安捷倫氣相色譜儀7890B是應(yīng)用于工業(yè)氣體、化工原材料等領(lǐng)域的有機(jī)多組分化學(xué)分析檢測(cè)儀器,,毛細(xì)管色譜柱是其核心部件之一,其價(jià)值高,、易損壞,,因此正確使用毛細(xì)管色譜柱是避免浪費(fèi)、延長(zhǎng)壽命,、保持*性能的關(guān)鍵因素,。筆者根據(jù)使用氣相色譜的體會(huì),總結(jié)出使用氣相色譜柱的技巧方法,。
1.了解氣相色譜柱的種類,,選擇適宜類型的色譜柱
物質(zhì)的分離,不但與色譜柱的型號(hào)有關(guān),,而且與其同型號(hào)之間匹配的色譜柱長(zhǎng)度,、柱內(nèi)徑、固定相厚度等有直接關(guān)系,,因此應(yīng)當(dāng)綜合考慮各種因素選擇適宜的色譜柱,,提高柱效,延長(zhǎng)色譜柱的使用壽命,。
1.1安捷倫7890型毛細(xì)管色譜柱的類型與物質(zhì)分離之間的關(guān)系
安捷倫7890氣相色譜柱分為WCOT和PLOT兩類:WCOT為涂壁開(kāi)管型柱,,固定相為聚硅氧烷、聚乙二醇,。聚硅氧烷類色譜柱有DB系列和HB系列,,適宜分析非/弱極性物質(zhì),常用型號(hào)為I-IP.1/DB.1或HP一5/DB.5,;聚乙二醇類氣相色譜柱分為HP.INNOWax,,DB.wlax,DB.Wl觚FF,,DB.WAXetr,,DB.FFAP,HP—FFAP系列,,適宜分離強(qiáng)極性物質(zhì),,常用型號(hào)為HP.INNOWAX或DB。WAX,。PLOT為多孔層開(kāi)管型柱,,固定相為分子篩、多孔聚合物,、氧化鋁等,,其色譜柱分為GS和HP系列。適合于分析中等極性的物質(zhì)和低沸點(diǎn)類的物質(zhì),,常用型號(hào)DB.1701或DB.17,??傊挥辛私馍V柱的類型,,才能根據(jù)物質(zhì)的理化性質(zhì),,正確選擇色譜柱,其分類如圖1所示,。
1.2物質(zhì)的分離同色譜柱長(zhǎng)度,、內(nèi)徑和固定相厚度的關(guān)系
物質(zhì)的分離效果還與色譜柱的長(zhǎng)度、內(nèi)徑及固定相的液膜厚度等有關(guān),。上述型號(hào)的色譜柱長(zhǎng)度為10m,,25m和50m等,內(nèi)徑分別為0.1mm,,0.22mm和0.32mm,,液膜厚度分別為0.1am,0.2m和0.m等,。10~25m的短柱分離較簡(jiǎn)單的樣品,,長(zhǎng)柱分離較復(fù)雜的樣品;內(nèi)徑0.1mm和液膜厚度0.1um的色譜柱,,分離復(fù)雜樣品或者用于流出溫度為300°C時(shí)被汽化的物質(zhì),,內(nèi)徑0.22~0.32mm和液膜厚度0.2~0.5um的色譜柱,分離簡(jiǎn)單樣品或者流出溫度在100~300°C之間被汽化的物質(zhì),。
2正確安裝,,優(yōu)化色譜柱的性能
毛細(xì)管色譜柱的兩端與進(jìn)樣口和檢測(cè)器相連接,安裝不當(dāng),,理論塔板數(shù)會(huì)降低,,致使分離的色譜圖效果不理想或者分析計(jì)算困難,因此安裝毛細(xì)柱時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng),。
2.1石墨密封墊的使用和毛細(xì)管柱頭的連接
(1)使用新的石墨密封墊,,避免重復(fù)使用,若重復(fù)使用,,一會(huì)失去密封性,,二會(huì)使密封墊掉下的碎屑進(jìn)入色譜柱內(nèi),降低色譜柱的性能甚至?xí)p壞色譜柱,。(2)柱頭向下,將石墨密封墊套在柱頭上,,然后用合適的柱切割工具,,截去柱頭1~2cm,確保切割面平滑,,避免密封墊碎屑進(jìn)入柱管造成堵塞,;柱端伸出密封墊的長(zhǎng)度,,原則是進(jìn)樣口一端安裝好后,柱端要處于分流點(diǎn)以上,,并位于襯管中央,,檢測(cè)器一端則是柱出口,盡量接近檢測(cè)點(diǎn),,避免死體積造成的柱外效應(yīng),,當(dāng)然不同型號(hào)的儀器有不同的規(guī)定;柱端伸出的長(zhǎng)度,,可在截去柱端后,,先量好柱頭伸出長(zhǎng)度,然后用記號(hào)筆在接頭下方的色譜柱上做記號(hào),,擰緊接頭以后保證該記號(hào)正好位于柱頭端面,。這樣就避免了擰緊過(guò)程中柱管移動(dòng)造成的伸出長(zhǎng)度不準(zhǔn)確。接頭不要擰得太緊,,以免將色譜柱壓裂或壓碎,,對(duì)于新的石墨墊用手?jǐn)Q緊后,用扳手?jǐn)Q1/4圈即可,。(3)在毛細(xì)管連接到檢測(cè)器之前,,先通載氣(檢查柱子是否有載氣通過(guò),將柱子出口浸入清水中看是否有氣泡出現(xiàn)),,如無(wú)載氣流出,,說(shuō)明柱前系統(tǒng)中有漏氣或堵塞,找出原因加以解決,。
2.2毛細(xì)管柱與進(jìn)樣器的連接
對(duì)于分流進(jìn)樣,,毛細(xì)管柱的入口端一定要伸過(guò)分流進(jìn)樣器的分流出口,也就是使毛細(xì)管柱的入口處于載氣的高流速區(qū)域,,這樣才會(huì)得到理想的色譜圖形,,如果毛細(xì)管柱的入口在進(jìn)樣器的分流出口以下,處于載氣的低流速區(qū)域,,將得不到理想的色譜圖,。對(duì)于分流/不分流進(jìn)樣,毛細(xì)管的入口應(yīng)接到進(jìn)樣器的底部,,這樣可以使汽化管中的樣品*進(jìn)入柱子,,不會(huì)出現(xiàn)氣流清洗不到的“死區(qū)”。對(duì)于FID檢測(cè)器,,色譜柱不僅插入深度要超過(guò)尾吹和氫氣的進(jìn)口,,而且應(yīng)盡可能將柱出口端插~tJFID的噴嘴下面1mm處。對(duì)于微型TCD檢測(cè)器,應(yīng)插~UTCD氣體入口處為佳,,便于改善輕度拖尾,。當(dāng)然,儀器型號(hào)不同,,結(jié)構(gòu)可能不同,,連接位置也可能不同,應(yīng)以儀器說(shuō)明書為準(zhǔn),。
3防止震動(dòng),、預(yù)防斷裂,延長(zhǎng)色譜柱的使用時(shí)間
色譜柱上的極小劃痕,、保護(hù)層破損,、柱溫箱的連續(xù)加熱及冷卻、柱箱風(fēng)扇的振動(dòng)以及纏繞在圓形柱架上對(duì)柱管施加應(yīng)力,,也會(huì)導(dǎo)致色譜柱斷裂,,損壞色譜柱。因此在使用色譜柱時(shí),,應(yīng)采取以下措施:不要讓色譜柱接觸尖銳的邊角,,避免太緊地纏繞或彎曲色譜柱,防止單純加熱色譜柱,,柱溫箱應(yīng)放置于穩(wěn)固的實(shí)驗(yàn)臺(tái)面上,。按照以上規(guī)則使用色譜柱,能夠延長(zhǎng)色譜柱的使用壽命,,提高其使用效率,。
4凈化載氣純度,防止固定相被氧化
4.1載氣純度要高,,不應(yīng)含有或者夾帶灰塵
如果載氣含有氧氣,,則會(huì)氧化色譜柱內(nèi)的固定相,停機(jī)使用時(shí),,應(yīng)將排空端密封住,,以防止空氣中的氧氣進(jìn)入色譜柱,氧化柱內(nèi)的固定相,。載氣不應(yīng)含有灰塵,,若含有灰塵或其他顆粒狀物,致使柱內(nèi)的固定相迅速分解,;載氣中若有水分,,當(dāng)載氣通過(guò)色譜柱時(shí),固定相中的液膜吸附水分于柱管表面上,,就會(huì)取代或破壞固定液液膜,。以上因素都會(huì)降低色譜柱的分離性能,破壞色譜柱甚至毀掉色譜柱,,因此在載氣進(jìn)入儀器管線前需加凈化器,,凈化載氣中的氧氣等雜質(zhì)成分,確保載氣純度,。
4.2先通載氣再升溫,,防止色譜柱內(nèi)的固定相分解
無(wú)載氣通過(guò)時(shí),柱的固定液熱分解較迅速,,降低色譜柱的使用壽命或者損壞色譜柱,。因此在柱溫箱升溫前一定要先通載氣,在柱箱冷卻后方能關(guān)載氣,。
5禁止設(shè)定超越色譜柱規(guī)定的zui高極限溫度,,延長(zhǎng)使用時(shí)間
毛細(xì)管色譜柱的壽命與它的使用溫度成反比,超過(guò)它規(guī)定的zui高溫度極限會(huì)加速固定相和管表面液膜的降解,,導(dǎo)致柱流失或柱效下降,,縮短壽命。毛細(xì)管色譜柱有兩個(gè)溫度極限,,一個(gè)是損壞色譜柱的zui高極限溫度,,一個(gè)是等溫上限溫度。zui高極限溫度能夠損壞色譜柱,,而且熱損壞色譜柱是不可逆的過(guò)程,,即使老化色譜柱不能恢復(fù)至初始性能;等溫上限溫度是色譜柱使用的溫度,,能夠保證色譜柱長(zhǎng)期使用,。所以在使用氣相色譜時(shí),應(yīng)設(shè)定低于色譜柱zui高極限溫度,,允許使用色譜柱的等溫上限溫度,,這樣可顯著提高柱的壽命,確保色譜柱長(zhǎng)久使,,延長(zhǎng)色譜柱的使用時(shí)間,。
6老化色譜柱,延長(zhǎng)使用壽命
毛細(xì)血管柱,,出廠前已經(jīng)充分老化,,但柱子一經(jīng)從儀器上卸載下來(lái),在一次使用之前,,應(yīng)以較低的初始溫度程序升溫至zui高極限溫度進(jìn)行老化,。
毛細(xì)管色譜柱的老化方法
1. 色譜柱在安裝前請(qǐng)確認(rèn)使用的載氣為高純載氣(99.999%)。 建議使用鋼瓶氣,,加載脫氧管,。
2. 請(qǐng)確保氣路系統(tǒng)的密封性良好,盡可能防止空氣中的氧氣滲透進(jìn)入系統(tǒng),以延長(zhǎng)色譜柱
的使用壽命,。
3. 色譜柱在安裝時(shí),,在載氣已經(jīng)打開(kāi)的情況下,請(qǐng)先安裝進(jìn)樣口一端,,然后檢查確認(rèn)色譜
柱有氣體通過(guò),;老化升溫前,在室溫下吹掃色譜柱10-20分鐘,。
4. 對(duì)毛細(xì)管柱進(jìn)行老化:一般來(lái)說(shuō),,使柱溫箱溫度由室溫程序升溫,終點(diǎn)溫度為待測(cè)樣品
操作條件溫度以上20℃,,或該柱的zui高使用溫度以下20℃,。達(dá)終點(diǎn)溫度后恒溫3-4小時(shí)或更長(zhǎng)。
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