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選擇氣相毛細柱應該注意哪幾個要素
  • 發布日期:2021-05-25      信息來源:本站      瀏覽次數:348
    •   毛細管氣相色譜是氣相色譜的一種,柱內不裝填料,空心柱阻力小,長度可達百米。將固定液直接涂在管壁上,總的柱內壁面積較大,涂層可很薄,則組分在氣相和液相相間的傳質阻力降低,這些因素使得毛細管柱的柱效比填充柱有了很大的提高。
        選擇毛細管柱時需注意的柱參數包括:固定相、內徑、膜厚度和柱長。下面按毛細管柱選擇中參數的重要性進行排列和討論。
        1、固定相
        對于一個樣品的分析,可采用帶有固定相的毛細管柱或填充柱。單一樣品分析采用填充柱,經濟、快速、柱負載高、抗污染,適合企業生產時單機、單一項目檢測。而多殘留分析或多項目分析更推薦采用毛細管柱,因為毛細管色譜柱適用性和分辨率更好,不像應用填充柱分析時那么專一、嚴格,例如:多數在100%二甲基硅氧烷固定相上可以進行分析的物質,在5%二苯基+95%二甲基硅氧烷固定相上同樣可以進行分析。
        非極性固定相具有更好的抗氧化性、更高的效率和更高的極限操作溫度(最高可達360℃),所以,在可以完成所需分離的情況下,盡可能選擇固定相極性弱的色譜柱,這樣可以延長色譜柱的壽命。分析強極性物質,如:酸、醛、醇、胺等,為獲得較好分離,需選用極性較強的固定相。有時為了縮短分析時間,也選用與被測物極性相反的固定相。
        在一個色譜分離過程中,溶質與固定相之間存在多種相互作用,因此,最佳固定相的選擇很大程度上取決于溶質的性質。
        在進行樣品分析以前,建議先閱讀相關的應用文獻推薦的色譜柱型號,或者查閱各公司的色譜耗材毛細柱目錄,從中獲得不同固定相應用分析的化合物種類的相關信息。這對被測物有效分離選擇色譜柱很有用。
        2、內徑
        在一系列石英毛細管色譜柱中有5種內徑較為常用。每種都有其特定的應用領域和適合的使用范圍。
        0.53mm內徑毛細管柱。0.53mm內徑的色譜柱樣品容量很大,可與填充柱相比,進樣理想方式是直接在高載氣流速下注入,從而減少連接體系的死體積,減少色譜峰的拖尾。0.53mm內徑柱還可以配合特殊進樣口裝置,如:柱上進樣或冷柱頭進樣裝置,使用0.47mm外徑針頭的微量注射器進行柱頭或冷柱頭進樣。
        0.53mm內徑柱的毛細管柱相當于由填充柱到毛細管柱的簡單升級,可以自己動手對連接接頭進行改造。相對簡單的樣品在分析時可得到比填充柱要好得多的效果,而不像常規0.25mm和0.32mm內徑毛細管柱需要專用的連接裝置。
        0.32mm內徑毛細管柱。0.32mm內徑柱被認為是*全能色譜柱,具有很好的分離能力、樣品容量(取決于膜厚度)。而且彈性較0.53mm內徑的好,更易安裝,是色譜分析中選用最多的一種規格。這種色譜柱也可進行柱頭進樣,但需要特殊的注射器。
        0.25mm內徑毛細管柱。0.25mm(早期多為0.22mm)內徑柱具有低流失量、高分辨率的特性,也是很常用的。氣相色譜-質譜聯用儀多采用此規格柱,通常在規格后標有ms字符,如表1中的DB 5 ms。
        0.15mm內徑毛細管柱。0.15mm內徑是常規氣相色譜儀中50m柱的最小內徑。就功效而言,它具有最高的分辨率,用于分析復雜化合物和寬沸程樣品很理想。
        0.10mm內徑毛細管柱。0.10mm內徑柱只在更短柱長及很高分析速度下進行應用,常用于快速色譜分析。由于柱內徑較小,所以色譜柱的負載能力也就比較小,只能夠容納較少的樣品,使用時要注意進樣量,以保證形成尖銳的色譜峰。
        3、膜厚度
        膜的厚度對所分析化合物的溶解性有比較大影響,因此,正確選擇膜的厚度與正確選擇柱長同樣重要。
        相比率是表示色譜柱固定相多少的一種方式,相比率是指毛細管柱的內部體積與固定相的體積比。
        相比率(β)用公式可表示為:
        β = D/4μf
        式中D = 柱內徑(微米)
        μf = 固定相厚度
        較高的相比率色譜柱內固定相較少,較低的相比率則固定相較多。一般較厚的膜(低相比率)相對流失要大些,使用時注意溫度盡可能低些,而且這類色譜柱不適合用于氣相色譜-質譜聯用儀分析。較厚的膜柱容量也較大。使用較厚的膜,樣品就會在柱中停留較長時間,分離度較高,特別適合分析低沸點或氣體化合物。若樣品中含高沸點組分,將這些組分洗脫將需要很高的溫度,因此此時不宜用厚膜。
        薄膜(高相比率)適于分析高沸點組分,而且由于膜薄,被測物在柱內停留的時間較短,在較低溫度下洗脫特定組分,從而延長柱壽命。達到或接近最大柱溫時,流失率也會較厚膜低得多,所以更適合用于氣相色譜-質譜聯用儀分析。
        4、柱長
        大多數柱長是15m、30m(過去為12m、25m)和50m的。柱長選擇是由樣品復雜度或組分的屬性決定的。分析復雜的樣品或者需要分析多個項目,應選用較長及更高效的色譜柱。需要分離少數幾個組分時,為了提高分析效率選擇具有適宜特性及/或膜厚度的適當短的色譜柱。
        通過適當選擇其它柱參數,絕大多數操作都可以在很短的色譜柱上完成。較短的色譜柱也具有優勢,例如分析時間較短,流失較少,降低高活性溶質的干擾,當然,還有降低了成本。

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