柱流失會隨著溫度的升高而加劇。
基本介紹
- 中文名：柱流失
- 外文名：column bleeding
- 特點：所有的色譜柱都有柱流失的現象
- 變化：柱流失會隨著溫度的升高而加劇
- 高溫時流失高：重新安裝色譜柱
現象原理,常見問題處理,
現象原理
所有的色譜柱都有柱流失的現象，來源於固定相由於各種原因降解而產生的被洗脫物質。柱流失會隨著溫度的升高而加劇。一般，我們會在程式升溫的條件下做一次空白試驗，溫度要升至色譜柱的溫度上限，並持續該溫度10-15分鐘，這樣就可以得到該色譜柱的正常流失曲線圖。
一般來說，極性固定相的流失率較高，較低溫度下，它們的流失就很明顯。如果您使用的檢測器對固定相中任何原子或功能團都有特別靈敏的相應，那么柱流失就非常明顯了。就算柱流失不是很嚴重，但由於檢測器對柱內降解產物有較靈敏的回響，會導致很強的基線噪聲。在氰丙基取代聚矽氧烷固定相與NPD系統或聚乙二醇柱與ECD系統中，這種現象就非常突出。
隨著色譜柱的使用，柱流失會不斷的升高。色譜柱暴露於有氧環境(空氣)中或者持續在等於或接近色譜柱的上限溫度條件下被使用，都會加速色譜柱的流失。
柱流失突然或快速的升高則可能是色譜柱有損壞或GC系統有問題出現。而持續在高於色譜柱上限溫度下操作使用，持續使色譜柱暴露在有氧環境中(通常由於泄漏)，或者不斷分析的樣品中有破壞性物質，這些都有可能是問題的原因。
一根色譜柱通常有兩個溫度極限，溫度上限和溫度下限。如果在低於溫度下限的條件下實驗，得到的色譜峰又圓又寬(柱效降低)，雖然色譜柱並不會受到什麼損壞，但這樣不能發揮色譜柱的正常功能。在達到下限溫度或是高於下限溫度時，得到的色譜峰會有明顯的好轉。
溫度上限一般有兩個固定的數值。較低的是恆溫極限，在該溫度下色譜柱可以正常的使用，柱流失的壽命不會受到太大的影響。
較高的數值是程式升溫的極限，在此溫度下色譜柱使用時間如果在l0—15分鐘內，色譜柱的流失和壽命不會受到太大的影響。但如果持續時間過長，則會增加色譜柱的流失，縮短色譜柱的壽命，固定相和熔融石英管的惰性都有可能被破壞。
常見問題處理
氣相色譜套用中，柱流失由於直接影響分離和檢測效果，因此一直倍受使用者的關注。本文將就柱流失的原理、流失的評價以及故障盤查等進行剖析和討論，希望能對大家有所幫助。 什麼是柱流失？ 日常套用中，我們觀察到的流失實際上是系統內污染物或流失物到達檢測器的所有信號的總和, 它包含了以下來源：載氣、進樣口、色譜柱和檢測器。那么什麼是純粹的色譜柱流失呢？嚴格來講，柱流失是氣相柱固定相趨於熱力學穩定的降解反應或熱分解反應。大多數氣相色譜柱的固定相由高分子聚合物組成，趨於熱力學穩定，長鏈聚合物的末端具有緩慢的捲曲→成環→脫落的降解反應，這些脫落的固定相碎片即是色譜柱的流失。 2. 流失程度與哪些因素有關？ 柱流失程度與固定相種類和色譜柱規格有關，基本規律是：在其它因素都相同的情況下，固定相的極性越高，固定相膜越厚，色譜柱內徑越粗，柱長越長，柱流失則越高。就色譜柱規格而言，即固定相的量越高、柱流失則相對較高。此外，柱流失還與柱溫以及載氣中氧氣的濃度有關。高溫下，固定相的降解會加快，因此，高溫時的流失會比低溫時高。氧氣是許多固定相降解的催化劑，特別是在高溫時段，我們強調載氣的純度和色譜柱安裝的氣密性， 一方面就是出於氧氣會加劇柱流失的考慮 3. 如何評價柱流失？ 柱流失情況通常可通過繪製流失曲線來觀察和評價。流失曲線是運行程式升溫空針所採集的基線，正常情況下，它應當是一條平滑的與程式升溫相吻合的曲線，即基線隨著柱溫升高而提升，當柱溫恆定後，基線也穩定在一個水平。 4. 什麼檢測器適合檢查柱流失？ 由於對固定相流失碎片的選擇性好、靈敏度高，FID和MS檢測器可以說是最適合檢測固定相的流失的檢測器。在色譜柱生產領域，生產廠家普遍採用FID進行出廠前的流失檢查，這是因為FID易於操作並且經濟耐用，它對柱流失的回響完全可以同MSD媲美。MSD儘管也很靈敏，但影響其輸出因素過多（如離子源的清潔度、載氣的純度和流量、質譜參數的設定等等），相比之下，使用FID更容易獲得重現和可靠的結果 5. 柱流失高故障盤查 前面提到，真正柱流失的來源只應該是色譜柱，而我們所觀察到的流失實際上是到達檢測器的所有信號的總和，如果我們發現色譜柱在老化之後流失高，甚至伴隨有雜峰和基線波動等現象，這時還不能簡單地把問題歸結為色譜柱，下面介紹一些故障盤查方法。 高溫時流失高 步驟1）重新安裝色譜柱。套好柱螺帽和密封墊圈後，重新切割色譜柱；注意不要將手上的污漬油漬帶到色譜柱，因為這很可能導致鬼峰。 步驟2）將色譜柱安裝到進樣口，通好載氣，在室溫下吹掃約15分鐘。對於分流不分流進樣口，最好選擇分流模式，分流流量可設定為80mL/min，並關閉載氣節省（gas saver）功能。如果使用了保護柱，需要檢查保護柱與分析柱連線處的氣密性，可使用電子檢漏計或滴加異丙醇的方法檢漏。 步驟3）運行空針程式升溫，如果基線在到達最高溫度20分鐘後回落至可接受的水平，說明載氣中氧含量沒有異常。如果高溫時基線始終不下降甚至一直攀升，應立即降溫，進行載氣純度檢查和氣路檢漏。 流失高並伴隨鬼峰與雜峰 色譜柱固定相的流失是連續的，一般不會產生一個一個的“流失峰”。絕大部分情況下，我們所觀察到的雜峰或鬼峰是來自於色譜柱之外的污染，故障盤查可參考以下方法： 步驟1）將進樣口溫度降至室溫，設定爐溫為較低溫度如50C，恆溫約20分鐘，觀察基線；將進樣口溫度提高到高溫，如250C，再在50C恆溫觀察20分鐘。如果雜峰信號增加，說明有來自進樣口或載氣的污染。可重點檢查進樣口隔墊和襯管，必要時剛換新的。樣品瓶隔墊有時也可引入聚矽氧烷類物質的污染，可檢查樣品瓶里是否有隔墊的碎屑，或比較使用不帶隔墊的樣品瓶進行排查。 步驟2）檢查檢測器是否污染。具體步驟是：斷開並取下色譜柱，用堵頭封住檢測器入口。打開檢測器，如果繼續出現雜峰，則應該立即考慮清洗檢測器，並檢查檢測器所用氣體管線的清潔度。 以下是一個來自隔墊流失的實例： 流失高並伴隨基線波動 較高的流失並且基線波動通常是色譜柱被污染的徵兆，樣品中的揮發性差的組分可能不在第一次程式升溫流出，而在後面的溫度循環中緩慢流出，從而導致較高的波動的基線。遇到這種情況，建議維護和更換進樣口襯管與隔墊，色譜柱進樣口端切割掉0.5~1米，重新安裝並在高溫老化色譜2~3小時，觀察基線是否恢復正常。 蘭線：色譜柱沒有經過任何處理的流失曲線 紅線：色譜柱前端割掉一圈，高溫老化2小時的流失曲線 綠線：再次割掉色譜柱前端一圈，並高溫老化2小時的流失曲線 |
