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    色譜柱如何安裝、老化及驗收?

    更新時間:2023-07-25      點擊次數:906

    在檢測過程中,更換新的色譜柱是會經常碰到的事情。液相色譜柱的更換只需要把兩端的螺帽擰緊就行,十分簡單。而對于氣相來說,更換色譜柱則是比較繁瑣的事情,而且安裝不當,不但無法進行檢測,而且會對色譜柱和機器的性能產生嚴重損傷,甚至可能會出現安全事故,特別是使用氫氣等可燃性氣體作為載氣時,要特別小心。
        新買的色譜柱或長時間沒有使用的色譜柱,在使用前都需要進行老化處理,以除去色譜柱中殘留的氧化物、未交聯的固定液等;新買的色譜柱還要進行驗收工作以保證其能滿足實驗室分析的要求。那么在日常分析工作中,如何進行正確的安裝、老化和驗收色譜柱呢?

     

    1原因

    色譜柱要正確安裝,才能發揮其*的性能和延長其使用壽命。安裝不正確將嚴重影響目標物的分離,出現色譜峰形異?;蚬矸?,不但嚴重影響定量精度,甚至使分析工作無法進行。
        色譜柱安裝不正確,有可能會導致色譜柱的破損或堵塞,如安裝過程中沒有將柱頭朝下,即可能使密封墊碎屑進入柱管而造成堵塞。
        石英毛細管柱的聚酰亞胺涂層,如有少許破損就可能導致脆弱的石英毛細管發生斷裂。如已經斷裂的色譜柱,仍在高溫下連續運行或是作多階溫度程序運行,很可能損壞色譜柱,因破裂的后半段暴露在高溫的氧氣中,這樣一來會很快地破壞固定相。
        如果使用氫氣作為載氣,因安裝不正確,可能會導致漏氣,甚至發生爆炸,很可能出現安全事故,危及儀器及操作者的生命安全。
        對色譜柱進行老化,一方面是*除去填充物中的殘留溶劑和某些揮發性的物質;另一方面是促進固定液均勻牢固地分布在擔體的表面上。
        因為氣相色譜柱的固定相通常是以涂覆的形式分布在柱管管壁內側(毛細管柱)或載體表面(填充柱)上的,對于一根新的氣相色譜柱,外層固定相與載體的結合往往較弱,在高溫下使用會緩慢流失,造成基線起伏和噪聲升高,為了避免這一現象發生,可以預先在較高溫度下(一般為色譜柱的zui高耐受溫度)加熱一段時間,使結合較弱的固定相揮發出去,從而使后面的分析不受干擾。此外,對使用時間較長的氣相色譜柱可進行老化操作,可以除去色譜柱中殘留的污染物。

    2解決方案

    色譜柱的安裝
    把毛細管柱安裝在色譜儀上時,需要將其兩端分別與進樣口和檢測器相連接。一般儀器所用的接頭有兩種,分別是內螺紋接頭和外螺紋接頭。原理都是用一個石墨密封墊,通過接頭壓緊而達到固定和密封的目的。
    正確的安裝請參考以下步驟:
    a. 檢查氣體過濾器、載氣、進樣墊和襯管等,保證輔助氣和檢測器的用氣暢通有效。如果以前做過較臟樣品或活性較高的化合物,需要將進樣口的襯管清洗或更換。
    b. 先將密封墊套在柱頭,此時應將柱頭向下,避免密封墊碎屑進入柱管而造成堵塞。

    將石墨墊套在柱頭后,應將柱頭截去12cm??捎脤iT的柱切割器,也可用一個開安剖瓶的磁片,在柱頭上輕輕地劃一下,然后用手掰斷。這樣做可以保證柱端是整潔的,又避免了柱頭污染物對分析的干擾,因為截去了穿過密封墊時可能進入柱頭的污染物,或者運輸過程中可能損壞的柱端。
        將色譜柱連接于進樣口上,色譜柱在進樣口中插入深度根據所使用的GC儀器不同而定。正確合適的插入能zui大地保證試驗結果的重現性。通常來說,色譜柱的入口應保持在進樣口的中下部,當進樣針穿過隔墊*插入進樣口后,如果針尖與色譜柱入口相差12cm,這就是較為理想的狀態。檢測器一端則是柱出口盡量接近檢測點(如FID的火焰),以避免死體積造成的柱外效應(具體的插入程度和方法參見所使用GC的使用手冊)。避免用力彎曲擠壓毛細管柱,并小心,不要讓標記牌等有鋒利邊緣的物品與毛細柱接觸摩擦,以防柱身斷裂受損。
    c.用手把連接螺母擰上,擰緊后(用手擰不動了)用扳手再多擰1/4-1/2圈,保證安裝的密封程度。

    因為不緊密的安裝,不僅會引起載氣的泄漏,而且有可能對色譜柱造成*損壞。為保證柱端伸出的長度準確,可在截去柱端后,先量好柱頭伸出長度,然后用記號筆或改字液在接頭下方的色譜柱上做記號,擰緊接頭以后保證該記號正好位于柱頭端面。這樣就避免了擰緊過程中柱管移動可能造成的伸出長度不準確。
    d. 接通載氣
    當色譜柱與進樣口接好后,可參考表3.4,由柱長、柱內徑等參數選取初始的柱前壓,然后通載氣,調節柱前壓以得到合適的載氣流速。
    將色譜柱的出口端插入裝有正己烷的樣品瓶中,正常情況下,我們可以看見瓶中穩定持續的氣泡。如果沒有氣泡,就要重新檢查一下載氣裝置和流量控制器等是否正確設置,并檢查一下整個氣路有無泄漏。等所有問題解決后,將色譜柱出口從瓶中取出,保證柱端口無溶劑殘留,再進行下一步的安裝。

    e. 將色譜柱連接于檢測器上,其安裝和注意的事項與色譜柱與進樣口連接大致相同。

    如果在應用中系統所使用的是ECDNPD等,那么在老化色譜柱時,應該將柱子與檢測器斷開,這樣檢測器可能會更快達到穩定。
    f. 確定載氣流量,再對色譜柱的安裝進行檢查。

    注意:如果不通入載氣就對色譜柱進行加熱,會快速且*性的損壞色譜柱。
    色譜柱的老化與老化效果檢測
    色譜柱安裝和系統檢漏工作完成后,就可以對色譜柱進行老化了。
    a.老化的方法:
    老化的方法通常是將色譜柱升至一恒定溫度,通常為其溫度上限。特殊情況下,可加熱至zui高使用溫度之上約1020左右,但是一定不能超過色譜柱的溫度上限,那樣極易損壞色譜柱。
    當到達老化溫度后,記錄并觀察基線。初始階段基線應持續上升,在到達老化溫度后510分鐘開始下降,并且會持續3090分鐘。當到達一個固定的值后就會穩定下來。如果在23小時后基線仍無法穩定或在1520分鐘后仍無明顯的下降趨勢,那么有可能系統有泄漏或者污染。遇到這樣的情況,應立即將柱溫降到40以下,盡快的檢查系統并解決相關的問題。如果還是繼續的老化,不僅對色譜柱有損壞而且始終得不到正常穩定的基線。
    另外,老化的時間也不宜過長,不然會降低色譜柱的使用壽命。一般來說,涂有極性固定相和較厚涂層的色譜柱老化時間長,而弱極性固定相和較薄涂層的色譜柱所需時間較短。
    b. 設置確認載氣流速
    對于毛細管色譜柱,載氣的種類高純度氮氣或氫氣。載氣的純度大于99.995%,而其中的含氧量越少越好。如果您使用的是毛細管色譜柱,那么依照載氣的平均線速度(cm/sec),而不是利用載氣流量(mL/min)來對載氣做出評價。因為柱效的計算采用的是載氣的平均線速度。推薦平均線速度值:氮氣:1012cm/sec;氫氣:2025cm/sec。
    在載氣的管線中加入氣體過濾裝置不僅可以延長色譜柱壽命,而且很大程度的降低了背景噪音。建議安裝一個高容量脫氧管和一個載氣凈化器。使用ECD系統時,能在其輔助氣路中也安裝一個脫氧管。
    c.柱流失檢測
    在色譜柱老化過程結束后,利用程序升溫作一次空白試驗(不進樣)。一般是以10/min50升至zui高使用溫度,達到zui高使用溫度后保持10min。這樣我們就會得到一張流失圖。這些數值可能對今后作對比試驗和實驗問題的解決有幫助。
    在空白試驗的色譜圖中,不應該有色譜峰出現。如果出現了色譜峰,通??赡苁菑倪M樣口帶來的污染物。如果在正常的使用狀態下,色譜柱的性能開始下降,基線的信號值會增高。另外,如果在很低的溫度下,基線信號值明顯的大于初始值,那么有可能是色譜柱和GC系統有污染。


    新色譜柱的驗收

    新買的氣相色譜柱到貨后要進行驗收,驗收首先是對貨物的外包裝進行觀察,如有破損,應直接拒絕接受,要求供應商重新發貨。打開包裝后,色譜柱如沒有可見的斷裂、破損,可在安裝、老化后使用標準物質進行柱效測試。
    新柱子都有說明書,說明書一般都附有質量檢測報告,附譜圖、條件、試樣等,如果實驗室備有相應的測試標準物質,可照其條件試驗一下,計算塔板數、分離度等,與其報告相差不大即可。亦可依據自己的分析用途,用本實驗室的實際條件進行樣品分析,與實驗室以前的正常柱子比較,保留時間、分離度、塔板數等是否正常即可判斷。建議保留新柱子的測試圖譜,以備以后柱效下降時對比參考。
    其他

    色譜柱的保存用進樣墊將色譜柱的兩端封住,并放回原包裝。在安裝時要將色譜柱的兩端截去一部分,以確保沒有進樣墊的碎屑殘留于柱中。


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