氣相色譜儀的色譜柱的安裝
? 色譜柱的正確安裝才能保證發(fā)揮其較佳的性能和延長(zhǎng)使用壽命。 正確的安裝請(qǐng)參考以下步驟：
步驟1. 檢查氣體過(guò)濾器、載氣、進(jìn)樣墊和襯管等檢查氣體過(guò)濾器和進(jìn)樣墊，保證輔助氣和檢測(cè)器的用氣暢通有效。如果以前做過(guò)較臟樣品或活性較高的化合物，需要將進(jìn)樣口的襯管清洗或更換。
? 步驟2. 將螺母和密封墊裝在色譜柱上，并將色譜柱兩端要小心切平
? 步驟3. 將氣相色譜儀的色譜柱連接于進(jìn)樣口上色譜柱在進(jìn)樣口中插入深度根據(jù)所使用的GC儀器不同而定。正確合適的插入能最大可能地保證試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性。通常來(lái)說(shuō)，色譜柱的入口應(yīng)保持在進(jìn)樣口的中下部，當(dāng)進(jìn)樣針穿過(guò)隔墊完全插入進(jìn)樣口后如果針尖與色譜柱入口相差1-2cm，這就是較為理想的狀態(tài)。（具體的插入程度和方法參見(jiàn)所使用GC的隨機(jī)手冊(cè)）避免用力彎曲擠壓毛細(xì)管柱，并小心不要讓標(biāo)記牌等有鋒利邊緣的物品與毛細(xì)柱接觸摩擦，以防柱身斷裂受損。將色譜柱正確插入進(jìn)樣口后，用手把連接螺母擰上，擰緊后（用手?jǐn)Q不動(dòng)了）用扳手再多擰1/4-1/2圈，保證安裝的密封程度。因?yàn)椴痪o密的安裝，不僅會(huì)引起裝置的泄漏，而且有可能對(duì)色譜柱造成永久損壞。
? 步驟4. 接通載氣當(dāng)氣相色譜儀的色譜柱與進(jìn)樣口接好后，通載氣, 調(diào)節(jié)柱前壓以得到合適的載氣流速（見(jiàn)下表）。
柱前壓設(shè)置為Psi
15m 25m 30m 50m 100m
0.20mm? 10-15 20-30 18-30 40-60 80-120
0.25mm? 8-12? 13-22? 15-25? 28-45? 55-90
0.32mm? 5-10? 8-15? 10-20? 16-30? 32-60
0.53mm? 1-2 2-3 2-4 4-8 6-14
(以上僅為建議的起始設(shè)置，具體數(shù)值要依據(jù)實(shí)際的載氣流速)。將色譜柱的出口端插入裝有己烷的樣品瓶中，正常情況下，我們可以看見(jiàn)瓶中穩(wěn)定持續(xù)的氣泡。如果沒(méi)有氣泡，就要重新檢查一下載氣裝置和流量控制器等是否正確設(shè)置，并檢查一下整個(gè)氣路有無(wú)泄漏。等所有問(wèn)題解決后，將色譜柱出口從瓶中取出，保證柱端口無(wú)溶劑殘留，再進(jìn)行下一步的安裝。
? 步驟5. 將氣相色譜儀的色譜柱連接于檢測(cè)器上其安裝和所需注意的事項(xiàng)與色譜柱與進(jìn)樣口連接大致相同。如果在應(yīng)用中系統(tǒng)所使用的是ECD或NPD等，那么在老化色譜柱時(shí)，應(yīng)該將柱子與檢測(cè)器斷開(kāi)，這樣檢測(cè)器可能會(huì)更快達(dá)到穩(wěn)定。
? 步驟6. 確定載氣流量，再對(duì)氣相色譜儀的色譜柱的安裝進(jìn)行檢查注意：如果不通入載氣就對(duì)色譜柱進(jìn)行加熱，會(huì)快速且永久性的損壞色譜柱。
? 步驟7. 氣相色譜儀的色譜柱的老化色譜柱安裝和系統(tǒng)檢漏工作完成后，就可以對(duì)色譜柱進(jìn)行老化了。
? 對(duì)色譜柱升至一恒定溫度，通常為其溫度上限。特殊情況下，可加熱至高于最高使用溫度10-20℃左右，但是一定不能超過(guò)色譜柱的溫度上限，那樣極易損壞色譜柱。當(dāng)?shù)竭_(dá)老化溫度后，記錄并觀察基線。初始階段基線應(yīng)持續(xù)上升，在到達(dá)老化溫度后5-10分鐘開(kāi)始下降，并且會(huì)持續(xù)30-90分鐘。當(dāng)?shù)竭_(dá)一個(gè)固定的值后就會(huì)穩(wěn)定下來(lái)。如果在2-3小時(shí)后基線仍無(wú)法穩(wěn)定或在15-20分鐘后仍無(wú)明顯的下降趨勢(shì)，那么有可能系統(tǒng)裝置有泄漏或者污染。遇到這樣的情況，應(yīng)立即將柱溫降到40℃以下，盡快的檢查系統(tǒng)并解決相關(guān)的問(wèn)題。如果還是繼續(xù)的老化，不僅對(duì)色譜柱有損壞而且始終得不到正常穩(wěn)定的基線。
? 一般來(lái)說(shuō)，涂有極性固定相和較厚涂層的色譜柱老化時(shí)間長(zhǎng)，而弱極性固定相和較薄涂層的色譜柱所需時(shí)間較短。而PLOT色譜柱的老化方法有各不相同。PLOT柱的老化步驟:HLZ Pora 系列 250℃， 8小時(shí)以上Molesieve(分子篩) 300℃ 12小時(shí)Alumina(氧化鋁) 200℃ 8小時(shí)以上由于水在氧化鋁和分子篩PLOT柱中的不可逆吸附，使得這兩種色譜柱容易發(fā)生保留行為漂移。
當(dāng)柱子分離過(guò)含有高水分樣品后，需要將色譜柱重新老化，以除去固定相中吸附的水分。
? 步驟8. 設(shè)置確認(rèn)載氣流速對(duì)于氣相色譜儀的毛細(xì)管色譜柱，載氣的種類高純度氮?dú)饣驓錃?。載氣的純度可以大于99.995%，而其中的含氧量越少越好。如果您使用的是毛細(xì)管色譜柱，那么依照載氣的平均線速度（cm/sec）,而不是利用載氣流量（ml/min）來(lái)對(duì)載氣做出評(píng)價(jià)。因?yàn)橹У挠?jì)算采用的是載氣的平均線速度。推薦平均線速度值：氮?dú)猓?0-12cm/sec 氫氣：20-25cm/sec載氣雜質(zhì)過(guò)濾器在載氣的管線中加入氣體過(guò)濾裝置不僅可以延長(zhǎng)色譜柱壽命，而且很大程度的降低了背景噪音。建議可以安裝一個(gè)高容量脫氧管和一個(gè)載氣凈化器。使用ECD系統(tǒng)時(shí)，可以能在其輔助氣路中也安裝一個(gè)脫氧管。
? 步驟9. 柱流失檢測(cè)在色譜柱老化過(guò)程結(jié)束后，利用程序升溫作一次空白試驗(yàn)（不進(jìn)樣）。一般是以10℃/min從50℃升至最高使用溫度，達(dá)到最高使用溫度后保持10min。這樣我們就會(huì)的到一張流失圖。這些數(shù)值可能對(duì)今后作對(duì)比試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的解決有幫助。在空白試驗(yàn)的色譜圖中，不應(yīng)該有色譜峰出現(xiàn)。如果出現(xiàn)了色譜峰，通?？赡苁菑倪M(jìn)樣口帶來(lái)的污染物。如果在正常的使用狀態(tài)下，色譜柱的性能開(kāi)始下降，基線的信號(hào)值會(huì)增高。另外，如果在很低的溫度下，基線信號(hào)值明顯的大于初始值，那么有可能是色譜柱和 GC系統(tǒng)有污染。其他：色譜柱的保存用進(jìn)樣墊將色譜柱的兩端封住，并放回原包裝。在安裝時(shí)要將色譜柱的兩端截去一部分，保證沒(méi)有進(jìn)樣墊的碎屑?xì)埩粲谥??！?/p>
注意：當(dāng)空氣中氫氣的含量在4-10%時(shí)，就有爆炸的危險(xiǎn)。所以一定要保證實(shí)驗(yàn)室有良好的通風(fēng)系統(tǒng)。
掌握這些方法，可以讓我們?cè)谑褂脷庀嗌V儀過(guò)程中更加的順利。
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影響色譜柱壽命和其它問(wèn)題的因素很多，而有些因素是操作者很難控制的，如果被分析的樣品(如分析生物樣品)，怎么凈化樣品也是“臟"的，對(duì)于色譜柱的影響是非常大的。然而采取下列措施后，在多數(shù)情況下總能夠人為地減少色譜柱上故障，達(dá)到延長(zhǎng)壽命的目的。
色譜柱預(yù)防及維護(hù)—避免高壓沖擊
一般色譜柱都能經(jīng)得起高壓，但經(jīng)不起突然變化的高壓沖擊。引起高壓突然沖擊，主要是因樣品閥的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)、泵起動(dòng)快、柱切換操作等。轉(zhuǎn)動(dòng)六通進(jìn)樣閥時(shí)從泵到柱的液流會(huì)瞬時(shí)切斷。在閥的泵側(cè)壓力升高，在閥的柱側(cè)壓力降低(變化超過(guò)20%)。閥轉(zhuǎn)到底后壓力突然沖擊一下恢復(fù)正常。手動(dòng)進(jìn)樣閥的變化不大，自動(dòng)進(jìn)樣閥比較慢，可能造成壓力沖擊，可用氦氣代替空氣驅(qū)動(dòng)進(jìn)樣閥。因氮壓縮系數(shù)小。另外泵起動(dòng)不應(yīng)過(guò)快，可分步操作。如用3mL/min流速，先從lmL/min到2mL/min，然后再3mL/min，每個(gè)間隔應(yīng)大于20s。柱切換技術(shù)的應(yīng)用也很廣泛，切換過(guò)程中在色譜柱的入口處壓力在零到很大數(shù)字之間變化，會(huì)很快使柱報(bào)廢。
色譜柱預(yù)防及維護(hù)—分離條件
多數(shù)色譜柱有很寬的試驗(yàn)條件范圍，但具體應(yīng)用又受到限制，主要是pH值、柱溫和流動(dòng)相的選擇。硅膠為基質(zhì)的鍵合相要求PH在2.5～7之間，極端pH的流動(dòng)相能“溶解"硅膠，使鍵合相流失。結(jié)果非堿性組分的保留不斷減少，堿性組分的保留增加，引起堿性組分峰變寬。如果一定要用高或低pH的流動(dòng)相，可加預(yù)柱(飽和柱)。預(yù)柱裝在泵和進(jìn)樣閥之間，用分析柱相同的填料填裝，或者用普通硅膠。硅膠飽和了流動(dòng)相，減少了分析柱填料的損失。預(yù)柱不要求柱效高，用價(jià)格低的一般硅膠疏松地填裝，按期檢查硅膠的溶解情況。用預(yù)柱也有不利的影響，即新流動(dòng)相難以平衡，保留時(shí)間不穩(wěn)定或穩(wěn)定慢。使用了預(yù)柱一定要加流路過(guò)濾器，以防止硅膠微粒引起的麻煩。以硅膠為基質(zhì)的柱和陰離子交換柱超過(guò)60℃后，會(huì)增加對(duì)流動(dòng)相中化學(xué)物質(zhì)的吸附。在高溫下用小顆粒柱引起柱床塌陷，降低柱效，改變峰形。在40℃以上使用3μm柱，70℃以上使用5μm柱，會(huì)使值降低50%。
色譜柱預(yù)防及維護(hù)—加流路過(guò)濾器和保護(hù)柱
流路過(guò)濾器緊靠進(jìn)樣閥后面，位于分析柱前。0.5μm燒結(jié)不銹鋼片夾在死體積很小的套子中，擋住來(lái)源于樣品和進(jìn)樣閥墊圈的微粒入柱。因?yàn)槊總€(gè)樣品都過(guò)濾既費(fèi)事又帶來(lái)誤差，樣品量少過(guò)濾更困難，因此流路上裝過(guò)濾器是比較省事的辦法。也可以在流路加上保護(hù)柱，放在流路過(guò)濾器和分析柱之間，或者代替流路過(guò)濾器。保護(hù)柱的使命是收集阻塞色譜柱進(jìn)口的來(lái)自樣品的化學(xué)“垃圾"。這種垃圾最終降低柱效能。保護(hù)柱是消耗品，分析50～100個(gè)比較臟的樣品之后就要調(diào)換新的。保護(hù)柱應(yīng)該是小體積，用分析柱的同種填料填裝。保護(hù)柱使用得當(dāng)，對(duì)分離無(wú)影響，好像未裝保護(hù)柱一樣。有些廠商的商品將保護(hù)柱和流路過(guò)濾器連在一個(gè)單元內(nèi)，使用起來(lái)非常方便。自己填裝保護(hù)柱都是用短柱、不超過(guò)3cm長(zhǎng)，內(nèi)徑2～3mm，用較大粒度的填粒(15～20μm)干法填裝，會(huì)使分析柱效略微有所降低。
色譜柱預(yù)防及維護(hù)—用強(qiáng)溶劑定期沖洗色譜柱
每次工作結(jié)束，用強(qiáng)溶劑沖洗柱是良好的習(xí)慣?？捎眉状肌⒁译鏇_反相柱，沖去留在柱上的強(qiáng)吸附組分。用甲醇水為流動(dòng)相時(shí)也應(yīng)沖洗。沖洗的程序在以下章節(jié)中介紹。柱頭的燒結(jié)不銹鋼濾片，要求平整，死體積小，孔徑適當(dāng)(2～5μm)。過(guò)濾片選擇不好會(huì)改變色譜峰形，增加阻力或起不到阻擋污染物的作用(填料很快變色)。
色譜柱預(yù)防及維護(hù)—凈化樣品
用溶劑溶解的樣品，多數(shù)組分在一定的時(shí)間內(nèi)能完全從柱中流出來(lái)，不會(huì)造成危害。有些樣品可能含有微粒物質(zhì)，樣品中的某種組分(如蛋白質(zhì))在柱頭上沉積下來(lái)，組分在固定相上保留很強(qiáng)，溶劑帶走柱填料等，這些都會(huì)造成柱效能下降或?qū)χ鶋勖挠绊?，有必要采取措施防止柱變壞?/p>
如在光線照射下觀察樣品是渾濁的或帶有乳白色，進(jìn)樣前必須要過(guò)濾．雖然流路上裝有過(guò)濾器和保護(hù)柱，但不能代替樣品的前處理，樣品中過(guò)多的微粒會(huì)使過(guò)濾器和保護(hù)柱超載，很快阻塞，或者微粒進(jìn)入分析柱，所以在進(jìn)樣前必須過(guò)濾樣品。
若懷疑樣品與流動(dòng)相混合有沉淀而對(duì)色譜柱有阻塞，應(yīng)先試驗(yàn)一下，看樣品溶液加入流動(dòng)相中有無(wú)變渾或乳白色出現(xiàn)。如果進(jìn)樣后壓力突然增加而后又慢慢減小，表明樣品中有微?；虬l(fā)生沉淀。如有沉淀要設(shè)法改變分離條件，包括換樣品溶劑和流動(dòng)相或處理樣品去掉不溶物質(zhì)。應(yīng)盡量用小體積的樣品。
有些樣品能很強(qiáng)地吸附在柱填料上，這樣會(huì)降低塔板數(shù)，改變樣品的保留物質(zhì)外，還要加保護(hù)柱，定期清洗色譜柱。有時(shí)因?yàn)槭韬?，用?duì)柱有害的溶劑溶解樣品，比如用6mol/L的氫氧化鈉溶解樣品，這樣的樣品只要進(jìn)50～100μL到硅膠基質(zhì)柱中，硅膠就很快溶解而使柱報(bào)廢。在這種情況下，應(yīng)立即中和樣品，或除去原溶劑中的有害成分。
綜上所述，如何保護(hù)良好的柱性能與柱壽命：
1.認(rèn)真閱讀色譜柱使用說(shuō)明書；
2.使用填充良好的色譜柱；
3.盡量減少壓力波動(dòng)，避免機(jī)械及熱沖擊；
4.使用保護(hù)柱及在線過(guò)濾器；
5.經(jīng)常以強(qiáng)溶劑沖洗色譜柱；
6.充分過(guò)濾樣品及流動(dòng)相，盡量避免雜質(zhì)微粒與強(qiáng)保留成分；
7.用穩(wěn)定的固定相(C18穩(wěn)定);
8.在中等pH值操作時(shí)(6～8)，用有機(jī)緩沖溶液；
9.色譜柱使用溫度可以小于40℃；
10.硅膠基質(zhì)的色譜柱，應(yīng)保持流動(dòng)相的pH值范圍在3.0～8.0；
11.在水流動(dòng)相與緩沖溶液中加200ppm的疊氮鈉；
12.流動(dòng)相中含有緩沖溶液，應(yīng)注意用95：5的水及有機(jī)溶劑過(guò)濾，有機(jī)溶劑不能低于5%；
13.貯存時(shí)，沖洗掉鹽和緩沖液，用純有機(jī)溶劑流動(dòng)相保存。
通用型反相色譜柱在使用前，進(jìn)行柱的性能測(cè)試，并將結(jié)果保存起來(lái)，作為今后評(píng)價(jià)柱性能變化的參考。但要留意： 液相色譜柱柱性能可能由于所使用的樣品、活動(dòng)相、柱溫等條件的差異而有所不同；另外，在做柱性能測(cè)試時(shí)是按照色譜柱出廠報(bào)告中的條件進(jìn)行（出廠測(cè)試所使用的條件是zui佳條件），只有這樣，測(cè)得的結(jié)果才有可比性。
樣品的前處理：
a、使用活動(dòng)相溶解樣品。
b、使用予處理柱除往樣品中的強(qiáng)極性或與柱填料產(chǎn)生不可逆吸附的雜質(zhì)。
c、使用0.45μm的過(guò)濾膜過(guò)濾除往微粒雜質(zhì)。
通用型反相色譜柱的保養(yǎng)
通用型反相色譜柱在使用前，進(jìn)行柱的性能測(cè)試，并將結(jié)果保存起來(lái)，作為評(píng)價(jià)柱性能變化的參考。
但要注意：柱性能可能由于所使用的樣品、流動(dòng)相、柱溫等條件的差異而有所不同；另外，在做柱性能測(cè)試時(shí)是按照色譜柱出廠報(bào)告中的條件進(jìn)行（出廠測(cè)試所使用的條件是zui佳條件），只有這樣，測(cè)得的結(jié)果才有可比性。在對(duì)色譜柱使用前進(jìn)行測(cè)試以后，要根據(jù)不同的情況對(duì)色譜柱進(jìn)行保養(yǎng)：
?、偻ㄓ眯头聪嗌V柱每天實(shí)驗(yàn)后的保養(yǎng)：使用緩沖液或含鹽的流動(dòng)相，實(shí)驗(yàn)完成后應(yīng)用10%的甲醇/水沖洗30分鐘，洗掉色譜柱中的鹽，再用甲醇沖洗30分鐘。
注意：不能用純水沖洗柱子，應(yīng)該在水中加入10%的甲醇，防止將填料沖塌陷。
?、陂L(zhǎng)期保存色譜柱：如色譜柱要長(zhǎng)時(shí)間保存，必須存于合適的溶劑下。對(duì)于反相柱可以儲(chǔ)存于純甲醇或乙腈中，正相柱可以儲(chǔ)存于嚴(yán)格脫水后的純正己烷中，離子交換柱可以儲(chǔ)存于水（含防腐劑疊氮化鈉或柳硫汞）中，并將購(gòu)買新色譜柱時(shí)附送的堵頭堵上。儲(chǔ)存的溫度是室溫。
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