小口径的管柱较大口径者有较好的分辨率, 但是大口径管柱对分析物有较大的capacity, 亦即可以可以对gc做较大量的注射.
c. 薄膜厚度:
较厚的膜可以承受较大的注射量, 但亦会产生较大的bleed, 相对于同样静相但有较薄的膜者,前者因bleed的关系,实际操作的最高温,应较后者为低. 但如果是分离异构物,则需要选择较厚的膜. 会有较好的分辨率.
d. 静相的选择:
这一点通常在管柱的型录上都会有详细的介绍, 如果你找不到你所需要的静相, 可以用下面这个方法试试: 去找三支极性不同的管柱(DB-5, DB-17, DB-Wax等三支)来,把你要分析的物质配制一较高浓度的溶液, gc先装上DB-5, 注射入分析物后看波形是否对称, 使用 DB-5的时候,通常你有大概85%左右的机会是适用的, 如果波形不对称,就改用DB-17试试, 如果在DB-5上完全看不到,或是只有不成峰一个小突起, 就换成wax管柱试试. 通常这三支管柱是应该就可以找到你的分析物该用哪一类的管柱来分析.
2. retention gap和guard column 需要装吗？:
这两种东西看起来虽然都是接在分析管柱的前端,但事实上还是不一样的东西. retention gap主要是在改善peak的峰形,当有分叉或拖尾可以试试看.
造成拖尾或分叉的原因通常是在splitless的注射模式下,样品注入后在管柱前端的refocusing不完全(refocusing是啥? 不知道的可以去前面翻翻相关的贴子), 另外两个原因就是注入的溶剂极性与静相的type不合.或者是说你的注射量实在太大就需要装设retention gap(后面两个原因说穿了就是refocusing得不好! 所以原因就是只有一个!!) retention gap一般都是一段长约五公尺以下的空管子,无静相在其中但必须去活化处理过.
装设guard column的gc使用者应该会比较多一点,我想大家都有这种经验,一支30公尺长的管柱,在经过多次的分析后被剪到剩下不到20公尺,但是如果你装了guard column的话,就不会越剪越短了. 一些不会汽化的东西在被送入管柱后(使用agilent gc 6890的puls splitless时, 送进去的特别多),往往就只停留在管柱头, 这些东西活像个吸附剂般,让你的分析物的峰高变小或变形, 所以往往在run过一段时间后就会减掉一段管柱(有时候一剪就是两公尺!),多剪个几次管柱有就短到不能分析了, 加了这一段guard column后,只要更换它就可以了. 与retention gap不一样的是, guard column的长度一般都可以长到10公尺左右, 这样你可以剪好多次! guard column是含有相同静相的,其性质与分析管柱的静相要静量相同, 事实上,guard column是具有分析能力的.在实验室中,你可以使用前述剪剩下来无法分析的管柱,或者是买一支完整的管柱,专门拿来作为其它管柱的guatd column用.
3. 管柱的损坏:
分析管柱就如同人的寿命一般, 终究会有一天要寿终正寝! 但就又如人一般,好好保养可以用得很就久, 不然有可能一针下去, 就让管柱报销!
氧气对管柱的损害:
氧气算是对管柱损害的第一大元凶! 大家大概都知道要在carrier gas上加装deoxygen trap, 但会准时更换的却不多,一般四瓶carrier gas钢瓶的使用
后就应该更换一支deoxygen trap, 但如果你的气体品质不好的话, 有可能一支钢瓶用完后, 你的deoxygen trap就报销了.另外,还碰过的状况是deoxygen trap
在安装时必须特注意, deoxygen trap通常都是用来除去carrier gas中微量的氧气, 也就是说它对氧气的吸附量并不会太大, 当你安装时打开盲塞后不小心
将吸附剂暴露于大气中, 你的deoxygen trap会很快的饱和!! 所以有可能一支trap只能发挥它不到2/3的功用, 因此装的时候手脚要快, 所有工具准备好再行动,最忌讳的就是一边安装一边找工具或零附件!
通常在低温下氧气对管柱静相的损害不大, 高温时则杀伤力大. 另外低极性的静相比高极性的要容易受损.
对于一般最常见的Siloxane Polymer为静相的管住, 如果你是使用gc/MSD为分析仪器, 应该会常见到那些由-Si-O-Si-O-的结构所组成的六环,八环,及十环的化合物, 这一类的bleeding通常是由氧气在高温下所造成的静相损害. 系统的漏气亦为氧气进入管柱的来源之一, 所以安装后及定期的查漏是很重要的事情!
化学物质对管柱的损害:
那些无机酸碱, 或矿物酸等对管柱都有损害. 但我想提的是水, 水这个东西在常温下对那些bonded或cross linked的管柱并没有损害的问题,但一般的书籍
或管柱的销售说明书并没有记载在高温下的对管柱的损害情形, 但经验上没有装demoisture trap的管柱要比有装的管柱,前者bleeding要大,这种情形在低极性的管柱比较明显!
热对管柱的损害:
买来的管柱上或者是包装中一定会标明管柱耐温到几度,通常较低的那个耐高温度是指管柱可以做等温分析时的最高设定温度,当然你使用时最好低个30度
左右,而较高的那个温度是让你在座程序升温时候的最高温度, 一般到此最高温后恒温时间不应高于10分钟,否则还是很快会损坏的. 虽然是很稳定的cross linked结构, 但一旦超过他们的操作温度, 那些静相亦会汽化或者是胶化而损失.
4. 管柱的bleed：
英文中使用"bleed"这个字,影含着有如人类一般的在流血.一旦流血过多人就会死亡,管柱的bleed事实上是随时都在发生的, 大家都知道温度越高这种情形
就越严重, 但甚么样的bleed才算正常呢? 手边有一份很久以前HP时代的研讨会讲义, 各种静相的normal bleed如下:
HP-5MS < 4 pA,
100% Me or 5% Ph 15 pA
50% Ph 15pA
3-10% CNPr, Ph 20pA
50% + CNPr(, Ph) 25pA
PEG 15pA

当然, 在这份讲义中也提供测定的方法: 安装好管柱后如查漏没问题, 则以methane来测定你的carrier gas流速,再以100-140度的低温来使你的系统稳定,当系统稳定后纪录FID的pA数, 然后升至管柱使用的上限温度,待稳定后记录FID的pA数, 最后在高温时的pA数减低温时的pA数即为所谓的normal bleed! 当你的测定值高于上述的数值时, 就该去找找看到底是甚么原因造成column的过渡bleed了.
在这边可以顺便一提的是HP-5MS, HP-5MS的静相组成与HP-5事实上是一样的, 只不过在过品管时把那些bleed特别小的HP-5管柱挑出来而已.
5. 管柱的清洗:
万一你的管柱很不幸的被污染了, 浓度高到无法用正常的加温condition方式来去除, 那只有拆下来用溶剂来清洗了.要注意的是只有bonded 和cross-linked的管柱可以使用有机溶剂来清洗, 清洗的道具其实很简单可以自己制造或是跟仪器供货商购买,一般都是采取抽真空吸引溶剂通过管柱. 溶剂的流动方向要注意是由干净的一端流向较脏的一方(通常是注射口端), 不然有越洗越脏的可能. 在你的管柱说明书上通常会注明可以使用哪些有机溶剂来清洗.
6. 管柱的保存:
通常都是管柱的两端插在拿一个不用的septum上. 但是如果只是暂时拆下来几天的话, 大可不用这样做, 我都是两端一卸下gc后,就直接放进防潮箱中,但要注意的是必须是一个干净且没有放置试要或其它标准品的防潮箱才可以. 如此做可以省下重新安装时必须切掉一小截, 浪费掉两个nut! 现在agilent已经有卖类似用来封住管柱头的盲塞, 可以买来试试...

谢谢。非常好。非常感谢

感谢楼主啊

很好，坚决支持

不错很好谢谢

谢谢。非常好。非常感谢