一般，初次使用氣相色譜儀的朋友對色譜柱不知怎樣合理配置色譜柱，總希望柱子越多越好，盲目購置許多柱子或固定液、擔(dān)體等，結(jié)果有許多閑置造成浪費。專家就此向大家推薦一些值得考慮的經(jīng)驗。
從多年的經(jīng)驗來談起，一般準(zhǔn)備幾個柱子就基本可以解決各類氣相色譜分析工作的要求，可優(yōu)先選擇固定液分別為SE-30（或者OV-101）、OV-17、PEG-20M、DEGS、FFAP的柱子各一個。對于填充柱，擔(dān)體可選白色擔(dān)體、紅色擔(dān)體（包括未酸洗、酸洗、硅烷化）、GDX系列（或者Porapak系列）三種，基本可以解決工作中絕大部分項目。
對柱子長短的選擇：由于分辨率與柱長的平方根成正比。柱子長，則提高分辨率。一般來說：15m的短柱用于快速分離較簡單的樣品，也適于 快速成分掃描分析；30m的色譜柱是的柱長，大多數(shù)分析在此長度的柱子上完成；50m、60m或更長的色譜柱用于分離比較復(fù)雜的樣品。
對于口徑的選擇：柱徑直接影響柱子的效率、保留特性和樣品容量。小口徑柱比大口徑柱有更高柱效，但柱容量更小。
0.25mm：具有較高的柱效，柱容量較低。分離復(fù)雜樣品較好。
0.32mm：柱效稍低于0.25mm的色譜柱，但柱容量約高60%。
0.53mm：具有類似于填充柱的柱容量，可用于分流進(jìn)樣，也可用于不分流進(jìn)樣，當(dāng)柱容量是主要考慮因素時（如痕量分析），選擇大口徑毛細(xì)管柱較為合適。 專家認(rèn)為，對于普通用戶，可選30米或50米長的毛細(xì)管，口徑選0.32mm較為便利。
毛細(xì)管柱被污染柱效和分辨率如何恢復(fù)
根據(jù)柱污染程度可采取不同的方法來解決，如果污染不嚴(yán)重，污染物沸點不是太高，可通過老化來解決，但老化溫度不可超過柱子的使用溫度，且一般要較長時間（8-30）小時，如果污染較嚴(yán)重，或通過老化仍不能使柱性能恢復(fù)，那就必須采用溶劑清洗，通常是用5倍柱容積的溶劑（如正戊烷，二氯甲烷等）通過色譜柱。
當(dāng)然，清洗熔劑用的越多，對柱性能的損壞越大，清洗完后，在通載氣老化一定時間，如果柱性能恢復(fù)，便可繼續(xù)使用。 必須指出：只有交聯(lián)柱才能清洗，對于非交聯(lián)柱，清洗柱子會*失效，因為固定液被洗掉了，至于清洗用熔劑的選擇，可參考說明書。
毛細(xì)管色譜柱的使用注意事項
毛細(xì)管色譜柱在氣相色譜儀分析中是一個核心部分，正確使用毛細(xì)管色譜柱對氣相色譜儀分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和延長毛細(xì)管色譜柱的使用壽命至關(guān)重要，現(xiàn)根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)整理如下資料供氣相色譜儀分析工作者參考：
1. 在沒有載氣通過時，柱的固定液熱分解較迅速，所以在柱箱（爐）升溫前總是應(yīng)該先通上載氣（這與TCD操作要求相似），柱箱冷卻后才能把載氣關(guān)上。
2. 載氣中若夾帶灰塵或其它顆粒狀物體就會導(dǎo)致柱迅速損壞，因此在載氣進(jìn)入儀器管線前需加凈化器。（帶填充劑的汽化室玻璃襯管必須注意不能帶有微?；蚧覊m吹出）
3. 載氣中的水分通過固定液的液膜吸附在柱管表面上，將取代或破壞固定液液膜，所以，固定液極性越強(qiáng)，越需要采用干燥的載氣，例如：象OV-1、SE-30、SE-54、OV-101對載氣干燥要求不高，而PEG20M、FFAP和SP1000對載氣要求就很高。但在涂布于碳酸鋇沉積層上的柱子情況就恰恰相反，涂極性固定液的柱子能經(jīng)受含水樣品的直接進(jìn)樣，而涂非極性固定液的柱反而不能經(jīng)受含水樣品。
4. 對于那些能被氧化的固定液（如PEG20M、Caxbowax、FFAP等）對載氣除氧也很重要，在N2和He中往往含O2較高，而H2中含O2少，所以，ECD-CS、FID-CS常用高純N2作載氣，TCD-CS用H2作載氣，可用105催化劑常溫下除O2。同時，停機(jī)使用時，應(yīng)將排空端密封住，以防止空氣中的O2對柱固定液的氧化作用。
5. 在大多數(shù)情況下，柱的壽命與它的使用溫度成反比。采用稍低些的溫度上限，可顯著提高柱的壽命，程序升溫到較高溫度所維持的時間短對柱的壽命影響較小。
①.聚二甲基硅酮類固定相：OV-1 , SE-30 (彈性體，OV-101 , SF96 , DC2000 流體)，使用溫度上限為300C,但把溫度上限改為280℃，可使柱子壽命顯著延長。一般來說，彈性體類固定液比流體類更穩(wěn)定些，SF96 , DC200因含有較高水平的殘留催化劑和不純物，不宜作GC/MS分析。
②聚苯基乙基硅酮：SE52 （彈性體，5％苯基），SE54（彈性體，5％苯基，1％乙烯基），DC10（液體，35％苯基），OV17(液體，50％苯基)實際上限250℃。SE-52、SE54在280時穩(wěn)定性很好，常用于GC/MS分析，并能容納超負(fù)荷的大進(jìn)樣量。苯基含量增加、穩(wěn)定性要差點。
③聚氰丙基硅酮是極性強(qiáng)的硅酮固定液：OV225（液體，25％氰丙基，25％苯基），Silav10c、SP2340（液體，75％氰丙基），實際溫度上限是250℃。
④聚乙二醇型（Carbowax or PEG）固定液是乙烯氧化物聚合體的混合物，其名稱反映了他們分子量變化范圍的平均值。Carbowax 20000（臘狀固體），F(xiàn)FAP（兩終端都是對苯二甲酸的Carbowax 20000），實際溫度上限是220℃。
6. 水、醇（尤其是甲醇）、二硫化碳這類的溶劑，有著非常強(qiáng)的置換固定液的能力，因此用于有意將相當(dāng)大量的溶劑聚集在柱上（溶劑效應(yīng)）的不分流進(jìn)樣法以及柱上進(jìn)樣法的溶劑，應(yīng)根據(jù)它們對柱壁的吸附親和力（或固定液被置換的可能性）小心的加以選擇。（例如：甲醇不宜用于PEG20M，丙酮往往會引起引起硅酮降解。）
7. 毛細(xì)管柱特點是高的柱效，但是必須清楚一般所測得的柱效不僅反映了柱的質(zhì)量，而且還包括進(jìn)樣過程的整個系統(tǒng)的效率的總質(zhì)量，也就是說，自樣品進(jìn)入系統(tǒng)的一瞬間開始到記錄筆繪出色譜峰為止，每一個能影響峰的加寬或分離的因素，如進(jìn)樣器、柱的連接、輔助氣引入位置、管路死體積、進(jìn)樣器內(nèi)襯的毛病等等，都一定會影響柱效。
8. 一根好的柱子，由于安裝不當(dāng)，可以造成理論塔板數(shù)降低，峰形增寬或拖尾、活性物質(zhì)的吸附性拖尾或消失、靈敏度降低或組分分離不佳等等。
9. 進(jìn)樣器與色譜柱連接方式：
①.分流進(jìn)樣方式：分流點要求位于載氣流速較高的區(qū)域。
②不分流進(jìn)樣方式：色譜柱不伸進(jìn)進(jìn)樣器內(nèi)，避免造成氣流掃不到的區(qū)域，通常直接連接到進(jìn)樣器的末端。
③檢測器與色譜柱出口端連接：對FID不僅插入深度要超過尾吹和H2氣的進(jìn)口，而且應(yīng)盡可能將柱出口端插到FID的噴嘴下面1mm處為佳，對Micro TCD應(yīng)插到TCD氣體入口處為佳?？梢愿纳戚p度拖尾。
淺談氣相色譜儀的操作技巧
氣相色譜儀是完成氣相色譜分析的主要工具,而要體現(xiàn)操作簡單的特點,達(dá)到快速準(zhǔn)確分析的目的,操作者必須具備良好的操作技能。本人根據(jù)近二十年使用氣相色譜儀的經(jīng)驗,擬出氣相色譜儀的操作技巧,供同行們參考。
1 加熱
由于氣相色譜儀的生產(chǎn)廠家和質(zhì)量的不同,給定溫度的方式也不相同。對于用微機(jī)設(shè)數(shù)法或撥輪選擇法給定溫度,一般是直接設(shè)數(shù)或選擇合適給定溫度值加以升溫。而如果是采用旋鈕定位法,則有技巧可言。
1.1 過溫定位法
將溫控旋鈕調(diào)至低于操作溫度約30 ℃處,給氣相色譜儀升溫。當(dāng)過溫至約為操作溫度時,配合溫
度指示和加熱指示燈,再逐漸將溫控旋鈕調(diào)至合適位置。
1.2 分步遞進(jìn)定位法
將溫控旋鈕朝升溫方向轉(zhuǎn)動一個角度,升溫開始,指示燈亮;當(dāng)溫度基本穩(wěn)定時,再同向轉(zhuǎn)動溫控旋鈕,開始繼續(xù)升溫;如此遞進(jìn)調(diào)節(jié),直至恒溫在工作溫度上。
2 調(diào)池平衡
調(diào)池平衡,實際是調(diào)熱導(dǎo)電橋平衡,使之有較為合適的輸出。講調(diào)節(jié)技巧,其實是對具有池平衡、調(diào)零和記錄調(diào)零等調(diào)節(jié)功能的氣相色譜儀而言。
步,用池平衡或調(diào)零旋鈕將記錄儀指針調(diào)至合適位置;
第二步,自衰減至16 倍左右,觀察記錄儀指針移動情況;
第三步,用記錄調(diào)零旋鈕將記錄儀指針調(diào)回原處;
第四步,退回衰減,觀察記錄儀指針移動情況;
第五步,用調(diào)零或池平衡旋鈕將記錄儀指針調(diào)回原處。
3 點火
氫焰氣相色譜儀,開機(jī)時需要點火,有時因各種原因致使熄火后,也需要點火。然而,我們經(jīng)常會遇到點火不著的情況。下面介紹兩種點火技巧,供同行們相試。
3.1 加大氫氣流量法
先加大氫氣流量,點著火后,再緩慢調(diào)回工作狀況。此法通用。
3.2 減少尾吹氣流量法
先減少尾吹氣流量,點著火后,再調(diào)回工作狀況。此法適用于仍用氫氣作載氣,用空氣作助燃?xì)夂臀泊禋馇闆r。
4 氣比的調(diào)節(jié)
氫焰氣相色譜儀三氣的流量比,有關(guān)資料均建議為:氮氣∶氫氣∶空氣= 1∶1∶10 。但由于轉(zhuǎn)子流量計指示流量的不準(zhǔn)確性,事實上誰會去苛求這個配比呢? 本人認(rèn)為,為各氣施以良好匹配、目的是既有高的檢測器靈敏度又能有較好的分離效果,還不容易熄火。
本著上述原則,氣比應(yīng)按下法調(diào)節(jié)。
4.1 氮氣流量的調(diào)節(jié)
在色譜柱條件確定后,樣品組分分離效果的好壞,氮氣的流量大小是決定因素。調(diào)節(jié)氮氣流量時,要進(jìn)樣觀察組分分離情況,直至氮氣流量盡可能大且樣品組分有較好分離為止。
4.2 氫氣和空氣流量的調(diào)節(jié)
氫氣和空氣流量的調(diào)節(jié)效果,可以用基流的大小來檢驗。先調(diào)節(jié)氫氣流量,使之約等于氮氣的流量,再調(diào)節(jié)空氣流量。在調(diào)節(jié)空氣流量時,要觀察基流的改變情況。只要基流在增加,仍應(yīng)相向調(diào)節(jié),直至基流不再增加不止。最后,再將氫氣流量上調(diào)少許。
5 進(jìn)樣技術(shù)
在氣相色譜分析中,一般是采用注射器或六通閥門進(jìn)樣。在考慮進(jìn)樣技術(shù)的時候,主要是以注射
器進(jìn)樣為對象。
5.1 進(jìn)樣量
進(jìn)樣量與氣化溫度、柱容量和儀器的線性響應(yīng)范圍等因素有關(guān),也即進(jìn)樣量應(yīng)控制在能瞬間氣化,達(dá)到規(guī)定分離要求和線性響應(yīng)的允許范圍之內(nèi)。填充柱沖洗法的瞬間進(jìn)樣量:液體樣品或固體樣品溶液一般為0.01～10μl ,氣體樣品一般為011～10ml ,在定量分析中,應(yīng)注意進(jìn)樣量讀數(shù)準(zhǔn)確。
(1) 排除注射器里所有的空氣
用微量注射器抽取液體樣品進(jìn),只要重復(fù)地把液體抽入注射器又迅速把其排回樣品瓶,就可做到這一點。
還有一種更好的方法,可以排除注射器里所有的空氣。那就是用計劃注射量的約2 倍的樣品置換注射器3～5 次,每次取到樣品后,垂直拿起注射器,針尖朝上。任何依然留在注射器里的空氣都應(yīng)當(dāng)跑到針管頂部。推進(jìn)注射器塞子,空氣就會被排掉。
(2) 保證進(jìn)樣量的準(zhǔn)確
用經(jīng)置換過的注射器取約計劃進(jìn)樣量2 倍左右的樣品,垂直拿起注射器,針尖朝上,讓針穿過一層紗布,這樣可用紗布吸收從針尖排出的液體。推進(jìn)注射器塞子,直到讀出所需要的數(shù)值。用紗布擦干針尖。至此準(zhǔn)確的液體體積已經(jīng)測得,需要再抽若于空氣到注射器里。如果不慎推動柱塞,空氣可以保護(hù)液體使之不被排走。
5.2 進(jìn)樣方法
雙手拿注射器。用一只手(通常是左手) 反針插入墊片,注射大體積樣品(即氣體樣品) 或輸入壓力*時,要防止從氣相色譜儀來的壓力把柱塞彈出(用右手的大拇指) 。
讓針尖穿過墊片盡可能深的進(jìn)入進(jìn)樣口,壓下柱塞停留1～2 秒鐘,然后盡可能快而穩(wěn)地抽出針尖(繼續(xù)壓住柱塞) 。
5.3 進(jìn)樣時間
進(jìn)樣時間長短對柱效率影響很大。若進(jìn)樣時間過長,遇使色譜區(qū)域加寬而降低柱效率。因此,對于沖洗法色譜而言,進(jìn)樣時間越短越好,一般必須小于1 秒鐘。
