毛细管色谱柱的使用技术及常见故障.doc

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1、毛细管色谱柱的使用技术及常见故障毛细管色谱柱的使用技术及常见故障1．毛细管的安装毛细管柱的安装常为人们所忽视，往往会出现作填充色谱柱多年的技术人员，刚使用毛细管柱时，做出的色谱图还不如填充柱的色谱图，这使人们很难理解。但究其原因，多数是由于毛细管柱的安装和操作上的毛病，而不是柱子本身和仪器系统的问题。因此，一根好的毛细管柱和设计得很好的色谱系统，还必须使柱子在系统中安装得合理，才能做出好的结果。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（图1A），亦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

2、进样器的分流出口以下（图1B），处于载气的低流速区域，得到的色谱图还不如填充柱，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（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”。图1A、B、C毛细管柱与进样器的连接示意图1.2毛细管柱与检测器的连接在毛细管连接到检测器之前，先接通载气，看一下柱子的出口是否有载气通过，（将柱子出口浸入清水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

3、的未端尽可能的伸到检测器（FID）的喷嘴以下的1~2厘米处（但不能超过喷嘴如图2，并使柱子的出口处于气流的最高流速到尾吹气入口的上部使柱子的未端处于气流的高速区域。 1.3分流比的测定与选择 分流比可以定义：样品完全汽化时与载气充分混合后，样品通过分流进样器进入柱子 的流量FC与通过分流器的流量F分流之比：    分流比=FC/F分流      （式1）有的人把分流比定义为：样品进入汽化室后，进样器中总的流速=FC十F分流与柱流速FC之比：分流比=FC/（FC+F分流）（式2）例如，柱子出口流速为1ml/分，分流器放空的流速为99ml／分，则分流比为100:1

4、，因为柱流速FC比分流流速小得多，所以(式1)、（式2）的结果很相近，FC和F分流可通过皂沫流量计测量。如果载气通过毛细管柱的流量很小，用皂沫流量计不容易测量，FC也可以通过计算求出：        FC=60uπr2  其中u为载气的平均线速度，单位厘米／秒。u可以通过进样后用某物质的保留时间求得，某物质可以用甲烷、甲醇等均可，要求是色谱柱对该物质的吸附要小，一般以甲烷为宜，具体计算方法为：        u=柱长（厘米）/保留时间（秒）分流比及分流有大小靠分流阀进行调节，选择适当的分流比也很重要。如果分流比很小，样品大多数进入柱子、容易使峰变宽，形成前伸峰

5、。分流比一般选择在1:100~200之间，这时样品的起始组分的谱带扩展很小，出峰尖锐。对一根0.25mm内径的毛细管柱，用N2作载气，最佳流速0.3~0.4ml/分，则分流流量调到50ml/分左右即可。在毛细管分流进样系统中一般以柱头压力来恒量柱流量的大小，下表给出一些常用的毛细管柱在标准线速度的情况下的柱头压力：       柱内径柱长度 0.2mm 0.25mm 0.32mm 0.53mm15m0.06Mpa0.039Mpa0.024Mpa0.009Mpa25m0.1Mpa0.065Mpa0.04Mpa0.016Mpa30m0.13Mpa0.08Mpa0.

6、048Mpa0.019Mpa50m0.22Mpa0.14Mpa0.08Mpa0.032Mpa上表所使用的载气为氮气，线速度为20cm/秒。或氢气，线速度为40cm/秒。1.4尾吹气流量的测量与选择毛细管色谱分析用FID检测器时，一定要加尾吹气，一般用空气或N2气。加尾吹气的作用之一是减少柱后死体积对色谱峰造成的扩散，之二是保证FID有合适的氮氢比。FID系质量型检测器，适当地增加尾吹气可提高检测的灵敏度（图3），但尾吹气太高，会引起基线不稳以至灭火，       尾吹气流速对峰高的影响尾吹气太低，会引起色谱峰拖尾、对毛细管柱效损失大大。尾吹气流量一般在20-3

7、0ml比较适合，可用皂沫流量计来测量。1.5毛细管柱的老化涂渍好的毛细管柱首先要经过充分的老化，以除去固定液中的低分子量物质，一般商品毛细管柱，在制造出厂前都已经过充分老化；但柱子一经从仪器上拆卸下来，较长时间接触空气，在下一次使用之前，最好以较低的初始温度程序升温至最高使用温度老化2—3次。各种固定液因其性质和生产厂家不同而最高使用温度有所不同，所以要注意毛细管柱的说明，生产毛细管柱的厂家应注明最高使用温度。老化中应注意载气的流速不易过大，否则会破坏均匀的液膜。一般非极性柱在250℃以下老化使用，可用普通氮气，在250℃以上高温使用时，必须使用高纯氮气或普通

8、氮气经脱氧后使用，以延长柱子的使用寿命