填装过程优化

动态轴向压缩柱：简称DAC（Dynamic Axial Compression），可自行装柱、维持柱压、自行卸柱，兼有色谱柱和装柱机的功能，其原理是通过活塞的上下运动来装柱、维持柱压和卸柱，活塞周边配备了特殊设计的密封圈能容许活塞上下自由滑动，同时又能保持较高的密封压。活塞运动和压力维持靠的是稳定均匀的液压。图示如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171309_566404_2307604_3.jpg下面介绍一下DAC-50mm和DAC-150mm的填装工艺（经过N次测试得出）DAC-50填装工艺：1、用乙醇超声清洗上部活塞筛板和下端筛板，用乙醇等溶剂冲洗DAC柱管，也可用活塞辅助擦除。2、清洗并安装柱底，务必卡好并锁紧链条。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171312_566405_2307604_3.jpg3、安装好活塞http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171314_566407_2307604_3.jpg4、检测柱内是否漏气（液体）：从柱子上方加入300mL乙醇，向下压柱活塞，打开上端管路，排除柱管上方所有空气后（恰能排出液体），关闭气源开关，堵住上端管路，再次打开气源开关，向下给以压力，调节调压阀，使油压表最终压力达到150bar（填料为10μm，为高机械耐压填料，可达到150bar），并锁住调压阀，10min后观察，若能保持压力降低在3bar以内，则认为该柱体的密封性较好，可排出乙醇。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171316_566409_2307604_3.jpg5、填料处理：首先要清洗填料，将1L乙醇加入到350g的填料（10μm，C18）中，用棒子搅匀，得到填料匀浆，在进行抽滤，待除去乙醇后，取出填料，摊开放置于通风厨中，该溶剂乙醇可重复使用。然后匀浆填料，将干燥后的350g填料与800mL乙醇混合，搅拌，超声，直至匀浆均匀。将匀浆液用漏斗导入柱管。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171317_566411_2307604_3.jpg6、压缩活塞：匀浆液导入柱管后，向下压活塞，并打开上端活塞处的管路，待柱管上端空气排尽后，关闭气压阀，并堵住上端管路，打开柱底下端管路，继续向下施压，使匀浆液中乙醇得以排出。7、试验测试：做个杂质制备的实验测试，杂质A和杂质B均为制备目标物。DAC-50制备上样2.0g样品结果如下：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171319_566412_2307604_3.png（DAC-50制备图谱）http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171320_566413_2307604_3.png（分析图谱）画外音:这次制备放大至DAC-50的结果，分离及柱效稍差，原因可能为DAC装填地柱效差，或者样品上样量过高。DAC-150动态轴向压缩柱填装：具体工艺与DAC-50类似，只是填料装填量为3kg。将洗好并干燥后的3kg填料与5L乙醇混合，搅拌，超声，直至匀浆均匀，进行填装。下图为装好后的DAC-150连上输液泵及紫外检测器，正在测试的图片：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171322_566414_2307604_3.jpg试验测试：依然是上面那个杂质制备的测试，这次上样量可是20g哦。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171323_566415_2307604_3.png（DAC-150制备图谱）填装结果，DAC-150的柱效明显要比DAC-50高，这与填装过程各步骤的控制有关。最后附上一张DAC-150柱床的照片：(肿么样,很惊讶吧,3公斤的填料出来就变这样了)http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509171324_566416_2307604_3.jpg总结：1、选择填料的粒径要比上筛板和下筛板的孔径大3μm以上，防止填料流失。2、筛板一定要清洗干净，不然会非常影响柱效的。3、在填料耐压范围内，装填压力（油压表示数）越高，装柱柱效越高。一般填料粒径越小，机械强度越高，耐压越高。4、根据填料粒径的不同（或者密度不同），选择不同的匀浆用溶剂，一般粒径越大的填料需要的匀浆溶剂粘度越高。5、仪器在使用过程一定要保持水平、平稳状态，防止柱床受压不均匀。根据需要选择装填柱长长度，一般100-250mm长，柱长太长会导致柱床不稳定。

[align=center][b]色谱柱是如何填装的？[/b][/align]目前大多数实验室是购买商品预填装柱来满足分离、分析之需。液相色谱柱、特别是高效液相色谱柱的填装，需要有较高的技巧和熟练的技能。因此，有人甚至将“装柱”看作是“艺术加技术”。在有关色谱基本理论的讨论中可以得知，发生在色谱柱中总的谱带展宽效应与流动相的线速度、粒径以及溶质在流动相中的扩散系数、溶质在固定相中的扩散系数等密切相关。对于给定粒径的填料来说，能否填充成均匀而紧密的柱床，是得到高性能柱子的关键，而采用粒径细且分布均匀的优质填料，则是得到高性能柱子的最基本保证。[b]高压匀浆法装填[/b]将填料悬浮在适宜的匀浆液中制成匀浆，在其尚未沉降之前，很快以高压泵将其以很高 的流速压进柱中，便可制备出填充均匀的柱子。这是常见的分析和制备色谱柱的装填方法。常用的“标准”HPLC柱为φ4.6mm×250mm，其内腔体积约为4.2mL，约需3.5g填料。[img=,311,546]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812131515258469_1462_2428063_3.png!w311x546.jpg[/img][b]有关分析色谱柱的思考我认为自己装填色谱柱是有风险的，商品化色谱柱的装填是熟练技术工人千锤百炼的结果有自己独特和专用的装填设备，塞板的选择和放置都是非常精确地。如果装填技术不过关，在高压作用下，填料透过塞板，进入检测器是非常危险的，还有可能损坏检测器。所以尽可能的选择商品化的色谱柱本身是有质量保证的！本文部分节选于化工信息网微信，经作者整理加工而成[/b]

[align=center]【仪器故事】填充柱填装制备经验分享[/align]我三十多年前使用过填充柱，也装填过填充柱。后来毛细管的普及就再没有用过了。但发现现在填充柱仍有网友使用，也有人提问有关填充柱的填充的问题。趁此机会和大家分享一下原来填装制备填充柱的过程和经验。[img=,660,565]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809142100294553_3286_1615838_3.jpg!w660x565.jpg[/img][align=center]图1. 填充色谱柱图片（来自网络）[/align]*****************************************************1. 填充色谱柱的准备目前填充柱主要有两种：不锈钢柱和玻璃柱。一般是内径2-5mm，长0.5-10m的不锈钢或玻璃管。其它材料已经很少用了。不锈钢柱坚固耐用。玻璃柱的惰性好，但易碎。1.1. 新填充色谱柱清洗正规商品柱通常是经过清洗密封的干净柱子，不会漏气，不需要清洗处理，可以拿来直接填充固定相。有些厂家或自己选用不锈钢管或玻璃管的柱子需要清洗一下。不锈钢柱子：先观察一下柱子有无破损，裂开。先用10%NaOH清洗，用自来水冲洗，最后用纯水、丙酮冲洗，烘干备用。玻璃柱子：同样先观察一下柱子有无破损，裂开。用铬酸洗液浸泡清洗，自来水洗冲，再用纯水、丙酮冲洗，烘干后备用。1.2. 使用过的填充色谱柱的清洗慢慢敲击倒出里面的固定相填料，用空气吹一下。先用溶解固定液的有机溶剂浸泡清洗，随后可以参照新柱的清洗方法。2. 固定液涂渍对于多空高分子多孔微珠，吸附性，多孔硅胶等，例如，GDX-x，Porapak, 分子筛等，无固定液，直接填充就行。对于担体（载体）上面涂渍固定液的固定相制备如下。2.1 估计所需要填充固定相的体积用量（担体用量）例如2m x 2mm ID的填充柱，担体用量为V(ml)=（ID/2）*(ID/2)*π*L*1.05=0.1*.0.1*3.14*200*1.05=6.6ml注：V----担体体积或填充量（ml），ID----柱内径(cm)，ID/2----半径，π----圆周率，柱长（cm）,1.05----增加5%的保险担体余量。固定液的涂渍（静态涂渍法）例如，用上述柱子制备10%邻苯二酸二壬酯（DNP）固定液的Chromosorb W担体的固定相：用量筒量取6.6ml的预先干燥好的Chromosorb W担体，在天平上面称量的（例如10g，这里是举例，数字便于计算，实际操作以实际称量为准）。然后在100ml烧杯中，称取10%*10g=1gDNP，加入8-10ml（比6.6ml要大，保证能够高于所用担体上面）丙酮（溶剂参考固定液的说明书）溶解，将10 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]hromosorb W HP载体慢慢倾入，使载体完全浸没。将烧杯置于通风柜中，自然干燥或在红外灯下干燥，并不断搅拌至溶剂挥发干，然后移至80℃烘箱中干燥4h,备用(烘箱温度取决于固定液的性质，例如OV-101固定液在110度烘烤)。以上是静态涂渍办法，另外还有真空涂渍法（略）。3. 填充色谱柱的填充 一般采用真空泵抽气法。在填充柱的出口（接检测器一端）塞一些玻璃棉，用合适内径的软管（套紧柱子出口和真空泵）接到真空泵上，注意不要漏气。用一小漏斗接色谱柱的（进）口（接汽化室一端），开启真空泵，分次把制备好的色谱固定相填充物从漏斗填入柱内，同时不断轻敲柱壁，使其填充得均匀紧密。直至填料无法进入，头上留一点空隙塞上玻璃棉即可。标记好柱子的进口和出口。[img=,690,388]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809142101104657_6608_1615838_3.jpg!w690x388.jpg[/img][align=center]图2. 色谱柱填装示意图[/align]**************************************************4. 填充色谱柱的老化：将色谱柱进口与进样口相连，出口端先不接检测器，以10-15mL/min流量通入载气(N2)。在高于柱子实际使用的最高温度10-20度，但必须低于柱子固定相的最高使用温度10-20度的条件下老化12-24 小时。然后连接检测器观察基线是否平直。5. 色谱柱的保存做好标记，例如，固定液信息，载体，固定相配比，日期，用途等。密封色谱柱的两端。

本"试验猿"一直用的是天美GC7900的气相色谱仪，因为工作开展原因，现在要求把天美GC7900气相色谱仪改装成非甲烷总烃测定专用气相。遂要求工程师在原来的基础上添加了一个进样口，改装成双进样口，单FID这样一个配置的气相色谱仪。进样口外添加了一个十通阀，包含1ml定量环，这是仪器大致的一个情况。进样口的改装过程还算顺利，最后到调试仪器的时候，发现FID却点不着火了，有时候点着了，持续三四秒就灭了。（如果是平常遇到的点火困难，很快便解决的情况，我就不准备写这个心得啦，整个过程极其困难，几乎要崩溃，所以跟大家分享下新的）根据过往经验，首先怀疑是载气流量过大引起的，随后降低载气到一个合适的流量，发现点不着火；然后排查了载气的、氢气和空气的管路是否存在漏气，初步检查没有发现有什么明显的漏气；然后用皂膜流量计分别测定了氢气和空气在进入fid前的流量，测定结果仍然是一切正常；随后检查了喷嘴是否堵了，经过清洗确认，也没有问题。整个过程下来，整整一天，最后也没有查出来什么原因。后来几天就仔仔细细反复检查，发现了氢气到FID的连接处，有一个小小的缝隙。联系工程师，更换喷嘴底座，再次点火，一切正常。 FID点火困难，是经常会遇到的问题，排查方向大致就是载气、空气、氢气供应是否正常，喷嘴是否堵塞等方面，此次改装，过程极其坎坷，把常规所能想到的所有的存在问题都检查一遍，仍然百思不得其解，后来才发现是氢气的接口处有一个非常非常小的缝隙。一个小小的细节，通常能影响到整个仪器的运行，所以实验过程中细心的操作和观察是我们一线实验人员应该要养成的习惯。也希望我的这次维修过程的心得，能给广大同行在以后面对类似的问题时，能提供一个解决问题的思路。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607181621_600941_3054588_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607181611_600934_3054588_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607181611_600933_3054588_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_668389_3054588_3.jpg

采购版面与您一起闹元宵 ——“有奖”分享您的新仪器安装过程首先祝贺版友们元宵佳节快乐！http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/02/201102161627_277989_1622024_3.jpg然后就让我一起来采购版面发帖、回帖，拿积分吧！活动规则如下：1.发主题帖介绍新购仪器的安装过程，视内容详细情况将奖励：加精华、10-20个积分等奖励/帖（记得把链接放到此贴后，还有积分再次奖励幺！）2.在此帖中回复分享您的新购仪器，视内容详细情况将奖励：5-10个积分/帖 格式为： 新购仪器名称：图片：（5个积分） 购入日期： （1-2个积分） 用途： （1-2个积分） 回帖最多者将获得悬赏积分奖励！欢迎您的参与！http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09505.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09505.gifhttp://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09505.gif

酸度计的安装过程老式的国产雷磁酸度计退休了，在我的一再要求下，经销商给我们送来了一款瑞士梅特勒托利多的酸度计，仪器型号是PE 20KPlus。首先是开箱，有时候不得不佩服民主国家的人，设计的理念是很人性化的，连包装的盒子都是非常精致的。随后我开箱，将仪器打开，安装好，仪器的两边各有各插口，可以选择使用，照顾了不同用手习惯的人。DIY是一种精神，也是一种品质哦，我将他与滴定仪器联用，就是电位滴定仪了，简单的组合哦！http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311181120_477797_2428063_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311181120_477801_2428063_3.jpg打开仪器看见有两包缓冲溶液，怎么和我们平时使用的不一样啊？带着迫切的心情，我查看了一下说明书，原来这款缓冲是为欧洲国家设计的啊！随后发现有四种参数选择模式，所以我选择了一款适合中国人的模式，为第三种模式，邻苯二甲酸氢钾4.00，混合磷酸盐6.88。选定了校准模式，就要配缓冲溶液。配制的过程如下：首先，取一个大烧杯，加入蒸馏水，在电热板上煮沸，目的是为了赶掉水中的气体，用蒸馏水配制的缓冲溶液稳定性还是不行哦，只有这样配出来的缓冲溶液才能够稳定哦，这是实验室老师傅告诉我的经验！煮沸以后，要等水冷却到室温才能配制缓冲溶液哦！随后的过程是很标准的过程，剪开缓冲小袋，然后按照溶液的配制方法配制就行，定容。这样缓冲溶液就配制好了，我给他们贴上标签，一切就OK了！另外这个缓冲要定时更新哦，我们实验室的缓冲一般不回收，使用完以后就直接倒掉了，这样的好处就是不会让大家偷懒哦！http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311181120_477800_2428063_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311181120_477798_2428063_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311181120_477799_2428063_3.jpg随后，我对仪器按照说明书的方法进行了校准，一切就绪，就只等实际样品了，期待中！

在实验过程中，我们经常遇到方法偏离。方法偏离主要是发生在人机料法环测这几个方面。实验中经常遇到的样品量不同，前处理仪器不同这些都是很常见的偏离问题。那么在面对这样的问题的时候，我们该怎样对于整个样品前处理过程的产生一个合理分析并对实验步骤进行有效的优化调整呢？ 今天我们给大家分享一个案例，通过这个案例，希望对您的实验有所启发。 这个案例来自我们的客户A。客户A是做雪碧里合成着色剂检测。参考标准是GB 5009.35-2016《食品安全国家标准 食品中合成着色剂的测定》。这个标准适用于饮料、配制酒、硬糖、蜜饯、淀粉软糖、巧克力豆及着色糖衣制品中合成着色剂的测定，标准中用聚酰胺粉末吸附法或液液萃取分配法提取食品中人工合成着色剂，将其制成水溶液，再用高效液相色谱仪分析。这个国标的检测方法比较繁琐，并且赤藓红不能与其他色素一起测定，应用到实际检测时，很多老师都觉得实验过程过于复杂，难于操作。 针对这个国标，安谱实验对其方法进行了优化，并且成功开发了食品中合成着色剂检测专用小柱。采用高效液相色谱法来同时检测食品中8种合成着色剂（苋菜红、新红、赤藓红、胭脂红、日落黄、柠檬黄、亮蓝，靛蓝），方法简单易行，且回收率高，深受广大用户的欢迎。 案例中的客户A就是使用安谱实验的合成着色剂专用小柱（SBEQ-CA73-GBT5009.35）来实验的。客户在20g的雪碧样品里面加20ul,1000ug/ml的色素混标，采用全自动固相萃取仪按照安谱实验合成着色剂专用柱的实验方法中SPE的洗脱程序运行，结果发现亮蓝在的回收率不佳。客户希望我们能帮忙优化下实验方法。 面对客户对实验步骤优化的诉求，我们仔细分析了客户目前的实验方法。[img=,690,506]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904011320518991_8521_960_3.png!w690x506.jpg[/img] 根据表格中两种方法的对比，可以看出客户和安谱实验合成着色剂专用柱方法主要不同点是样品量不同而带来的。一是客户是按照国标的取样要求，需要20g的样品。而我们实验单页的样品取样量则为1g，具体到上样量，客户的上样量是约23ml，而我们的上样量约12ml。客户的上样量约为我们的2倍，二是客户的淋洗液和洗脱液也根据上样量而都扩大了2倍。最后就是客户是用自动固相萃取装置进行SPE操作的，和手动的固相萃取方法在流速控制上还是有差异的。由此可见，客户的方法偏离主要体现在样品取样量，溶剂体积以及所用的仪器上。 客户反馈实验结果亮蓝的回收率不佳，希望能够改善亮蓝的回收率。针对客户的诉求，我们应该有如下思路来解决这个回收率的问题。[b] 1.确定目标化合物主要损失步骤[/b] 亮蓝的回收率不佳，说明亮蓝在洗脱前的实验过程中有损失。针对这种情况，我们需要先确定亮蓝的主要损失步骤。 这里我们可以引入SPE操作过程中一个非常实用的实验技巧——分步收集。 分步收集就是通过收集上样液，淋洗液，洗脱液,并上机分析，从而判断目标化合物具体损失的环节，明确实验步骤中具体需要优化的环节。 根据我们的建议，客户先实施了分步收集，发现亮蓝在上样液中未被检出，淋洗环节有检出。说明亮蓝在小柱上能够很好的被吸附，所以上样液中无亮蓝。但是在淋洗的时候被洗脱下来，所以淋洗部分是亮蓝回收率损失的主要部分。 [b] 2.分析目标化合物主要损失的原因[/b] 通过前面分步收集，我们发现客户的样品中亮蓝的主要是在淋洗过程中损失的。那么接下来就需要根据实验原理分析亮蓝损失的原因。 合成着色剂专用小柱的填料可与酚类、酸类、蒽醌类等成分形成氢键，因而产生吸附作用。合成着色剂的分子结构中带有磺酸基团，羟基等。故能在酸性溶液中能与人工合成色素形成氢键牢固地结合，从而与天然色素、蛋白质、脂肪、淀粉等物质分离。然后在碱性条件下能够解吸色素。但填料对天然色素的吸附并不不紧密，天然着色剂在酸性条件下能够被去除。所以在我们的实验过程中，会用甲醇-甲酸-水溶液去淋洗小柱，去除天然色素的干扰。 根据实验原理我们不难发现，淋洗的目的主要是去除天然色素的干扰。而我们的目标化合物亮蓝是一种易溶于水的合成着色剂。不难发现，在这种情况下，淋洗溶液和亮蓝之间也会存在一定的分子间作用力，当淋洗液体积达到一定程度的时候，极易溶于水的亮蓝就容易被淋洗液淋洗下来。 [b]3.提出合理的改进意见[/b]根据前面的步骤我们发现淋洗液和目标化合物亮蓝之间的分子间作用力可能是造成亮蓝损失的主要原因。那么在这种情况下我们需要怎样改进实验过程呢？针对这个案例我们考虑到客户基质是碳酸饮料雪碧，本身基质中成分比较简单。而淋洗的目的主要是去除天然色素，所以在对于雪碧这种基质而言淋洗这一步并不是关键步骤，可以减少用量。建议将10ml的淋洗液体积降至5ml，并且适当降低流速。 [b]4.实验验证[/b] 客户根据我们的建议改进实验条件后，发现亮蓝在淋洗时不再被洗脱下来，回收率能达到实验要求。 根据上面的案例分析，我们不难发现，在面对实际检测工作中的方法偏离问题时，我们需要做的是冷静的比较方法的主要偏离点，并明确目标化合物的主要损失步骤，经过仔细思考，大胆推测，认真实验验证找到解决问题的方向。[align=center]路漫漫其修远兮，[/align][align=center]吾将上下而求索。[/align][align=center]实验过程本身就是不断探索创新的过程，[/align][align=center]遇到困难和问题不用慌张，[/align][align=center]安谱实验一直在您身边，[/align][align=center]助力您的检测事业！[/align]