色谱极型柱

[b]1 引言[/b]　　[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法(GC)是英国生物化学家[url=/MEMS/search.php?keywords=MartinATP&search=1]MartinATP[/url]等人在研究液液分配色谱的基础上，于1952年创立的一种极有效的分离方法，它可分析和分离复杂的多组分气体混合物。目前的[url=/MEMS/search.php?keywords=[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]&search=1][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url][/url]系统主要包括5个主要部分：载气、进样器、[url=/MEMS/search.php?keywords=色谱柱&search=1]色谱柱[/url]、检测器和数据处理系统。　　其中，载气是一种将待检测的样品气体输送穿过色谱柱的高纯度的气体(如氢气和氦气)，也称为移动相。进样器是定量和瞬间地将气体样品注入色谱系统的器件。通常指进样阀或注射器。色谱柱是色谱仪的核心部件，内部涂有[url=/MEMS/search.php?keywords=固定相&search=1]固定相[/url]涂层，其作用是分离样品。检测器是把载气里被分离的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置。数据处理系统把检测器输出的信号传递给记录仪或计算机，对数据进行分析和处理，得到该混合样品的流出曲线及定性和定量信息。　　然而，传统的检测器往往体积和重量较大，移动不便，这给有害气体的现场检测带来了一定困难。近年来，可移动的小型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]渐渐受到关注，研究人员采用MEMS技术在硅片上加工出微型色谱柱，并在硅片上集成微泵、温度传感器和加热器等部件，再与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测器相连，构成微型色谱系统，体积大大减小，具有灵敏度高、分析速度快、应用范围广、便携性好等特点，可以方便地对有害气体进行现场检测。近年来更多的研究机构投入了这项研究。斯坦福大学的S．C Terry，J．H．Jerman和J．B．An-gell最先开展了微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url](μGC)的研究。1994年，美国Texas Christian大学的E．S．Kolesar和Rocky R．Reston发表了最新的研究成果，采用硅片加工工艺，包含一个微型进样注射器、一个矩形毛细管柱、表面镀一层固定相，这种微型色谱系统的检测限可以达到10-6量级。意大利的S．Zampolli和德国的J．Sturmann等人也进行了相关的研究。在他们的微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]系统中，包含一个固态气体传感器、[url=/MEMS/search.php?keywords=硅微加工&search=1]硅微加工[/url]的微型色谱柱、一个零阶空气单元、一个商用的微泵和一个微阀。使用该系统可以将苯、甲苯和二甲苯分离出来，并进行定量检测，浓度最小可以达到5×10-9。2003年至今，美国[url=/MEMS/search.php?keywords=Michigan&search=1]Michigan[/url]大学的J．A．Potkay和K．D．Wise等人在微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]领域进行了深入的研究，该研究小组研制的硅-玻璃微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]系统集成了加热器、温度传感器和压力传感器，其中温度传感器用于程序升温，压力传感器用于流量控制。　　目前，微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]系统的发展方向是微型化和集成化，把进样器、预集中器、色谱柱、加热器、检测器都集成在单个硅片上，大幅减小体积和质量，提高便携性。　　[b]2 理论[/b]　　色谱柱的效率通常用理论塔板数(N)和理论塔板高度(H)来表示。对于截面是矩形的色谱柱，理论塔板高度(H)定义为　　式中：Dg和Ds分别为溶质分子在流动相和固定相中的[url=/MEMS/search.php?keywords=扩散系数&search=1]扩散系数[/url]；df是固定相的厚度；ω和h是色谱柱通道的宽度和高度；f1和f2是[url=/MEMS/search.php?keywords=Giddings-Golay&search=1]Giddings-Golay[/url]和[url=/MEMS/search.php?keywords=Martin-James&search=1]Martin-James[/url]气体压缩系数；k是保留因子。平均载气流速为　　式中：p0是出口压力；p是进口和出口压力之比值；L是色谱柱长度；η是载气的黏度。理论塔板数的计算公式为　　分析时间也是化学检测方法中的一个关键因素，对于即时检测的应用场合更加重要。在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]系统中，死保留时间(tM)表示那些不被固定相吸收或者吸附的气体通过色谱柱的时间，该时间正比于色谱柱的长度L，反比于载气平均线速度u，即[align=center]　　[img]http://www.eeworld.com.cn/uploadfile/MEMS/uploadfile/200804/20080409042136675.jpg[/img][/align]　　　　对于工作在绝热条件下的色谱柱，保留因子是一个常数。理论塔板数与固定相的厚度、色谱柱的高度和宽度、平均载气流速和保留因子都有直接的关系。　　[b]3 色谱柱制造[/b]　　色谱柱采用深反应离子刻蚀技术加工在8 cm的硅片上，硅片厚度500 μm，色谱柱通道全长6 m，深100μm，宽100μm，横截面为矩形。硅片正面采用深刻蚀技术加工色谱柱通道，通道形状如图1所示。图2是深刻蚀后硅片的照片。拐弯处的显微镜照片见图3。深刻蚀完成后，硅片与Pyrex 7740玻璃进行键合，形成密封的色谱柱。密封好的色谱通道截面的电子显微镜照片见图4。气体从进口处进入，经过6 m长的S型弯曲色谱柱，最终从出口流出。全部制造流程示意图见图5。[align=center]　　[img]http://www.eeworld.com.cn/uploadfile/MEMS/uploadfile/200804/20080409042137465.jpg[/img][/align]　　[align=center]　　[img]http://www.eeworld.com.cn/uploadfile/MEMS/uploadfile/200804/20080409042137654.jpg[/img][/align]　　　　固定相的涂覆方法一般分为静态涂覆和动态涂覆。静态涂覆是指固定液填满色谱柱后，管子的一端密封，管子的另一端连接一个真空泵，溶剂在真空泵的压力下慢慢蒸发，直到色谱柱内部看不到固定相溶液，再持续2 h，确保所有的溶剂完全蒸发。　　动态涂覆是指在色谱柱中通人一段固定液的液柱，在不参与反应气体的压力下在色谱柱中流过。固定相的厚度可以通过改变液柱的流速和固定相的浓度来控制。液柱从色谱柱的另一端排出后，仍然通气流数小时使溶剂蒸发，留下一层固定相薄膜。　　本文固定相采用OV-1，先将色谱柱中灌人固定相溶液，然后将固定液缓缓吹出，当同定液从色谱柱中完全吹出之后，继续通氮气使其完全干燥。至此色谱柱制备完成。　　[b]4 分离结果[/b]　　测试仪器采用日本岛津GC-2010[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]，[url=/MEMS/search.php?keywords=柱温&search=1]柱温[/url]25℃，载气为氦气，检测器采用FID，待分离的混合气是苯和甲苯，进样量5μL，进样方法是顶空气，分流比1：500。检测得到的色谱图见图6。左层的色谱峰为苯，右侧的色谱峰为甲苯。色谱图的基本参数见表1。[align=center]　　[img]http://www.eeworld.com.cn/uploadfile/MEMS/uploadfile/200804/20080409042138125.jpg[/img][/align]　　　　由表1可知，苯的保留时间是1.961 min，甲苯的保留时间是3.076 min。半峰宽W1/2表示峰高在一半处的色谱峰的高度，单位可用时间或距离来表示，这里的单位是min，它是色谱流出曲线中很重要的参数，它的大小反映了色谱柱或色谱条件的好坏，一般来说越小越好。从图中可以看出，苯和甲苯的峰型较好，半峰宽较小。　　理论塔板数反映了柱效率，一般来说理论塔板数越大，色谱的分离能力越强。计算公式为　　式中：tR是保留时间；ω1/2是半峰宽。从图中可以计算得出苯的理论塔板数2218，甲苯的理论塔板数4846。　　分离度是表示色谱柱在一定色谱条件下对混合物综合分离能力的指标，其定义为2倍的峰顶距离除以两峰宽之和，即　　当R=1时，两峰的峰面积有5％的重叠，即两峰分开的程度为95％；当R=1.5时，分离程度可达到99.7％，可视为完全分离。苯和甲苯的分离度达到了6.325，可见两峰完全分离，分离效果较好。　　[b]5 结 论[/b]　　本文介绍了一种基于硅片的采用MEMS技术加工的微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]柱。　　该色谱柱全长6 m，内壁涂有一层固定相用于对混合气体进行分离，载气采用空气，理论塔板数约为4800。在以往的文献中并没有提到这种截面为矩形、形状为连续S型的色谱柱的理论模型，因此暂时难以估计这种色谱柱的理论最高分离能力，然而，理论塔板数仍有提高的可能。色谱柱拐弯处为半圆形，因此气体流过时的流线并非标准的层流，会发生一定的变形，影响分离效果。固定相的均匀性也有待进一步的改进。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010131828_251302_2177472_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010131828_251303_2177472_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010131828_251304_2177472_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010131828_251305_2177472_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010131829_251306_2177472_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010131829_251307_2177472_3.jpg[/img]

[b]1 引言[/b]　　[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法(GC)是英国生物化学家[url=/MEMS/search.php?keywords=MartinATP&search=1][color=#0158a7]MartinATP[/color][/url]等人在研究液液分配色谱的基础上，于1952年创立的一种极有效的分离方法，它可分析和分离复杂的多组分气体混合物。目前的[url=/MEMS/search.php?keywords=[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]&search=1][color=#0158a7][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url][/color][/url]系统主要包括5个主要部分：载气、进样器、[url=/MEMS/search.php?keywords=色谱柱&search=1][color=#0158a7]色谱柱[/color][/url]、检测器和数据处理系统。　　其中，载气是一种将待检测的样品气体输送穿过色谱柱的高纯度的气体(如氢气和氦气)，也称为移动相。进样器是定量和瞬间地将气体样品注入色谱系统的器件。通常指进样阀或注射器。色谱柱是色谱仪的核心部件，内部涂有[url=/MEMS/search.php?keywords=固定相&search=1][color=#0158a7]固定相[/color][/url]涂层，其作用是分离样品。检测器是把载气里被分离的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置。数据处理系统把检测器输出的信号传递给记录仪或计算机，对数据进行分析和处理，得到该混合样品的流出曲线及定性和定量信息。　　然而，传统的检测器往往体积和重量较大，移动不便，这给有害气体的现场检测带来了一定困难。近年来，可移动的小型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]渐渐受到关注，研究人员采用MEMS技术在硅片上加工出微型色谱柱，并在硅片上集成微泵、温度传感器和加热器等部件，再与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]检测器相连，构成微型色谱系统，体积大大减小，具有灵敏度高、分析速度快、应用范围广、便携性好等特点，可以方便地对有害气体进行现场检测。近年来更多的研究机构投入了这项研究。斯坦福大学的S．C Terry，J．H．Jerman和J．B．An-gell最先开展了微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url](μGC)的研究。1994年，美国Texas Christian大学的E．S．Kolesar和Rocky R．Reston发表了最新的研究成果，采用硅片加工工艺，包含一个微型进样注射器、一个矩形毛细管柱、表面镀一层固定相，这种微型色谱系统的检测限可以达到10-6量级。意大利的S．Zampolli和德国的J．Sturmann等人也进行了相关的研究。在他们的微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]系统中，包含一个固态气体传感器、[url=/MEMS/search.php?keywords=硅微加工&search=1][color=#0158a7]硅微加工[/color][/url]的微型色谱柱、一个零阶空气单元、一个商用的微泵和一个微阀。使用该系统可以将苯、甲苯和二甲苯分离出来，并进行定量检测，浓度最小可以达到5×10-9。2003年至今，美国[url=/MEMS/search.php?keywords=Michigan&search=1][color=#0158a7]Michigan[/color][/url]大学的J．A．Potkay和K．D．Wise等人在微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]领域进行了深入的研究，该研究小组研制的硅-玻璃微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]系统集成了加热器、温度传感器和压力传感器，其中温度传感器用于程序升温，压力传感器用于流量控制。　　目前，微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]系统的发展方向是微型化和集成化，把进样器、预集中器、色谱柱、加热器、检测器都集成在单个硅片上，大幅减小体积和质量，提高便携性。　　[b]2 理论[/b]　　色谱柱的效率通常用理论塔板数(N)和理论塔板高度(H)来表示。对于截面是矩形的色谱柱，理论塔板高度(H)定义为　　式中：Dg和Ds分别为溶质分子在流动相和固定相中的[url=/MEMS/search.php?keywords=扩散系数&search=1][color=#0158a7]扩散系数[/color][/url]；df是固定相的厚度；ω和h是色谱柱通道的宽度和高度；f1和f2是[url=/MEMS/search.php?keywords=Giddings-Golay&search=1][color=#0158a7]Giddings-Golay[/color][/url]和[url=/MEMS/search.php?keywords=Martin-James&search=1][color=#0158a7]Martin-James[/color][/url]气体压缩系数；k是保留因子。平均载气流速为　　式中：p0是出口压力；p是进口和出口压力之比值；L是色谱柱长度；η是载气的黏度。理论塔板数的计算公式为　　分析时间也是化学检测方法中的一个关键因素，对于即时检测的应用场合更加重要。在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]系统中，死保留时间(tM)表示那些不被固定相吸收或者吸附的气体通过色谱柱的时间，该时间正比于色谱柱的长度L，反比于载气平均线速度u，即[align=center]　　[img]http://www.eeworld.com.cn/uploadfile/MEMS/uploadfile/200804/20080409042136675.jpg[/img][/align]　　　　对于工作在绝热条件下的色谱柱，保留因子是一个常数。理论塔板数与固定相的厚度、色谱柱的高度和宽度、平均载气流速和保留因子都有直接的关系。　　[b]3 色谱柱制造[/b]　　色谱柱采用深反应离子刻蚀技术加工在8 cm的硅片上，硅片厚度500 μm，色谱柱通道全长6 m，深100μm，宽100μm，横截面为矩形。硅片正面采用深刻蚀技术加工色谱柱通道，通道形状如图1所示。图2是深刻蚀后硅片的照片。拐弯处的显微镜照片见图3。深刻蚀完成后，硅片与Pyrex 7740玻璃进行键合，形成密封的色谱柱。密封好的色谱通道截面的电子显微镜照片见图4。气体从进口处进入，经过6 m长的S型弯曲色谱柱，最终从出口流出。全部制造流程示意图见图5。[align=center]　　[img]http://www.eeworld.com.cn/uploadfile/MEMS/uploadfile/200804/20080409042137465.jpg[/img][/align]　　[align=center]　　[img]http://www.eeworld.com.cn/uploadfile/MEMS/uploadfile/200804/20080409042137654.jpg[/img][/align]　　　　固定相的涂覆方法一般分为静态涂覆和动态涂覆。静态涂覆是指固定液填满色谱柱后，管子的一端密封，管子的另一端连接一个真空泵，溶剂在真空泵的压力下慢慢蒸发，直到色谱柱内部看不到固定相溶液，再持续2 h，确保所有的溶剂完全蒸发。　　动态涂覆是指在色谱柱中通人一段固定液的液柱，在不参与反应气体的压力下在色谱柱中流过。固定相的厚度可以通过改变液柱的流速和固定相的浓度来控制。液柱从色谱柱的另一端排出后，仍然通气流数小时使溶剂蒸发，留下一层固定相薄膜。　　本文固定相采用OV-1，先将色谱柱中灌人固定相溶液，然后将固定液缓缓吹出，当同定液从色谱柱中完全吹出之后，继续通氮气使其完全干燥。至此色谱柱制备完成。　　[b]4 分离结果[/b]　　测试仪器采用日本岛津GC-2010[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱仪[/url]，[url=/MEMS/search.php?keywords=柱温&search=1][color=#0158a7]柱温[/color][/url]25℃，载气为氦气，检测器采用FID，待分离的混合气是苯和甲苯，进样量5μL，进样方法是顶空气，分流比1：500。检测得到的色谱图见图6。左层的色谱峰为苯，右侧的色谱峰为甲苯。色谱图的基本参数见表1。[align=center]　　[img]http://www.eeworld.com.cn/uploadfile/MEMS/uploadfile/200804/20080409042138125.jpg[/img][/align]　　　　由表1可知，苯的保留时间是1.961 min，甲苯的保留时间是3.076 min。半峰宽W1/2表示峰高在一半处的色谱峰的高度，单位可用时间或距离来表示，这里的单位是min，它是色谱流出曲线中很重要的参数，它的大小反映了色谱柱或色谱条件的好坏，一般来说越小越好。从图中可以看出，苯和甲苯的峰型较好，半峰宽较小。　　理论塔板数反映了柱效率，一般来说理论塔板数越大，色谱的分离能力越强。计算公式为　　式中：tR是保留时间；ω1/2是半峰宽。从图中可以计算得出苯的理论塔板数2218，甲苯的理论塔板数4846。　　分离度是表示色谱柱在一定色谱条件下对混合物综合分离能力的指标，其定义为2倍的峰顶距离除以两峰宽之和，即　　当R=1时，两峰的峰面积有5％的重叠，即两峰分开的程度为95％；当R=1.5时，分离程度可达到99.7％，可视为完全分离。苯和甲苯的分离度达到了6.325，可见两峰完全分离，分离效果较好。　　[b]5 结 论[/b]　　本文介绍了一种基于硅片的采用MEMS技术加工的微型[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]柱。　　该色谱柱全长6 m，内壁涂有一层固定相用于对混合气体进行分离，载气采用空气，理论塔板数约为4800。在以往的文献中并没有提到这种截面为矩形、形状为连续S型的色谱柱的理论模型，因此暂时难以估计这种色谱柱的理论最高分离能力，然而，理论塔板数仍有提高的可能。色谱柱拐弯处为半圆形，因此气体流过时的流线并非标准的层流，会发生一定的变形，影响分离效果。固定相的均匀性也有待进一步的改进。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010131821_251299_2177472_3.jpg[/img][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010131822_251300_2177472_3.jpg[/img]

[align=center][img=,600,371]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909101340376648_8096_932_3.jpg!w690x427.jpg[/img][/align]大家还记得我们之前的《峰形那些事》的连载吗？[color=#a0a0a0]（文末附往期链接）[/color]峰形那些事的系列文章受到了大家的热烈欢迎，我们今天就峰形的变化多讲一节——关于色谱柱的平衡，这一点也是一般书中不会多讲的，但是实际工作中很容易遇到的，所以小编单独开一节。当然，由于引起峰形异常的原因非常明确——仅仅是柱子未平衡完全，所以下文中主要谈到的是如何平衡以及不合理的平衡措施所产生的影响。色谱柱平衡未完全也会引起峰形的变化，当然，未平衡完全更多情况下会带来保留时间的变化。关于这一点，我们今天暂时不考虑，该话题放到今后保留时间的话题中再讨论。由于平衡未完全导致的峰形失真通常伴随着保留时间的改变。在我们把柱子安装到仪器中前，必须确认仪器中原有管路中的试剂跟色谱柱保存试剂是相容的。如果不相容，需要在接上柱子前先打开purge阀把仪器管路中的试剂过渡并切换成与色谱柱保存试剂相容的试剂。[align=center][img=,600,336]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909101340431903_9015_932_3.jpg!w690x387.jpg[/img][/align]特别需要关注系统正反相切换的时候：对于反相色谱柱，可能会因为正反相不相容而使接下去的实验出现不可估计的异常现象；而对于正相硅胶柱，或者氧化铝色谱柱，或者某些涂覆型手性柱，它们对水非常敏感，很可能会让接下去的实验中让色谱峰严重变形，并且可能对色谱柱造成不可逆的损坏，所以在正反相的切换中需要切换完全。这里额外多提一次，由于水极性非常大，残留的水分对正相体系的影响非常大，哪怕是极微量的水分。不管是正相切换到反相还是反相切换到正相，第一步都是把系统中原有的酸、碱、或者其他添加剂置换完全，然后过渡到乙醇/异丙醇或者其他过渡溶剂；最后置换成接下去所需使用的体系。即便都是在反相色谱中的切换，也需要过渡完全。通常，反相色谱柱会保存在纯甲醇或者纯乙腈当中，反相色谱流动相缓冲液中很多情况下会加入缓冲盐，如果不经过置换，含盐缓冲液与纯有机相相遇，很容易产生盐析。一旦产生盐析，很可能损坏柱床。为了避免这种情况的发生，在过渡到所使用的带缓冲盐的流动相前，先使用1~3个柱体积的50%体积比的甲醇水过渡一下，然后再转到缓冲盐体系平衡即可。同理，因为正己烷只能跟甲醇/乙腈只能部分混溶，用于正相体系保存的正己烷过渡到反相，需要合适的溶剂过渡；而用水相缓冲液保存的离子交换柱的过渡，也需要合适的溶剂过渡。一般来说10~20柱体积的平衡就可让色谱柱达到平衡状态。当然，在使用了离子对或者胺类改性剂的体系中，平衡时间需要适当延长，以达到完全平衡的目的。色谱柱的平衡非常简单，关注点更多在一些细节上。只要在工作过程当中多加注意，仔细一些，便能达到较好的效果。当然，平衡时间并不是越长越好，从经济角度看，在尽可能短的时间内使柱子达到平衡，不仅节省了时间，还节省了试剂。这一点，从环保角度看也是非常好的。

以前我们有过这样一篇帖子：CAPCELL CORE系列分离比较及快速分析（http://bbs.instrument.com.cn/topic/6268094）其中，对几款键和不同官能团的核壳型色谱柱在保留能力与分离选择性上的不同进行了比较。结果显示，在糖皮质激素的分析中，CAPCELL CORE PFP S2.7在较短分析时间内能够得到良好分离。为得到更好的分离能力， 我们开发了采用比表面积较大的全多孔型硅胶作为基材的CAPCELL PAK PFP色谱柱。这款全多孔型PFP色谱柱键合了五氟苯基官能团，可在反相模式下进行分析；同时，除疏水性相互作用之外，还具备其他几种不同的分离模式，因此能够得到与常规C18色谱柱所不同的分离模式。该款色谱柱提高了官能团的键合密度，因此能与分析对象间产生较强的相互作用，在异构体的拆分中能展现出优越的识别能力。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611080920_616000_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611080920_616004_0_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611080920_616001_0_3.jpg 由于甲酚异构体间疏水性相近，在常规反相色谱柱上很难得到分离。因此，甲酚常被用作评价PFP色谱柱分离能力的指标物质。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611080920_616002_0_3.jpg下图为使用常规C18色谱柱、他社PFP色谱柱及CAPCELL PAK PFP色谱柱进行分析的对比结果。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611080920_616003_0_3.jpg

昨天换了根色谱柱，原来用的是DB-XLB，换成了DB-5MS，发现同样的做sim，先前做的很好的峰，现在不行了http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311011355_474859_2732869_3.jpg这个是DB-XLB的柱子做的，依次是苊烯，苊，芴，菲，蒽，明显的峰形很好http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311011355_474860_2732869_3.jpg下面的是DB-5MS,成分跟上面是一样的，可是峰形不好看，菲、蒽还根本就没分开 想想应该跟色谱柱的分离效果有关吧，希望各位给点意见，指点一下，谢谢啦

[align=center][color=black]色谱柱预防性保护与柱寿命的延长[/color][/align][align=left][color=black] 通常，一根色谱柱在分析数千个样品之后性能仍然保持良好，但也有的柱仅分析不多的样品后几乎就报废了。影响柱寿命和基它问题的因素很多，而有些因素是操作者很难控制的，如果被分析的样品（如分析生物样品），怎么净化样品也是“脏”的，对于色谱的柱影响是非常大的。然而采取下列措施后，在多数情况下总能够大为地减少柱上故障，达到延长柱寿命的目的。图1给出了进样达近13000次的色谱柱分离图。[/color][/align][align=center][img=,405,453]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807271743239236_8463_2384346_3.png!w405x453.jpg[/img][img=,401,450]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807271743307537_2458_2384346_3.png!w401x450.jpg[/img][/align][align=center][color=black]图 1 进样达近 12749 次进样谱图[/color][/align][align=center][color=black]（a）第78次进样谱图；（b）第12749次进样谱图[/color][/align][color=black] 1.[/color][color=black]加流路过论器和保护柱[/color][color=black]流路过滤器素靠进样阀后面，位于分析柱前。0.5μm烧结不钥钢片夹在死体积很小的套子中．挡住来源于样品和进样阀垫圈的微粒入柱。因为每个样品都过论既费事又带来误差．样品量少过论更困难，因此流路上装过涟器是比较省事的办法。也可以在流路加上保护柱，放在流路过论器和分析柱之问．或者代替流路过滤器：保护柱的使命是收集阻塞柱进口的来自样品的化学“垃圾”。这种垃圾最终降低柱效能．保护柱是消耗品．分析50-100个比较脏的样品之后就要调换新的．保护柱应该是小体积．用分析柱的同种填料填装．保护柱使用得当．对分离无影响．好像未装保护住一样。有些厂商的商品将保护柱和流路过涟器连在一个单元内．使用起来非常方便。自己填装保护柱都是用短柱、不超过3cm长．内径2-3mm，用较大料度的填粒（15-20μm）干法填装，会使分析柱的效能有所降低。[/color][color=black] 2[/color][color=black]．避免高压冲击[/color][color=black] 一般色谱柱都能经得起高压，但经不起突然变化的高压冲击。引起高压突然冲击．主耍是因样品阀的缓慢转动、泵起动快、往切换操作等：前面已讨论过．转动六通进样阀时从泵到柱的液流会瞬时一切断。在阀的泵侧压力升高．在阀的柱侧压力降低（变化超过20%）。阀转到底后压力突然冲击一下恢复正常。手动进样阀的变化不大．自动进样阀比较慢．可能造成压力冲击．可用氮气代替空气驱动进样阀。因氮压缩系数小。另外泵起动不应过快．可分步操作。如用3mL/min流速,先从13mL/min到23mL/min,然后再倒33mL/min，每个间隔应大于20s。[/color][color=black]柱切换技术的应用也很广泛，切换过程中在色谱柱的入口处压力在军到很大数字之间变化．会很快使柱报废。[/color][color=black] 3[/color][color=black]．分离条件[/color][color=black] 多数色谱柱有很宽的试脸条件范圈，但其体应用又受到限制，主要是pH值、柱温和流动相的选择。[/color][color=black]硅胶为基质的键合相要求pH在2.5-7之间，极瑞pH的流动相能“溶解”硅胶，使键合相流失。结果非碱性组分的保留不断减少，碱性组分的保留增加，引起碱性组分峰变宽．如果一定要用高或低pH的流动相，可加预柱（饱和柱）。预柱装在泵和进样阀之间，用分析柱相同的填料填装，或者用普通硅胶。硅胶饱和了流动相，减少了分析柱填料的损失。预柱不要求柱效高，用价格低的一般硅胶疏松地填装，按期检查硅胶的溶解悄况。用预柱也有不利的影响，即新流动相难以平衡，保留时问不稳定或稳定慢，使用了预柱一定要加流路过论器．以防止硅胶徽粒引起的麻烦。[/color][color=black]以硅胶为基质的柱和阴离子交换柱超过动60℃后，会增加对流动相中化学物质的吸附。在高温下用小颗粒技引起柱床塌陷，降低柱效，改变峰形。在40℃以上使用3μm柱，70℃以上使用5μm柱，会使N值降低50%。[/color][color=black]有些流动相中的溶剂不能用于某些柱，如小颗料的聚笨乙烯填料不能用于非水的排阻色谱，另一方面，有些柱与某些溶剂（如四氢呋喃）一旦达到平衡，不要随意改用其它溶剂。有关这些特殊填料，可以参见有关资料。[/color][color=black]水溶性流动相会引起微生物生长而造成阻塞柱．色谱柱应存放在纯有机溶剂或加了 50%有机溶剂的水中。凝胶柱可存放在水溶性缓冲液中．同时加0.01%叠氮钠以防止微生物的生长。[/color][color=black]4[/color][color=black]．净化样品[/color][align=left][color=black]用溶剂溶解的样品，多数组分在一定的时间内能完全从柱中流出来，不会造成危害。有些样品可能含有橄粒物质，样品中的某种组分（如蛋白质）在柱头上沉积下来，组分在固定相上保留很强，溶剂带走柱填料，等等，这些都会造成柱效能下降或对往寿命的影响；有必要采取措施防止柱变坏。[/color][/align][align=left][color=black] 如在光线照射下观察样品是浑浊的或带有乳白色，进样前必须要过滤。虽然流路上装有过涟器和保护柱，但不能代替样品的前处理，样品中过多的微粒会使过泌器和保护柱超载，很快阻塞，或者微粒进入分析柱，所以在进样前必须过滤样品。[/color][/align][align=left][color=black] 若怀疑样品与流动相混合有沉淀而对色谱柱有阻塞，应先试验一下，看样品溶液加入流动相中有无变浑或乳白色出现。如果进样后压力突然增加而后又慢慢减小，表明样品中有微粒或发生沉淀。如有沉淀要设法改变分离条件，包括换样品溶剂和流动相．或处理样品去掉不溶物质。应尽 t 用小体积的样品。[/color][/align][align=left][color=black] 有些样品能很强地吸附在柱填料上，这样会降低塔板数，改变样品的保留时间、峰形，并且使得基线变差。除了用预处理的方法除去强保留物质外，还要加保护柱，定期清洗色谱柱。有时因为疏忽，用对柱有吝的溶剂溶解样品，比如用6mol/L的氢氧化钠溶解样品,这样的样品只要进50-100μL到硅胶基质柱中，硅胶就很快溶解而使柱报废．在这种情况下，应立即中和样品，或除去原溶剂中的有害成分。[/color][/align][align=left][color=black] 5[/color][color=black]．用强溶剂定期冲洗柱[/color][/align][align=left][color=black] 每次工作结束．用强溶剂冲洗柱是良好的习惯，可用甲醇、乙腈冲反相柱，冲去留在柱上的强吸附组分。用甲醇／水为流动相时也应冲洗。冲洗的程序在以下章节中介绍。[/color][/align][align=left][color=black] 柱头的烧结不锈钢论片，要求平整， 死体积小，孔径适当（2-5μm）。过建片选择不好会改变色谱峰形．增加阻力或起不到阻挡污染物的作用（填料很快变色）。[/color][/align][align=left][color=black] 此外，对柱硬件的保养也不可忽视。实际操作中应注意以下几点： ① 接头耍配套，用同一厂商的组接件； ② 接头之间、柱压帽螺母与密封卡套之间无微粒（填料），否则收紧时容易咬死；③ 密封卡套与柱管一次性卡紧后再也不能松动，所以拆开柱头再上紧时要小心，不能使卡套移动．原来柱端的不锈钢论片和垫片的厚度和强度也不能改变（改变这些附件的性能就促使卡套移动。）； ④ 接头等组接件不耍拧得过紧．适当上紧后接上泵试验，分步拧紧，直到不润为止，还有非常里要的是柱硬件的损坏往往会造成不可挽回的损失。[/color][/align]