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哪些因素會影響色譜柱的使用壽命及解決方案

時間:2020-05-10    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
  【中國儀器網(wǎng) 維修保養(yǎng)】色譜柱的正確使用和維護(hù)十分重要,稍有不慎就會降低柱效、縮短使用壽命甚至損壞。在色譜操作過程中,需要注意下列問題,以維護(hù)色譜柱。
 
  一、注意流動相因素
 
  1.流動相pH
 
  不同基質(zhì)的填料具有不同的pH適用范圍。常溫下無定形硅膠在純水中的溶解度約為100mg·L-1,且在pH 1~9的范圍內(nèi)溶解的硅膠量幾乎是常量,考慮到溶解速度的影響,對于硅膠基質(zhì)的填料,其所能承受的流動相pH范圍約為1~8。鍵合相硅膠填料則由于鍵合層的屏蔽作用,使填料對流動相的適應(yīng)范圍大大增加,如現(xiàn)在廣泛使用的反相色譜填料C18 (十八烷基硅烷鍵合硅膠),其pH適用范圍可達(dá)2~10。當(dāng)流動相pH值超出酸性范圍時,鍵合相易發(fā)生水解而流失;當(dāng)流動相pH超出堿性范圍時,會加速硅膠的溶解而釋放出絮狀物堵塞柱子,這兩種反應(yīng)均是不可逆反應(yīng),特別是在溫度較高(>40℃)的環(huán)境下,會使柱效迅速降低而報廢。
 
  2.流動相變質(zhì)
 
  當(dāng)前使用為廣泛的是硅基鍵合相填料,當(dāng)以水溶液作為流動相或流動相中含有一定濃度的磷酸鹽緩沖液時,水溶液中或緩沖鹽溶液中會滋生出一些細(xì)菌或霉菌,從而堵塞固定相顆粒間的空隙。特別是對于多元自動比例混合的液相色譜儀來說,水相或緩沖鹽相獨(dú)立存貯,因存放時間較長而容易發(fā)生此類問題。
 
  3.流動相純度
 
  目前,廣泛使用的填料顆粒粒徑范圍在3~10μm,孔徑在6~10nm,色譜柱在使用中會有大量的流動相通過,如流動相含有微量不溶性雜質(zhì)顆粒,則很容易在柱頭部位被截留,久而久之,造成色譜柱機(jī)械性堵塞,引起柱壓升高而無法正常使用。
 
  4.其它因素
 
  如,流動相的極性對柱子也有一定影響,甲醇、水、冰醋酸等極性較大的物質(zhì)會破壞硅膠填料柱,正丁醇、二氯甲烷等極性小的物質(zhì)會破壞化學(xué)鍵合硅膠柱,堿性溶液會破壞陽離子交換樹脂色譜柱,酸性溶液容易損壞陰離子交換樹脂柱。
 
  二、樣品因素
 
  1.樣品的溶解性
 
  樣品試樣在配制中,如有少量微粒未能完全溶解,則會隨試樣一起進(jìn)入色譜柱,同樣,會沉積在柱頭處,造成色譜柱的堵塞。
 
  2.樣品的純度
 
  樣品中可能含有待分析組分以外的各種組分或雜質(zhì),這些組分或雜質(zhì)可能會在柱內(nèi)產(chǎn)生不可逆吸附,從而,使固定相的活性點(diǎn)被覆蓋,保留特性發(fā)生變化。
 
  3.樣品的化學(xué)性質(zhì)
 
  待測試樣中的各種組分與填料之間應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性,比較典型的是在使用氨基鍵合柱時,應(yīng)避免使用含羰基的化合物和流動相,如,丙酮、乙酸乙酯等,以免固定相中的NH2和酐、酮發(fā)發(fā)希夫(Schiff)縮合而使固定相破壞。
 
  三、其它因素
 
  影響色譜柱壽命的因素很多,除流動相和樣品因素外,還有其它一些外在因素,如,柱壓的影響,溫度的影響,色譜柱的正確沖洗,色譜柱的正確安裝等。
 
  四、八大注意事項(xiàng)
 
  1.避免壓力和溫度的急劇變化及任何機(jī)械震動。溫度的突然變化或者使色譜柱從高處掉下都會影響柱內(nèi)的填充狀況;柱壓的突然升高或降低也會沖動柱內(nèi)填料,因此,在調(diào)節(jié)流速時應(yīng)該緩慢進(jìn)行,在閥進(jìn)樣時閥的轉(zhuǎn)動不能過緩。
 
  2.應(yīng)逐漸改變?nèi)軇┑慕M成,特別是反相色譜中,不應(yīng)直接從有機(jī)溶劑改變?yōu)槿渴撬?,反之亦然?br /> 
  3.一般說來色譜柱不能反沖,只有生產(chǎn)者指明該柱可以反沖時,才可以反沖除去留在柱頭的雜質(zhì)。否則反沖會迅速降低柱效。
 
  4.選擇使用適宜的流動相(尤其是pH),以避免固定相被破壞。有時可以在進(jìn)樣器前面連接一預(yù)柱,分析柱是鍵合硅膠時,預(yù)柱為硅膠,可使流動相在進(jìn)入分析柱之前預(yù)先被硅膠“飽和”,避免分析柱中的硅膠基質(zhì)被溶解。
 
  5.經(jīng)常用強(qiáng)溶劑沖洗色譜柱,清除保留在柱內(nèi)的雜質(zhì)。在進(jìn)行清洗時,對流路系統(tǒng)中流動相的置換應(yīng)以相混溶的溶劑逐漸過渡,每種流動相的體積應(yīng)是柱體積的20倍左右。
 
  (下面列舉一些色譜柱的清洗溶劑及順序,作為參考:硅膠柱以正已烷(或庚烷)、二氯甲烷和甲醇依次沖洗,然后再以相反順序依次沖洗,所有溶劑都必須嚴(yán)格脫水。甲醇能洗去殘留的強(qiáng)極性雜質(zhì),已烷使硅膠表面重新活化。反相柱以水、甲醇、乙腈、一氯甲烷(或氯仿)依次沖洗,再以相反順序依次沖洗。如果下一步分析用的流動相不含緩沖液,那么可以省略后用水沖洗這一步。四氫呋喃與乙腈或甲醇的混合溶液能除去類脂。有時也注射二甲亞砜數(shù)次。此外,用乙腈、丙酮和三氟醋酸(0.1%)梯度洗脫能除去蛋白質(zhì)污染。陽離子交換柱可用稀酸緩沖液沖洗,陰離子交換柱可用稀堿緩沖液沖洗,除去交換性能強(qiáng)的鹽,然后用水、甲醇、二氯甲烷(除去吸附在固定相表面的有機(jī)物)、甲醇、水依次沖洗。)
 
  6.保存色譜柱時應(yīng)將柱內(nèi)充滿乙腈或甲醇,柱接頭要擰緊,防止溶劑揮發(fā)干燥。禁止將緩沖溶液留在柱內(nèi)靜置過夜或更長時間。
 
  7.色譜柱使用過程中,如果壓力升高,一種可能是燒結(jié)濾片被堵塞,這時應(yīng)更換濾片或?qū)⑵淙〕鲞M(jìn)行清洗;另一種可能是大分子進(jìn)入柱內(nèi),使柱頭被污染;如果柱效降低或色譜峰變形,則可能柱頭出現(xiàn)塌陷,死體積增大。在后兩種情況發(fā)生時,小心擰開柱接頭,用潔凈小鋼將柱頭填料取出1~2mm高度(注意把被污染填料取凈)再把柱內(nèi)填料整平。然后用適當(dāng)溶劑濕潤的固定相(與柱內(nèi)相同)填滿色譜柱,壓平,再擰緊柱接頭。這樣處理后柱效能得到改善,但是很難恢復(fù)到新柱的水平。柱子失效通常是柱端部分,在分析柱前裝一根與分析柱相同固定相的短柱(5~30mm),可以起到保護(hù)、延長柱壽命的作用。采用保護(hù)柱會損失一定的柱效,這是值得的。通常色譜柱壽命在正確使用時可達(dá)2年以上。以硅膠為基質(zhì)的填料,只能在pH=2~9范圍內(nèi)使用。柱子使用一段時間后,可能有一些吸附作用強(qiáng)的物質(zhì)保留于柱頂,特別是一些有色物質(zhì)更易看清被吸著在柱頂?shù)奶盍仙稀?br /> 
  8.新的色譜柱在使用一段時間后柱頂填料可能塌陷,使柱效下降,這時也可補(bǔ)加填料使柱效恢復(fù)。每次工作完后,用洗脫能力強(qiáng)的洗脫液沖洗,例如,ODS柱宜用甲醇沖洗至基線平衡。當(dāng)采用鹽緩沖溶液作流動相時,使用完后應(yīng)用無鹽流動相沖洗。含鹵族元素(氟、氯、溴)的化合物可能會腐蝕不銹鋼管道,不宜長期與之接觸。裝在HPLC儀上柱子如不經(jīng)常使用,應(yīng)每隔4~5天開機(jī)沖洗15分鐘。

液相色譜柱柱流失影響因素

    液相色譜柱是實(shí)驗(yàn)室一種常用的色譜配件,也是液相色譜儀的必不可缺的一部分,那么,我們在做樣品分析的時候,如果色譜柱出現(xiàn)柱子柱流失怎么辦呢?下面為大家講講。
    首先明白液相色譜柱柱流失是不可避免的。柱流失程度與什么因素有關(guān)?
    1、柱流失程度與固定相種類和色譜柱規(guī)格有關(guān),一般固定相的量越多,柱流失則相對較高。
    2、柱流失與柱溫以及載氣中氧氣的濃度有關(guān)。高溫下,固定相的分解會加快,因此,高溫時的流失會比低溫時高。氧氣是許多固定相分解的催化劑,特別是在高溫時段,強(qiáng)調(diào)載氣的純度和液相色譜柱安裝的氣密性,一方面就是出于氧氣會加劇柱流失的考慮。
    3、此外,液相色譜柱隨著使用次數(shù)和時間的增加,固定相的穩(wěn)定性最終也會發(fā)生不可逆的變化,導(dǎo)致柱流失的增加。液相色譜柱柱流失嚴(yán)重情況多出現(xiàn)在進(jìn)樣的溶液類型,5MS的柱子是非極性的,當(dāng)使用極性溶劑時,就會發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致大量柱流失,在做測試時一定要留意樣品的性質(zhì)。

標(biāo)簽: 液相色譜柱
液相色譜柱 液相色譜柱柱流失影響因素_液相色譜柱

色譜柱安裝時需要注意的事項(xiàng)

   色譜是一種分離分析手段,分離是核心,因此擔(dān)負(fù)分離作用的色譜柱是色譜系統(tǒng)的心臟。對色譜柱的要求是柱效高、選擇性好,分析速度快等。色譜柱可分為填充柱和開管柱兩大類。多為金屬或玻璃制作。有直管形、盤管形、U形管等形狀。液相色譜通常均采用填充柱。色譜柱的分離效果取決于所選擇的固定相,以及色譜柱的制備和操作條件。下面介紹色譜柱安裝時需要注意的事項(xiàng)。

  色譜柱的安裝:

  1)將液相色譜裝置中的流動相完全置換后再連接色譜柱,并完全排出流路內(nèi)的空氣。

  裝置內(nèi)的液體和所使用的流動相不能相溶的情況下,使用雙方都能相溶的液體做過渡。比如從水置換到氯仿的情況,就需要使用丙酮做過渡,才能完全置換。

  將鹽溶液置換成有機(jī)溶劑的時候,需要通過純水、丙酮的順序來進(jìn)行置換。相反,從有機(jī)溶劑轉(zhuǎn)換成鹽溶液的情況下,需要通過丙酮、純水的順序置換。

  不僅僅是泵,流動相流動的所有流路都必須進(jìn)行置換。例如,注入樣品的情況,軟管內(nèi)的液體也需要置換。另外,如果使用壓力計等別的軟管的情況,取下來的管子也必須由流動相洗凈后才能繼續(xù)使用。

  2)色譜柱保存方法不對或者長期不使用的情況下,色譜柱的出入口可能會有空氣殘留。這種情況下,必須先把空氣完全排出后才連接到裝置中。

  避免快速加熱,加熱溫度不要超過色譜柱的最高負(fù)荷溫度。

  把柱子入口側(cè)的螺栓打開,然后加溫(一般加溫到手心感到溫暖的程度就足夠了),等液體滿出來以后接到裝置上。然后,打開出口處的螺栓,用泵送液,等確認(rèn)出口處有液體流出后,連接到裝置中。這樣操作,就算后面再連接一根色譜柱也能完全除去空氣。

  3)在泵運(yùn)作的時候連接色譜柱。確保能讓流動相按照色譜柱上箭頭的方向流動的狀態(tài)連接色譜柱。

  4)色譜柱加溫使用的時候,先用0.2~0.3mL/min的低流量一邊送液一邊升溫。達(dá)到所定溫度后,再漸漸的增加流量至測定流量。

  5)色譜柱需要安定時間。連接到裝置中立即進(jìn)行測試的情況下,第一次很難得到好的分析結(jié)果。

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色譜柱 色譜柱安裝時需要注意的事項(xiàng)_色譜柱

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