【关于】色谱柱的那些事儿-下篇

（1）色谱柱的安装
把毛细管柱安装在色谱仪上时，需要将其两端分别与进样口和检测器相连接。一般仪器所用的接头有两种，分别是内螺纹接头和外螺纹接头。原理都是用一个石墨密封垫，通过接头压紧而达到固定和密封的目的。
正确的安装请参考以下步骤：
a.检查气体过滤器、载气、进样垫和衬管等，保证辅助气和检测器的用气畅通有效。
b. 先将密封垫套在柱头，此时应将柱头向下，避免密封垫碎屑进入柱管而造成堵塞。将石墨垫套在柱头后，应将柱头截去1～2cm。
c.用手把连接螺母拧上，拧紧后（用手拧不动了）用扳手再多拧1/4-1/2圈，保证安装的密封程度。
d. 接通载气.当色谱柱与进样口接好后，，由柱长、柱内径等参数选取初始的柱前压，然后通载气，调节柱前压以得到合适的载气流速。

将色谱柱的出口端插入装有正己烷的样品瓶中，正常情况下，我们可以看见瓶中稳定持续的气泡。如果没有气泡，就要重新检查一下载气装置和流量控制器等是否正确设置，并检查一下整个气路有无泄漏。等所有问题解决后，将色谱柱出口从瓶中取出，保证柱端口无溶剂残留，再进行下一步的安装。
e. 将色谱柱连接于检测器上,其安装和注意的事项与色谱柱与进样口连接大致相同。
f. 确定载气流量，再对色谱柱的安装进行检查。注意：如果不通入载气就对色谱柱进行加热，会快速且永久性的损坏色谱柱。
（2）色谱柱的老化与老化效果检测

 色谱柱安装和系统检漏工作完成后，就可以对色谱  柱进行老化了。

 a.老化的方法：
 老化的方法通常是将色谱柱升至一恒定温度，通常为其温度上限。特殊情况下，可加热至最高使用温度之上约10～20℃左右，但是一定不能超过色谱柱的温度上限，那样极易损坏色谱柱。当到达老化温度后，记录并观察基线。初始阶段基线应持续上升，在到达老化温度后5～10分钟开始下降，并且会持续30～90分钟。当到达一个固定的值后就会稳定下来。如果在2～3小时后基线仍无法稳定或在15～20分钟后仍无明显的下降趋势，那么有可能系统有泄漏或者污染。遇到这样的情况，应立即将柱温降到40℃以下，尽快的检查系统并解决相关的问题。如果还是继续的老化，不仅对色谱柱有损坏而且始终得不到正常稳定的基线。
另外，老化的时间也不宜过长，不然会降低色谱柱的使用寿命。
b. 设置确认载气流速
对于毛细管色谱柱，载气的种类首选高纯度氮气或氢气。载气的纯度最好大于99.995%，而其中的含氧量越少越好。如果您使用的是毛细管色谱柱，柱效的计算采用的是载气的平均线速度。推荐平均线速度值：氮气：10～12cm/sec；氢气：20～25cm/sec。
c.柱流失检测
在色谱柱老化过程结束后，利用程序升温作一次空白试验（不进样）。得到一张流失图。这些数值可能对今后作对比试验和实验问题的解决有帮助。在空白试验的色谱图中，不应该有色谱峰出现。

（3）新色谱柱的验收
新买的气相色谱柱到货后要进行验收，验收首先是对货物的外包装进行观察，如有破损，应直接拒绝接受，要求供应商重新发货。打开包装后，色谱柱如没有可见的断裂、破损，可在安装、老化后使用标准物质进行柱效测试。
新柱子都有说明书，说明书一般都附有质量检测报告，附谱图、条件、试样等，如果实验室备有相应的测试标准物质，可照其条件试验一下，计算塔板数、分离度等，与其报告相差不大即可。亦可依据自己的分析用途，用本实验室的实际条件进行样品分析，与实验室以前的正常柱子比较，保留时间、分离度、塔板数等是否正常即可判断。建议保留新柱子的测试图谱，以备以后柱效下降时对比参考。
（4）其他
色谱柱的保存用进样垫将色谱柱的两端封住，并放回原包装。在安装时要将色谱柱的两端截去一部分，以确保没有进样垫的碎屑残留于柱中。

如何选择分析条件以减少柱流失

减少色谱柱固定相流失的主要措施有：
（1）尽量使用高纯气体（纯度99.999%以上）作为载气；
（2）注意载气的净化，除去载气中的氧和碳氢化合物；
（3）所有气路中的材料和密封件最好为金属件（不含石墨垫、衬管和色谱柱），以防长期使用中漏气；
（4）经常检查确保毛细管柱系统的密封性，以防氧和其它物质对柱的污染；
（5）柱的使用温度尽可能低；选择柱温时，首先要保证不得超过仪器和固定相的使用温度极限，其次再根据样品组分沸点调节柱温。对于组分简单的样品，在保证组份充分分离前提下，一般采用低于样品的平均沸点10～40℃的柱温。对于组分复杂的样品，应采用程序升温的方式，初温越高越好，终温以低于组分中最高沸点10～20℃为宜。
（6）为预防难挥发性物质进入色谱柱，应该进行：a.进行样品预处理；b.使用填有石英棉的衬管；c.安装预柱等。

如何判断更换新色谱柱的时间

（1）使用压力、分离度和峰形的混合指标来考察一根色谱柱的状态。
 压力的测量是最容易的，通常我们确定的色谱方法要满足以下的要求：用新柱子时柱压不高于2500psi，在任何情况下压力都不超过3000psi。有统计表明，超过60%的色谱柱损坏是由于压力过高的原因。
分离度是考察色谱柱的一个非常重要的指标，只要两个组分可以获得基线分离，对该分析物的定量就不会有什么问题。
（2）另外一个考察色谱柱质量的标准是峰形拖尾情况，厂家测试报告的峰形都非常漂亮，但这并不代表该色谱柱分析实际样品的情况。
通常，在开发分析方法的过程中，一般会试验几根色谱柱，分析足够多的实际样品，就知道当分离变差时是什么样的情况。

在测定分析时发现分离度下降，应如何处理

（1）载气流速设置不合理，可以通过降低载气流速  来提高分离度；
（2）柱温设置不当，降低柱温，或改用程序升温；
（3）色谱柱受污染，应清洗柱子；
（4）减少进样量，提高进样技术；
（5）提高气化室温度；
（6）减少系统的死体积，主要是色谱柱要连接到      位，毛细管色谱柱要分流，选择合适的分流比。

怎样才能延长色谱柱的使用寿命

（1）正确的安装和操作
气相色谱柱一旦受到损伤之后，想恢复其分离效能往往是极其困难的，因此要使一根气相色谱柱能够获得更长的使用寿命，最根本的是在于能够正确的安装和操作，形成良好的使用和维护习惯。
（2）使用预柱

 为了延长色谱柱的寿命，除合理选择柱类型和固定相外，减少柱的活化或再生频率，提高日常工作效率，是较佳的方法。有时使用预柱是不可缺少的。
（3）色谱柱再生
      当色谱柱使用一段时间以后，柱内由于各种原因，滞留了一些高沸点组分或氧化物等，除柱效有所下降外，还可能出现基线波动或“鬼峰”。为了去除污染物，使柱效和基线恢复到原来的状态，称为色谱柱的再生。色谱柱的再生和柱老化有一定区别和不同，它是柱在使用一段时间柱性能下降，经处理后尽量恢复到原来性能的过程。
A、色谱柱在以下几种情况必须再生处理
a.使一段时间，柱效明显下降；
b.柱被污染，特别是在程序升温时，基线漂移和噪声超过容忍程度或出现“鬼峰”；
c.柱头塌陷，柱床短路或断位(在玻璃柱中容易发现)，而出现尖峰或双重峰；
d.峰形展宽，保留时间明显变化；
e.待分离组分和固定相表面非特异性相互作用，引起保留时间较短的峰拖尾或出现双峰；
B、毛细管柱再生的几种方法
a.用载气将色谱柱污染物冲洗出来；
b.将柱头截去100mm 或更长一些；
c.若使用交联的色谱柱，可在仪器上反复注射溶剂进行冲洗。常用的溶剂依次为丙酮、甲苯、乙醇、氯仿和二氯甲烷，每次可进样5～10μL；
d.交联柱在仪器上冲洗无效时，可把柱拆下来用二氯甲烷或氯仿冲洗，溶剂用量视柱的污染程度而定，一般20mL 左右。
C、色谱柱再生前应注意的问题
当分析出现问题时，不能只考虑是柱问题，而马上进行再生。除上述情况外，还应考虑样品处理、进样技术、操作有无失误、数据处理参数有无改变等可能带来的问题。
a.衬管、预柱和检测器被污染也会引起基线不稳定、出现“鬼峰”或裂解峰；
b.新的注射垫也会引起基线漂移和出现“鬼峰”；
c.衬管密封欠佳、柱安装死体积或检测器固有特性也会引起较早出现峰的拖尾；
d.分析系统发生变化(如漏气严重)也可能使保留时间突变；
e.峰变宽，除柱效下降外也可能由柱外效应引起；
f.进样量太大也会引起峰变宽、拖尾或保留时间变短；
g.色谱柱长时间样品过载，保留时间也会变小等。
D、色谱柱再生时应注意的几个问题
a.如前所述和色谱柱老化一样，不是温度越高越好，时间越长越好；建议不要使用长时间烘烤的方法，来处理受到污染的色谱柱，因为烘烤时，温度会把污染的残留物变成不能溶解的物质，再用溶剂清洗也无济于事；
b.仪器在高灵敏度操作时，如：量程在1×10-11A/mV以下，痕量分析程序升温过程中，温度升到大于180℃后，基线明显漂移是不可避免的；
c.不同类型柱子，再生方法不同；
d.样品种类、组分、进样量不同或操作时间长短不同，再生方法也不同；
e.仪器本身条件如：气源种类、纯度、净化条件、进样口结构和操作检测器不同，再生柱方法也有区别；
f.高分子量组分污染色谱柱后，高温再生时间长会导致固定相的老化；使用交联或键合柱最好用溶剂漂洗再生，漂洗溶剂流动方向一定要从柱出口注入。应该注意，毛细管柱交联键合率通常不到90%，因此会漂洗掉未化学结合的液相部分，所以保留时间和分离状态会有所变化；
g.对于难挥发物，碳化物是不能通过再生除去，对于填充柱最好使用带衬管气化室进样器，对于毛细管可通过把柱入口切去30～50cm的方法除去污物段。有条件的可以使用预柱，把不挥发的有机物、无机物和颗粒材料阻留在预柱中，需要时更换预柱；
h.在某些情况下，色谱柱要在温度极限附近使用，这时基线漂移和大噪声已不可避免，柱的再生要求只能视情况而定；
i.不是所有色谱柱通过再生均能恢复原来性能。

源自：仪器信息网