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色谱柱都没搞懂，还做什么气相？

气质联用（GCMS）

  • 气相色谱柱




    色谱柱是气相色谱仪的核心部件之一，分离的好坏直接关系到化合物的定性和定量准确度。对于气相色谱柱，你了解多少呢？

    我们见到的绝大多数气相色谱柱都长成下面这个样子。外人都会觉得很奇怪，说你这个像一卷鱼线的东西，怎么能叫柱子呢？








    1

    结构

    这种柱子叫做毛细管色谱柱，是最常用的一种色谱柱。


    在长长的石英毛细管的内部加上一层薄薄的固定相液体涂层，在外部加上一层聚酰胺外套，用来增加毛细管的韧性和抗腐蚀的能力。

    这就组成了我们最常见的壁涂层开口毛细管柱。







    2

    分离原理

    根据进入色谱柱的化合物的极性，沸点等一系列的化学性质，固定相对于它们有着不同的吸附和解吸附的能力，导致化合物在色谱柱上被分离。









    我们还是拿长跑比赛来做例子，如果蝙蝠侠和超人赛跑，谁会跑得快呢？

    这主要取决于跑道旁边的粉丝。

    如果跑道旁边全是超人的疯狂粉丝，各种握手，拥抱，求合影，他能快的起来吗？

    相反，如果跑道旁边全是蝙蝠侠的粉丝，超人就能全神贯注，最先到达终点啦。










    所以大家可以看到，不同固定相的色谱柱，对于化合物的分离能力是不一样的，同样的化合物，在一根色谱柱上无法分开，在另外一种色谱柱上就可以分开了。

    3

    固定相类别

    了解了固定相对于分离的作用原理后，我们还是来看看，固定相到底是个什么东西？

    固定相以液态的形式附着于毛细管的内壁。








    聚硅氧烷是最常见的固定相，如果100%的R都是甲基的话，这种柱子就是1号柱，也就是我们常见的HP1等。

    如果其中5%的R是苯基，剩下95%的是甲基的话，这种柱子就是5号柱。

    如果35%的R是苯基，就是DB35。

    如果50%的R是苯基的话，就是DB17。










    除了苯基取代的固定相，还有氰丙基-苯基取代的固定相。

    如果14%的R是氰丙基-苯基的固定相，就是常用的1701柱，比如DB1701。










    当然，还有许多不同取代基团的各种固定相，他们都可以理解成不同的粉丝群体。

    需要根据要分离什么化合物，去决定使用什么样固定相的色谱柱。

    举个例子，你本来要把超人，美国队长，蝙蝠侠这些动漫英雄分开，选的粉丝群体却全是60岁以上大爷大妈，结果能分开吗？











    不过可不要小看大爷大妈们哦，要分开下面这些人，还非他们不可呢！




    4

    多孔层毛细管柱

    毛细管柱除了壁涂层开口毛细管柱（WCOT柱），还有一种是多孔层开口毛细管柱（PLOT柱）。










    这时候固定相不再是液体的涂层，而是以固体的填料涂满这个毛细管内壁，可以把它理解成做成毛细管了的填充柱。

    主要被用于永久性气体和轻烃的分离，比如常见的PLOT－Q，PLOT－Al2O3等等。

    5

    长度

    色谱柱固定相的种类，决定了色谱柱的分类。

    除此以外，一根毛细管还有长度，内径和膜厚这三个参数。

    一般绝大多数毛细管都是30m，也有15m，60m甚至100m。








    长度越大，分离效果越好。

    就相当于如果两个运动员旗鼓相当，跑了30m还在伯仲之间，怎么办？

    让他们再跑三十米，估计能够分出快慢了。

    当然，比赛的时间就需要翻倍，这是效率上的考虑。






    6

    内径

    内径上来看，0.25mm，0.32mm和0.53mm是最常见的三个内径。

    内径越大，就相当于跑道越宽，能够容纳的运动员越多，柱容量约大。

    而内径越小，我们就需要减少运动员的数量了。








    但是另一方面，内径越小的色谱柱，对样品的保留能力越强，也就是分离能力越强。

    可以这么理解，跑道越窄，运动员跟粉丝的距离越近，伸手就能够的着，他能跑的快吗？







    7

    膜厚

    膜厚也是色谱柱非常重要的参数。一般膜厚都在100um到1mm不等。

    它的数值大小，也直接决定了色谱柱的保留能力和柱容量。

    这个就更好理解了。粉丝越多，就能够跟更多的运动员进行更多有效的互动。




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0
    +关注 私聊

  • symmacros

    第2楼2023/03/24

    应助达人

    这样讲太形象了，使大家很容易理解学习。赞

0
    +关注 私聊

  • 检测人王大锤

    第3楼2023/03/28

    应助达人

    嗯 这种图片+讲解模式很生动形象

    symmacros(jimzhu) 发表:这样讲太形象了，使大家很容易理解学习。赞

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