您好, 歡迎來到包裝印刷網(wǎng)! 登錄| 免費注冊| 產(chǎn)品展廳| 收藏商鋪|
氣相色譜柱是氣相色譜儀的核心部件之一。在氣相色譜分析時,色譜柱的選擇至關重要,那么氣相色譜柱都有哪些分類呢?
氣相色譜分為氣固色譜和氣液色譜,將氣相色譜柱分為毛細管色譜柱和填充色譜柱,它們是根據(jù)什么條件劃分的呢?它們之間有何區(qū)別?經(jīng)常提到的毛細管色譜柱和填充色譜柱,在分析工作中應該如何選擇呢?
氣固色譜和氣液色譜的分類是根據(jù)色譜柱中固定相的物理狀態(tài)進行區(qū)分的,氣固色譜中采用固體吸附劑作為固定相,其分離主要是基于吸附機理;而氣液色譜中則采用液體作為固定相,其分離主要基于分配機理。在工作中有分析人員將氣固色譜等同于填充柱色譜,氣液色譜等同于毛細管色譜,這是極為錯誤的理解。事實上,氣固色譜既可以是填充柱色譜也可以是毛細管色譜,氣液色譜亦是如此。填充氣固色譜柱其固定相為顆粒狀的固體吸附劑,而填充的氣液色譜柱其固定相為涂敷在惰性固體顆粒(載體或稱擔體)上的固定液液膜。毛細管氣固色譜柱一般專指多孔層開管柱(PLOT),其內(nèi)壁上僅涂漬有一層多孔性吸附劑微粒。其它各類毛細管色譜柱均屬于氣液色譜。
多數(shù)教材和專著在關于氣相色譜柱的分類上,都只是簡單的根據(jù)色譜柱內(nèi)徑的大小和長度,將柱子分為填充氣相色譜柱和毛細管氣相色譜柱,并指出前者的內(nèi)徑在2~4mm,長度為1~10m;后者內(nèi)徑在0.2~0.5mm,長度一般在25~100m。但這種分類實際上是不嚴謹?shù)模皇且环N表象上的區(qū)分。
嚴格意義上,與填充氣相色譜柱相對應的應是開管氣相色譜柱。這兩者之間的區(qū)別在于色譜柱中固定相的裝載方式不同,填充色譜柱中,固定相為柱內(nèi)裝載的顆粒狀吸附劑(氣固色譜)或涂敷在惰性固體顆粒上的固定液(氣液色譜);而開管氣相色譜柱中固定相則是涂敷或化學交聯(lián)于毛細管的內(nèi)壁上,所以開管柱也習慣上被稱為毛細管色譜柱,但毛細管色譜柱并不總是開管柱。
事實上,毛細管色譜柱也有填充柱和開管柱之分。其中填充毛細管柱是后來才發(fā)展起來的,它是將某些多孔性固體顆粒裝入厚壁玻管中,然后加熱拉制成毛細管,一般內(nèi)徑為0.25~0.5mm。
為一個分析選擇合適的色譜柱可能是不確定的,有時是一件困難的事。
本文通過對氣相色譜柱的四個主要參數(shù),固定相、內(nèi)徑、柱長和液膜厚度的概述,提供簡單的氣相色譜柱選型方法,以供參考。
1、固定相的選擇一般從極性和相互作用力進行考量。如果不確定要使用哪種固定相也無任何相關信息,可從非極性柱開始嘗試。
固定相極性
非極性 | DB-1(99%二甲基聚硅氧烷),DB-5(95%苯基-95%二甲基聚硅氧烷) |
中極性 | DB-17(50%苯基-甲基聚硅氧烷),DB-1701(14%氰丙基·苯基-甲基聚硅氧烷) |
極 性 | DB-WAX(聚乙二醇),DB-FFAP(硝基對苯二甲酸改性的聚乙二醇) |
■ 使用極性最弱的固定相能提供滿意的分離度和分析時間
■ 使用極性與溶質的極性相似的固定相
■ 避免使用含有與選擇性檢測器產(chǎn)生高響應官能團的固定相
■ DB-1或DB-5、DB-1701、DB-17和DB-WAX以最少數(shù)量的色譜柱能覆蓋最大范圍的選擇性
■ PLOT柱用于在高于室溫的柱溫下分析氣體樣品
內(nèi)徑
內(nèi)徑(mm) | 0.10 | 0.18 | 0.20 | 0.25 | 0.32 | 0.45 | 0.53 |
理論塔板數(shù)/m | 12500 | 6600 | 5640 | 4750 | 3700 | 2640 | 2240 |
注:溶質的最大柱效(k=5)
色譜柱內(nèi)徑對柱效、保留、壓力、載氣流速和容量都有影響。
當需要較高柱效時,使用0.15、0.18或0.25mm內(nèi)徑的色譜柱。0.15和0.18mm內(nèi)徑的色譜柱十分適用于泵容量低的GC/MS系統(tǒng)。內(nèi)徑較小的色譜柱具有的柱容量最小,并需要高的柱頭壓。
當需要較高的樣品容量時,使用0.32mm內(nèi)徑的色譜柱。與0.25mm內(nèi)徑的色譜相比,它們對于不分流進樣或大體積(>2µL)進樣時早流出的溶質有更佳的分離度。
只有在儀器配備大口徑直接進樣器并需要較高的柱效時,才使用0.45mm內(nèi)徑的色譜柱。特別適用于高載氣流速的情況,比如吹掃-捕集、頂空進樣器和閥進樣的應用
只有配備大口徑直接進樣器時,才使用0.53mm內(nèi)徑的色譜柱。特別適用于高載氣流速的條件,比如吹掃-捕集和頂空進樣器。0.53mm內(nèi)徑色譜柱在恒定的膜厚情況下具有高的樣品容量
液膜厚度
色譜柱容量表(ng)
膜厚(μm) | 內(nèi)徑(mm) | |||
0.18~0.20 | 0.25 | 0.32 | 0.53 | |
0.10 | 20-35 | 25-50 | 35-75 | 50-100 |
0.25 | 35-75 | 50-100 | 75-125 | 100-250 |
0.50 | 75-150 | 100-200 | 125-250 | 250-500 |
1.00 | 150-250 | 200-300 | 250-500 | 500-1000 |
3.00 | / | 400-600 | 50-800 | 1000-2000 |
5.00 | / | 1000-1500 | 1200-2000 | 2000-3000 |
柱膜厚度對保留、分離度、流失、惰性和柱容量有影響。
對于0.18-0.32mm內(nèi)徑的色譜柱,其平均或標準(即,不厚也不?。┠ず駷?.18-0.25µm,可用于大多數(shù)分析。
對于0.45-0.53mm內(nèi)徑的色譜柱,其平均或標準(即,不厚也不?。┠ず駷?.8-1.5µm,可用于大多數(shù)分析。
厚液膜色譜柱用于保留和分離揮發(fā)性溶質(如,輕質溶質、氣體)。厚液膜色譜柱惰性更好,柱容量更大。厚液膜色譜柱表現(xiàn)了較高的柱流失,降低了使用溫度上限。
薄液膜色譜柱用于降低高沸點、高分子量溶質的保留(如,類固醇、甘油三酯)。薄液膜色譜柱惰性較低,具有較低的柱容量和柱流失。
柱長
短柱10~15米 | 分離少于10個組份的樣品 |
中長柱20~30米 | 離10~15個組份的樣品 |
長柱50米以上 | 分離50個組份以上的樣品 |
柱長對柱效、保留(分析時間)和氣體流速有影響。
如果不知道合適長度,請先使用25-30米長的色譜柱
10-15米的色譜柱十分適用于分離含有很容易分離溶質的樣品或含溶質較少的樣品。內(nèi)徑很小的色譜柱通常長度較短以降低柱頭壓 。
如果通過其它方法(較小內(nèi)徑、不同的固定相、改變柱溫)不能達到滿意的分離度時,應使用50-60米長的色譜柱。這種色譜柱適合分離含有很多組分的復雜樣品。長的色譜柱的分析時間較長、費用較高。
常見色譜柱選擇
固定相 | 極性 | 溫度℃ | 國產(chǎn) | 進口 | 應用 |
99%二甲基聚硅氧烷 | 高惰性交聯(lián)非極性 | -60℃~320℃ | SE-30、OV-1、OV-101 | DB-1、HP-1、Rtx-1、BP-1、SPB-1 | 碳氫化合物、芳香化合物、農(nóng)藥、酚類、除草劑、胺、脂肪酸甲酯、GC/MS |
5%苯基-95%二甲基聚硅氧烷 | 高惰性交聯(lián)弱極性 | -60℃~320℃ | SE-52、SE-54 | DB-5、BP-5、HP-5、CPSil8CB、SPB-5、Rtx-5 | 碳氫化合物、芳香化合物、農(nóng)藥、除草劑、濫用藥物等 |
7%氰甲基-7%苯基-甲聚硅氧烷 | 高惰性交聯(lián)中等極性 | -20℃~270℃ | OV-1701 | DB-1701、BP-10、HP-1701、CPSil19CB、SPB-1701、Rtx-1701 | 農(nóng)藥、除草劑、藥物、環(huán)境樣品等 |
50%苯基,50%甲基聚硅氧烷 | 高惰性交聯(lián)中等極性 | -20℃~270℃ | OV-17 | DB-17、HP-50、CPSil9CB、SPB-50、Rtx-50 | 農(nóng)藥、除草劑、藥物、環(huán)境樣品等 |
25%氰乙基,75%甲聚硅氧烷 | 高惰性交聯(lián)中等極性 | 40℃~240℃ | XE-60 | 脂肪酸甲酯、碳水化合物、中性固醇等 | |
25%氰乙基,25%苯基甲基聚硅氧烷 | 高惰性交聯(lián)中等極性 | 40℃~240℃ | OV-225 | DB-225、HP-225、Rtx-225 | 脂肪酸甲酯、碳水化合物、中性固醇等 |
聚乙二醇 | 高惰性交聯(lián)極性 | 20℃~240℃ | PEG-20M | DB-WAX、HP-WAX、Carbowax20M、SUPELCOWAX10、CPWAX52CB | 醇類、游離酸、脂肪酸甲酯、芳香化合物、溶劑、香精油等 |
聚乙二醇硝基對苯二甲酸改性 | 高惰性交聯(lián)極性 | 20℃~220℃ | FFAP | DB-FFAP、HP-FFAP、Nukol、SP-1000、CPWAX58CB | 醇類、揮發(fā)性游離酸、脂肪酸甲酯、醛、丙烯酸酯、酮類等 |
6%氰丙基苯基94%二甲基聚硅氧烷 | 中極性 | OV-1301 | DB-1301、DB-624、RTX-624、BP-624、SPB-624 | 芳氯物、醇類、殺蟲劑 |
色譜柱選擇通常需要綜合考慮色相因素。通過對比和試驗來尋找合適的色譜柱及方法。
請輸入賬號
請輸入密碼
請輸驗證碼
以上信息由企業(yè)自行提供,信息內(nèi)容的真實性、準確性和合法性由相關企業(yè)負責,包裝印刷網(wǎng)對此不承擔任何保證責任。
溫馨提示:為規(guī)避購買風險,建議您在購買產(chǎn)品前務必確認供應商資質及產(chǎn)品質量。