如(ru)何選擇色譜(pu)柱？

 

1.色(se)譜柱材(cai)料

 

這(zhe)種(zhong)材(cai)料必須(xu)盡可能(neng)是(shi)惰(duo)性的，尤其(qi)是(shi)對(dui)於(yu)痕量(liang)分(fen)析(xi)或容(rong)易拖(tuo)尾(wei)的化(hua)合(he)物，例(li)如(ru)硫(liu)醇(chun)或(huo)類似(si)的活性化(hua)合(he)物。對(dui)於(yu)毛細(xi)管柱，熔(rong)融石英(ying)是(shi)可(ke)選的材料。

 

有兩(liang)種(zhong)類型(xing)的熔融(rong)石英(ying)毛細(xi)管柱：壁(bi)塗(tu)開(kai)管(guan)柱(zhu) (WCOT) 色(se)譜柱和多孔層(ceng)開(kai)管(guan)柱(zhu) (PLOT) 色(se)譜柱。WCOT 色(se)譜(pu)柱(zhu)是(shi)固(gu)定相(xiang)液膜(mo)塗(tu)漬(zi)在去活的色譜(pu)柱壁(bi)上(shang)。這(zhe)是(shi)氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)中(zhong)常(chang)用(yong)的色譜(pu)柱。PLOT 色(se)譜(pu)柱(zhu)中(zhong)固(gu)定相(xiang)是(shi)固(gu)體(ti)物(wu)質塗(tu)漬(zi)到(dao)色譜柱(zhu)壁(bi)上(shang)。

 

填(tian)充柱可(ke)以是(shi)玻璃或(huo)金屬，通(tong)常(chang)是(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的。金屬(shu)雖然比(bi)較(jiao)有活性，但其(qi)對(dui)非(fei)極(ji)性物質(zhi)比(bi)較(jiao)穩定。但(dan)是(shi)如(ru)果樣品(pin)中(zhong)有(you)極(ji)性組分(fen)需(xu)要(yao)分(fen)析(xi)，請選擇玻璃柱(zhu)。如(ru)果玻璃柱(zhu)還是(shi)活性強（引起(qi)峰(feng)拖尾(wei)、樣品(pin)丟失等），請(qing)進(jin)行去(qu)活處理。

 

2.固(gu)定相(xiang)

 

選擇毛細(xi)管柱時(shi)，首先需(xu)要(yao)確(que)定是(shi)否(fou)需(xu)要(yao) PLOT 色譜(pu)柱(zhu)。下(xia)面(mian)是(shi) 3 種(zhong) PLOT 色(se)譜(pu)柱(zhu)的典型(xing)應用(yong)領域(yu)：分(fen)子篩 不揮發氣(qi)體(ti)，對(dui)水(shui)比較(jiao)敏感二乙(yi)烯(xi)基(ji)苯(ben) (DVB) — HP-PLOT Q C1 到(dao) C3 全部(bu)異構(gou)體(ti)的分(fen)離(li)，部(bu)分(fen) C4 和更(geng)高的（直(zhi)到(dao) C14）的異構(gou)體(ti)分(fen)離(li)，極(ji)性化(hua)合(he)物，揮(hui)發性溶劑可以允許(xu)含(han)水(shui)氧化(hua)鋁(lv) Al2O3 C1 到(dao) C10 異構(gou)體(ti)的分(fen)離(li), 對(dui)水(shui)比較(jiao)敏感.

 

如(ru)果上(shang)面(mian)提(ti)到(dao)的應用(yong)沒(mei)有(you)感興趣的，則(ze)您可(ke)以選擇壹個 WCOT 類型(xing)色(se)譜(pu)柱(zhu)。

 

當(dang)面(mian)對(dui)壹種(zhong)未(wei)知(zhi)樣品(pin)時，首先嘗(chang)試(shi)目前在GC上(shang)的色譜(pu)柱。如(ru)果不能獲(huo)得滿(man)意的結果，請考(kao)慮所(suo)了解的樣品(pin)信息。基(ji)本原(yuan)理是(shi)分(fen)析(xi)物與具(ju)有相似(si)化(hua)學(xue)性質的固定相(xiang)間更(geng)容(rong)易相(xiang)互作用(yong)。這(zhe)意味(wei)著(zhe)了解的樣品(pin)信息越多，越容(rong)易找(zhao)到(dao)最佳(jia)分(fen)離(li)固定相(xiang)。

 

3.最重(zhong)要的步(bu)驟是(shi)確(que)定分(fen)析(xi)物的極(ji)性特征：

 

§ 非(fei)極(ji)性分(fen)子 — 通常(chang)只包(bao)含(han)碳(tan)氫(qing)原(yuan)子沒(mei)有(you)偶(ou)極(ji)距。

 

§ 直(zhi)鏈碳(tan)氫(qing)化(hua)合(he)物（n-烷(wan)烴(ting)）是(shi)非(fei)極(ji)性化(hua)合(he)物的例(li)子。

 

§ 極(ji)性分(fen)子 — 主要(yao)包含(han)碳(tan)氫(qing)，也(ye)包(bao)含(han)氮、氧、磷、硫(liu)或鹵(lu)原(yuan)子。例(li)如(ru)醇(chun)、胺(an)、硫(liu)醇(chun)、酮(tong)、腈(jing)、有機(ji)鹵(lu)化(hua)物(wu)等。

 

§ 可(ke)極(ji)化(hua)的分(fen)子 — 主要(yao)包含(han)碳(tan)氫(qing)，也(ye)包(bao)含(han)不飽(bao)和鍵(jian)。例(li)如(ru)烯(xi)烴(ting)、炔(que)烴(ting)和芳(fang)香族(zu)化(hua)合(he)物。

 

安(an)捷倫(lun)科(ke)技公司針(zhen)對(dui)特定分(fen)離(li)需要(yao)提供(gong)正(zheng)確的固定相(xiang)：樣品(pin)是(shi)具(ju)有相同化(hua)學(xue)類型(xing)的非極(ji)性物質(zhi)的混合(he)物嗎(ma)？例(li)如(ru)大(da)多數石(shi)油(you)餾分(fen)中(zhong)的碳(tan)氫(qing)化(hua)合(he)物？請(qing)嘗(chang)試(shi)非極(ji)性色譜(pu)柱(zhu)，如(ru) HP-1，可(ke)以將它們按(an)（近(jin)似(si)）沸點(dian)順序分(fen)離(li)。如(ru)果懷疑(yi)有壹些芳(fang)香族(zu)化(hua)合(he)物，請(qing)嘗(chang)試(shi) HP-5 或 HP-35 等適用(yong)苯(ben)基(ji)化(hua)合(he)物的色譜(pu)柱。極(ji)性或可(ke)極(ji)化(hua)化(hua)合(he)物通(tong)常(chang)在含(han)有苯(ben)基(ji)的更強極(ji)性和/或(huo)可極(ji)化(hua)基(ji)團(tuan)的固定相(xiang)上(shang)進(jin)行分(fen)離(li)，其(qi)分(fen)離(li)度(du)會更好壹些。例(li)如(ru) HP-210 或(huo) HP-225 色(se)譜(pu)柱。 如(ru)果需要更(geng)強的極(ji)性固定相(xiang)，則(ze)可(ke)以選擇聚(ju)乙(yi)二醇(chun) (PEG) 固(gu)定相(xiang)，通常(chang)稱(cheng)為 WAX 固定相(xiang)。

 

請參(can)見(jian)後(hou)面(mian)幾(ji)頁(ye)中(zhong)的選擇圖(tu)表，這(zhe)些圖(tu)表根(gen)據(ju)應用(yong)和分(fen)析(xi)物的極(ji)性特征推(tui)薦(jian)固定相(xiang)。

 

鍵(jian)合(he)可以在固定相(xiang)和色(se)譜柱(zhu)管間(jian)產(chan)生(sheng)化(hua)學(xue)鍵(jian)。交聯在適當位置(zhi)聚(ju)合(he)固定相(xiang)以增加分(fen)子量(liang)。這(zhe)兩個(ge)過程(cheng)是(shi)在制(zhi)備(bei)鍵(jian)合(he)/交聯色譜柱過程(cheng)中(zhong)同時發生(sheng)的，它可(ke)以增加熱穩(wen)定性並減(jian)少(shao)色譜柱流(liu)失。可(ke)以沖洗(xi)鍵(jian)合(he)/交聯色譜柱以去除可能(neng)隨時間(jian)積累的汙染物並(bing)允許(xu)更(geng)大(da)的進(jin)樣量(liang)。如(ru)果可以選擇，則(ze)我(wo)們(men)建(jian)議在標準(zhun)塗(tu)漬(zi)型(xing)色(se)譜(pu)柱(zhu)類型(xing)中(zhong)選擇鍵(jian)合(he)/交聯色譜柱。

 

4.膜(mo)厚

 

壹般規(gui)律(lv)為薄液膜(mo)比厚(hou)液膜(mo)分(fen)離(li)物質(zhi)的速度(du)快壹些，並(bing)可以在相對(dui)較(jiao)低(di)溫(wen)度(du)下(xia)得(de)到(dao)更高的分(fen)離(li)度(du)。這(zhe)說(shuo)明(ming)它(ta)適合(he)於高沸點(dian)化(hua)合(he)物、接(jie)近(jin)的化(hua)合(he)物或(huo)熱敏性化(hua)合(he)物。“標(biao)準(zhun)”膜(mo)厚為 0.25~0.5mm。這(zhe)些厚(hou)度(du)對(dui)在高達 300°C 溫(wen)度(du)下(xia)分(fen)離(li)的大(da)多數樣品(pin)（包括(kuo)石蠟(la)、甘(gan)油(you)三(san)酸酯和類固(gu)醇(chun)）效(xiao)果很(hen)好。對(dui)於(yu)需(xu)要(yao)在更高溫度(du)下(xia)分(fen)離(li)的物質(zhi)，可以使用(yong)薄液膜(mo) (0.1mm) 色譜(pu)柱。

 

標準(zhun)或(huo)薄液膜(mo)色譜(pu)柱用(yong)於分(fen)離(li)高沸點(dian)物(wu)質，而厚液(ye)膜(mo)柱用(yong)於分(fen)離(li)低(di)沸(fei)點(dian)物(wu)質。1~1.5mm 的膜(mo)可以很(hen)好的分(fen)離(li)沸點(dian)為 100~ 200°C 的物質(zhi)。超厚液(ye)膜(mo) (3~5mm) 用(yong)於氣(qi)體(ti)、溶(rong)劑和吹(chui)掃物以提高它們(men)和固(gu)定相(xiang)的相互作用(yong)。

 

使用(yong)超厚液(ye)膜(mo)色譜(pu)柱的另壹個原(yuan)因(yin)是(shi)當(dang)更(geng)換大(da)孔徑色(se)譜柱時(shi)，可以保持分(fen)離(li)度(du)和保(bao)留時(shi)間。由(you)於(yu)這(zhe)個原(yuan)因(yin)，大(da)孔徑色(se)譜柱都使用(yong)厚液(ye)膜(mo)。

 

厚液(ye)膜(mo)意味(wei)著(zhe)色譜(pu)柱中(zhong)有(you)更多物質(zhi)，因(yin)此會有(you)更(geng)多的流(liu)失。隨著(zhe)膜(mo)厚度(du)的增加，能(neng)達到(dao)的最高溫度(du)將降低(di)。

 

5.柱(zhu)長(chang)

 

壹般而(er)言，15m 色(se)譜(pu)柱(zhu)用(yong)於快(kuai)速分(fen)離(li)、簡單(dan)混(hun)合(he)物或(huo)大(da)分(fen)子量(liang)化(hua)合(he)物。對(dui)於(yu)大(da)多數分(fen)析(xi)，30m 長的色譜(pu)柱是(shi)常(chang)用(yong)的壹種(zhong)。很(hen)長的色譜(pu)柱（50、60 和 105m）用(yong)於非(fei)常(chang)復(fu)雜(za)的樣品(pin)。

 

柱長並不(bu)是(shi)色(se)譜(pu)柱(zhu)性能中(zhong)壹個很(hen)重(zhong)要的參(can)數(shu)。例(li)如(ru)，柱(zhu)長(chang)加倍(bei)，等溫(wen)分(fen)析(xi)時間(jian)加倍(bei)，但峰(feng)分(fen)離(li)度(du)僅(jin)增(zeng)加 40%。如(ru)果分(fen)析(xi)不是(shi)很(hen)理想(xiang)，則(ze)有(you)比(bi)柱(zhu)長(chang)更有效的途(tu)徑來(lai)改善它(ta)。可以選擇薄壹點(dian)的液膜(mo)、優化(hua)載氣(qi)通(tong)過色(se)譜(pu)柱的流(liu)速、使用(yong)溫度(du)程序等。

 

壹種(zhong)特殊情(qing)況是(shi)含(han)有非(fei)常(chang)活性組分(fen)的樣品(pin)分(fen)析(xi)。如(ru)果它們接(jie)觸色譜(pu)柱材料，則(ze)它(ta)們(men)拖(tuo)尾(wei)會非(fei)常(chang)嚴重(zhong)。相對(dui)短(duan)壹些的色譜(pu)柱，使用(yong)厚膜(mo)可以減(jian)少(shao)接觸的機(ji)會(hui)，這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)接(jie)觸色(se)譜(pu)柱材料的時間(jian)相對(dui)少(shao)壹些，並(bing)可以將分(fen)析(xi)物用(yong)固定相(xiang)封(feng)閉(bi)與活化(hua)點(dian)的接觸(chu)。

 

6.內(nei)徑

 

增(zeng)加內(nei)徑意味(wei)著(zhe)固定相(xiang)增加，即(ji)使厚度(du)不變，可以分(fen)析(xi)更大(da)量(liang)的樣品(pin)。它也(ye)意味(wei)著(zhe)減(jian)小分(fen)離(li)能力和更(geng)大(da)的流(liu)失。

 

細(xi)柱用(yong)於復(fu)雜(za)樣品(pin)分(fen)離(li)，但是(shi)通(tong)常(chang)要求分(fen)流(liu)進(jin)樣，這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)允許(xu)的樣品(pin)量(liang)較(jiao)小。如(ru)果可以允許(xu)減(jian)小分(fen)離(li)度(du)，則(ze)使用(yong)更粗的色譜(pu)柱可(ke)以避(bi)免(mian)這(zhe)種(zhong)情(qing)況。當樣品(pin)量(liang)為主要(yao)因(yin)素(su)時(shi)，比如(ru)氣(qi)體(ti)、易(yi)揮(hui)發樣品(pin)、吹(chui)掃和捕(bu)集(ji)或(huo)頂空(kong)進(jin)樣，大(da)內(nei)徑或(huo)者(zhe)甚至(zhi) PLOT 色譜(pu)柱(zhu)更為合(he)適。

 

同時也(ye)要(yao)考(kao)慮所(suo)使用(yong)儀器的限制(zhi)和需(xu)要。壹個適合(he)的填(tian)充柱進(jin)樣口(kou)可以使用(yong)大(da)孔徑毛細(xi)管柱，但(dan)不能用(yong)細(xi)柱。專門(men)為毛細(xi)管柱設計(ji)的進(jin)樣口(kou)通常(chang)適用(yong)於所(suo)有內(nei)徑的色譜(pu)柱。GC/MS 和 MSD 直(zhi)接(jie)聯合(he)可能(neng)要求細(xi)色譜柱(zhu)，這(zhe)是(shi)由(you)於(yu)真(zhen)空(kong)泵不能(neng)處(chu)理粗柱中(zhong)的高流(liu)速。考(kao)察整(zheng)個(ge)系(xi)統以查(zha)明(ming)哪(na)些部(bu)分(fen)限制(zhi)對(dui)色(se)譜(pu)柱(zhu)內(nei)徑的選擇