1.1毛細(xì)管柱與進(jìn)樣器的連接
對(duì)于分流進(jìn)樣,毛細(xì)管柱的入口端一定要伸過(guò)分流進(jìn)樣器的分流出口,亦就是使毛細(xì)管柱的入口處于載氣的高流速區(qū)域。如果毛細(xì)管柱的入口在分流進(jìn)樣器的分流出口以下,處于載氣的低流速區(qū)域,得到的色譜圖還不如填充柱,所以必須將毛細(xì)管的入口伸過(guò)分流進(jìn)樣器的分流出口,這樣才會(huì)得到尖銳的峰形。對(duì)于分流/不分流進(jìn)樣,毛細(xì)管的入口應(yīng)接到進(jìn)樣器的底部,這樣可以使汽化管中的樣品完全進(jìn)入柱子,也不會(huì)出現(xiàn)氣流清洗不到的“死區(qū)”。
1.2毛細(xì)管柱與檢測(cè)器的連接
在毛細(xì)管連接到檢測(cè)器之前,先接通載氣,看一下柱子的出口是否有載氣通過(guò),(將柱子出口浸入清水中看是否有氣泡出現(xiàn))如果沒(méi)有載氣從柱子出來(lái),說(shuō)明柱前的系統(tǒng)中有的地方漏氣或柱子堵塞,應(yīng)找出原因加以解決。然后將柱子的未端盡可能的伸到檢測(cè)器(FID)的噴嘴以下的1~2厘米處(但不能超過(guò)噴嘴,并使柱子的出口處于氣流的最高流速區(qū)域(即氫氣引入口以上),如果柱子不能直接伸到檢測(cè)器的噴嘴下1~2厘米處,但必須伸到尾吹氣入口的上部使柱子的未端處于氣流的高速區(qū)域。
1.3分流比的測(cè)定與選擇
分流比可以定義:樣品完全汽化時(shí)與載氣充分混合后,樣品通過(guò)分流進(jìn)樣器進(jìn)入柱子的流量FC與通過(guò)分流器的流量F分流之比:
分流比= FC/F分流 (式1)
有的人把分流比定義為:樣品進(jìn)入汽化室后,進(jìn)樣器中總的流速=FC十F 分流與柱流速FC之比:
分流比=FC/(FC +F分流) (式2)
例如,柱子出口流 速為1ml/分,分流器放空的流速為99ml/分,則分流比為100:1 ,因?yàn)橹魉貴C比分流流速小得多,所以(式1)、(式2)的結(jié)果很相近,F(xiàn)C和F 分流可通過(guò)皂沫流量計(jì)測(cè)量。如果載氣通過(guò)毛細(xì)管柱的流量很小,用皂沫流量計(jì)不容易測(cè)量,F(xiàn)C也可以通過(guò)計(jì)算求出:
FC= 60uπr2
其中u為載氣的平均線速度,單位厘米/秒。u可以通過(guò)進(jìn)樣后用某物質(zhì)的保留時(shí)間求得,某物質(zhì)可以用甲烷、甲醇等均可,要求是色譜柱對(duì)該物質(zhì)的吸附要小,一般以甲烷為宜,具體計(jì)算方法為:
u=柱長(zhǎng)(厘米)/保留時(shí)間(秒)
分流比及分流有大小靠分流閥進(jìn)行調(diào)節(jié),選擇適當(dāng)?shù)姆至鞅纫埠苤匾?。如果分流比很小,樣品大多?shù)進(jìn)入柱子、容易使峰變寬,形成前伸峰。分流比一般選擇在1:100~200之間,這時(shí)樣品的起始組分的譜帶擴(kuò)展很小,出峰尖銳。對(duì)一根0.25mm內(nèi)徑的毛細(xì)管柱,用N2作載氣,最佳流速0.3~0.4ml/分,則分流流量調(diào)到50ml/分左右即可。在毛細(xì)管分流進(jìn)樣系統(tǒng)中一般以柱頭壓力來(lái)恒量柱流量的大小,下表給出一些常用的毛細(xì)管柱在標(biāo)準(zhǔn)線速度的情況下的柱頭壓力.
0.2mm 0.25mm 0.32mm 0.53mm
15m 0.06Mpa 0.039Mpa 0.024Mpa 0.009Mpa
25m 0.1Mpa 0.065Mpa 0.04Mpa 0.016Mpa
30m 0.13Mpa 0.08Mpa 0.048Mpa 0.019Mpa
50m 0.22Mpa 0.14Mpa 0.08Mpa 0.032Mpa
上表所使用的載氣為氮?dú)?,線速度為20cm/秒?;驓錃?,線速度為40cm/秒。
1.4尾吹氣流量的測(cè)量與選擇
毛細(xì)管色譜分析用FID檢測(cè)器時(shí),一定要加尾吹氣,一般用空氣或N2氣。加尾吹氣的作用之一是減少柱后死體積對(duì)色譜峰造成的擴(kuò)散,之二是保證FID有合適的氮?dú)浔?。FID系質(zhì)量型檢測(cè)器,適當(dāng)?shù)卦黾游泊禋饪商岣邫z測(cè)的靈敏度,但尾吹氣太高,會(huì)引起基線不穩(wěn)以至滅火.
尾吹氣流速對(duì)峰高的影響
尾吹氣太低,會(huì)引起色譜峰拖尾、對(duì)毛細(xì)管柱效損失大大。尾吹氣流量一般在20-30ml比較適合,可用皂沫流量計(jì)來(lái)測(cè)量。
1.5 毛細(xì)管柱的老化
涂漬好的毛細(xì)管柱首先要經(jīng)過(guò)充分的老化,以除去固定液中的低分子量物質(zhì),一般商品毛細(xì)管柱,在制造出廠前都已經(jīng)過(guò)充分老化;但柱子一經(jīng)從儀器上拆卸下來(lái),較長(zhǎng)時(shí)間接觸空氣,在下一次使用之前,最好以較低的初始溫度程序升溫至最高使用溫度老化2—3次。各種固定液因其性質(zhì)和生產(chǎn)廠家不同而最高使用溫度有所不同,所以要注意毛細(xì)管柱的說(shuō)明,生產(chǎn)毛細(xì)管柱的廠家應(yīng)注明最高使用溫度。老化中應(yīng)注意載氣的流速不易過(guò)大,否則會(huì)破壞均勻的液膜。一般非極性柱在250℃以下老化使用,可用普通氮?dú)?,?50℃以上高溫使用時(shí),必須使用高純氮?dú)饣蚱胀ǖ獨(dú)饨?jīng)脫氧后使用,以延長(zhǎng)柱子的使用壽命。對(duì)極性柱,尤其是PEG類(lèi)(聚乙二醇)、FFAP、含氰基的固定液(OV225、•OV275),一定要用高純氮?dú)猓ㄗ詈酶呒兊獨(dú)饨?jīng)過(guò)脫)99.99%否則,固定液很快被氧化,以致不能使用。
1.6交聯(lián)毛細(xì)管柱的清洗
交聯(lián)毛細(xì)管柱最重要的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)柱被可溶性有機(jī)重組分污時(shí),可以用溶劑清洗除去污染物,使柱得以再生,根據(jù)污染的性質(zhì),可適用非極性溶劑(如正戊烷)或極性浴劑(如二氯甲烷、丙酮、苯等)。
清洗方法:將溶劑裝入小瓶的2/3處,把毛細(xì)管的出口端(接檢測(cè)器的一端)刺過(guò)青霉素的橡皮蓋插入溶劑底部。(青霉橡皮蓋較硬,不易被彈性石英毛細(xì)管刺透,可用一金屬絲或注射針預(yù)先刺透,在留的痕跡處插入石英毛細(xì)管)。接著用25ml或50ml的注射針,向小瓶?jī)?nèi)壓入空氣,溶液即會(huì)壓入柱內(nèi),直全部溶劑從柱中流出,(如果是20米以上的大口徑毛細(xì)管柱,再加一次溶劑清洗)
后,將柱從小瓶中拉出與儀器的進(jìn)樣連接,用載氣將柱中的溶劑吹干后,再把柱的另一端與檢測(cè)連接。用程序升溫的方式老化l~2次,即可使用。
清洗過(guò)程應(yīng)注意:①溶劑必須用分析純?cè)噭?;②溶劑在柱浸泡時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),以防止固定液液膜溶漲,使柱效下降。
1.25或50ml注射器 2.青霉素小瓶 3.毛細(xì)管柱
1.7毛細(xì)管
色譜分析中常見(jiàn)故障及排除
1.7.1進(jìn)樣不出峰
這是最常見(jiàn)的問(wèn)題之一,主要原因有以下凡個(gè)方面:
漏氣:進(jìn)樣隔墊、柱子兩端的接頭以及放空針形閥前的連接處漏氣。
火焰熄滅:調(diào)節(jié)氫氣或尾吹氣流量的大小,看記錄筆是否向一邊偏移,如筆不動(dòng),說(shuō)明火熄了或火沒(méi)點(diǎn)著。
電路不正常:離子線、放大器、記錄儀連線接錯(cuò)或接觸不好,放大器有問(wèn)題。
系統(tǒng)堵塞:在上述情況均正常時(shí)應(yīng)懷疑系統(tǒng)堵塞,樣品沒(méi)有進(jìn)到檢測(cè)器,先檢查柱后是否有氣流通過(guò),如果沒(méi)有氣流通過(guò),可能柱子堵塞,從柱后折斷1~2厘米,仍不通氣,再檢查柱前是否堵塞,在確認(rèn)柱子通氣的情況下,檢查柱子到檢測(cè)器的連接管路是否堵塞。
尾吹氣沒(méi)加上:調(diào)節(jié)尾吹流量,如果記錄筆不動(dòng)(在保證火點(diǎn)著和儀器正常情況下),應(yīng)懷疑流量不夠。關(guān)掉氫氣和空氣,噴嘴口若沒(méi)有氣流,證明是氣路堵塞或尾吹管路堵塞。
靈敏度太低;可能高壓沒(méi)加上,絕緣不好等儀器本身的問(wèn)題,也有操作上的原因,高太低,衰減大大,記錄儀滿(mǎn)刻度毫伏數(shù)大大等。毛細(xì)管色譜常用10 ~10
歐姆的高阻,衰減盡可能小,記錄儀滿(mǎn)刻度1毫伏(噪音可允許的情況下)。如果記錄儀滿(mǎn)刻度只有5毫伏或10毫伏,衰減可相應(yīng)小一些或高阻高一擋。
另外,柱子從中間斷開(kāi)。樣品濃度大低、放空流量太大。注射針堵塞等原因都可能造成不出峰。
1.7.2色譜峰拖尾
拖尾峰引起的原因比較復(fù)雜,毛細(xì)管柱和儀器系統(tǒng)都可能引起拖尾。柱子兩端安裝不正確,沒(méi)有超過(guò)分流點(diǎn)和尾吹點(diǎn);或者是安裝好后又在接頭處斷裂;柱外死體積較大;尾吹氣流量小,樣品在柱內(nèi)或者系統(tǒng)內(nèi)壁非線性吸附;汽化室污染,此時(shí)應(yīng)檢查柱子的連接是否正確,有無(wú)斷裂,尾吹氣流量是否合適,強(qiáng)極性組份在金屬、載體、固定液和載氣以及固定液和玻璃界面上都會(huì)發(fā)生吸附作用,這些表面吸附作用可以通過(guò)表面純化來(lái)解決。最好是將系統(tǒng)全玻璃化,并使用石英毛細(xì)管柱,或?qū)悠愤m當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)化。 前伸峰是由于進(jìn)樣量太大,柱子超負(fù)荷,進(jìn)樣器或柱溫太低引起的、只要提高儀器的靈敏度,減小進(jìn)樣量,提高進(jìn)樣器溫度或柱溫,就能或少解決色譜峰的前伸問(wèn)題。