气相色谱填充柱
DB-5色谱柱
性能介绍
? (5%-苯基)-甲基聚硅氧烷
? 非极性
? 高性能通用色谱柱
? 应用范围广
? 低流失
? 温度上限高
? 键合交联
? 可用溶剂冲洗
? 有各种色谱柱尺寸
? 等同于USP 固定相G27
相似的固定相：HP-5, Ultra-2, SPB-5, CP-Sil 8CB, Rtx-5, BP-5, OV-5, 007-2(MPS-5), SE-52,SE-54, XTI-5, PTE-5, HP-5MS, ZB-5, AT-5, MDN-5
内径(mm) 长度(m) 膜厚(μm) 温度范围(°C) 7 英寸柱架5 英寸柱架7890/6890LTM 模块0.10 10 0.10 -60 至325/350 127-500A 127-5012E 127-5012LTM
0.17 -60 至325/350 127-501E 127-501EE 127-501ELTM
0.33 -60 至325/350 127-501N 127-501NLTM
0.40 -60 至325/350 127-5013 127-5013LTM
20 0.10 -60 至325/350 127-5022 127-5022E 127-5022LTM
0.40 -60 至325/350 127-5023 127-5023LTM
0.15 10 1.20 -60 至300/320 12a-5015 12a-5015LTM
0.18 10 0.18 -60 至325/350 121-5012 121-5012E 12A-5015LTM
0.40 -60 至325/350 121-5013 121-5013LTM
20 0.18 -60 至325/350 121-5022 121-5022E 121-5022LTM
0.40 -60 至325/350 121-5023 121-5023E 121-5023LTM
40 0.18 -60 至325/350 121-5042
0.20 12 0.33 -60 至325/350 128-5012 128-5012LTM
15 0.20 -60 至325/350 128-50H7 128-50H7LTM
25 0.33 -60 至325/350 128-5022 128-5022LTM
50 0.33 -60 至325/350 128-5052
0.25 15 0.10 -60 至325/350 122-5011 122-5011LTM
0.25 -60 至325/350 122-5012 122-5012LTM
0.50 -60 至325/350 122-501E 122-501ELTM
1.00 -60 至325/350 122-5013 122-5013LTM
25 0.25 -60 至325/350 122-5022 122-5022LTM
30 0.10 -60 至325/350 122-5031 122-5031LTM
0.25 -60 至325/350 122-5032 122-5032E 122-5032LTM
0.50 -60 至325/350 122-503E 122-503ELTM
1.00 -60 至325/350 122-5033 122-5033E 122-5033LTM
50 0.25 -60 至325/350 122-5052
60 0.10 -60 至325/350 122-5061
0.25 -60 至325/350 122-5062
0.50 -60 至325/350 122-506E
1.00 -60 至325/350 122-5063
0.32 10 0.5 -60 至325/350 123-500E 123-500ELTM
15 0.10 -60 至325/350 123-5011 123-5011LTM
0.25 -60 至325/350 123-5012 123-5012E 123-5012LTM
1.00 -60 至325/350 123-5013 123-5013E 123-5013LTM
25 0.17 -60 至325/350 123-502D 123-502DLTM
0.25 -60 至325/350 123-5022 123-5022LTM
0.52 -60 至325/350 123-5026 123-5026LTM
1.05 -60 至325/350 123-502F 123-502FLTM
30 0.10 -60 至325/350 123-5031 123-5031LTM
0.25 -60 至325/350 123-5032 123-5032E 123-5032LTM
0.50 -60 至325/350 123-503E 123-503ELTM
1.00 -60 至325/350 123-5033 123-5033E 123-5033LTM
1.50 -60 至325/350 123-503B 123-503BLTM
50 0.25 -60 至325/350 123-5052
0.52 -60 至325/350 123-5056
1.00 -60 至325/350 123-5053
60 0.25 -60 至325/350 123-5062
1.00 -60 至325/350 123-5063 123-5063E
0.45 15 1.27 -60 至300/320 124-5012 124-5012LTM
30 0.42 -60 至300/320 124-5037 124-5037LTM
1.27 -60 至300/320 124-5032 124-5032LTM
0.53 10 2.65 -60 至260/280 125-50HB 125-50HBLTM
15 0.25 -60 至300/320 125-501K 125-501KLTM
0.50 -60 至300/320 125-5017 125-5017LTM
1.00 -60 至300/320 125-501J 125-501JLTM
1.50 -60 至300/320 125-5012 125-5012E 125-5012LTM
25 5.00 -60 至260/280 125-5025 125-5025LTM
30 0.25 -60 至300/320 125-503K 125-503KLTM
0.50 -60 至300/320 125-5037 125-5037LTM
0.88 -60 至300/320 125-503D 125-503DLTM
1.00 -60 至300/320 125-503J 125-503JLTM
1.50 -60 至300/320 125-5032 125-5032E 125-5032LTM
2.65 -60 至260/280 125-503B 125-503BLTM
3.00 -60 至260/280 125-5034 125-5034E 125-5034LTM
5.00 -60 至260/280 125-5035 125-5035E 125-5035LTM
60 1.50 -60 至300/320 125-5062 125-5062E
5.00 -60 至260/280 125-5065 125-5065E
气相色谱填充柱
第五章填充柱气相色谱
色谱柱又称分离柱，是填充了色谱填料的内部抛光不锈钢柱管或塑料柱管。色谱柱是实现分离的核心部件，要求色谱柱的柱效高、柱容量大和性能稳定。分析型色谱柱的内径通常在4~8mm，柱长通常在50~250mm。液相色谱填充柱内
一来源的非同批产品，其色谱分离效能均不重复。
（一）活性炭--非极性。有较大的比表面积，吸附性较强。可用于惰性气体、永久气体，气态烃的分析等分析。由于活性炭表面活性大而不均匀，会造成色谱峰拖尾，现在很少使用权了。
（二）石墨化炭黑(Cabopack系列)：非极性。为克服活性炭的缺点，把炭黑进行高温处理，如加热到3000℃，表面均匀、使活性点大为减少。所以大大改善了色谱峰形，提高了分析重现性。据有关研究认为石墨化炭黑的表面没有官能团，没有π键，它的吸附性主要靠色散力起作用，因而石墨化炭黑的极性比角鲨烷还小。
（三）碳分子筛（碳多孔小球；TDX系列)--非极性。是用偏聚氯乙稀小球进行热裂解，得到固体多孔状的炭。碳多孔小球的国外商品名为Carbosieve，国内叫TDX，具体牌号有TDX-01、TDX-02。碳多孔小球特点是非极性很强，表面活性点少，疏水性强，可使水峰在甲烷前或后洗脱出；柱效高；耐腐蚀、耐辐射；寿命长。TDX可用于分析H2、、O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H2、
C2H4、C2H6、以及C3的烃类和SO2等气体的分析；氮肥厂的半水煤气分析；金属热处理气氛的分析；低碳烃中水分的分析等。
图5-1是碳分子筛分离含硫化合物的色谱图。图中各峰的组分依次是1.空气；2.硫化氢；3.氧硫化碳；4.三氧化硫；5.甲基硫醇；6.二硫化碳。
图5-2碳分子筛分离含硫化合物
（四）活性氧化铝--有较大的极性。热稳定性好，机械强度高，适用于常温下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等气体的分离。CO2能被活性氧化铝强烈吸附，因此不能用这种固定相进行分析。
（五）硅胶SiO2 xH2O (Porasil系列等)--强极性。分离能力决定于孔径大小及含水量，一般用来分离C2-C4烃类及某些含硫气体:H2S、CO2、N2O、NO、NO2、、N2O、SO2，有与活性氧化铝大致相同的分离性能，且能够分离臭氧。
（六）分子筛--有特殊吸附活性。碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。人工合成的泡沸石，化学组成为MOAl2O3 xSiO2yH2O其中Ｍ是金属离子Na+、K+、Ca2+等，合成的泡沸石加热时，结构水就从空隙中逸出，留下一定大小均匀的孔穴。当样品分子经过分子筛时，比孔径小的分子被吸进去，比孔径大的分子通过分子筛出来，故分子筛实际是个反筛子。分子筛的种类很多，分析用的有4A、5A、13X等，其中前面的数字代表孔径，A、X表示类型，A、X化学组成不同。用于分析气样中N2和O2有特效。分子筛可用来分离永久气体、H2、H2S、O2、CH4、CO气态烃分析等。特点是能在高温下使用，但重复性好的吸附剂很难制备，往往使峰拖尾。图5-3表示活性炭吸附剂（13X分子筛）分离永久气体的色谱图，柱温22℃，He气流速20ml/min。
图5-3 活性炭吸附剂（13X分子筛）分离永久气体的色谱图
二、分子多孔微球(Porapak，Chropmosorb等
高分子多孔微球是新型的有机合成固定相，是用苯乙烯与二乙烯苯共聚所得到的交联多孔共聚物。既可做固定相，又可做载体。Hollis所研究的PorapakQ 是一种色谱分离性能很好的气-固色谱固定相。我国天津化学试剂二厂的GDX系列分为非极性，弱极性，中等极性的相当于美国的Parapak，chromosorb系列，型号有GDX-101、GDX-102、GDX-103、GDX-104、GDX-105、GDX-201、GDX-301、GDX-501等。适用于水、气体及低级醇的分析。
高分子多孔微球的特点是：
（一）表面积大，机械强度好。
（二）疏水性很强，可快速测定有机物中的微量水分。如顺丁橡胶合成中要求单体丁二稀含水量在3×10-5 g/mL 以下，可用1M×4㎜的GDX-105色谱柱，120℃柱温下，载气流速33mL/min很好分离测定。
（三）耐腐性好。可分析HCI、NH3、HCN、Cl2、SO2等活性气体。有机溶剂和氯化氢中的微量水分可用GDX-104色谱柱测定。[见文献]。
（四）不存在固定液流失问题。
图5-4是Porapak Q(150-200目)填充柱、TC=220℃、载气He 37ml/min、TCD检测器测定溶剂中水分的色谱图。
图5-4 Poropak Q 测定溶剂中水
三、化学键合相
化学键合相的优点是防止固定液流失，提高柱效。将在以后章节中讨论。
第二节气液色谱固定相
气液色谱固定相是固定液均匀地涂在载体上，载体是化学惰性的固体微粒，用来支持固定液的，气液色谱固定相中的固定液大多数是高沸点的有机化合物，在气相色谱工作条件下呈液态，所以叫固定液。在气-液色谱柱内，被测物质中各组分的分离是基于各组分在固定液中溶解度的不同。当载气携带被测物质进入色谱柱，和固定液接触时，气相中的被测组分就溶解到固定液中去。载气连续进入色谱柱，溶解在固定液中的被测组分会从固定液中挥发到气相中去。随着载气的流动，挥发到气相中的被测组分分子又会溶解到固定液中。这样反复多次溶解、挥发、再溶解、再挥发。由于各组分在固定液中溶解能力不同。溶解度大的组分就较难挥发，停留在柱中的时间长些，往前移动得就慢些。而溶解度小的组分，往前移动得快些，停留在柱中的时间就短些。经过一定时间后，各组分就彼此分离。
固定液配比一般是3-25%，配比指固定液在固定相中所占重量，色谱柱起分离决定作用的是固定液。载体作用是提供一个大的惰性表面，以便涂上固定液。
一、气液色谱载体
载体是一种化学惰性、多孔性的颗粒，它的作用是提供一个大的惰性表面，用以承担固定液，使固定液以薄膜状态分布在其表面上。
（一）对载体的要求
．载体表面应是化学惰性的，即表面没有吸附性或和吸附性很弱，更不能与被测物质起化学反应。
．足够大的表面积。多孔性，即表面积较大，使固定液与试样的接触面较大。
．热稳定性好，有一定的机械强度，不易破碎。
．形状规则、大小均匀。对担体粒度的要求，一般希望均匀、细小，这样有利于提高柱效。
（二）载体的分类
气-液色谱中所用担体可分为硅藻土型和非硅藻土型两大类。
．硅藻土类载体：
由天然硅藻土煅烧而成的。常用此类担体，主要成分无机盐。根据制造工艺和助剂不同，又可分为红色担体和白色担体两种。
（１）红色载体：孔径较小，表面孔穴密集，比表面积较大(4 m2/g)，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性化合物。缺点是表面存有活性吸附中心点。常见的有201、202系列、6201系列等
（２）白色载体：白色担体是在煅烧时加Na2CO3之类的助熔剂，使氧化铁转化为白色的铁硅酸钠。白色载体颗粒疏松，孔径较大。表面积较小(1 m2/g)，机械强度较差。但吸附性显著减小，适宜分离极性化合物。常见的有101、102系列。
２．非硅藻土载体
（１）玻璃微球：是小玻璃珠，颗粒规则，涂渍困难。
（２）聚四氟乙烯：吸附性小，耐腐蚀，分析SO2、Cl2、HCl等气体。
（３）高分子多孔微球GDX既可做G S C固定相，又可做G L C载体GDX-101、102、103、104、105--201、202--301--401--501（GDX系列产品）。
前面的数字表示极性，后面的数字是不同的稀釋剂（汽油、甲苯等）用量。
（三）硅藻土类载体的表面处理
普通硅藻土类载体表面并非惰性，含有≡Si-OH，Si-O-Si，=Al-O-，=Fe-O-等基团，故既有吸附活性又有催化活性。若涂渍上极性固定液，会造成固定液分布不均匀；分析极性试样时，由于活性中心的存在，会造成色谱峰拖尾，甚至发生化学反应。因此，载体使用前应进行钝化处理，方法如下：会造成色谱峰拖尾，甚至发生化学反应。因此，使用前应进行钝化处理，钝化处理方法如下：．酸洗、碱洗（除去酸性基团）：用浓HCl、KOH的甲醇溶液分别浸泡，以除去铁等金属氧化物及表面的氧化铝等酸性作用点。
．硅烷化：（消除氢键结合力）用硅烷化试剂(二甲基二氯硅烷等)与载体表面的硅醇、硅醚基团反应，以消除担体表面的氢键结合力。处理后，性能好，但试剂昂贵。
．釉化（表面玻璃化、堵微孔）：以碳酸钠，碳酸钾等处理后，在担体表面形成一层玻璃化釉质。
（四）载体的选择
．红色硅藻土载体用于烷烃、芳烃等非极性、弱极性物的分析。
．白色硅藻土载体用于醇、胺、酮等极性物的分析。
．固定液含量大于5%，一般选用的红色、白色载体。
．固定液含量小于5%，一般选用处理过的载体。
．高沸点化合物的分析要选玻璃微球；强腐蚀的物质的分析选氟载体。
二、气液色谱固定液
（一）特点
气液色谱固定液的特点是可得较对称的色谱峰；可供选择的固定液很多；谱图重现性好；可在一定范围内调节液膜厚度。
（二）对固定液的要求
．选择性好（对填充柱要求α1.2>1.15，或α1.2>1.08）；
．化学稳定性好，热稳定性好热稳定，化学稳定性好（每种固定液都有一个“最高使用温度”），固定液的蒸汽压要低，固定液流失要少；
．对组分要有一定的溶解度，即对组分有一定的滞留性；
．凝固点低，粘度适当（因为凝固点以下，固定液凝固，只起吸附作用，所以凝固点就是固定液的“最低使用温度”）。
（三）固定液与组份分子间作用力
固定液为什么能固定在载体表面，而不被载气带走？组分分子为什么能溶解在固定液里，而且有不同的溶解度？这都是由于固定液、组分分子间的相互作用结果。组分之所以能够分离，是由于组分在色谱柱中容量因子k不同，在固定液
中的溶解力不同，也就是组分与固定液分子间的作用力不同。固定液与组分分子间作用力从tR反映出来。分子间作用力包括定向力、诱导力、色散力、氢键作用力。
图5-5 固定液、组分分子间的相互作用力
．定向力（静电力）--极性分子和极性分子间的作用力
（5-1）
式中，μA、μS为两种极性分子的永久偶极矩；r为分子间距离；k为波兹曼常数；T为温度。
极性固定液分离极性样品组分时，定向力起主导作用，分子间距离越小，相互作用越强，偶极矩越大，作用力越大。该组分滞留时间就越长。图5-6表明用极性固定液甘油分离极性组分乙醇时，定向力起主导作用，乙醇的保留时间长。
图5-6 用极性固定液分离极性组分乙醇
．诱导力
一个具有永久偶极的极性分子，永久偶极对非极性分子会产生诱导作用，产生偶极，此时两分子间相互吸引而产生诱导力。
（5-2）
式中，αSαS为组分和固定液的分子极化率。
诱导力通常是很小的，但在分离非极性和可极化分子的混合物时，极性固定液的诱导力就突出表现出来，例如图5-7表达了苯(沸点：80.10℃)与环己烷(沸点80.81℃)在不同极性固定液中的分离情形。苯的环己烷的两种组分都是非极性分子，无永久偶极，沸点接近。若用非极性固定液很难分开，但苯比环己烷易极化。若用强极性的ββ′氧二丙腈固定液，使苯产生诱导偶极矩，很易分离。tR苯=6.3tR环己烷。
图5-7苯(沸点：80.10℃)与环己烷(沸点80.81℃)在不同极性固定液中的分离
．色散力EL--非极性分子间唯一的相互作用力
（5-3）
式中，IA、IS为组分和固定液分子的电离能，有机物分子电离能接近。
非极性分子间没有静电力与诱导力，由于分子电中心瞬间位移产生瞬间偶极矩，能使周围分子极化，被极化的分子又反过来加剧瞬间偶极矩变化幅度产生所谓色散力。例如用非极性角鲨烷固定液，分离非极性C1～C4正构烷烃，因为色散力与沸点成正比，所以按沸点顺序出峰。
．氢键作用力--一个氢原子与一个电负性大的原子构成共价键，又能与另外一个电负性大的原子形成一种有方向性的静电吸附力，叫氢键力。假如固定液分子中含-OH -COOH -NH2官能团，分析组分含F、O、N化合物时，常有显著氢键作用，使保留值增大。
氢键强弱顺序为：F-H……F＞O-H……O＞O-H……N＞N-H……N＞
N≡CH……
（四）固定液的分类--如何评价固定液？
目前约有700多种可供使用的固定液，如何对众多的固定液有规律的排列，以利于选择，方法有如下几种
．五级分类法
用（5-4）式计算时要选择一物质对，常用苯与环己烷。分别在非极性、极性、被测固定液柱上测出物质对的相对保留值，并取对数。这种分类法的优点是
（1）烃类极性最弱，有角鲨烷、石蜡油、聚乙烯等。适用于非极性物分析。基本上按沸点顺序出峰。
（2）聚硅氧烷类应用最广，使用温度范围宽（50---350℃），固定液的种类日益增多，引入不同的取代基，使极性不同，如甲基聚硅氧烷，苯基聚硅氧烷等。
中、英文名称对照：methyl silicone--甲基硅酮
甲基聚硅氧烷、硅醚结构，见图5-8。根据分子量不同，状态分别为油、橡胶等。
图5-8甲基聚硅氧烷、硅醚结构图
（3）醇、醚类易形成氢键，选择性取决于氢键作用力。
聚乙二醇固定液应用最多。种类有PEG-200、300、400、1000、1500、6000、20M。PEG-后面的数字代表平均分子量。
（4）酯类为中等极性，含有极性和非极性集团。例如邻苯二甲酸二壬酯（DNP）、丁二酸二乙二醇聚酯（DEGS）。
（5）其它固定液还有有机皂土；液晶；手性固定相等固定液。
（五）固定液的选择
固定液的选择没有严格的规律可循，一般规则是根据样品来选固定液。
固定液的分离特征是选择固定液的基础。固定液的选择，一般根据“相似相溶”原则进行。在GC中，常用“极性”来说明固定液和被测组分的性质。如果组分与固定液分子性质( 极性) 相似，固定液和被测组分两种分子间的作用力就强，被测组分在固定液中的溶解度就大，K就大，也就是说，被测组分在固定液中溶解度或K的大小与被测组分和固定液两种分子之间相互作用的大小有关。
．已知样品
分离非极性物质，一般选用非极性固定液，这时试样中各组分按沸点次序先后流出色谱柱，沸点低的组分先出峰，沸点高的组分后出峰。
分离极性物质，选用极性固定液，这时试样中各组分主要按极性顺序分离，极性小的先流出色谱柱，极性大的后流出色谱柱。
分离非极性和极性混合物时，一般选用极性固定液，这时非极性组分先出峰，极性组分( 或易被极化的组分) 后出峰。
对于能形成氢键的试样，如醇、酚、胺和水等的分离。一般选择极性的或是氢键型的固定液，这时试样中各组分按与固定液分子形成氢键的能力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。
（1）相似相溶原则：按极性选择固定液；按化学官能团选择固定液。
（2）按组分之间的沸点差别或极性差别选择：如果主要差别是沸点差别，选非极性固定液；如果主要差别是极性差别，则选极性固定液。
（3）按麦氏常数选择固定液，对于不同类组分的分离可按麦氏常数选择固定液。
（4）特殊样品选特殊固定液：例如分离醇、水可选GDX；分离N2、O2可选分子筛。
（5）选择混合固定液：对于复杂的样品的分离，单一固定液分不开，可选混合固定液。
．未知样品时
（1）用毛细管柱初分离
实验室中可常备中等极性，极性和非极性三根毛细柱。由于毛细管柱具有很
染检测器。在操作温度低于最高使用温度下，通入载气，将柱加热几小时至几十小时，这一过程为老化。老化时，升温要缓慢，老化后，将色谱柱与检测器连接上，待基线平直后就可进样分析。
气相色谱常见问题及处理方法
问题解答：气相色谱常见问题及处理方法 一、气相色谱系统的基本组成是什么？ 气相色谱系统的基本组成有： 1.气源：常用的有N2、H2、Air、Ar、He等高压气体钢瓶，也可采用氢气发生器、氮气发生器、无油空气泵； 2.气路控制系统：由开关阀、稳定阀、针形（调节）阀、切换阀和气阻、压力表、流量计等组成； 3.进样系统：即汽化室，可以根据不同的分析要求，装置不同的进样器内衬。对于气体样品，最好采用六通阀定体积进样，可获好的重复性，对液体样品，一般采用微量注射器进样，对固体样品，多用裂解器或脉冲炉配合； 4.色谱分离系统：色谱柱是解决样品组份分离的关键，有填充柱和毛细柱二大类，根据不同的分析要求来具体配置； 5.检测器：是将样品中的化学组份转化为电讯号，灵敏度和稳定性是关系到整个仪器性能的心脏部件，常用有TCD、FID、ECD、FPD、NPD； 6.色谱工作站 7.温度控制器：有恒温控制和程序升温控制二种方式； 8.检测器电路；每种类型检测器都必须配置一个控制和测量的电路，从而实现非电量转换。例如，配合高灵敏度TCD，就要配置一个热导池恒流电源，对FID就需配置一个微电流发大器。 二、气体为什么要净化？ 气体纯度要影响灵敏度、稳定性。净化工作主要是脱除水份、氧（TCD、ECD）和碳氢化合物，碳氢化合物将影响基线稳定性。对于高纯气体分析，要求载气纯度要比被测气体纯度高一个数量级才能正常工作，否则要出倒峰，例如分析高纯Ar（O2≤2PPm，N2≤5PPm），就要求高纯Ar载气中O2、N2都要小于1 PPm才行。应用ECD时，载气中内的H2O和O2将严重影响灵敏度。 三、对进样的五点基本要求是什么？ 为保证定性定量精度，进样的基本要求是： 1.快速：是指取样要快，取样后送进仪器要快，样品应进入汽化室中载气流速的区域； 2.重复：是指取样要重复、送入仪器的操作也要重复，对气体样品，要控制住气体样品的流量和压力恒定，以便保证进样和进被测气体的进样量一致性； 3.进样器温度要正确设置；对液体样品，进样汽化温度要设置正确，要高于试样的平均沸点，温度太低会造成高沸点组份汽化不完全，温度太高，可能会引起某些组份的分解； 4.进样死体积要尽量小；指汽化室到色谱柱的连接气路体积要尽可能小，气体进样阀到色谱柱的连接管尽量短，从而减少死体积对峰变宽的影响； 5.对不同柱型要配置不同的进样器结构，以便获得理想的柱效和好的峰形。例如：对填充柱和细口径毛细柱分流进样，衬管内径要适当大些，而对大口径毛细柱柱头进样，衬管内径要适当小些（中间有窄小收口）。 四、填充柱的基本要素是什么？ 对一个具体的被测样品，就必需应用一根适用的色谱柱，要考虑到组份的全部分离，也要考虑分析速度和检测器灵敏度。分离、速度、灵敏度是与填充柱的基本要素有关：
气相色谱柱知识详解
气相色谱柱知识详解 第一节气相色谱柱的类型 气相色谱法（gas chromatography, 简称GC）亦称气体色谱法，气相层析法。其核心即为色谱柱。 气相色谱柱有多种类型。从不同的角度出发，可按色谱柱的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能等进行分类。色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯等，根据所使用的材质分别称之为玻璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。在毛细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱，后者应用范围最广。对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢柱，其形状有U型的和螺旋型的，使用U 型柱时柱效较高。按照色谱柱内径的大小和长度，又可分为填充柱和毛细管柱。前者的内径在24mm，长度为110m左右；后者内径在0.20.5mm，长度一般在25100m。在满足分离度的情况下，为提高分离速度，现在也有人使用高柱效、薄液膜的10m短柱。 根据固定液的化学性能，色谱柱可分为非极性、极性与手性色谱分离柱等。固定液的种类繁多，极性各不相同。色谱柱对混合样品的分离能力，往往取决于固定液的极性。常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈醚类等。新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液，主要有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环糊精衍生物等。其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手性色谱柱，用于分离各种对映体十分有效，是近年来发展极为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。 在进行气相色谱分析时，色谱柱的选择是至关重要的。不仅要考虑被测组分的性质，实验条件例如柱温、柱压的高低，还应注意和检测器的性能相匹配。有关内容我们将在以后章节中加以详细讨论。 第二节填充气相色谱柱 填充气相色谱柱通常简称填充柱，在实际分析工作中的应用非常普遍。据资料统计，日常色谱分析工作大约有80%是采用填充柱完成的。填充柱在分离效能和分析速度方面比毛细管柱差，但填充柱的制备方法比较简单，定量分析的准确度较高，特别是在某些分析领域（例如气体分析、痕量水分析）具有独特用途。从发展上看，虽然毛细管柱有逐步取代填充柱的趋势（例如已有一些日常分析使用PLOT柱代替过去常用的气固色谱填充柱），但至少在目前一段时期内，填充柱在日常分析中仍是一种十分有价值的分析分离手段。 填充柱主要有气固色谱柱和气液色谱填充柱两种类型。在色谱柱中关键的部分是固定相。在本节我们将首先介绍柱管的选择及其处理方法，然后再分别重点讨论气固色谱柱和气液色谱填充柱有关固定相的内容。
气相色谱柱正确安装的九个步骤方法(精)
气相色谱柱的安装 色谱柱的正确安装才能保证发挥其最佳的性能和延长使用寿命。正确的安装请参考以下步骤： 步骤1. 检查气体过滤器、载气、进样垫和衬管等检查气体过滤器和进样垫，保证辅助气和检测器的用气畅通有效。如果以前做过较脏样品或活性较高的化合物，需要将进样口的衬管清洗或更换。 步骤2. 将螺母和密封垫装在色谱柱上，并将色谱柱两端要小心切平 步骤3. 将色谱柱连接于进样口上色谱柱在进样口中插入深度根据所使用的GC 仪器不同而定。正确合适的插入能最大可能地保证试验结果的重现性。通常来说，色谱柱的入口应保持在进样口的中下部，当进样针穿过隔垫完全插入进样口后如果针尖与色谱柱入口相差1-2cm，这就是较为理想的状态。（具体的插入程度和方法参见所使用GC的随机手册）避免用力弯曲挤压毛细管柱，并小心不要让标记牌等有锋利边缘的物品与毛细柱接触摩擦，以防柱身断裂受损。将色谱柱正确插入进样口后，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。因为不紧密的安装，不仅会引起装置的泄漏，而且有可能对色谱柱造成永久损坏。 步骤4. 接通载气当色谱柱与进样口接好后，通载气, 调节柱前压以得到合适的载气流速（见下表）。 柱前压设置为Psi 15m 25m 30m 50m 100m 0.20mm 10-15 20-30 18-30 40-60 80-120 0.25mm 8-12 13-22 15-25 28-45 55-90 0.32mm 5-10 8-15 10-20 16-30 32-60 0.53mm 1-2 2-3 2-4 4-8 6-14
(以上仅为建议的起始设置，具体数值要依据实际的载气流速。)将色谱柱的出口端插入装有己烷的样品瓶中，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。 步骤5. 将色谱柱连接于检测器上其安装和所需注意的事项与色谱柱与进样口连接大致相同。如果在应用中系统所使用的是ECD或NPD等，那么在老化色谱柱时，应该将柱子与检测器断开，这样检测器可能会更快达到稳定。 步骤6. 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。 步骤7. 色谱柱的老化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。 对色谱柱升至一恒定温度，通常为其温度上限。特殊情况下，可加热至高于最高使用温度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，那么有可能系统装置有泄漏或者污染。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。 一般来说，涂有极性固定相和较厚涂层的色谱柱老化时间长，而弱极性固定相和较薄涂层的色谱柱所需时间较短。而PLOT色谱柱的老化方法有各不相同。PLOT 柱的老化步骤:HLZ Pora 系列250℃，8小时以上Molesieve(分子筛) 300℃12小时Alumina(氧化铝) 200℃8小时以上由于水在氧化铝和分子筛PLOT柱中的不可逆吸附，使得这两种色谱柱容易发生保留行为漂移。 当柱子分离过含有高水分样品后，需要将色谱柱重新老化，以除去固定相中吸附
色谱分析法实验实验一填充柱气相色谱进样技术练习一实验目的
色谱分析法实验 实验一填充柱气相色谱进样技术练习 一、实验目的 1、熟悉填充柱色谱仪进样系统结构。 2、掌握微量注射器的使用方法。 3、练习进样技术。 二、仪器与试剂 1、仪器气相色谱仪一台，上海分析仪器厂。 2、试剂甲乙酮、环已烷、苯，均为色谱纯或优级纯。 三、实验步骤 1、色谱条件柱2 mX3mm不锈钢柱，载体：硅烷化白色载体(60—80目)固定液，DNP，配比：20：100， 柱温90℃，捡测器温度了90℃，气化室温度：130℃， 氢火焰离子化检测器。 2．操作： (1) 调整仪器，使其正常运行 (2) 用1μl注射器分别取0.1μl三种纯物质，多次进样， 观察同一物质相同进样量情况下色谱峰重现性。 (3) 将三种物质按一定比例混合，制成混合样，用10μl 注射器进样0.2μl ，多次进样观察每次进样时色谱
峰重现情况。 四、问题讨论 1、为什么有时同一样品同一进样量时色谱峰形(如峰高)不同? 2．为什么有时进样后不出峰? 五、注意事项 1、一取好样后应立即进样，进样时整个动作应稳当、连贯、 迅速。 2、硅橡胶密封垫圈在几十次进样后容易漏气，需及时更换。 实验二有关色谱参数的测试及计算 一、目的要求 1、通过本实验基本色谱参数的测试与计算，定量地了解溶 质组分在色谱柱过程中热力学和动力学作用的量度。 2．理解各色谱参数的意义及其相互关系。 3、通过本实验进一步掌握柱效、柱选择性、分离能力、 保留值等性质，使之能选择出最佳色谱操作条件，得到 可靠的定性，定量结果。 二、基本原理 在规定的色谱条件下，测定惰性组分的死时间(tM)及被测组分的．保留时间(tR)、半高峰宽(wh/2)及峰宽(w)等参 数，便可计算出基本色谱参数值。 三、仪器与试剂 1 仪器气相色谱仪一套，色谱柱2000mmX3mm一支， FID检测器；微量注射器(5—10μl)一支。 2 试剂甲烷(自制)，正己烷，正庚烷，正辛烷，乙酸正丁酯，102白色载体(60—80目)；Apienzon—L； 石油醚(低沸程馏分)；DNP，乙醚，二氯甲烷。 四、实验步骤 1．联结好仪器系统，检查并排除故障至正常工作状态。 2．制备填充色谱柱： (1)Apienzon-L柱：经计算称取适量102白色硅烷化载 体(60–- 80目)和ApienzonlL油酯(以5%重量比计)，用 CH2Cl2将其溶解并均匀地涂渍在载体上，挥发溶剂至 干。负压装柱至均匀满口，按老化程序老化好待用。 (2)DNP柱：以15%重量比计算称取DNP足量，用
色谱柱的使用和维护
正相、反相和极性胶联柱使用手册 更多资料请访问：https://www.360docs.net/doc/a610172923.html, Chrompack HPLC Normal-,Reversed phase and Polar bonded columns 注意 此色谱柱填充的是改性硅胶材料。向柱内导入碱性溶剂（pH>7.0）或酸性溶剂（pH<2.0）会导致柱子损坏。 1 简介 此柱填充的是反相或者极性胶联型态的硅胶基质材料的硅胶。硅胶形态的柱子用于正相（非水）条件。 反相（C8，C18，ODS，RP-8和RP-18）通常用于反相条件（水相）。 极性胶联型（APS，diol，CN和NH2）依照应用目的，可以用于正相和反相条件。建议不要将一个相同的柱子用于差别非常大的条件下，这是因为柱子在特定的条件下，固定相的性质会发生变化，所以在其他的条件下，会影响柱效。也不建议将硅胶柱用在反相条件下或者将方向柱用在正相条件下，这是因为这种过程会发生重复性差的问题（每一次注射之间和柱与柱之间的比较）。 2 色谱柱老化 在开始分析工作以前，柱子必须经过正确的老化。一个没有正确老化的柱子可能会带来问题，诸如很差的柱效或者分离情况发生变化等等。 A．在反相条件下老化 要老化这类柱子，首先要使用乙腈或者甲醇淋洗，然后你选用的洗脱液进行平衡。 在发货以前，每根柱子都已经测试过并进行了老化。因此没有必要在第一次使用时用水冲洗）。 如果流动相中使用了添加物（例如缓冲液或离子对试剂），建议使用正确比例的但不含此添加物的流动相进行缓冲冲洗。缓冲冲洗应当首先以低流速进行，最后再使用正常流速。 B．在正相条件下老化 柱效可能会受水与固定相的键合的严重影响。柱子的干燥（激活）或润湿（失活）可能是需要的。使用的溶剂可能是水饱和的或者是无水的。干燥柱子可以使用无水的二氯甲烷。 C．对于极性键合柱的特殊说明 由于这些柱子可以用于反相或者正相条件，在进行老化以前，一定要首先检查你要使用的淋洗溶剂或洗脱液是否可以与封装在柱子里的溶剂相混溶。如果这些溶剂不能混溶，必须先使用一个合适的缓冲溶剂进行冲洗。 3 洗脱液 注意第节和第2节。一定不要使用pH低于2或者高于7的缓冲液，这是由于它们会改变固定相的性质。极性键合柱最好使用在3到5 之间。在使用以前，洗脱液要进行脱气，以及使用0.5微米的滤膜过滤，以免发生检测和泵送问题。 一定要在开始使用系统以前检查水溶液中有否微生物生长，否则你的柱子会堵塞，柱压会升高到无法接受的水平。 4 流量和压力 增加流速或者降低流速要采取小的间隔变化以防止填充床的扰动。 如果你想更换柱子，，要降低流量至0，等待洗脱液完全流出柱子为止（2分钟）。
色谱柱使用手册
正相、反相和极性胶联柱使用手册 分类:质量检验 2007.3.22 22:20 作者：LAI | 评论：0 | 阅读：146 正相、反相和极性胶联柱使用手册Chrompack HPLC Normal-,Reversed phase and Polar bonded columns 注意: 此色谱柱填充的是改性硅胶材料。向柱内导入碱性溶剂（pH>7.0）或酸性溶剂（pH<2.0）会导致柱子损坏。在使用这个柱子之前，你要充分地熟悉这本手册讲述的内容。未正确地使用不能享受保修待遇。 1．简介 此柱填充的是反相或者极性胶联型态的硅胶基质材料的硅胶。硅胶形态的柱子用于正相（非水）条件。反相（C8，C18，ODS，RP-8和RP-18）通常用于反相条件（水相）。极性胶联型（APS，diol，CN和NH2）依照应用目的，可以用于正相和反相条件。建议不要将一个相同的柱子用于差别非常大的条件下，这是因为柱子在特定的条件下，固定相的性质会发生变化，所以在其他的条件下，会影响柱效。也不建议将硅胶柱用在反相条件下或者将方向柱用在正相条件下，这是因为这种过程会发生重复性差的问题（每一次注射之间和柱与柱之间的比较）。 2．色谱柱老化 在开始分析工作以前，柱子必须经过正确的老化。一个没有正确老化的柱子可能会带来问题，诸如很差的柱效或者分离情况发生变化等等。 A．在反相条件下老化 要老化这类柱子，首先要使用乙腈或者甲醇淋洗，然后你选用的洗脱液进行平衡。在发货以前，每根柱子都已经测试过并进行了老化。因此没有必要在第一次使用时用水冲洗）。 如果流动相中使用了添加物（例如缓冲液或离子对试剂），建议使用正确比例的但不含此添加物的流动相进行缓冲冲洗。缓冲冲洗应当首先以低流速进行，最后再使用正常流速。 B．在正相条件下老化 柱效可能会受水与固定相的键合的严重影响。柱子的干燥（激活）或润湿（失活）可能是需要的。使用的溶剂可能是水饱和的或者是无水的。干燥柱子可以使用无水的二氯甲烷。 C．对于极性键合柱的特殊说明 由于这些柱子可以用于反相或者正相条件，在进行老化以前，一定要首先检查你要使用的淋洗溶剂或洗脱液是否可以与封装在柱子里的溶剂相混溶。如果这些溶剂不能混溶，必须先使用一个合适的缓冲溶剂进行冲洗。 3．洗脱液 注意第节和第2节。一定不要使用pH低于2或者高于7的缓冲液，这是由于它们会改变固定相的性质。极性键合柱最好使用在3到5 之间。在使用以前，洗脱液要进行脱气，以及使用0.5微米的滤膜过滤，以免发生检测和泵送问题。
填充柱气相色谱
第五章填充柱气相色谱 色谱柱又称分离柱，是填充了色谱填料的内部抛光不锈钢柱管或塑料柱管。色谱柱是实现分离的核心部件，要求色谱柱的柱效高、柱容量大和性能稳定。分析型色谱柱的内径通常在4~8mm，柱长通常在50~250mm。液相色谱填充柱内径通常在3~5mm，典型的柱内径是4mm。气相色谱中所用毛细管柱的内径一般小于1mm。微型柱是内径在1mm左右的填充型色谱柱，通常用于高灵敏的微量成分分离。因为气相色谱的载气种类少，分离选择性主要依靠选择固定相。色谱峰能否分离，首先取决于固定相，迄今已有数百上千种气相色谱固定相，常用的不过十几种。 第一节气-固色谱固定相-固体固定相 气—固色谱法广泛应用于永久气体和低沸点烃类的分析。常用的固定相种类有非极性的活性炭，弱极性的氧化铝，极性的分子筛，氢键型硅胶等。 气-固色谱与气-液色谱相比，有许多特点及不同之处，见表5-1。气固色谱适合于分析永久气体，气态烃；热稳定性好，柱温上限高；一般情况下，吸附等温线不成线性，峰不对称；由于固定相表面结构不均匀，所以重现性不好。 吸附等温线 气—固色谱法遵循了气体在吸附剂表面上的吸附规律。气体在吸附剂表面上的吸附平衡可用“吸附等温线”来描述。吸附等温线是在一定温度下气体在吸附剂表面上的浓度随气体在气相中的变化规律。就是在一定温度下达吸附平衡时气体在吸附剂表面上的吸附量。 （1）线性吸附等温线 如图5-1的（A）所示，被测组分在吸附剂上的浓度（Cs）与它在气相上的浓度(Cm)之比是常数，这就是线性吸附等温线，所对应的色谱峰是对称的高斯峰。 （2）朗格缪尔吸附等温线（向下弯曲的吸附等温线） 朗格缪尔吸附等温线如图5-1的（B）所示，它的特点是当气相中被吸附物质的浓度高于M时，吸附剂上的吸附量不随气相中物质浓度的增加而增加，即Cs/Cm不成常数，所对应的色谱峰是不对称的“拖尾峰”。 （3）向上弯的吸附等温线
气相色谱柱知识详解
气相色谱柱知识详解
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
气相色谱柱知识详解 第一节气相色谱柱的类型 气相色谱法（gas chromatography, 简称GC）亦称气体色谱法，气相层析法。其核心即为色谱柱。 气相色谱柱有多种类型。从不同的角度出发，可按色谱柱的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能等进行分类。色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯等，根据所使用的材质分别称之为玻璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。在毛细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱，后者应用范围最广。对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢柱，其形状有U型的和螺旋型的，使用U 型柱时柱效较高。按照色谱柱内径的大小和长度，又可分为填充柱和毛细管柱。前者的内径在2~4mm，长度为1~10m左右；后者内径在0.2~0.5mm，长度一般在25~100m。在满足分离度的情况下，为提高分离速度，现在也有人使用高柱效、薄液膜的10m短柱。 根据固定液的化学性能，色谱柱可分为非极性、极性与手性色谱分离柱等。固定液的种类繁多，极性各不相同。色谱柱对混合样品的分离能力，往往取决于固定液的极性。常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈醚类等。新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液，主要有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环糊精衍生物等。其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手性色谱柱，用于分离各种对映体十分有效，是近年来发展极为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。 在进行气相色谱分析时，色谱柱的选择是至关重要的。不仅要考虑被测组分的性质，实验条件例如柱温、柱压的高低，还应注意和检测器的性能相匹配。有关内容我们将在以后章节中加以详细讨论。 第二节填充气相色谱柱 填充气相色谱柱通常简称填充柱，在实际分析工作中的应用非常普遍。据资料统计，日常色谱分析工作大约有80%是采用填充柱完成的。填充柱在分离效能和分析速度方面比毛细管柱差，但填充柱的制备方法比较简单，定量分析的准确度较高，特别是在某些分析领域（例如气体分析、痕量水分析）具有独特用途。从发展上看，虽然毛细管柱有逐步取代填充柱的趋势（例如已有一些日常分析使用PLOT柱代替过去常用的气固色谱填充柱），但至少在目前一段时期内，填充柱在日常分析中仍是一种十分有价值的分析分离手段。 填充柱主要有气固色谱柱和气液色谱填充柱两种类型。在色谱柱中关键的部分是固定相。在本节我们将首先介绍柱管的选择及其处理方法，然后再分别重点讨论气固色谱柱和气液色谱填充柱有关固定相的内容。
气相色谱柱中新填充柱或毛细管柱的老化操作规
气相色谱柱中新填充柱或毛细管柱的老化操作规确保载气流过毛细管柱15~30min。 缓慢程序升温（5℃/min）到老化温度。 最初老化温度≥4hours 如果柱子受到污染。可在推荐的最高色谱柱温度低20℃的条件下，老化柱子。 一般推荐的老化温度为： Tcond = Tmax/2 + Tapp/2 这里： Tcond = 老化温度 Tmax = 色谱柱推荐采用的最高温度 Tapp = 应用中使用的最高温度 在老化柱子时，一定不要将毛细管接在检测器上，应将那一端放空，同时将检测器用闷头堵上。如果是FID，容许接在上面，但应该将检测器温度升上去。 毛细管柱 ?WCOT - 内表面涂有很薄的固定相. ?PLOT –内表面涂有多孔的固体层或吸附剂 ?SCOT –内表面先涂固态载体，然后再涂上固定相。 由于毛细管色谱柱柱效很高，对一般的样品备用三种极性的柱子就能解决大部分问题，但对同分异构体要严格选用专用毛细管色谱柱。 *色谱柱的选择 按样品极性选择: 弱极性样品，可选OV-1，SE-30，OV-101，SE-52，SE-54。 中极性样品，可选OV-17，OV-1701，XE-60，OV-225，OV-210。 极性样品，可选PEG-20M,FFAP,OV-275,DEGS。 按酸碱性选择: 碱性样品：弱碱性可选OV-1，SE-30等；强碱性可选碱性PEGB《br》
酸性样品：FFAP 按沸点选择: 高沸点物质可选OV-1，SE-30，SE-54等交联柱，薄液膜 *毛细管内径的选择 成品分析：小口径 0.25mm，0.32mm ，薄液膜 痕量组分分析：大口径，厚液膜，0.53mm *汽化温度比样品沸点高20～30℃ *柱温首选在样品沸点的0.7倍处，再看分离情况调整。 低于最高温度30度保持3小时左右 如果你要采用程序升温,就先升到高于你一般使用温度的温度值保持一小时,再升至最高温度保持2.5小时 通上载气,气体流量和平时差不多就可以了~ 如果色谱柱出口端未与检测器分离，使用中的色谱柱老化应将检测器处于加温状态（温度高于柱相温度），通上载气。 我平时是这么做的. 一般买回来的色谱柱先看说明书有没有建议的老化程序,如果没有,我会用自己的测试方法(我用的是程序升温)进行老化,没有断开检测器,我的是FID,不过检测器的温度比柱温最高温高30左右,我一般都会老化24个小时,指新的柱子. 具体温度要看柱子的类型了，一般在最高柱温限下２０－３０度老化２－３小时就可以了．建议不要将柱子尾段移出检测器．通上载气。
老化柱子方法及作用
老化柱子方法及作用 自己设一个程序升温老化就可以了，最高温度不要超过柱子的最大承受温度就好了，如果柱子用的时间比较长，就要多走几遍这样的程序升温。 最好依据说明书来老化，注意接气体净化器！！！ 关于气相色谱填充柱的老化处理 装填好的气相色谱填充柱,要经过老化处理后才能投入使用。下面简述填充柱的老化问题。 1 老化目的 除去管柱内剩余的溶剂!固定液的低沸程馏分及易挥发的杂质,同时使固定液更均匀!牢固地分布于载体或管壁上。 2 老化作用 2.1 降低由于柱子流失(溶剂!轻馏分)而引起的本底噪声。这对于使用高灵敏度的检测分析是很重要的,如用氢火焰离子化检测器,一般认为流失能引起噪声和不稳定的基线。真正的柱流失常常有如同噪声状的正向漂移。 2.2 提高定量的准确度这一点一般易被忽视,假若要求分析结果的相对偏差等于或低于3%时,应在固定液的最高使用温度下历时6~48h(视固定液的性质决定)。 3 老化原则 老化的原则有:1.设置老化温度时,决不允许超过固定液的最高使用温度。2.根据涂渍固定液的百分数合理设置老化温度,低含量固定液的柱子,老化温度相对要低些。3.老化时间与所用检测器的灵敏度和类型有关,灵敏度越高,要求老化的时间相对越长。4.老化时间的长短也取决于固定液的特性,“气相色谱纯的”要少于“工业纯的”。例如,OV固定液老化时间要少于SE-60,QF-1(工业纯)。5.样品的极性越强,要求填充柱老化的时间相对越长。 4 老化方法 由文献可知,老化的方法多采用气体流动法,将柱入口与进样室相连,出口勿接检测器,通小流量(一般为5~10ml/min)的载气,以(2~4)℃/min程序升温至低于固定液最高使用温度20~30℃,老化12~24h,获得平稳基线,则表明老化已合格。具体的老化方法是:
填充柱的应用
填充柱在气相色谱中应用 色谱柱又称分离柱，是填充了色谱填料的内部抛光不锈钢柱管或塑料柱管。色谱柱是实现分离的核心部件，要求色谱柱的柱效高、柱容量大和性能稳定。分析型色谱柱的内径通常在4~8mm，柱长通常在50~250mm。液相色谱填充柱内径通常在3~5mm，典型的柱内径是4mm。气相色谱中所用毛细管柱的内径一般小于1mm。微型柱是内径在1mm左右的填充型色谱柱，通常用于高灵敏的微量成分分离。因为气相色谱的载气种类少，分离选择性主要依靠选择固定相。色谱峰能否分离，首先取决于固定相，迄今已有数百上千种气相色谱固定相，常用的不过十几种。第一节气-固色谱固定相-固体固定相 气—固色谱法广泛应用于永久气体和低沸点烃类的分析。常用的固定相种类有非极性的活性炭，弱极性的氧化铝，极性的分子筛，氢键型硅胶等。 气-固色谱与气-液色谱相比，有许多特点及不同之处，见表5-1。气固色谱适合于分析永久气体，气态烃；热稳定性好，柱温上限高；一般情况下，吸附等温线不成线性，峰不对称；由于固定相表面结构不均匀，所以重现性不好。 表5-1 气-固色谱与气-液色谱的比较 气-液色谱气—固色谱 1 分配系数小，保留时间短吸附系数大，保留时间长 2 色谱峰对称色谱峰常常不对称 3 保留值重现性好，吸附剂间差异大，保留值及分离性能不稳定 4 固定液一般无催化性高温下吸附剂有催化性 5 可用于高沸点化合物的分离适用于永久气体和低沸点烃类的分离 6 品种多，选择余地大品种少，选择余地不大 7 高温下固定液易流失较高柱温下不易流失 一、吸附剂 虽然吸附剂的种类很多，但是在气固色谱中作为固定相的却不多，一般仅限于活性炭、石墨化炭黑、碳多孔小球、硅胶、氧化铝，分子筛等。由于吸附剂的性能与制备、活化条件等有很大关系，所以，不同来源的同种吸附剂，甚至于同一来源的非同批产品，其色谱分离效能均不重复。 （一）活性炭－－非极性。有较大的比表面积，吸附性较强。可用于惰性气体、
气相色谱柱填充柱,毛细管柱
第二章气相色谱柱 第一节气相色谱柱的类型 气相色谱法（gas chromatography, 简称GC）亦称气体色谱法，气相层析法。其核心即为色谱柱。 气相色谱柱有多种类型。从不同的角度出发，可按色谱柱的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能等进行分类。色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯等，根据所使用的材质分别称之为玻璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。在毛细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱，后者应用范围最广。对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢柱，其形状有U型的和螺旋型的，使用U 型柱时柱效较高。按照色谱柱内径的大小和长度，又可分为填充柱和毛细管柱。前者的内径在24mm，长度为110m左右；后者内径在0.20.5mm，长度一般在25100m。在满足分离度的情况下，为提高分离速度，现在也有人使用高柱效、薄液膜的10m短柱。 根据固定液的化学性能，色谱柱可分为非极性、极性与手性色谱分离柱等。固定液的种类繁多，极性各不相同。色谱柱对混合样品的分离能力，往往取决于固定液的极性。常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈醚类等。新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液，主要有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环糊精衍生物等。其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手性色谱柱，用于分离各种对映体十分有效，是近年来发展极为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。 在进行气相色谱分析时，色谱柱的选择是至关重要的。不仅要考虑被测组分的性质，实验条件例如柱温、柱压的高低，还应注意和检测器的性能相匹配。有关内容我们将在以后章节中加以详细讨论。 第二节填充气相色谱柱 填充气相色谱柱通常简称填充柱，在实际分析工作中的应用非常普遍。据资料统计，日常色谱分析工作大约有80%是采用填充柱完成的。填充柱在分离效能和分析速度方面比毛细管柱差，但填充柱的制备方法比较简单，定量分析的准确度较高，特别是在某些分析领域（例如气体分析、痕量水分析）具有独特用途。从发展上看，虽然毛细管柱有逐步取代填充柱的趋势（例如已有一些日常分析使用PLOT柱代替过去常用的气固色谱填充柱），
色谱柱的失效分析及老化_段立荣
2009年12月 云南化工 D ec .2009 第36卷第6期 Y unnan Che m ical T echno logy V o.l 36,N o .6 色谱柱的失效分析及老化 段立荣 (云南天安化工有限公司,云南安宁650309) 收稿:2009-11-06 接受:2009-11-26 作者简介:段立荣(1970-),男,云南安宁人,助理工程师,从事黄磷、磷肥、合成氨分析测试技术工作。 摘 要: 长时期使用后的色谱仪,色谱柱失效是不可避免的,经色谱柱失效原因的分析,探讨分批、分步老化色谱柱,恢复色谱柱正常使用;通过柱效和分离度测算,评价色谱柱老化效果,保证仪器正常运行。 关键词: 色谱柱;失效;分步老化;恢复色谱柱 中图分类号: TQ016.5 文献标识码: A 文章编号: 1004-275X(2009)06-0063-03 色谱柱是气相色谱分析法的重要组成部分,组 成复杂的样品都是通过色谱柱进行分离,再通过检测器检测,最后测出被测组分的含量。随着色谱技术的发展,对色谱柱的要求越来越高,要求柱效高、分离度好、杂质吸附少。因此,色谱柱的组成也越来越复杂,有填充柱、开管柱等,在使用过程中也必须进行经常性的维护。当色谱柱失效后,进行色谱柱的老化是必须的,有的使用2~3个月就必须进行一次色谱柱的老化。 1 色谱柱的类型 色谱柱的类型、种类很多,主要有真充柱和开管柱。1.1 填充柱 分为常规填充柱、微填充柱、填充毛细柱,直径通常0.3~6mm ,柱长2~15m 。有气固色谱常用的:碳分子筛、氧化铝、硅胶柱、分子筛、高分子多孔小球;有气液色谱常用硅藻土型和非硅藻土型载体。1.2 开管柱又称毛细柱 固体涂渍开管柱、壁涂渍开管柱、多孔层开管柱,直径通常0.1~0.4mm,柱长5~100m 。常用的在玻璃柱、石英毛细管柱上涂上各种固定液制成。 2 色谱柱的失效分析 本文主要讨论气相色谱填充柱。 1)色谱柱失效就其根本原因是柱子在使用过程中受到污染。污染源可能来自载气、分析样品、 不纯的标气、阀切换时间不正确和环境空气、隔垫、柱密封件等。主要表现为色谱分离不好和组分保留时间显著变短。色谱柱失效的物理原因是:对气固色谱来说是固定相的活性或吸附性能降低了,对气液色谱来说,是使用过程中固定液逐渐流失、分配不均匀所致。2)当色谱峰峰形没有大的变化,塔板数没有大的降低,没有拖尾,对称性良好时,柱子正常。3)在定量分析中要求分离度\2.0,当分离度\1.5时还可完全分离。一般情况下分离度<1.5或柱效明显降低时,就必须进行老化,否则将影响测试结果。 4)老化后色谱柱不能恢复柱效,柱效降至初始值的一半或分离度<1.5时,就需更换色谱柱。 5)使用键合和交联柱的色谱,老化后不能恢复柱效时还可使用5倍柱容积的溶剂清洗,清洗完后,再通载气老化一定时间,如果柱性能恢复,便可继续使用。 3 色谱柱老化的方法 色谱柱的老化主要有两个目的:一是彻底除去固 定相中的残余溶剂、某些易挥发物质,除去吸附的污染物等;二是促使固定液均匀地、牢固地分布在载体表面上。以使色谱柱恢复柱效和分离度。
填充柱气相色谱仪使用方法
填充柱气相色谱仪的应用 色谱柱又称分离柱，是填充了色谱填料的内部抛光不锈钢柱管或塑料柱管。色谱柱是实现分离的核心部件，要求色谱柱的柱效高、柱容量大和性能稳定。分析型色谱柱的内径通常在4~8mm，柱长通常在50~250mm。液相色谱填充柱内径通常在3~5mm，典型的柱内径是4mm。气相色谱中所用毛细管柱的内径一般小于1mm。微型柱是内径在1mm左右的填充型色谱柱，通常用于高灵敏的微量成分分离。因为气相色谱的载气种类少，分离选择性主要依靠选择固定相。色谱峰能否分离，首先取决于固定相，迄今已有数百上千种气相色谱固定相，常用的不过十几种。 第一节气-固色谱固定相-固体固定相 气—固色谱法广泛应用于永久气体和低沸点烃类的分析。常用的固定相种类有非极性的活性炭，弱极性的氧化铝，极性的分子筛，氢键型硅胶等。 气-固色谱与气-液色谱相比，有许多特点及不同之处，见表5-1。气固色谱适合于分析永久气体，气态烃；热稳定性好，柱温上限高；一般情况下，吸附等温线不成线性，峰不对称；由于固定相表面结构不均匀，所以重现性不好。 吸附等温线 气—固色谱法遵循了气体在吸附剂表面上的吸附规律。气体在吸附剂表面上的吸附平衡可用“吸附等温线”来描述。吸附等温线是在一定温度下气体在吸附剂表面上的浓度随气体在气相中的变化规律。就是在一定温度下达吸附平衡时气体在吸附剂表面上的吸附量。 （1）线性吸附等温线 如图5-1的（A）所示，被测组分在吸附剂上的浓度（Cs）与它在气相上的浓度(Cm)之比是常数，这就是线性吸附等温线，所对应的色谱峰是对称的高斯峰。 （2）朗格缪尔吸附等温线（向下弯曲的吸附等温线） 朗格缪尔吸附等温线如图5-1的（B）所示，它的特点是当气相中被吸附物质的浓度高于M时，吸附剂上的吸附量不随气相中物质浓度的增加而增加，即Cs/Cm不成常数，所对应的色谱峰是不对称的“拖尾峰”。 （3）向上弯的吸附等温线 这种吸附等温线如图5-1的（C）所示，它的特点是当气相中被吸附物质的浓度高于M 时，吸附剂上的吸附的量随气相中物质浓度的增加而急剧增加，吸附等温线与其对应的色谱峰是不对称的“伸舌峰”。
色谱柱的使用和维护
一.安装、启用和维护中重点注意事项 色谱柱既是液相色谱仪的最核心部件，价格相对昂贵，请牢记它是高档仪器中的高档部件，给它以足够的尊重和关怀。如避免强烈的碰撞和震动，尽管色谱柱从1米高的实验台掉落到水泥地上不至于100%会损坏，但50%的可能损坏你也承受不起。另外不要让柱床变干，避免在严寒环境受冻等。 1. 柱头类型和不锈钢毛细管接头的匹配 色谱柱是消耗品，不是仪器原配的情况很多。上图表明柱连接的6种不同方式（数字单位是英寸），如果两者类型不匹配将会产生漏液或者死体积过大的现象。接头比柱头深度长，不易拧紧而漏液；接头比柱头深度短，柱头内留有空隙而产生死体积，使谱带展宽和峰拖尾。
2. 溶剂的匹配转换 色谱柱内保存溶剂和仪器系统内存留溶剂，如果和流动相不匹配，使用前需进行转换。特别是流动相含缓冲盐时，如保存溶剂是纯有机相或有机相比例高，直接将新柱接入使用，会导致缓冲盐在柱内结晶析出，最严重会将新柱永久不可逆地损坏。正相柱保存溶剂一般为正己烷，如果要转换成HILIC柱模式使用，由于正己烷和甲醇乙腈的互溶性不好，转换中间需用二氯甲烷或乙酸乙酯过渡。 3. 新柱使用前的平衡和老化 厂家出厂检验时一般都已进行过平衡，但色谱柱到最终用户时间不一，用户正式测定前最好对色谱柱再次平衡。最好的平衡兼老化一起进行的方法是运行几次完整的分析程序（包括进样），直到观察到峰形、保留时间和峰面积稳定为止。所谓“老化”是借用了气相的术语，目的是达到分析物在色谱柱以及整个液相系统流路中的吸附饱和。对某些特定的待测物，如分子量大于1000的，因扩散速度慢，老化时间相应要长，可采取大浓度进样或在同一个洗脱周期内连续进样多针的方式加快老化。 4. pH使用范围 一般认为硅胶基质柱子的pH使用范围是2-8，这是很粗略的。硅胶类型、使用温度、硅胶表面所键合的固定相类型以及缓冲盐的不同，对此均有影响。硅胶比孔容小、键合密度大的填料pH耐受范围要大
气相色谱填充柱
DB-5色谱柱 性能介绍 ? (5%-苯基)-甲基聚硅氧烷 ? 非极性 ? 高性能通用色谱柱 ? 应用范围广 ? 低流失 ? 温度上限高 ? 键合交联 ? 可用溶剂冲洗 ? 有各种色谱柱尺寸 ? 等同于USP 固定相G27 相似的固定相：HP-5, Ultra-2, SPB-5, CP-Sil 8CB, Rtx-5, BP-5, OV-5, 007-2(MPS-5), SE-52,SE-54, XTI-5, PTE-5, HP-5MS, ZB-5, AT-5, MDN-5 内径(mm) 长度(m) 膜厚(μm) 温度范围(°C) 7 英寸柱架5 英寸柱架7890/6890LTM 模块0.10 10 0.10 -60 至325/350 127-500A 127-5012E 127-5012LTM 0.17 -60 至325/350 127-501E 127-501EE 127-501ELTM 0.33 -60 至325/350 127-501N 127-501NLTM 0.40 -60 至325/350 127-5013 127-5013LTM 20 0.10 -60 至325/350 127-5022 127-5022E 127-5022LTM 0.40 -60 至325/350 127-5023 127-5023LTM 0.15 10 1.20 -60 至300/320 12a-5015 12a-5015LTM 0.18 10 0.18 -60 至325/350 121-5012 121-5012E 12A-5015LTM 0.40 -60 至325/350 121-5013 121-5013LTM 20 0.18 -60 至325/350 121-5022 121-5022E 121-5022LTM 0.40 -60 至325/350 121-5023 121-5023E 121-5023LTM 40 0.18 -60 至325/350 121-5042 0.20 12 0.33 -60 至325/350 128-5012 128-5012LTM 15 0.20 -60 至325/350 128-50H7 128-50H7LTM 25 0.33 -60 至325/350 128-5022 128-5022LTM 50 0.33 -60 至325/350 128-5052 0.25 15 0.10 -60 至325/350 122-5011 122-5011LTM 0.25 -60 至325/350 122-5012 122-5012LTM 0.50 -60 至325/350 122-501E 122-501ELTM 1.00 -60 至325/350 122-5013 122-5013LTM 25 0.25 -60 至325/350 122-5022 122-5022LTM 30 0.10 -60 至325/350 122-5031 122-5031LTM 0.25 -60 至325/350 122-5032 122-5032E 122-5032LTM 0.50 -60 至325/350 122-503E 122-503ELTM 1.00 -60 至325/350 122-5033 122-5033E 122-5033LTM 50 0.25 -60 至325/350 122-5052 60 0.10 -60 至325/350 122-5061 0.25 -60 至325/350 122-5062 0.50 -60 至325/350 122-506E
色谱柱老化
新填充的色谱柱不能马上使用还需要进行老化处理。老化的目的有两个，一是为了彻底除去填充物中的残余溶剂，和某些挥发性杂质，另一个目的是促进固定液均匀的、牢固分布在单体的表面上。 老化的方法： ----把柱子与汽化室连接，与检测器一端要断开，以氮气为载气，流速是正常的一半即，温度选择固定液的最高使用温度，老化时间大约20小时，老化完成后将仪器温度降至近室温关闭色谱仪，待仪器温度恢复室温再将色谱柱连接到检测器上（老化时接汽化室的一端最好接在检测器上），开机，在使用温度下看基线是否平稳，如果平稳色谱柱就算老化好了，否则要继续老化。建议到实验室社区看看。 三乙胺，有机化合物，系统命名为N,N-二乙基乙胺，是具有有强烈的氨臭的无色透明液体，在空气中微发烟。微溶于水，可溶于乙醇、乙醚。水溶液呈弱碱性。易燃，易爆。有毒，具强刺激性。工业上主要用作溶剂、固化剂、催化剂、阻聚剂、防腐剂，及合成染料等。 危险性类别：第3.2类中闪点一级易燃液体 外观与性状：无色油状液体，有强烈氨臭。 熔点(℃)：-114.8 相对密度（水=1）：0.726 沸点(℃)：89.5 爆炸上限%(V/V)：8.0 引燃温度(℃)：249 爆炸下限%(V/V)：1.2 溶解性：微溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。[2] 毒性：有毒，对皮肤和黏膜有刺激性，LD50 460mg/kg。空气中最高容许浓度30mg/m3 有机碱，与无机酸生成可溶的盐类。[3]易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。具有腐蚀性。[2] 健康危害：对呼吸道有强烈的刺激性，吸入后可引起肺水肿甚至死亡。口服腐蚀口腔、食道及胃。眼及皮肤接触可引起化学性灼伤。 操作注意事项：密闭操作，加强通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴导管式防毒面具，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。充装要控制流速，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。