基本介紹
- 中文名：老化色譜柱
- 外文名：Aging columns
概述
色譜柱的研製和開發是很多研究機構和專業公司一直關注的熱點，主要有合成新型的固定相，探索新的製備技術，提高色譜柱的各項性能，以及開發色譜柱的套用等等。當前氣相毛細管柱的製備技術己經逐漸發展為商業公司各自專有的工藝，其過程大致相同，對於氣-液色譜柱來講，一般包括合成固定相，配置塗敷溶液，對毛細管內壁進行處理，採用靜態或者動態方式塗敷，最後進行化學交聯和老化。
填充柱的老化
製備一個填充柱色譜柱，需要選擇合適的柱管，決定固定相俗稱填料的種類，以及用於固定填料的填充物，如玻璃毛、石英棉、或者金屬網等。最常用的柱管是不鏽鋼柱管和玻璃柱管，不鏽鋼柱管以其耐用，繞制方便成為柱管的首選材料，但是對於極性物質有吸附作用，這需要更惰性的玻璃柱管來替代。也可以選擇加工更為複雜的內襯玻璃層不鏽鋼柱管，或者經過各種新的鈍化技術處理的不鏽鋼柱管，據報導有的不鏽鋼柱管可以達到玻璃或者石英的惰性。另外，對於一些吸附活性極強的樣品，尤其是低濃度的分析，經常使用聚四氟材質柱管，如在分析ppm級的H2S氣體等。
確定色譜柱柱管之後，需要選擇的是固定相的種類，根據分析樣品的特點，決定使用吸附劑還是塗敷固定液的擔體作為固定相。常用於氣-固色譜柱的吸附劑有氧化鋁，矽膠，多孔聚合物、分子篩、碳基材料等。可以作為固定液用於氣-液分配色譜柱的物質很多，已被採用的有近千種，而且不斷有新型的套用出現，如手性固定液，離子液體等。
填充色譜柱時需要注意：填充要求均勻，緊密防止載體破碎填充時要緩慢勻速。在長期的裝柱操作中，推薦使用減壓法來裝填。將真空泵抽氣口用膠皮管連線到己經填好堵頭的色譜管的尾端，中間最好連線緩衝的安全瓶。柱頭連線合適的漏斗，便於裝填固定相。打開真空泵，在負壓的帶動下，一邊輕輕敲打柱管，一邊不斷地從漏斗上添加固定相，直到裝柱完畢，用玻璃棉等塞好柱頭。裝好的柱子，需要在適宜的老化溫度下進行老化，老化的作用是除去殘餘的溶劑，並且使固定液膜更為均勻。為了防止不斷揮發的溶劑，老化時最好不要連線檢測器。老化時的升溫速率應該緩慢，氣流需要控制的比正常使用低一些，需要注意的是老化溫度不能高於固定液的最高耐溫，但是要高於正常分析時的柱溫。
毛細管柱的老化
王東新、Malik等人的研究工作較為系統和廣泛。他們陸續報導了非極性的二甲基矽氧烷，極性的聚乙二醇-丙二醇等多種固定相的溶膠-凝膠法製備方法，並對製備的色譜柱進行了評價和測試。溶膠-凝膠法製備色譜柱的一般過程如下：首先用二氯甲烷等溶劑清洗石英毛細管後通氮氣乾燥備用。配置合適的溶膠溶液體系，體系中包含醇鹽類的反應前驅物如甲基，三甲氧基矽烷或四甲氧基矽烷等，含有端輕基的固定相高分子、三氟乙酸溶液作為催化劑、聚甲基氫基矽氧烷，選擇合適的溶劑，混合，離心分離除去可能的沉澱物。然後用氮氣將該溶膠體系勻速壓入毛細管，充滿以後保持一定的時間，再用氮氣吹出余液，氮吹30min，最後通氮氣程式升溫老化固化。其中主要的化學反應過程有，第一步體系中前驅物在催化劑的作用下發生水解反應生成活性分子，活性分子縮聚形成具有偶聯作用的低聚物第二步為具有偶聯作用的低聚物和含有端輕基等活性基團的目標固定相分子的縮合最後，帶有偶聯分子的固定相分子被鍵合到色譜柱的內壁，同時色譜柱內壁富餘的表面輕基被去活試劑封端滅活。
趙國宏等在2002年報導了液相沉積法製備Al2O3-PLOT細管柱。己有的製備方法一般使用高黏度溶液，如添加膠粘劑等辦法來調節溶液黏度，調配氧化鋁微粒的懸浮液並且在塗敷過程中利用膠黏劑的黏結性能將氧化鋁微粒黏結在毛細管內壁。這種製備方法成功率低，導致色譜柱的成本偏高而且，在高溫老化過程中膠粘劑容易發生分解，因此這種方法製備好的氧化鋁柱的缺點是氧化鋁顆粒容易脫落，尤其是在較高溫度下更為明顯，影響色譜分離甚至污染堵塞檢測器，為此很多研究者在不斷努力改進制備方法。
