毛细管气相色谱柱近年的发展_傅若农

毛细管气相色谱柱近年的发展_傅若农
毛细管气相色谱柱近年的发展_傅若农

化学试剂,2009,31(3),183~190

专论与综述

毛细管气相色谱柱近年的发展

傅若农

(北京理工大学化学系,北京 100081)

摘要:简要地阐述了近几年毛细管气相色谱柱的发展和特点。GC 的色谱柱制柱工艺是一个成熟的技术,所以在制柱工艺方面的研究不够活跃。近年新研究的固定相集中在常温离子液体和各种环糊精的衍生物。20世纪GC 毛细管色谱柱柱工艺的研究主要在研究机构和学校中进行,而近几年GC 毛细管色谱柱的研究和改进集中在色谱柱厂家进行,并立即成为商品柱。近年GC 分析所用的色谱柱大都使用毛细管柱,并趋向于使用商品GC 毛细管柱,所使用的商品色谱柱中,最多的是以含5%苯基的聚甲基硅氧烷色谱柱。关键词:气相色谱;气相色谱柱;毛细管气相色谱柱

中图分类号:O65717 文献标识码:A 文章编号:0258-3283(2009)03-0183-08

收稿日期:2008-12-20

作者简介:傅若农(1930-),男,内蒙古兴和人,教授,研究方向为气相色谱和毛细管气相色谱新固定相、裂解气相色谱和毛细管电泳。

目前气相色谱(GC)已经成为丰富多彩、灵活多变的分析化学方法,GC 已经在许多分析实验室起着极为重要的作用,它能获得如此大的成就最重要的因素之一是柱工艺的发展

[1]

。在历史上,

柱工艺开始于填充柱,在GC 发展的早期Golay 引入的毛细管气相色谱使GC 得到了高柱效和高分离度。1979年使用高纯度二氧化硅薄壁毛细管,

在管外涂一层聚酰亚胺聚合物进行保护,以免机械损坏,用此工艺制备出来的毛细管可以弯曲成很小的圆环而不折断。在这种熔融石英弹性毛细管柱商品化之后,很容易在实际中使用,它的应用扩展到各个领域,应用数量成指数上升。

色谱柱的研究和应用一直是GC 发展的重要课题,近年的发展情况如何?可以从最近4期美国分析化学杂志每两年1次的双年度基础分析化学专题文献综述(即每逢双年出版的Gas Chro -matography)中[2-5]看出,GC 色谱柱发展的趋势有

以下特点:1)GC 已经在许多分析实验室起着极为重要的作用,GC 的色谱柱制柱工艺已经是一个成熟的技术,所以在制柱工艺方面的研究不够活跃。2)GC 色谱柱的固定相已经研究了上千种以上,而且占主导地位的是带有各种基团的聚硅氧烷。近年新研究的固定相集中在常温离子液体和各种环糊精的衍生物。3)20世纪70~90年代GC 毛细管色谱柱柱工艺的研究主要在学校和研究机构进行,而近十年GC 毛细管色谱柱的研究和改进集中在色谱柱厂家进行,并立即成为商品柱。4)近年GC 分析所用的色谱柱大都使用毛细管柱,并

趋向于使用商品GC 毛细管柱。1 毛细管GC 固定相

色谱柱的核心是固定相,多年来最常用固定相为聚硅氧烷类和聚乙二醇类,涂渍工艺多为以固定相溶液进行静态涂渍,并使用化学键合和交

联技术使固定相固定化。交联和固定化是利用自由基反应(有机过氧化物、偶氮化合物)、热交联、辐射交联、缩合或多功能团硅烷粘合剂交联实现的。与此同时,以分析物吸附为基础的吸附色谱柱,(也叫作多孔层开管柱(PLOT)),即在管壁上涂渍一层吸附剂,这种色谱柱对挥发性化合物特别有效。

在实际工作中要求更为稳定低流失的固定相,这就要求用更为稳定的基团来修饰聚硅氧烷骨架,使其难以降解。由于对已有固定相的修饰和色谱柱表面的处理,开发出耐高温、低流失、有特殊选择性的固定相,实现了多种应用,如有机碱、有机酸、对映体和高沸点化合物的分析,这些分析过去是不能用GC 进行的。尽管认为GC 是一种很成熟的技术,但是新的固定相和特殊应用的色谱柱及工艺一直在研究,一边改进其脱活和涂渍技术,一边在寻找新的和选择性、惰性好的固

定相。

111室温离子液体GC固定相

最近几年Armstrong研究组[6,7]把室温离子液体用作GC固定相。室温离子液体(R TI Ls),是在室温及相邻温度下完全由离子组成的有机液体,是一种优良的有机溶剂,可以溶解无机物、金属有机物、高分子材料等,且溶解度较大,在室温下呈液态,稳定,不易燃,可传热,可流动却无显著的蒸气压,不挥发,不会造成污染,从-70e到300~ 400e的温度下可以作为液体使用。

离子液体的种类繁多,而烷基取代的咪唑类离子液体,由于它们易于合成并具有优良的物理性质而得到广泛应用。离子液体可在分离过程中作气体吸收剂和液体萃取相;在化学反应中作反应介质,有时同时作催化剂;在电化学中作为电解质;作万能润滑剂,作质谱基质等。从1999年开始,把离子液体应用于色谱分析中。

Armstrong等[6]1999年首先将六氟磷酸1-丁基-3-甲基咪唑([BuMim][PF6])及相应的氯化物([BuMim][Cl])用作气相色谱固定相,通过分离烃类、芳香族化合物、醛、酰胺、醚、酮、醇、酚、胺及羧酸,发现了离子液体固定相的双重性质:当分离非极性物质或弱极性物质时表现为非极性或弱极性固定相;当分离含有酸性或碱性官能团的分子时,表现为强极性固定相。通过实验还发现离子液体的阴离子是Cl时,与强极性物质的作用很强;含PF6的离子液体极性较小,与非极性物质的表1[BuMim][PF6]和[Bu M i m][Cl]色谱柱的

罗氏-麦氏常数(100e)

Tab.1Rhorschneider-McReynolds cons tan t of

[BuMim][PF6]and[BuMim][Cl]colu mns

色谱柱X1)Y2)Z3)U4)S5)平均角鲨烷000000 DB-5276671936364 [BuMi m][Cl]74437113245212216 [BuMi m][PF6]107251178308244218 OV-226)160188191283253215注:1)X=苯在所研究固定相色谱柱和角鲨烷柱之间的保留指数差($I苯);2)Y=丁醇在所研究固定相色谱柱和角鲨烷柱之间的保留指数差($I

丁醇

);3)Z=二戊酮在所研究固定相色谱柱和

角鲨烷柱之间的保留指数差($I

二戊酮

);4)U=硝基丙烷在所研究固定相色谱柱和角鲨烷柱之间的保留指数差($I硝基丙烷);5)S=二氧六环在所研究固定相色谱柱和角鲨烷柱之间的保留指数差(

$I二氧六环);6)OV-22是含65%苯基的甲基聚硅氧烷。

a1DB-5色谱柱;b1[BuMim][PF6]柱(15m@0125mm);

柱温100e;11乙酸丁酯;21n-庚醇;31p-氯苯;

41o-二甲苯;512,5-二甲酚;61十二烷;714-氯苯胺;81十三烷

图1色谱柱和离子液体柱分离各种类型化合物的比较

F ig.1The comparati on of gas chromatogram for separation

of different compounds using DB-5column and ionic

liquid colu mn

作用更强。[BuMim][PF6]和[BuMim][Cl]色谱柱的麦氏常数见表1。图1是使用DB-1和离子液体固定相分别分离几种典型混合物的色谱。

离子液体作GC固定相,既可以用于非极性化合物的分离,又适合于极性、氢键型化合物的分离,但是像[BuMim][PF6]离子液体的耐温性差,于是Armstrong研究开发了热稳定性较好的离子液体GC固定相,如三氟甲烷磺酸1-苄基-3-甲基咪唑啉(BeMim-TfO)和三氟甲烷磺酸1-(4-甲氧基苯基)-3-甲基咪唑啉(MP Mim-TfO),它们可经受260e的温度[8]。之后他们又把离子液体进行部分交联,可把使用温度提高到280e,如成对的阳离子液体进行深度交联,可把使用温度提高到350e[9]。为了分离手性化合物Ar mstrong研究组[10]又开发了有手性基团的离子液体GC固定相。

国内的袁黎明研究组也进行了使用离子液体做GC固定相的研究,还研究了把离子液体和碳纳米管一起作为混合气相色谱固定相[11],以及把手性离子液体和纤维素三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)作为混合气相色谱手性固定相[12]。

2007年齐美玲[13]在Armstrong的实验室使用双阳离子液体GC固定相分离了茴香精油的组成,并比较了单个双阳离子液体、混合双阳离子液体、HP-5MS;和HP-I NNOWax分离茴香精油组成的情况,见色谱图2。

2008年Breitbach等[14]用线性溶剂化参数考察了季膦盐类离子液体的分离性能以及在GC中

a1混合双阳离子液体GC固定相;b1单独离子液体G C固定相;

c1HP-5MS GC固定相;d1HP-IN NOWax固定相图2混合双阳离子液体GC固定相分离茴香精油

组成的色谱-质谱总离子流图

F ig.2Gas chromatography-mass spectrometry total ion

chromatograms for the analysis of fennel essential

oil on the four fused-silica capillary columns

的应用,并把离子液体GC固定相用于全二维气相色谱[15]。

波兰的Busze wski等[16]作了2008年以前离子液体在色谱和电迁移技术中应用的综述。

112环糊精衍生物GC固定相

环糊精及其衍生物于1987年开始用于对映异构体的分离,20世纪90年代初是环糊精及其衍生物作气相色谱固定相的大发展时期,有多篇文献综述发表,大量的研究合成中使用了多种环糊精衍生物作气相色谱固定相,积累了几百种手性化合物在各种环糊精衍生物固定相上的保留数据,为研究环糊精及其衍生物保留机理和实际应用分析提供了数据[17]。近几年研究的势头减弱,但是还是有一些新的文章,合成新的环糊精衍生物[18],或讨论环糊精衍生物固定相的保留机理[19]。研究环糊精及其衍生物作GC固定的先驱者之一的Schurig研究组[20]对非洞穴型糖类聚合物糊精衍生物作手性GC固定性进行了探讨,认为环糊精作为手性介质,它的洞穴并非决定性因素,链状糊精衍生物具有螺旋型结构,也具有半洞穴性,实验证明它也可以做为GC手性分离固定相使用,例如六[(1c-O,6-O)-特丁基二甲基甲硅烷基-(2,3-二-O,4d-O-乙酰基)]-七元麦芽糖(G7) (七元麦芽糖上的伯醇基先用特丁基二甲基甲氯硅烷(TBD MSCl)进行硅烷化,然后再把上面的仲醇基进行乙酰化)如下结构所示。用G7涂渍的色谱柱分离氨基酸对映体和六(2,3-二-O-乙酰基-6-O-特丁基二甲基甲硅烷基)B-环糊精柱(D7)分离色谱比较的情况如图3所示。

国内袁黎明等[21]把全甲基B-环糊精(A)和

全戊基B -环糊精(B)混合固定相涂渍成毛细管柱(AB),发现柱AB 的分离能力优于单一色谱柱A 或柱B 。

2 色谱柱厂家研制新的商品GC 毛细管柱

近年新的商品GC 毛细管柱主要由色谱柱厂家研制,在国内销售GC 毛细管色谱柱的著名厂家有安捷伦公司(Agilent)、奥泰公司(Alltech)、瑞斯泰克公司(Restek)、SGE 公司、萨帕克公司(Su -pelco)、瓦里安公司(Varian)和泽伯隆公司(Ze -bron)。这些公司不断推出各种高性能的商品毛细管柱。

211 耐高温GC 毛细管柱

由于要分析一些高沸点的复杂混合物,如石油、甘油三酸酯等。一般来说聚硅氧烷类固定相涂渍毛细管柱表现出好的稳定性,但是它们的稳定性决定于取代基,由甲基和苯基取代的聚硅氧烷类固定相,在GC 中可以使用到350e ,而由氰基取代的聚硅氧烷类固定相只能到260e ,要分析像石油中的沥青样品需要柱温到420e 的非极性色谱柱。在聚硅氧烷主链中引入强直性链段,减少聚硅氧烷链回咬形成稳定的环状硅氧烷,提高它的高温稳定性,多年来人们研究了往聚硅氧烷主链中引入亚芳基、十硼碳烷基、二苯醚等基团(结构如下所示)可以明显提高它的热稳定性。所以各个生产GC 毛细管柱的厂家几乎都使用了这一类技术,制造出多种耐温到420e 以上的的非极性GC

毛细管色谱柱。

主链

中嵌入亚芳基的聚硅氧烷固定相

主链中嵌入二苯醚基的聚硅氧烷固定相

主链中嵌入十硼碳烷基的聚硅氧烷固定相

如Agilent 公司的DB 5ms,结构如右上所示。其他公司类似的色谱柱有Rtx -5ms (Restek)、PTE -5(Supelco )、CP -Sil8低流失MS (Varian)、BPX -5(SGE)、AT -5ms(Alltech)、ZB -5HT Inferno(Zebron)。

这类色谱柱是用于GC -MS 通用性耐高温低流失

毛细管色谱柱,可经受300e 以上到350e 的操作温度(程序升温)。

Agilent 公司专门标明为耐高温的色谱柱,如DB -1ht(100%甲基聚硅氧烷),DB -5ht(5%-苯基甲基聚硅氧烷)(可使用到400e ),DB -17ht(可使用到365e )。

Varian 公司的VF -5ht UltiMetal TM 的使用温度到450e 。ZB -5HT Inferno 使用温度到430e 。SGE 公司从20世纪80年代到现在一直推荐他们的可以耐温到480e 的HT -5色谱柱,这种色谱柱使用了主链中嵌入十硼碳烷基的聚硅氧烷固定相,可用于石油模拟蒸馏的分析。212 低流失高惰性GC 毛细管柱

低流失高惰性GC 毛细管柱一直是各个公司竞相研制和提高其性能的一种常用GC 毛细管柱,Agilent 公司在2008年推出超强惰性毛细管气相色谱柱[22]

,使用最新的柱工艺制备适应于检测高活性化合物痕量分析,以提高灵敏度,得到尖锐的峰形,为了检验这种高惰性GC 毛细管柱,Ag-i

lent 公司使用了更为苛刻的检测试剂,见下表2。

表2 Agilent 公司更为严格的超强测色谱柱惰性的

混合物[22]

Tab.2 Agilent c s strong test probe mi xture for colu mn

inert test

测试样品在色谱柱上的纳克量

测试的柱功能

1 1-丙酸1碱性

2 1-辛烯015极性

3 n -辛烷015烃类标记物

4 4-甲基吡啶1活性

5 n -壬烷1烃类标记物

6 三甲基磷酸酯1活性

7 1,2-戊二醇1硅醇基

8 n -丙基苯

1烃类标记物9 1-庚醇1硅醇基10 3-辛酮1极性11 n -癸烷

1

烃类标记物

Restek 公司多年来也致力于研制新型低流失GC 毛细管柱,如Rxi TM -5ms 超低流失GC 色谱柱[23],用于GC -MS 的分析,和其他同类型色谱比较,其流失量最小,见图4。

Varian 公司也推出低流失的亚芳香基Factor Four 系列色谱柱[24],VF -5ms 柱相当于5%苯基,95%二甲基聚硅氧烷,在325e 下流失指标为

图4 Restek 公司Rxi TM -5ms 超低流失GC 色谱柱的

流失图

Fig.4 The bleed profiles of Restek c s Rxi TM

-5ms ul tra

low bleed colu mn

1pA(30m,0125mm,0125L m 规格)。弱极性VF -5ms 固定相比VF -1ms 的极性稍高,对芳香族组分

的选择性比VF -1ms 要好。VF -5ms 柱适合于分析非极性组分,也可以应用于醇类、胺类、芳香烃等的分析。

213 专用GC 毛细管色谱柱

各个公司针对特殊用途专门制造了针对性很强的专用GC 毛细管色谱柱,专门用于特定领域。例如石油模拟蒸馏,水中可挥发性、半挥发性有机物,农药残留,炸药等。专用GC 毛细管色谱柱的品种各个公司有很多产品,这里只讲几种重要的品种。

21311 用于石油模拟蒸馏的的毛细管柱

如Agilent 公司的DB -HT Sim Dis,由全二甲基聚硅氧烷涂渍而成,温度上限为430e ,蒸馏范围为C 6到C 110用这种色谱柱分离的色谱如图5

所示。

色谱柱:DB -HT Sim Dis,5m @0153mm 内径,0115L m J &W 序号:145-1001

载气:氦18mL/min,35e 测量

柱箱:-30~430e 以10e /min 升温,430e 保持5min 汽化室:PTV,550~450e 以2e /s 升温,

015L m of about 2%n -paraffins in CS 2

检测器:FID,450e ,氮作尾吹气15mL/min

图5 DB -HT Sim Dis 色谱柱分离烃类的色谱Fig.5 The separation chromatogram of hydrocarbon

using DB -HT Sim Dis colu mn

Restek 公司[24]用于石油模拟蒸馏的分析的

耐高温色谱柱MXT o R -1H T Sim Dist 和MXT o R

-1Sim Dist 是全二甲基硅氧烷涂渍的;而MXT o R -500Sim

Dist 是用十硼碳烷基的聚硅氧烷固定相涂渍的,可以使用到430e 。

其他一些公司也有类似的用于石油模拟蒸馏的色谱柱,如Petrocol 2887(Supelco)可以使用到

350e ,Petrocol EX2887(Supelco )可以使用到

380e 。

21312 用于环境污染物分析GC 毛细管柱

各个色谱柱生产商都推出了各种各样用于环境污染物分析的GC 毛细管柱,典型的如Agilent 公司的DB 608,是专为有机氯农药和多氯联苯分析而设计的色谱柱,适应于美国EPA 方法608、508、8080的使用,使用温度范围(等温/程序升温)40~260/300e ,根据Poole 研究DB 608相当于含有50%~65%苯基的聚甲基硅氧烷。类似的色谱柱有SPB -608(Supelco)、BPX -35(SGE)。Agilent 公司的DB 624是针对EPA 方法50212设计的,使用于EPA 方法50113、50212、50311、52412、601、602、8010、8015、8020、8240、8260使用温度范围(等温/程序升温)-20~260e ,用于分析水中挥发和半挥发性有机物的专用色谱柱。据Poole 研究DB624相当于DB 1301(含6%氰丙基苯基的聚甲基硅氧烷),与这一色谱柱类似的有AT -624(Alltech)、Rtx -624(Restek)、SPB -624(Supelco)、VF -624ms(Varian)、ZB -624(Zebron)。Agilent 公司的DB -XLB 是专用于分析像多氯联苯类混合物的高温低流失色谱柱,其他公司也有类似的专用色谱柱,Restek 公司的Rxi o

R -XLB 。DB -XLB 柱不知其组成,根据Poole 等的研究类似于SE -54,但是它的定向力和氢键力大于SE -54,有其特殊性。二因是重要的污染物,因而有些公司专门研制了分析这类混合物的GC 色谱柱,如Agilent 公司的DB -Dioxin 柱是专为分析多氯代二苯并二

因(PCDDs)和二苯并呋喃(PCDFs)而设计的色谱柱,它可以在一次分析中分离出2,3,7,8-TCDD

和2,3,7,8-TCDF 。Restek 公司的Rtx -Dioxin 和Rtx -Dioxin2也是专门用于二

因分析的色谱柱,

据Poole 研究两者的固定相是含有5%苯基的主链中嵌入亚芳基的共聚硅氧烷。

21313 用于其他方面的专用GC 毛细管柱

DB -ALC1、DB -ALC2(Agilent)和Rtx -BAC1、Rtx -B AC2(Restek)专为血醇分析的谱柱,使用Rtx -B AC1、Rtx -BAC2色谱柱可以在3min 内完成分析,

见图6

。Rtx o

R -BAC1柱30m,0153mm ID,310L m(cat 1#

18001)

Rtx o R

-BAC2柱30m,0153mm ID,210L m(cat 1#18000)

(a)Rtx o R -BAC1柱;(b)Rtx o

R -BAC2柱

110mL 血醇混合物顶空进样样品湿度:单种化合物含011%柱箱温度:40e

汽化室和检测室温度:200e 线流速:80cm/s set &40e FID 灵敏度:1128@10

-10

AFS

1.甲醇;

2.乙醛;

3.乙醇;

4.异丙醇;

5.丙酮;

6.n -正丙醇

图6 使用Rtx -BAC1,Rtx -BAC2色谱柱分离血醇

样品的色谱

Fig.6 Blood alcohol analysis chromatogram using

Rtx -BAC1,Rtx -BAC2colu mns

Varian 公司专门设计了分析滥用药物分析的色谱柱VF -DA 色谱柱,对微量滥用药物残留有很好的回收率,

没有公布这种色谱柱所用的固定相。

11硝基苯;212-硝基甲苯;313-硝基甲苯;414-硝基甲苯;51硝酸甘油;611,3-二硝基苯;712,6-二硝基甲苯;812,4-二硝基甲苯;913,4-二硝基甲苯(内标);1011,3,5-三硝基苯;111三硝基甲苯;121PETN;131RD X;

1414-氨基-2,6-二硝基甲苯;1513,5-二硝基苯胺;1612-氨基-4,6-二硝基甲苯;171telryl;181HMX

图7 使用Rtx -TNT 色谱柱分离18种常见炸药的色谱Fig.7 The chromatogram of 18common explosives

using Rtx -TNT column

Restek 公司专门设计了分析炸药TNT 类炸药的GC 色谱柱Rtx -TNT,分离18种常见炸药,其中把

tetryl(特屈儿)HMX(奥克托金)能够很好地出

峰是不容易的,但是它没有把二硝基和三硝基甲苯的12个位置异构体分离开,而使用OV -225毛细管柱却可以把二硝基和三硝基甲苯的12个位置异构体达到基线分离开[25]。

Varian(Chrompak)公司生产的一款键合PEG 毛细管柱CP -Wax -57具有独特的性能,被白酒分

析专家给予好评,在白酒分析中它不仅可以使乙酸乙酯和乙缩醛得到很好的分离,而且其他组分也得到分离。

其实各个公司的专用柱也是某些通用固定相做一些特殊制作适应于某些具体对象的应用,例如Supelco 公司有许多专用柱,如SCA -5,实际从基本固定相它相当于SE -54,但它是制造专为适应

植物甾醇类物质的分析。PTE -5也是类似SE -54,但它是专为半挥发性污染物分析用的,适合与EPA 方法625、1625、8270之用。上面提到的CP -Wax -57柱是聚乙二醇经特殊制做专用色谱柱。3 使用频率最高的GC 毛细管柱

气相色谱发展的半个多世纪里,研究过的GC 固定相有一千多种,由于毛细管柱几乎取代了决大部分填充柱,以毛细管柱的高柱效弥补了对固

定相分离因子的不足,所以常规使用的毛细管柱品种大大减少。20世纪80年代就把毛细管柱用固定相集中到5类固定相,主要是各类聚硅氧烷 表3 5类典型气相色谱固定液的使用情况频率

Tab.3 The frequency of application of 5typical GC

stationary phases

类别固定相

使用情况/%毛细管柱填充柱

1聚二甲基硅氧烷55502聚乙二醇

27443

5%苯基聚甲基硅氧烷

50%苯基聚甲基硅氧烷

2521152947%氰基,7%苯基聚甲基硅氧烷25%氰基,25%苯基聚甲基硅氧烷996135

50%三氟丙基聚硅氧烷

4

9

表4 在100篇GC 论文使用的固定相类型Tab.4 The types of GC stationary phases used in

100papers published in China

使用的固定相在100篇GC 论文所占的百分数/%

100%二甲基聚硅氧烷245%苯基二甲基聚硅氧烷34聚乙二醇类

15

和聚乙二醇类化合物[26],见表3。作者在21世纪初所做的统计(随机检索100篇GC发表论文考察其所使用的固定相)也与上述报道相近,只是5%苯基聚甲基硅氧烷超过了聚二甲基硅氧烷[25],见表4。

20世纪甚至21世纪初人们所使用的毛细管GC柱有1/3不是几个大公司生产的商品GC色谱柱,而最近几年在发表的文献中几乎都使用了几个大公司生产的商品GC色谱柱。作者随机检索了Elsevier公司出版的1700多种期刊中60篇GC 论文所使用的色谱柱进行了统计,见表5。对我国的5分析化学6和5色谱6杂志2007和2008年发表的GC论文中使用的色谱柱统计见表6。

表560篇国外GC论文所使用的色谱柱固定相的类型注Tab.5The types of GC stationary phases used in

60papers publi shed abroad

使用的固定相60篇国外GC论文中

各固定相所占的数量各固定相所占的百分数/%

100%二甲基聚硅氧烷711130 5%苯基二甲基聚硅氧烷3861130

聚乙二醇类711130

其他1016110注:这些论文所使用的色谱柱都是几个大公司的商品柱。

表672篇5分析化学6和5色谱6杂志2007和2008年发表的GC论文中使用的色谱柱注

Tab.6The types of GC stationary phases used in

72papers pubpished in Chinese Analytical Chemistry

and Chinese Chromatography between2007and2008

使用的固定相72篇GC论文中种各

固定相所占的数量

各固定相所占

的百分数/%

100%二甲基聚硅氧烷912150

5%苯基二甲基聚硅氧烷4055150

聚乙二醇类33170

其他2027180注:这些论文所使用的色谱柱都是几个大公司的商品柱。

作者对近年国内进行农药残留分析所使用的毛细管色谱柱固定相类型作了统计,在108篇农残分析使用的毛细管色谱柱固定相见表7。

表7在108篇农残分析论文中使用的固定相

Tab.7The types of GC stationary phases used in

108papers about trace pes ticides analysis

毛细管色谱柱固定相在108篇论文中所占的百分比/% BD-5(和类似色谱柱)34

DB-1701色谱柱18

DB-1色谱柱10

DB-17色谱柱104结论

411GC色谱柱已经是一个成熟的技术,所用固定相主要是带有各种基团的聚硅氧烷,近年新研究的固定相主要有常温离子液体和各种环糊精的衍生物。

41220世纪70~90年代GC毛细管色谱柱柱工艺的研究主要在学校和研究机构进行,而近几年GC毛细管色谱柱的研究和改进集中在色谱柱厂家进行,并立即成为商品柱。

413近年GC分析所用的色谱柱大都使用毛细管柱,并趋向于使用商品GC毛细管柱。商品色谱柱中使用最多的是以含5%苯基的聚甲基硅氧烷色谱柱(如DB-5ms、HP-5ms、VF-5ms、Rtx-5ms、PTE-5、CP-Sil8、B PX-5、AT-5ms、ZB-5HT等)。

参考文献:

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Recent advances of capillary gas chromatographic columns FU Ruo-non g(Chemistry Department,Beijing Institute of Sc-i ence and Technology,Beijing,China),Huaxue Shiji,2009,31 (3),183~190

Abstract:The recent advances and feature of capillary gas chro-matographic columns were briefly described.Because of the field of GC column technology is still considered a mature science,it leads to relatively few research programs that are active in this area.In the research of stationary phases,the room temperature ionic liquids continued its develop ment and the modified cy-clodextrins were another project of GC stationary phases being studied.In last century the investigation of gas chromatographic columns were carried out in academies and universities,but in re-cent years these studies were accomplished in manufacturing plants and were quickly turned in to market commodity.T oday a lot of chromatographers prefer to use commercial capillary GC columns rather than the home-made ones.Most of commercial capillary GC columns used are those containing5%phenyl poly-dimethylsiloxane.

Key words:capillary GC column;s tationary phase;ionic liq uid; phenyl polydi methylsiloxane

5化验员基础知识问答6

该书2003年11月由化学工业出版社出版,至2006年已作了第三次印刷。本书紧紧围绕化验分析工作中的重点难点,采用问答形式并配以必要图表,突出各种标准和法规在化验分析工作中的应用,强调了基本理论、基本操作通用性和规范化。本书内容包括基础知识、常用标准物质和溶液;滴定法、重量法、比色法、分光光度法(包括可见光、紫外光、红外光)、比浊法、原子吸收和火焰发射光谱法、电化学分析法、色谱法、物理常数检验法;产品外观、气味、粒度、色度、白度、浊点、平均聚合度和数均分子量的测定。

定价32元/本,邮费:5元,共37元。

气相色谱-DBFFAP毛细管柱测定工作场所空气中1,4—丁二醇

气相色谱-DBFFAP毛细管柱测定工作场所空气中1,4—丁二醇 发表时间:2014-04-28T14:56:15.513Z 来源:《中外健康文摘》2013年第44期供稿作者:罗诚程剑盛荣健轩杰 [导读] 为了满足现场测定的需要,可用活性碳管采样,便于携带,方法简单,快速,灵敏。 罗诚程剑盛荣健轩杰(江苏省南京鼓楼医院集团仪化医院预防保健中心 211900) 【摘要】目的:建立工作场所空气中丁二醇的采样和测定方法。方法:用活性碳管采样,气相色谱仪测定。结果:方法的检出限为0.4μg/ml,当标准溶液浓度为50~400μg/ml时,相对标准偏差为4.6%~1.5%,相关系数为0.999。测定范围为50~400μg/ml。活性碳管解吸效率为88%~95%。样品在采样管中能稳定7d。结论:测定的各项指标均符合“工作场所空气中有毒物质监测研究规范”和劳动卫生检测的要求。 【关键词】丁二醇甲醇气相色谱仪超声解吸仪 【中图分类号】R122.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085(2013)44-0271-02 化学物质:1,4-丁二醇(简称BDO)CH2OH-CH2-CH2-CH2OH是一种重要的有机和精细化工原料,它被广泛应用于医药、化工、纺织、造纸、汽车和日用化工等领域。由BDO可以生产四氢呋喃(THF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、γ-丁内脂(GBL)和聚氨酯树脂(PUResin)、涂料和增塑剂等,以及作为溶剂和电镀行业的增亮剂等。目前检测1.4-丁二醇的方法有:玩具材料中1,4-丁二醇的检测方法气相色谱-质谱法。为了满足现场测定的需要,可用活性碳管采样,便于携带,方法简单,快速,灵敏。 1 仪器 活性碳管(溶剂解吸型),分别装100 mg/50 mg活性炭。采样器,流量范围:0~1L /min解吸管2ml。气相色谱仪。 1.1试剂丁二醇(分析纯)标准溶液配制:称取一定量的丁二醇,用10%甲醇溶解并定量。计算溶液中丁二醇的浓度,临用前用10%甲醇稀释成400μg /ml浓度的标准溶液。 2 样品的采集、运输和保存。现场采样按照GBZ 159执行 2.1短时间采样:在采样点,打开活性碳管两端,以500ml/min 流量采集15min空气样品。 2.2长时间采样:在采样点,打开活性碳管两端,以50ml/min 流量采集2~8h空气样品。 2.3个体采样:打开活性碳管两端,佩戴在采样对象的前胸上部,尽量接近呼吸带,以50ml/min 流量采集2~8h空气样品。 3 分析步骤 3.1对照试验:将活性碳管带至采样点,除不连接采样器采集空气样品外,其余操作同样品,作为样品的空白对照。 3.2样品处理:将采过样的活性碳前后段分别倒入溶剂解吸瓶中,加入2.0ml 解吸液,封闭后,超声解吸30min。解吸液供测定。若样品液中待测物的浓度超过测定范围,可用解吸液稀释后测定,计算时乘以稀释倍数。 3.3气相色谱仪操作条件毛细管柱:DBFFAP(30m×0.25mm×0.25um);毛细管柱流速5ml/min;毛细管柱压力28.931psi;毛细管柱平均流速78.448cm/sec。进样口:加热器220℃;压力28.931psi;隔热吹扫流量3ml/min;模式:不分流;柱箱温度210℃;保持5min。检测器300℃。氢气:30ml/min;空气:400ml/min;尾吹25mL/min. 3.4样品测定:用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照解吸液,测得的样品峰高或峰面积值减去空白对照的峰高或峰面积值后,由标准曲线得丁二醇的浓度(μg/ml)。 3.5标准曲线的绘制:用10%甲醇稀释标准溶液成0.0μg/ml、50.0μg/ml、100.0μg/ml、200.0μg/ml、400.0μg/ml丁二醇标准系列。参照仪器操作条件,将气相色谱仪调节至最佳测定状态,分别进样1.0ml,测定各标准系列。每个浓度重复测定3次。以测得的峰高或峰面积均值对相应的丁二醇浓度(μg/ml)绘制标准曲线。 3.6计算按下公式计算空气中1.4丁二醇的含量 2(c 1+c2)v C = ———————— Vo D 4 讨论 4.1方法的检出限。在本法选定的最佳测定条件下,方法的检测限为0.4μg /ml,最低检测浓度为0.4mg/m3 (采样体积为7.5L) 4.2活性碳管解吸效率试验。取18支碳管,加入高低(10mg,5mg)浓度的丁二醇,放置过夜,供其平衡。测得解吸效率为88% ~95%。 4.3线性范围。本法的线性范围是0~400mg/L,当采样体积为7.5升时相当空气中丁二醇浓度0~40mg/m3。 4.4稳定性试验。标准溶液在室温放置可保存15d。冰箱可放置1个月 4.5方法精密度。取50、100、2000mg/L三个浓度分别重复测定5次,其相对标准偏差分别为3.6%、2.7%、2.1%。 4.6干扰试验。在生产现场,存在1.3丁二醇,苯醚,乙醛,1.2-乙二醇等均不干扰其测定。 5 小结 毛细管柱检测空气中丁二醇时所用时间一般都要4分钟左右走完所有的色谱峰,主峰一般在平均2.5分钟左右出现,所以做低浓度丁二醇时,一定要分清楚是否是1,4-丁二醇,可根据出峰时间点作出判断,一般1,3丁二醇出峰时间比1,4丁二醇快一些。还有关于分流是否打开也做了研究。建议不开分流峰形也很稳定并且灵敏度很高。还可以根据色谱柱流速的大小调节出峰的快慢,这次研究因色谱柱原因最高可以调节流速为5ml/min。出峰时间在4min以内。可根据仪器性能的不同适当调节。 参考文献 [1]中国卫生检验杂志2008年10月第18卷第10期Chinese Joumal of Health Laboratory Technology,Oct 2008:Vol 18 No 10 [2]Deborah L Zvosec,Stephen W Smiht ,J Rod MeCutcheon,et al Adverse events ,including death ,associated with the ues of 1.4-Butancdiol [J].N Eng J Med ,2001, (344):87-94 [3]Roopa Kapadia ,Mark Bahlke ,Timath J ,Maher .Detection of r-hydroxybutyrale in striatal microdialysates following peripheral 1.4-butanedionl administradion in rats [J] .Life Sei ,2007,80(11):1046-1050

气相色谱毛细管柱使用知识

气相色谱毛细管柱使用知识 气相色谱毛细管柱因其高分离能力、高灵敏度、高分析速度等独特优点而得到迅速发展。随着弹性石英交联毛细管柱技术的日益成熟和性能的不断完善,已成为分离复杂多组分混合物、及多项目分析的主要手段,在各领域应用中大有取代填充柱的趋势。现在新型气相色谱仪、气相色谱-质谱联用仪基本上都是采用毛细管色谱柱进行分离分析。但是,毛细管色谱柱柱内径较小,固定液的膜薄,用于食品中残留物分析时,若使用不当,色谱柱性能很快就会下降。 毛细管柱只能安装在配有专用毛细管柱连接装置的气相色谱仪上。现在购买仪器时最常规的配置是配毛细管分流/不分流进样口。 毛细管色谱柱的类型 毛细管色谱柱的类型有很多种,但目前最常用和商品化的,是开口熔融石英交联毛细管色谱柱。下面介绍此类毛细管色谱柱的性能特点。 一、熔融石英毛细管柱 (1) 熔融石英毛细管柱材料 现在市售商品化的气相色谱用毛细管柱几乎都是由熔融石英制作的,简称石英毛细管柱。制作毛细管柱用的石英纯度非常高,几乎无其它杂质。它具有熔点高(近2000℃)、热膨胀系数低、化学稳定性好和抗张强度高等特点,是制备毛细管柱的理想材料。

毛细管柱内壁存在有许多具有吸附活性的基团,这些基团的存在直接影响固定相涂渍效果,所以,在涂渍固定相之前,柱表面必须经过适当预处理,以期得到较高的柱效和对称的色谱图形。 (2) 石英毛细管柱的聚酰亚胺外涂层 石英毛细管柱很脆,只有在毛细管柱外涂一层聚酰亚胺保护材料后才具有很好的弹性,在使用这样的色谱柱时应十分小心,避免将聚酰亚胺涂层损坏,导致毛细管柱易折断。 通常商品毛细管柱出厂时都固定在一个金属丝制作的柱架上,柱架的直径与毛细管柱的直径成正比,即:毛细管柱的直径越大,固定架的直径也就越大。对于0.53mm 内径的毛细管柱,过度弯曲很容易折断,使用安装时要格外小心。 石英毛细管柱外涂层还有采用镀铝膜的,这类柱子适用于高温分析。但日常分析工作中使用较少,这里不作详细介绍。 二、液体固定相 将固定相均匀涂渍在毛细管柱的内壁,制成壁涂型毛细管柱,这类毛细管柱属非交联型毛细管柱。现在只有少部分的非交联固定相的毛细管柱在使用。非交联毛细管柱的固定相容易流失,不能清洗,因此使用寿命较短,但制作成本较低,涂渍相对较容易,往往在毛细管柱研制前期过程中采用此方法。在使用这类毛细管色谱柱时,应注意使用温度不要超过液体固定相的最高使用温度。建议不要在气相色谱-质谱联用仪上使用。 三、交联固定相 现在市售的商品毛细管色谱柱基本上均采用交联技术,将固定相与石英表面结合起来,在毛细管柱表面形成一层不溶的类似橡胶的非常稳固的涂层。被交联的固定相与涂渍的固定相相比,流失低,抗污染,热稳定性好,使用寿命长。

常用毛细管色谱柱对应表

毛细管柱应用范围及使用温度 一、SPB-1型非极性柱(键合,聚二甲基硅氧烷) 对照品牌:HP-1,DB-1,BP-1,CP-SIL 5CB,UItra-1,007-1,RTx-1,AT-1 类似固定相:SE-30,SP-2100,OV-1,OV-101 使用温度:-60℃-320℃ 应用范围:烷烃,芳烃,多环芳烃,醇,酚,酮,酯,醛,胺,卤代烃,吡啶,糖衍生物,氨基酸衍生物,维生素衍生物,镇痛药,农药,溶剂,胆固醇,香料,咖啡,食品添加剂等 二、SPB-5型弱极性柱(键合,5%苯基,95%甲基聚硅氧烷) 对照品牌:HP-5,DB-5,BP-5,CP-SIL 8CB,UItra-2,007-2,RTx-5,AT-5 类似固定相:SE-54,SE-52,OV-73 使用温度:-60℃-320℃ 应用范围:烷基苯,多环芳烃,醇,酚,酮,脂肪酸酯,苯二甲酸酯,硝基芳烃,芳胺,烷基胺,联苯胺,卤代烃,多氯联苯,糖类衍生物,维生素衍生物,有机酸,镇痛药,农药,抗组胺药,溶剂,生物碱,防腐剂,香料等

三、SUPELCOWAX 10型极性柱(键合,聚乙二醇二万) 对照品牌:HP-Wax,DB- Wax,BP-20,CP- Wax 52CB,HP-INNO Wax,AT- Wax 类似固定相:PEG-20M,CARBOWAX-20M 使用温度:35℃-280℃ 应用范围:低沸点芳烃,醇,酮,酯,醛,醚,乙二醇,丙二醇,甘油,吡啶,胺,亚硝胺,卤代烃,胆汁酸衍生物,冰片,薄荷,精油,香料,酒,苯乙烯,茶,溶剂等 四、SPB-50型中等极性柱(键合,50%二苯基,50%二甲基聚硅氧烷) 对照品牌:HP-50,HP-17,DB-17,007-17,RTx-50,AT-50 类似固定相:OV-17,SP-2250 使用温度:30℃-310℃ 应用范围:烷烃,低沸点芳烃,多环芳烃,醇,甘油三酸酯,喹啉,卤素化合物,精油,香料,农药,酯,镇痛药,除草剂等 五SPB-1701型中等极性柱(键合,14%氰丙基,86%二甲基聚硅氧烷) 对照品牌:HP-1701,DB-1701,007-1701,RTx-1701,AT-1701,BP-10,CP-Sil 19CB 类似固定相:OV-1701,SP-2250 使用温度:室温-280℃ 应用范围:醇,卤素化合物,有机氯农药,酸性药物,有机磷,除草剂等

气相色谱柱和毛细管柱结构特点

气相色谱柱和毛细管柱结构特点,它们有什么不同点,主要是结构上,还有实验应用上,一定详细,谢谢啊 最佳答案 气相色谱柱分填充柱和毛细管柱。填充柱的填料可以是多孔性粒状系缚剂或在惰性载体颗粒表面均匀的涂敷一层很薄的固定液膜。填充柱常用内径2-5mm,长0.5-10m的金属管或玻璃管。填充柱制备简单,可供选用的载体、固定液、吸附集种类很多,因而具有广泛的选择性,有利于解决各种各样组分的分离分析问题,应用比较普遍。此外,填充柱的样品负荷量大,可用于制备色谱其缺点是柱渗透性较小,传质阻力较大,柱子不能过长,因而分离效率较低。柱效的选择问题,视试样组分而定,许多分析并不需要很高的分离效率,因此填充柱仍有其广泛的应用前景。如工业废水中硝基苯的分析、苯系物的分析等用填充柱气象色谱法足以满足分析要求。现在的填充柱一般只分析气体用。毛细管柱则又可分为空心毛细管柱和填充毛细管柱两种。空心毛细管柱是将固定液直接涂在内径只有0.1~0.5mm的玻璃或金属毛细管的内壁上,填充毛细管柱是近几年才发展起来的,它是将某些多孔性固体颗粒装入厚壁玻管中,然后加热拉制成毛细管,一般内径为0.25~0.5mm。 气相色谱柱选择指南 1)柱长度的选择 分辨率与柱长的平方根成正比。在其他条件不变的情况下,为取得加倍的分辨率需有4倍的柱长。较短的柱子适于较简单的样品,尤其是由那些在结构、极性和挥发性上相差较大的组分组成的样品。 一般来说: 15m的短柱用于快速分离较简单的样品,也适于扫描分析; 30m的色谱柱是最常用的柱长,大多数分析在此长度的柱子上完成; 50m、60m或更长的色谱柱用于分离比较复杂的样品。 应该注意,柱长增加分析时间也增加。 2)柱内径的选择 柱径直接影响柱子的效率、保留特性和样品容量。小口径柱比大口径柱有更高柱效,但柱容量更小。 0.25mm:具有较高的柱效,柱容量较低。分离复杂样品较好。 0.32mm:柱效稍低于0.25mm的色谱柱,但柱容量约高60%。 0.53mm:具有类似于填充柱的柱容量,可用于分流进样,也可用于不分流进样,当柱容量是主要考虑因素时(如痕量分析),选择大口径毛细管柱较为合适。 3)液膜厚度的选择 液膜厚度影响柱子的保留特性和柱容量。厚度增加,保留也增加。 0.1~0.2μm :薄液膜厚度的毛细管柱比厚液膜的毛细管柱洗脱组分快,所需柱温度低,且高温下柱流失较小,适用高沸点的化合物的分析。 0.25~0.5μm :常用的液膜厚度。 厚液膜:对分析低沸点的化合物较为有利。

安捷伦公司毛细管色谱柱

安捷伦公司毛细管色谱柱 安捷伦公司的毛细管色谱柱自从Agilent公司合并了JW公司后其品质已达到世界一流水准就连它的价格也和DB系列完全一致。 HP-1-二甲基聚硅氧烷柱 说明:这是最常用的非极性键合固定相,HP-1(二甲基聚硅氧烷),具有极好的热稳定性并且在高温下流失很小,具有低的检测限 相似的固定相:DB-1,Rtx-1,SPB-1,CP Sil5CB,MDN-1,DB-1h.t.,AT-1007-1 恒温/程序升温温度范围:-60至325/350℃,-60至300/320℃0.53内径,-60至260/280℃>2.0mm 液膜 应用:胺类、烃类、农药、多氯联苯、酚类、含硫化合物 HP-125m,0.20mm,0.33um HP-130m,0.32mm,0.25um HP-115m,0.25mm,0.25um HP-130m,0.32mm,1.0um HP-130m,0.25mm,0.25um HP-160m,0.32mm,0.25um HP-160m,0.25mm,0.25um HP-115m,0.53mm,1.5um HP-130m,0.53mm,2.65um HP-35-二苯基-65%-二甲基硅氧烷共聚物 说明:HP-35柱是用苯基取代甲基的聚硅氧烷固定相柱。EPA(美国环保暑)方法8081和UPS(美国药典)G-42中已经指定用此固定相。HP-35的中极性使其成为分析杀虫剂、除草剂、药物和胺的良好选择。 相似的固定相:DB-35,Rtx-35,SPB-35,AT-35,Sup-herb 等温/程序升温温度范围:-40至300/320℃40至280/300℃ 应用:芳氯物(Aroclors)、胺类、杀虫剂、药品 HP-3515m,0.25mm,0.25um HP-3530m,0.32mm,0.15um HP-3530m,0.25mm,0.25um HP-3530m,0.32mm,0.25um HP-35,60meter,0.25mm,0.25um HP-3530m,0.32mm,0.5um HP-FFAP(键合和改性的交联聚乙二醇) 说明:HP-FFAP柱主要特点是能够分析有机酸、游离脂肪酸或用于一些需要定量分析微量酸样品。这一固定相经过改性并具有很强惰性,适合于分析溶于水的酸,碳数高达C24的脂肪酸可以用此柱进行分析,而无需费时费钱的衍生化处理。HP-FFAP柱是交联又键合的色谱柱,可以避免在进水样是色谱柱被毁坏,操作在60℃到260℃之间,不需要事先进行预处理即可得到好的结果,此柱可以用溶剂冲洗,延长寿命。 相似的固定相:DB-FFAP Stabilwax,OP WAX58cb,Nukol SP1000D 等温/程序升温温度范围:60至240/250℃对0.35mm内径柱,60℃到230/240℃ 应用:磷类、醇类、醛类、酮类、腈类。 HP-FFAP25m,0.20mm,0.3um HP-FFAP,30m,0.32mm,0.25um HP-FFAP,30m,0.25mm,0.25um HP-FFAP30m,0.53mm,1.0um HP-FFAP25m,0.32mm,0.5um HP-PLOT分子筛色谱柱 说明:对于需要分离氩气和氧气而不用昂贵的低温冷却的应用实验中,选择厚膜HP-PLOT Molesieve/5A柱。对大部分应用来说,经济的厚膜柱比较理想,包括在不到10秒的常规空气检测和分析。薄膜柱可在次低温下分离氩气和氧气。 相似的固定相:CP Molesieve5A,GS Molesieve,RT-Msieve13X,Mol Sieve5A-PLOT 等温/程序升温温度范围:350℃ 应用:稀有气体,永久气体。

选择毛细管柱的几个指标

选择毛细管柱的几个指标 本部分介绍了毛细管柱的固定液、内径、柱长度和膜厚的内容。 一、固定液使用 固定相: AT SE-30,AT OV-1 组成100%甲基聚硅氧烷 极性非极性 应用碳氢化合物 同类型号DB(HP) -1、AC1、SPB-1、CPSIL5、DM-1、RT-1 使用温度50—300℃ 固定相: AT OV-101 组成100%甲基聚硅氧烷(胶体) 极性非极性 应用氨基酸、基油 同类型号HP-101、AC1 、SP-2100 使用温度0—350℃ 固定相: AT SE-52AT SE-54 组成5%苯基甲基聚硅氧烷,1%乙烯基5%苯基甲基聚硅氧烷 极性非极性 应用多核芳烃、酚、酯、碳氢化合物、药物、醇 同类型号DB(HP)-5、AC5、SPB-5、DM-5、CPSiL8、Rtx-5 使用温度50—350℃ 固定相: AT OV-1701 组成7%氰丙基7%苯基甲基聚硅氧烷 极性非极性 应用药物、醇、酯、硝基化合物 同类型号DB(HP)-1701、AC10、DB-1701、SPB-1701、RT-1701、CP-Sil 19CB 使用温度0—280℃ 固定相: AT XE-60 组成25%氰乙基甲基聚硅氧烷 极性中极性 应用酯、硝基化合物 同类型号DB (HP) -225、AC225 使用温度0—280℃ 固定相: AT OV-17 组成50%苯基甲基聚硅氧烷 极性中极性

应用药物、农药 同类型号DB(HP)-17、AC10 使用温度0—250℃ 固定相: AT FFAP 组成聚乙二醇—TPA改性 极性极性 应用酸、醇、醛、酯、腈、酮、基油 同类型号DB (HP) –FFAP、SP-1000、Supecl-NUKOL、AC20 使用温度50—250℃ 固定相: AT PEG-20M 组成聚乙二醇—20M 极性极性 应用 同类型号HP- Wax、DB-Wax、AC20 使用温度50—200℃ 固定相: AT 农残Ⅰ号AT 农残Ⅱ号 组成 极性 应用六六六、DDT等八种含氯农药拟除虫菊酯类、含磷类农药 同类型号SPB-608、HP-608 使用温度25—300℃ 二、毛细管柱内径 0.53mm 具有近似填充柱的负荷量,总柱效则远远超过填充柱。达到同样的分离度时,0.53mm大口径柱的分析时间显著快于填充柱。可方便的采用柱上进样或直接进样技术,适合于分析不太复杂的样品,是填充柱理想的替代柱。 0.32mm 柱效稍低于0.25mm常规柱,负荷量大于常规柱的60%,用特制注射针可做柱上进样。 0.25mm 最常用的内径规格。有较高的柱效,负荷量较低,必须分流进样或无分流进样。用于复杂多组份样品分析。 0.20mm 柱效高,负荷量低,流失较小,适合与质谱等灵敏检测器联用。 三、毛细管柱长度 5—12m 短柱:分离少于10个组份(不包含难分离物质对)的简单样品。 25—30m 中长柱:分离10—50个组份的样品。 50m 长柱:分离大于50个组份或包含有难分离物质对的复杂样品。 四、膜厚 0. 1—0. 2μm 薄液膜:低负荷量,高温下流失较小,适合于高沸点化合物的分析,适于配高灵敏检测器。 0.25—0.33μm 标准液厚:一般商品柱的标准液膜。 0.5—5.0μm 厚液膜:较高的样品负荷量,在高温下流失较大,适于分析低沸点样品。

气相色谱之色谱柱篇

气相色谱柱 学习完本单元你应该掌握: 解释和说明气相色谱中分析物和固定相之间的相互作用力。 针对不同的分析物和应用类型选择合适的色谱固定相。 针对不同应用类型选择合适的色谱柱规格。 理解如何调整色谱柱的物理参数,从而能在合理的时间内获得高质量的分离效果 掌握在实际操作中色谱柱的存放、安装和老化原则。 比较对照气相填充柱和气相毛细管的异同。 描述气相色谱作用力与保留时间的关系及分子间基本的相互作用力。 探讨各种不同种类的色谱固定相,以及选择固定相时的关键因素; 研究气相毛细管色谱柱的重要物理参数,以及与气相色谱保留时间、分离度和柱效率之间的关系 简述色谱柱流失以及降低柱流失的方法 正确安装色谱柱和老化操作 气相毛细管色谱柱 毛细管色谱柱出现在1958年9月Golay发表的专利中,但是从那 以后并没有被广泛使用,直到19世纪70年代后期才开始越来越流行。而现在绝大多数气相色谱仪使用毛细管色谱柱。空心毛细管柱是一个长且细的二氧化硅管在其内壁涂有固定相薄膜,膜的厚度非常薄,固定相一般包括聚合物液体、树脂、微粒或沸石。因此,将这种色谱柱称为涂

壁空心柱(WCOT),在所有气相色谱柱中分辨率及柱效率最高。这主要是由于毛细管色谱柱技术可以实现细长且均匀的固定相薄膜。 石英玻璃是生产涂壁空心毛细管色谱柱最好的材料,因为其可塑性强、化学惰性而且柱效率很高。当聚合物固定相完全“湿润”玻璃管,便在其内表面形成均匀的固定相薄膜。虽然使用的石英玻璃具有较高的抗拉强度,但是,石英管的管壁很薄,在实验室环境中也很容易被快速腐蚀或损坏。因此,在色谱柱的外表面涂有聚酰亚胺的保护层,可以使最高使用温度(硅胶柱)达到360℃左右。 在使用过程中若所需柱炉温度较高,可选用不锈钢包裹的石英柱。石英管的内表面用化学方法处理减小样品与管道之间的相互作用。所选用的试剂和涂层方法取决于管壁的固定相类型。大多数色谱柱需要进行硅烷化,即石英管表面的硅醇基(Si-OH)与一个硅烷试剂进行反应 (相关内容见钝化作用章节)。 气相色谱填充柱与毛细柱的比较 气相色谱填充柱通常用玻璃或不锈钢制成。填充柱由固定相涂层的二氧化硅颗粒(通常在30/40目到100/120目之间)填充而成,颗粒越小

气相色谱仪维护保养知识

气相色谱仪的维护保养知识 俗话说得好:没有不好骑的马,只有骑不好马的骑师。只有把GC当朋友,好好了解它的习性、掌握维护保养要领并坚持保养它才能服服帖帖听你的话。 GC主要有载气系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统共五个主要组成部分,要做好保养首先得先了解GC各部分构造以及可更换或清洁的零部件,这部分知识可参考各种GC产品使用说明书。 下面主要就GC各功能部分维护保养经验、要领一一列举: 一、载气系统: 载气系统主要包括气源(气体钢瓶或发生器)、减压阀、限流器、净化器、载气管路等部分,载气系统最主要的维护工作就是检漏,可采用厂家提供的检漏液或者自行配制肥皂水振摇起泡,涂抹在管路连接或阀等有缝隙的地方察看。卸下高压、低压表头检定过的国产减压阀大部分用不了多长时间就会发生泄漏。检漏工作应定期作,周期示实际情况而定。每次更换气瓶、减压阀等也需要检漏。需要注意的是,不要将载气管路长时间放空,应采用堵头堵住两端,尽量避免空气进入载气管路。在质谱应用中,如果拆卸过载气管路,可看到水峰(18)和氮气峰(28)等长时间下不来,此时可稍微拧松GC入口管路螺帽,开载气吹半个小时或更长时间。 净化器在载气系统中作用很大,可以帮助去除气体源中污染设备和影响分析结果的水分、烃类、氧气等等杂质。净化管有很多种选择,主要有氧气净化管、水分净化管、烃类净化管、综合净化管等等。除了部分水分及烃类净化管可以再生处理以外,一般均为一次性使用,寿命示实际情况而定。可再生类净化管一般有显色指示,根据指示确定是否需要再生处理,再生处理步骤为取出吸附剂,烘箱中加热烘烤,最后干燥冷却后重新填装连接管路。 二、进样系统(进样口): 目前各厂家GC进样口主要有填充柱进样口、分流/不分流柱进样口、PTV (温度可编程蒸发进样口) 、VI (挥发物接口) 、COC(冷柱头进样口) 、气体进样阀接 口 (气体样品)等多种进样口类型以及ALS(自动进样器) 、顶空进样、吹扫捕集进样等进样附件。其中主要以填充柱进样口、分流/不分流柱进样口应用最广,填充柱进样口主要在老的标准方法以及气体分析、大体积进样分析等应用中常用,目前主流的进样口主要为分流/不分流柱进样口,由于其分析要求一般比较高(如农残分析等),维护工作尤其重要,如维护不到位,其分析结果差异较大。

毛细管柱选择与各种毛细管柱介绍

一、固定液使用 固定相: AT SE-30,AT OV-1 组成100%甲基聚硅氧烷 极性非极性 应用碳氢化合物 同类型号DB(HP) -1、AC1、SPB-1、CPSIL5、DM-1、RT-1 使用温度50—300℃ 固定相: AT OV-101 组成100%甲基聚硅氧烷(胶体) 极性非极性 应用氨基酸、基油 同类型号HP-101、AC1 、SP-2100 使用温度0—350℃ 固定相: AT SE-52AT SE-54 组成5%苯基甲基聚硅氧烷,1%乙烯基5%苯基甲基聚硅氧烷极性非极性 应用多核芳烃、酚、酯、碳氢化合物、药物、醇 同类型号DB(HP)-5、AC5、SPB-5、DM-5、CPSiL8、Rtx-5 使用温度50—350℃ 固定相: AT OV-1701 组成7%氰丙基7%苯基甲基聚硅氧烷 极性非极性

应用药物、醇、酯、硝基化合物 同类型号DB(HP)-1701、AC10、DB-1701、SPB-1701、RT-1701、CP-Sil 19CB 使用温度0—280℃ 固定相: AT XE-60 组成25%氰乙基甲基聚硅氧烷 极性中极性 应用酯、硝基化合物 同类型号DB (HP) -225、AC225 使用温度0—280℃ 固定相: AT OV-17 组成50%苯基甲基聚硅氧烷 极性中极性 应用药物、农药 同类型号DB(HP)-17、AC10 使用温度0—250℃ 固定相: AT FFAP 组成聚乙二醇—TPA改性 极性极性 应用酸、醇、醛、酯、腈、酮、基油 同类型号DB (HP) –FFAP、SP-1000、Supecl-NUKOL、AC20 使用温度50—250℃

毛细管柱知识总汇

毛细管柱知识总汇 选择毛细管柱的几个指标 本部分介绍了毛细管柱的固定液、内径、柱长度和膜厚的内容。 一、固定液使用 固定相: AT SE-30,AT OV-1 组成 100%甲基聚硅氧烷 极性非极性 应用碳氢化合物 同类型号 DB(HP) -1、AC1、SPB-1、CPSIL5、DM-1、RT-1 使用温度 50—300℃ 固定相: AT OV-101 组成 100%甲基聚硅氧烷(胶体) 极性非极性 应用氨基酸、基油 同类型号 HP-101、AC1 、SP-2100 使用温度 0—350℃ 固定相: AT SE-52AT SE-54 组成 5%苯基甲基聚硅氧烷,1%乙烯基5%苯基甲基聚硅氧烷 极性非极性 应用多核芳烃、酚、酯、碳氢化合物、药物、醇 同类型号 DB(HP)-5、AC5、SPB-5、DM-5、CPSiL8、Rtx-5 使用温度 50—350℃ 固定相: AT OV-1701 组成 7%氰丙基7%苯基甲基聚硅氧烷 极性非极性 应用药物、醇、酯、硝基化合物 同类型号 DB(HP)-1701、AC10、DB-1701、SPB-1701、RT-1701、CP-Sil 19CB 使用温度 0—280℃

固定相: AT XE-60 组成 25%氰乙基甲基聚硅氧烷 极性中极性 应用酯、硝基化合物 同类型号DB (HP) -225、AC225 使用温度 0—280℃ 固定相: AT OV-17 组成 50%苯基甲基聚硅氧烷 极性中极性 应用药物、农药 同类型号 DB(HP)-17、AC10 使用温度 0—250℃ 固定相: AT FFAP 组成聚乙二醇—TPA改性 极性极性 应用酸、醇、醛、酯、腈、酮、基油 同类型号DB (HP) –FFAP、SP-1000、Supecl-NUKOL、AC20 使用温度 50—250℃ 固定相: AT PEG-20M 组成聚乙二醇—20M 极性极性 应用 同类型号 HP- Wax、DB-Wax、AC20 使用温度 50—200℃ 固定相: AT 农残Ⅰ号AT 农残Ⅱ号 组成 极性 应用六六六、DDT等八种含氯农药拟除虫菊酯类、含磷类农药 同类型号 SPB-608、HP-608 使用温度 25—300℃ 二、毛细管柱内径 0.53mm 具有近似填充柱的负荷量,总柱效则远远超过填充柱。达到同样的分离度时,0.53mm大口径柱的分析时间

毛细管气相色谱柱的使用及常见故障分析(精)

毛细管气相色谱柱的使用及常见故障分析 王波 (安徽省淮北市农业环境监测保护站淮北235000) 摘要根据多种毛细管气相色谱柱在国内外多种品牌的气相色谱系统的实际应用情 况,结合与其相关的文献资料,对毛细管气相色谱柱的使用及常见故障进行专业、细致 的分析与研究。 关键词气相色谱毛细管柱常见故障 现在的气相色谱系统中,毛细管色谱柱已被广泛的应用。大部分的检测工作可能只需几根柱子(OV-1、PEG-20M、OV-210)即可很好的完成,特别是大口径(0.53mm)柱的使用已逐步替代填充柱。掌握毛细管气相色谱柱的正确使用的方法,以及在其使用过程中故障处理的方法是非常必要的。 1 毛细管色谱柱的安装 在整个毛细管气相色谱中,柱子的安装尤为重要,柱子安装的好坏直接影响到检测结果。 1.1 毛细管柱与进样器的连接 对于分流进样,毛细管柱的入口端一定要伸过分流进样器的分流出口(见图1a),就是使毛细管柱的入口处于载气的高流速区域。如果毛细管柱的入口在分流进样器的分流出口以下(见图1b),处于载气的低流速区域,得到的色谱图就不理想,所以必须将毛细管的入口伸过分流进样器的分流出口,这样才会得到尖锐的峰形。对于分流/ 不分流进样,毛细管的入口应接到进样器的底部(见图1c),这样可以使汽化管中的样品完全进入柱子,也不会出现气流清洗不到的“死区”。 对于有些有特殊要求的气相色谱,毛细管气相色谱柱与进样器的连接,可以按仪器使用说明书的要求进行安装。 1.2 毛细管色谱柱与检测器的连接 在毛细管气相色谱柱连接到检测器之前,先接通载气,看一下柱子的出口是否有载气通过,(将柱子的出口浸入乙醇中看是否有气泡出现)如果没有载气从柱子出来,说明柱前的系统中有的地方漏气或柱子堵塞,应找出原因加以解决。然后将柱子的未端尽可能的伸到检测器(FID)的喷嘴以下的1~2mm 处,并使柱子的出口处于气流的最高流速区域(即氢气引入口以上),如果柱子不能直接伸到检测器的喷嘴下1~2mm 处,但必须伸到尾吹气入口的上部使柱子的末端处于气流的高速区域。

气相色谱的日常维护

气相色谱的日常维护 一、保证汽化室密封垫的气密性 1、进样口的硅橡胶垫的寿命与汽化室的温度有关,一般可以用数十次,硅橡胶垫漏气时会引起基线的波动,分析的重现性变差,从而使结果不准。 2、由于进样器穿刺过多,使硅橡胶垫碎屑进入汽化室,如果碎屑过多,高温时会影响基线的稳定,或者形成鬼峰。因此为保证分析的正常进行请经常更换密封垫和经常检查汽化室的气密性。 二、经常清理汽化室或衬管 1、由于长期使用,汽化室和衬管内常聚集大量的高沸点物质,如遇某次分析高沸点物质时就会逸出多余的峰,给分析带影响,因此要经常用有机溶剂清洗汽化室和衬管。 2、汽化室的清洗:卸掉色谱柱,在加热和通气的情况下,由进样口注入无水乙醇或丙酮,反复几次,最后加热通气干燥。 三、气路的经常性检漏 1、一般情况下,在购置新仪器时已经进行过检漏,但是在使用过程中如发现灵敏度降低、保留时间延长、出现波浪状的基线等,则应重新检漏,尤其是氢气气路更应该经常性检漏,以免发生危险。 2、有的控制阀门是用“O”形橡胶圈,由于长期磨损,可能漏气;进样口硅胶垫不经常更换、色谱柱没有接好…….都可能漏气。故要经常检漏! 四、热导检测器(TCD)的清洗 1、拆下色谱柱,换上一根空的短的色谱柱,通载气,升高柱温箱和检测室温度至200-250度,从进样口注入2ml有机溶剂,重复数次,通气至干燥。 2、清洗时绝对不能通电桥电流。否则会损坏检测器!!!! 五、电子俘获检测器(ECD)的清洗 1、清洗法同热导检测器。 2、清洗有机溶剂不能用电负性的有机溶剂如三氯甲烷、四氯化碳等,可用苯、正已烷等。于250度。 3、对于放射源是Ni63检测器温度在250-300之间,而氚钪源温度应不高 4、在清洗ECD时必要时做好个人防护!! 六、氢焰检测器(FID)的清洗 1、清洗的目的是为了提高检测器的绝缘程度。 2、污染严重时可卸下收集极、极化极、喷嘴。收集极、极化极可用无水乙醇浸泡擦洗,底座和喷嘴用有机溶剂反复冲洗,通气管路也要彻底清洗,喷嘴口要平整光滑,如有毛刺可用油石或什锦锉、砂纸打磨光滑,再用乙醇反复冲洗,然后用热冷风交替吹干。 3、固定这些电极的绝缘体可在无水乙醇中浸泡10-15min ,用绸子或纱布擦拭干净。烘干待安装。 4、装配时要恢复原状,做到俯视喷嘴、极化极、收极集三者同心,侧视极化极与喷嘴口二者处于同一水平。 5、注意:清洗完后,所有的配件禁止用手接触,安装时要戴干净手套,所有的工具用前要清洗干燥。 七、氮磷检测器(NPD)及火焰光度检测器(FPD)的清洗由于上述二检测器与FID结构基本相似,故清洗方法参考FID的清洗。NPD注重铷铢的清洗;而FPD则应注重光窗的清洗,但注意不要将光电管暴露于强光下。 气相色谱仪工作原理及应用 气相色谱仪工作原理气相色谱仪分析基本流程:样品由载气吹动——> 样品经色谱柱

毛细管柱气相色谱法

第六章毛细管柱气相色谱法 第一节毛细管气相色谱仪 现代的实验室用的气相色谱仪大都既可用作填充柱气相色谱又可用作毛细管色谱仪。毛细管色谱仪应用范围广,可用于分析复杂有机物,如石油成分,天然产物,环境污染,农药残留等。图6-1是毛细管气相色谱仪示意图,与填充柱色谱仪比,毛细管色谱仪在柱前多一个分流-不分流进样器,柱后加一个尾吹气路。由于毛细管柱体积很小,柱容量很小,出峰快,所以死体积一定要小,要求瞬间注入极小量样品,因此柱前要分流。对进样技术要求高,对操作条件要求严。尾吹的目的是减小死体积和柱末端效应。毛细管柱对固定液的要求不苛刻,一般2-3根不同极性的柱子可解决大部分的分析问题。毛细管柱一般配有响应快,灵敏度高的质量型检测器。 高分辨率毛细管气相色谱仪的三要素是:要选择好的毛细管柱及最佳分析条件;按样品选择合适的毛细管进样系统;选择高性能的毛细管气相色谱仪。 图6-1 毛细管气相色谱仪示意图 第二节毛细管色谱柱 1957年,美国科学家Golay提出毛细管柱的气相色谱法。Golay称毛细管色谱柱为开管柱。因这种色谱柱中心是空的。毛细管柱是内径为Φ0.1-0.5mm左右、长度为10-300m的毛细柱,虽然每米理论板数约为2000-5000,与填充柱相当,但由于柱子很长,总柱效可高达106。 一、毛细管色谱柱组成 通常来说,一根毛细管色谱柱由管身和固定相两部分组成。管身采用熔融二氧化硅(熔融石英),通常在其表面涂上一层聚酰亚胺保护层。涂层后的熔融石英毛细管呈褐色:但是涂层后的毛细管之间

的颜色却不尽相同。色谱柱的颜色对于其色谱性能没有什么影响。经过持续的较高温度处理后.聚酰亚胺涂层管的的温度会变得比以前更深:标准的聚酰亚胺涂层管熔融石英管的温度上限为360℃,高温聚酰亚胺涂层管的温度上限为400℃。固定相种类很多,大部分的固定相是热稳定性好的聚合物,常用的有聚硅氧烷和聚乙二醇。另外还有一类是小的多孔粒子组成的聚合物或沸石(例如氧化铝、分子筛等)。 熔融石英管的内表面会用一些化学方法进行处理,尽量的减小样品和管壁之间可能存在的相互作用。所用的试剂和处理方法一般是依据将要涂在内壁上的固定相种类来确定的。硅烷化处理则是最为常用的处理方式,使用硅烷类的试剂和管壁内表面上的硅基醇基团进行反应,使其变为甲基硅烷基或苯甲基甲基硅烷基。 当实验要求更高的使用温度时,我们可以来用不锈钢毛细柱来代替熔融石英毛细柱。不锈钢毛细柱在使用温度(耐高温)及日常维护(不易折断等)的性能和指标上都优于熔融石英毛细柱。但是不锈钢材质的惰性没有熔融石英好,它可以和许多的化合物相互作用,产生反应。所以通常可以用化学方法对其进行处理,或者是在它的内壁再涂上薄薄的一层熔融石英,以增加不锈钢管的隋性:经过适当处理后,不锈钢毛细柱的惰性与熔融石英毛细柱的不相上下。 二、毛细管色谱柱固定相 (一)气-液色谱固定相 1.聚硅氧烷 聚硅氧烷有优良的稳定性, 用途广,是目前最为常用的固定相。标准的聚硅氧烷是由许多单个的硅氧烷重复联接构成,每个硅原子与两个功能基团相连,功能基团的类型和数量决定了固定相总体类型和性质,常见的四种功能基团为甲基、氰丙基、三氟丙基和苯基。最基本的聚硅氧烷是由100%甲基取代的。当有其他种类的取代基出现时,该基团的数量将由一个百分数来表示。例如:5%二苯基—95%二甲基聚硅氧烷表示其包含有5%的苯基基团和95%的甲基基团。“二”是表示每个硅原子包含有两个特定基团,但当两个特定基团完全相同时,我们有时也会省略这种叫法。如果甲基的百分数没有表征,则表示它的含量可能是100%(如50%苯基—甲基聚硅氧烷表示甲基的含量为50%)。有时我们可能对氰丙基苯基的百分含量产生错误的理解,如14%氰丙基苯基—二甲基聚硅氧烷表示的是其含有7%氰丙基和7%苯基(另有86%的甲基),因为一个氰丙基和一个苯基连接于同一个硅原子上,所以14%是一种加和的表征方式。 我们有时会用低流失来表征一类固定相。这一类固定相是在硅氧烷聚合物中链接一定数量的苯基或苯基类的基团,通常我们称之为“亚芳基”。由于它们的加入,聚合物的链接变得更加坚固稳定,保证了在较高温度时,固定相不会产生降解。也就是说,进一步降低了色谱柱的柱流失,提高了色谱柱的使用温度。与原始的非亚芳基类型的固定相相比,亚芳基固定相不仅拥有相同的分离指数,而且在色谱柱的维护等方面也有许多的调整(例如SE-52和SE-54)。尽管同类普通型和低流失型固定相的分离性能相同或极为相似,但是在某些方面还有微小的区别。另外,我们也使用一些独特低流失固定相。 2.聚乙二醇 聚乙二醇是另外一类广泛应用的固定相。有时我们称之为“WAX”或“FFAP”。聚乙二醇不像聚硅氧烷那样有多种取代基团,它是100%固定基质的聚合物。相对于聚硅氧烷,聚乙二醇固定相色谱柱的寿命较短,而且容易受温度和环境(有氧环境等)的影响。另外,聚乙二醇固定相在相应的GC实验条件下需保持液态。但由于其独特的分离性能,聚乙二醇仍是我们常用的固定相之一。

气相色谱日常维护

第一篇 气相色谱维修维护经验 要分析和判断色谱仪的故障所在,就必须要熟悉气相色谱的流程和气、电路这两大系统,特别是构成这两个系统部件的结构、功能。色谱仪的故障是多种多样的,而且某一故障产生的原因也是多方面的,必须采用部分检查的方法,即排除法,才可能缩小故障的范围。对于气路系统出的故障,不外乎是各种气体(特别是载气)有漏气的现象、气体不好、气体稳压稳流不好等等,气路产生的“鬼峰”和峰的丢失较为普遍。另外,色谱柱的“老化”过程没有充分或柱温过高,产生的“液相遗失”等“鬼峰”也会频频出现。所以,首先应该解决气路问题,若气路无问题,则看电路问题,色谱气路上的故障,分析工作者可以找出并排除,但要排除电路上的故障则并非易事,就需要分析工作者有一定的电子线路方面的知识,并且要弄清楚主机接线图和各系统的电原理图(尤其是接线图)。在这些图上清楚的画出了控制单元和被控对象间的关系,具体的标明了各接插件引线的编号和去向,按图去检查电路、找寻故障是非常方便的。色谱电路系统的故障,一般是温度控制系统的故障和检测放大系统的故障,当然不排除供给各系统的电源的故障。温控系统(包括柱温、检测器温控、进样器温控)的主回路由可控硅和加热丝所组成,可控硅导通角的变化,使加热功率变化,而使温度变化(恒定或不恒定)。而控制可控硅导通角变化的是辅回路(或称控温电路),包括铂电阻(热敏元件)和线性集成电路等等。 由上所述可知,若是温控系统的毛病,则应首先要检查可控硅是否坏,加热丝是否坏(断或短路),铂电阻是否坏(断或短路)或是否接触不良。其次检查辅回路的其它电子部件。。放大系统常见故障是离子讯号线受潮或断开、高阻开关(即灵敏度选择)受潮、集成运算放大器(如:AD515JH、OP07等)性能变差或坏等等。 色谱故障的排除既要做到局部又要考虑到整体,有“果”必有“因”,弄清线路的走向,逐步排除产生“果”(故障)的“因”,把故障范围缩小。例如:若出现基线不停的抖动或基线噪音很大时,可先将放大器的讯号输入线断开,观察基线情况,如果恢复正常,则说明故障不在放大器和处理机(或记录仪),而在气路部分或温度控制单元;反之,则说明故障发生在放大器、记录仪(或处理机)等单元上。这种部分排除的检查故障方法,在实际中是非常有用的。 第二篇 一、气相色谱故障分析基础 1、了解气相色谱的相关组成部分; 2、通晓气相色谱各部分的作用; 3、清楚气相色谱各部分是如何工作的; 4、能够清楚判别各部分工作的正常与否; 5、要严格按照有关规程检修,了解检修过程中应该注意的事项。 二、故障分析的思路 1、检修时应该注意的问题:要有安全用电常识,注重自我保护意识,防止触电事故的发生;

毛细管色谱柱知识

毛细管气相色谱简单知识 一、毛细管柱与填充柱的区别 与填充柱相比,毛细管柱的特点为: 1.分离效能高 2.分析速度快 3.样品用量少 可在几十分钟内分离出包含几百种化合物的汽油馏分,然而样品用量仅有数微克在快速分析方面,可在几秒钟内分离含十几个组份的样品。 其独特的特点在于: 渗透性大,分析速度快 传质阻力小,可用长柱,并得高的总柱效。 色谱动力学认为:填充柱可看作是一束长毛细管的组合,其内径约等于粒子粒度,因其弯曲,多径扩散严重,故理论板数少。 毛细管柱完全没有这些缺陷,故理论板数可高大106数量级。 用毛细管柱,有利于: 提高色谱分离能力, 加快色谱分析速度, 促进色谱的应用都是十分必要的: 二、毛细管色谱法的相关理论 在毛细管柱,柱内只有一个流路,故多径项2ldp为0,弯曲因子g=1,且用其液膜厚代替了填充柱中载体的颗粒直径dp。 2.毛细管柱的最小理论板高 毛细管柱的H—U图也是一个双曲线,在U值是最佳值时,H值最小。 式中Cg、C1的大小取决于分配系数及柱的几何性(以相比β为代表),但一般毛细管柱液膜薄,β值较大,液相传质阻力C1项不起控制作用。 当被测物质的k﹥10时,如果每米理论板数大于1000/d时,则所用柱子的性能较好 表中为K值很大时最好柱效(每米板数)值,其值由H/L = 1000 / d 一般认为直径在0.1—0.7mm较好 小于0.1mm,入口压力增加,柱负荷减少 大于0.7mm,虽柱负荷增大,但柱效下降 目前流行0.53mm的大口径管,不必分流。 3.载气线速 从速率方程可知,最小板高时的最佳线速为: 如果Cl很小,则有: 可见,细管径,轻载气更适合于快速分析。 4.样品容量 一根色谱柱的最大允许进样量,约为一块理论板的有效体积。 可见最大允许进样量与柱半径、柱长、分配比成正比,与塔板数成反比 比较填充柱和毛细管柱的柱容量 一根长20米,内径为0.25毫米的毛细管柱,一般可涂上6 mg的固定液,柱内体积 而一根长两米,内径3毫米的不锈钢填充柱,柱内体积 按12:100的液载比,可涂上800mg固定液。 可见,一根2米长的填充柱中固定液的含量是一根20米长毛细管柱中固定液含量约150倍,故允许进样量也在一百倍以上。

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