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當(dāng)前位置:上?;莘挚茖W(xué)分析儀器有限公司>>技術(shù)文章>>色譜柱如何安裝,、老化及驗收?
在檢測過程中,,更換新的色譜柱是會經(jīng)常碰到的事情,。液相色譜柱的更換只需要把兩端的螺帽擰緊就行,十分簡單,。而對于氣相來說,,更換色譜柱則是比較繁瑣的事情,而且安裝不當(dāng),,不但無法進(jìn)行檢測,,而且會對色譜柱和機器的性能產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p傷,甚至可能會出現(xiàn)安全事故,特別是使用氫氣等可燃性氣體作為載氣時,,要特別小心,。
新買的色譜柱或長時間沒有使用的色譜柱,在使用前都需要進(jìn)行老化處理,以除去色譜柱中殘留的氧化物,、未交聯(lián)的固定液等,;新買的色譜柱還要進(jìn)行驗收工作以保證其能滿足實驗室分析的要求。那么在日常分析工作中,,如何進(jìn)行正確的安裝,、老化和驗收色譜柱呢?
1原因
色譜柱要正確安裝,才能發(fā)揮其*的性能和延長其使用壽命,。安裝不正確將嚴(yán)重影響目標(biāo)物的分離,,出現(xiàn)色譜峰形異常或鬼峰,,不但嚴(yán)重影響定量精度,,甚至使分析工作無法進(jìn)行。
色譜柱安裝不正確,有可能會導(dǎo)致色譜柱的破損或堵塞,,如安裝過程中沒有將柱頭朝下,,即可能使密封墊碎屑進(jìn)入柱管而造成堵塞。
石英毛細(xì)管柱的聚酰亞胺涂層,,如有少許破損就可能導(dǎo)致脆弱的石英毛細(xì)管發(fā)生斷裂,。如已經(jīng)斷裂的色譜柱,仍在高溫下連續(xù)運行或是作多階溫度程序運行,,很可能損壞色譜柱,,因破裂的后半段暴露在高溫的氧氣中,這樣一來會很快地破壞固定相,。
如果使用氫氣作為載氣,,因安裝不正確,可能會導(dǎo)致漏氣,甚至發(fā)生爆炸,很可能出現(xiàn)安全事故,,危及儀器及操作者的生命安全,。
對色譜柱進(jìn)行老化,一方面是*除去填充物中的殘留溶劑和某些揮發(fā)性的物質(zhì);另一方面是促進(jìn)固定液均勻牢固地分布在擔(dān)體的表面上,。
因為氣相色譜柱的固定相通常是以涂覆的形式分布在柱管管壁內(nèi)側(cè)(毛細(xì)管柱)或載體表面(填充柱)上的,,對于一根新的氣相色譜柱,外層固定相與載體的結(jié)合往往較弱,,在高溫下使用會緩慢流失,造成基線起伏和噪聲升高,,為了避免這一現(xiàn)象發(fā)生,,可以預(yù)先在較高溫度下(一般為色譜柱的zui高耐受溫度)加熱一段時間,使結(jié)合較弱的固定相揮發(fā)出去,從而使后面的分析不受干擾,。此外,,對使用時間較長的氣相色譜柱可進(jìn)行老化操作,可以除去色譜柱中殘留的污染物,。
2解決方案
①色譜柱的安裝
把毛細(xì)管柱安裝在色譜儀上時,,需要將其兩端分別與進(jìn)樣口和檢測器相連接。一般儀器所用的接頭有兩種,,分別是內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭,。原理都是用一個石墨密封墊,通過接頭壓緊而達(dá)到固定和密封的目的,。
正確的安裝請參考以下步驟:
a. 檢查氣體過濾器,、載氣、進(jìn)樣墊和襯管等,,保證輔助氣和檢測器的用氣暢通有效,。如果以前做過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,。
b. 先將密封墊套在柱頭,,此時應(yīng)將柱頭向下,避免密封墊碎屑進(jìn)入柱管而造成堵塞,。
將石墨墊套在柱頭后,,應(yīng)將柱頭截去1~2cm??捎脤iT的柱切割器,,也可用一個開安剖瓶的磁片,在柱頭上輕輕地劃一下,,然后用手掰斷,。這樣做可以保證柱端是整潔的,又避免了柱頭污染物對分析的干擾,,因為截去了穿過密封墊時可能進(jìn)入柱頭的污染物,,或者運輸過程中可能損壞的柱端。
將色譜柱連接于進(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zui大地保證試驗結(jié)果的重現(xiàn)性。通常來說,,色譜柱的入口應(yīng)保持在進(jìn)樣口的中下部,,當(dāng)進(jìn)樣針穿過隔墊*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),。檢測器一端則是柱出口盡量接近檢測點(如FID的火焰),,以避免死體積造成的柱外效應(yīng)(具體的插入程度和方法參見所使用GC的使用手冊),。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,。
c.用手把連接螺母擰上,擰緊后(用手?jǐn)Q不動了)用扳手再多擰1/4-1/2圈,,保證安裝的密封程度,。
因為不緊密的安裝,不僅會引起載氣的泄漏,,而且有可能對色譜柱造成*損壞,。為保證柱端伸出的長度準(zhǔn)確,可在截去柱端后,,先量好柱頭伸出長度,,然后用記號筆或改字液在接頭下方的色譜柱上做記號,擰緊接頭以后保證該記號正好位于柱頭端面,。這樣就避免了擰緊過程中柱管移動可能造成的伸出長度不準(zhǔn)確,。
d. 接通載氣
當(dāng)色譜柱與進(jìn)樣口接好后,可參考表3.4,,由柱長,、柱內(nèi)徑等參數(shù)選取初始的柱前壓,然后通載氣,,調(diào)節(jié)柱前壓以得到合適的載氣流速,。
將色譜柱的出口端插入裝有正己烷的樣品瓶中,正常情況下,,我們可以看見瓶中穩(wěn)定持續(xù)的氣泡,。如果沒有氣泡,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,,并檢查一下整個氣路有無泄漏,。等所有問題解決后,將色譜柱出口從瓶中取出,,保證柱端口無溶劑殘留,,再進(jìn)行下一步的安裝。
e. 將色譜柱連接于檢測器上,其安裝和注意的事項與色譜柱與進(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,應(yīng)該將柱子與檢測器斷開,,這樣檢測器可能會更快達(dá)到穩(wěn)定,。
f. 確定載氣流量,再對色譜柱的安裝進(jìn)行檢查,。
注意:如果不通入載氣就對色譜柱進(jìn)行加熱,,會快速且*性的損壞色譜柱,。
②色譜柱的老化與老化效果檢測
色譜柱安裝和系統(tǒng)檢漏工作完成后,就可以對色譜柱進(jìn)行老化了,。
a.老化的方法:
老化的方法通常是將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zui高使用溫度之上約10~20℃左右,但是一定不能超過色譜柱的溫度上限,,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分鐘開始下降,并且會持續(xù)30~90分鐘,。當(dāng)?shù)竭_(dá)一個固定的值后就會穩(wěn)定下來,。如果在2~3小時后基線仍無法穩(wěn)定或在15~20分鐘后仍無明顯的下降趨勢,那么有可能系統(tǒng)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)的問題,。如果還是繼續(xù)的老化,,不僅對色譜柱有損壞而且始終得不到正常穩(wěn)定的基線。
另外,,老化的時間也不宜過長,,不然會降低色譜柱的使用壽命。一般來說,,涂有極性固定相和較厚涂層的色譜柱老化時間長,,而弱極性固定相和較薄涂層的色譜柱所需時間較短。
b. 設(shè)置確認(rèn)載氣流速
對于毛細(xì)管色譜柱,,載氣的種類高純度氮氣或氫氣,。載氣的純度大于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)來對載氣做出評價,。因為柱效的計算采用的是載氣的平均線速度,。推薦平均線速度值:氮氣:10~12cm/sec;氫氣:20~25cm/sec,。
在載氣的管線中加入氣體過濾裝置不僅可以延長色譜柱壽命,,而且很大程度的降低了背景噪音,。建議安裝一個高容量脫氧管和一個載氣凈化器。使用ECD系統(tǒng)時,,能在其輔助氣路中也安裝一個脫氧管,。
c.柱流失檢測
在色譜柱老化過程結(jié)束后,利用程序升溫作一次空白試驗(不進(jìn)樣),。一般是以10℃/min從50℃升至zui高使用溫度,,達(dá)到zui高使用溫度后保持10min。這樣我們就會得到一張流失圖,。這些數(shù)值可能對今后作對比試驗和實驗問題的解決有幫助,。
在空白試驗的色譜圖中,不應(yīng)該有色譜峰出現(xiàn),。如果出現(xiàn)了色譜峰,,通常可能是從進(jìn)樣口帶來的污染物,。如果在正常的使用狀態(tài)下,,色譜柱的性能開始下降,基線的信號值會增高,。另外,,如果在很低的溫度下,基線信號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,。
③新色譜柱的驗收
新買的氣相色譜柱到貨后要進(jìn)行驗收,驗收首先是對貨物的外包裝進(jìn)行觀察,,如有破損,,應(yīng)直接拒絕接受,要求供應(yīng)商重新發(fā)貨,。打開包裝后,,色譜柱如沒有可見的斷裂、破損,,可在安裝,、老化后使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行柱效測試。
新柱子都有說明書,,說明書一般都附有質(zhì)量檢測報告,,附譜圖、條件,、試樣等,,如果實驗室備有相應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),可照其條件試驗一下,,計算塔板數(shù),、分離度等,,與其報告相差不大即可。亦可依據(jù)自己的分析用途,,用本實驗室的實際條件進(jìn)行樣品分析,,與實驗室以前的正常柱子比較,保留時間,、分離度,、塔板數(shù)等是否正常即可判斷。建議保留新柱子的測試圖譜,,以備以后柱效下降時對比參考。
④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,。在安裝時要將色譜柱的兩端截去一部分,以確保沒有進(jìn)樣墊的碎屑?xì)埩粲谥小?/span>
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