格图在线 发表于 2015-5-5 15:07:59

毛细管柱的选择与定型


一、固定相的选择1. 如果不知道使用何种固定相,可以从非极性柱或弱极性柱如SPB-1或SPB-5开始试用,如效果不好,再按极性渐强的顺序选用中等极性直至高极性柱逐一尝试,直到有较令人满意的分析结果即可确定适用的柱极性。2. 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。3. 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寿命。4. 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,但是使用这一方法并不总是能找到最好的固定相。5. 如果被分离混合物具有不同的偶极或氢键力,改变使用具有不同偶极或氢键力(不一定要更大)的固定相后,会出现其他共流出物,所以新的固定相不一定提供更好的总分离度。6. 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会产生不成比例地增大基线高度(由于柱流失)的现象。7. SPB-1或SPB-5,SPB-50,SPB-1701,和SUPELCOWAX 10以最少数量的色谱柱能覆盖最大范围的选择性。8. PLOT柱用于在高于室温的柱温下来分析气体样品。二、色谱柱直径的选择1. 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的色谱柱很适合于泵容量低的GC/MS系统。小内径柱的容量最小而且需要最高的柱头压力。2. 当需要样品容量大时就要使用0.32mm内径的色谱柱。与0.25mm内径柱相比,0.32mm内径柱对不分流进样或大体积(>2μL)进样时早流出的色谱峰有较高的分离度。3. 只有配备大口径直接进样口时,才使用0.53mm内径的色谱柱,它特别适合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。三、色谱柱柱长的选择1. 当不知道最佳柱长时,尝试使用25-30m长的色谱柱。2. 10-15m长的色谱柱适合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。3. 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。四、色谱柱膜厚的选择1. 0.18-0.32mm内径的色谱柱,其平均或标准膜厚在0.18-0.25μm,用于绝大多数的分析。2. 0.45-0.53 mm内径的色谱柱,其平均或标准膜厚在0.18-1.5μm,用于绝大多数的分析。3. 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;但厚液膜色谱柱具有较高流失性,使用温度上限也有所下降。4. 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,并具有低流失性的特点;但薄液膜色谱柱的惰性较差,且柱容量较低。.柱极性选择:分类就不多说了,到处都有,不同牌号柱型对照以前也贴过。具有惰性表面、高效分离、低柱流失,峰对称性好,重现性好和有一定强度的毛细管柱是一根优良的柱子。   可作为气相色谱柱固定液的种类非常多,一般来讲选择固定液是根据“相似相溶”的原则,但对毛细管柱来说,很多样品的分析都可以非极性固定液柱上完成,应 推荐这样一个原则:尽可能选用较低极性的固定液来完成分析任务。原因之一是非极性或弱极性固定液具有较高的柱效。原因之二是具有较高的抗氧化能力,可以有 较高的使用温度。故使用寿命较长,同时一柱多用。只有当所分析极性化合物与固定液之间作用力很小或为了减少分析时间,才要换用极性较强的固定液。   如果你不知道如何选择,可以用以下方法试试: 去找三支极性不同的管柱(DB-5, DB-17, DB-Wax等三支),把你要分析的物质配成一较高 浓度的溶液,先装上DB-5, 进样看峰形是否对称, 使用 DB-5的時候,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, 就換成wax管柱試試. 通常这三支管柱是应该可以找到你的分析物该用哪一类的管 柱来分析.柱长及内径的选择:   内径:柱效率与柱半径平方成反比,内径越小柱效越高,但内径越大,柱容量也增加,允许进样量就越多。当进样量超过柱容量时,则因柱内每块理论板内不能建 立真正的平衡,将会导致色谱蜂畸变,柱分辨率降低,重现性不好。因此对于复杂样品需要精确分离,必须使用小内径柱子。另一方面若样品中存在具有很不相同浓 度组份化合物,为了增加样品容量又必须使用内径大的柱子。   长度的选择;柱越长,总柱效越高(n值越大),柱越长,分析时间也越长。从理论上讲欲增加分离度一倍,校长必须增加4倍。对于难分离物质的分析.首先应 选择适合的固定液,其次才是增加柱长度。柱长:5—15m,一般分离少于10个组份(不包括难分离物质对)的简单试样或用于快速分析。25—30m是最普 遍的柱长,实验室一半以上的工作都是采用此规格柱子,一般用来分离l0到50个组份的中等至复杂混合物。50一60m,要求较高分辨率的应用,—般用来分 离大于50个组份或包含有难分离物质对的复杂样品程序升温分析。气相色谱柱的选择经验一般,初次使用气相色谱仪的朋友对色谱柱不知怎样合理配置色谱柱,总希望柱子越多越好,盲目购置许多柱子或固定液、担体等,结果有许多闲置造成浪费。中科国环环境技术研究中心的专家就此向大家推荐一些值得考虑的经验。   从多年的经验来谈起,一般准备几个柱子就基本可以解决各类气相色谱分析工作的要求,可优先选择固定液分别为SE-30(或者OV-101)、OV- 17、PEG-20M、DEGS、FFAP,的柱子各一个。对于填充柱,担体可选白色担体、红色担体(包括未酸洗、酸洗、硅烷化)、GDX系列(或者 Porapak系列),三种,基本可以解决工作中绝大部分项目。对柱子长短的选择:由于分辨率与柱长的平方根成正比。柱子长,则提高分辨率。一般来说:15m的短柱用于快速分离较简单的样品,也适于 快速成分析; 30m的色谱柱是最常用的柱长,大多数分析在此长度的柱子上成; 50m、60m或更长的色谱柱用于分离比较复杂的样品。对于口径的选择:柱径直接影响柱子的效率、保留特性和样品容量。小口径柱比大口径柱有更高柱效,但柱容量更小。   0 .25mm:具有较高的柱效,柱容量较低。分离复杂样品较好。 0.32mm:柱效稍低于0.25mm的色谱柱,但柱容量约高 60%。 0.53mm:具有类似于填充柱的柱容量,可用于分流进样,也可用于不分流进样,当柱容量是主要考虑因素时(如痕量分析),选择大口径毛细管柱 较为合适。 中科国环环境研究中心专家认为,对于普通用户,可选30米或50米长的毛细管,口径选0.32mm较为便利。



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