中極性毛細管柱是氣相色譜分析中的核心部件,其固定相通常由中等比例的極性基團與非極性基團組合而成,例如6%氰丙基苯基與94%二甲基聚硅氧烷的復合結構。這種d特的化學組成賦予其兼具非極性與極性柱的分離優(yōu)勢,能夠同時處理中等極性化合物與部分極性物質,在復雜樣品分析中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。
中極性毛細管柱的固定相設計使其具備廣泛的適用性。以納譜分析BP-624為例,其6%氰丙基苯基結構可有效分離醇類、酯類、鹵代烴等化合物,同時通過優(yōu)化基團比例實現(xiàn)選擇性提升。該類型色譜柱的典型溫度范圍為-20℃至300℃,部分型號如Gs-Tek GsBP-50+MS甚至可耐受-60℃至325℃的高溫,滿足不同沸點化合物的分離需求。其螺旋狀盤繞結構使柱滲透性較傳統(tǒng)填充柱提升約100倍,理論塔板數(shù)可達每米3000-4000,顯著提高分離效率。
中極性毛細管柱在氣相色譜(GC)分析中應用廣泛,但其性能和壽命與使用操作密切相關。正確掌握使用事項可確保分離效果穩(wěn)定、延長柱壽命,具體注意事項如下:
一、柱溫控制:避免超溫或驟變
嚴格控制最高使用溫度
中極性毛細管柱的固定相(如含氰丙基、苯基的聚硅氧烷)有明確的最高使用溫度(通常250-320℃,具體參考柱子說明書),長期超溫會導致固定相分解、流失,表現(xiàn)為基線漂移、噪聲增大、柱效下降。
臨時升溫(如程序升溫的終溫)可接近最高溫度,但需縮短時間(如≤10分鐘);日常分析建議低于最高溫度20-30℃。
避免溫度驟升驟降
柱溫變化速率不宜過快(一般程序升溫速率≤20℃/min),尤其低溫段(如從室溫升至100℃),驟變可能導致固定相收縮/膨脹不均,引發(fā)柱效下降或柱床松動。
二、樣品前處理:減少污染與損傷
去除高沸點或極性雜質
中極性柱對強極性雜質(如有機酸、強堿、無機鹽)吸附能力較強,長期積累會導致柱效不可逆下降(表現(xiàn)為峰拖尾、保留時間漂移)。
樣品需經凈化(如固相萃取、液液萃?。┤コ椭⒋蠓肿佑袡C物等;
避免直接進樣含無機酸(如鹽酸)、堿(如氫氧化鈉)的樣品,防止腐蝕固定相。
控制進樣量與濃度
毛細管柱容量有限(通常進樣量≤1μL,濃度≤1000μg/mL),過量進樣會導致峰展寬、拖尾,甚至污染檢測器。
高濃度樣品需稀釋;使用分流進樣模式(分流比50:1-100:1)減少進入柱子的樣品量。
三、載氣選擇與條件優(yōu)化
載氣類型與純度
優(yōu)先使用氮氣(N?)、氦氣(He)或氫氣(H?)作為載氣,需滿足高純度(≥99.999%),避免氧氣、水分污染:
氧氣會氧化固定相(尤其高溫下),導致柱效下降;
水分會與固定相反應(如水解酯基、氰基),建議加裝脫氧管、干燥管凈化載氣。
流速與壓力控制
載氣流速需匹配柱子內徑(如0.25mm內徑柱,氮氣流速1-2mL/min),流速過快會降低分離度,過慢則導致峰展寬。
新柱使用前需在載氣保護下“老化”(逐步升溫至接近最高溫度,保持數(shù)小時),去除殘留溶劑和低沸點雜質。
四、安裝與維護:保證系統(tǒng)密封性
正確安裝色譜柱
柱子兩端切口需平整(用專用毛細管切割刀),避免碎屑進入柱內;
插入進樣口和檢測器的長度需符合儀器要求(通常進樣口端伸出石墨墊1-3mm,檢測器端根據(jù)類型調整),確保密封良好,防止載氣泄漏或死體積過大。
定期維護與活化
若柱效下降(峰拖尾、分離度降低),可在載氣保護下進行“活化”:程序升溫至中等溫度(如200-250℃),保持1-2小時,去除輕度殘留污染物;
長期不用時,需密封柱兩端(套上保護帽),避免空氣進入,存放于干燥、陰涼處。
五、其他注意事項
避免與強極性溶劑長期接觸:如進樣口隔墊老化產生的碎屑、樣品中的DMSO、DMF等強極性溶劑,可能吸附在固定相上,影響分離;
匹配檢測器類型:中極性柱與FID(火焰離子化檢測器)、ECD(電子捕獲檢測器)、MS(質譜)等兼容性較好,但需注意檢測器溫度高于柱溫,防止樣品冷凝;
記錄柱子信息:新柱使用前記錄初始柱效(如分離度、理論塔板數(shù)),定期對比,及時判斷柱子狀態(tài)。
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