气液相色谱柱常用知识

色谱柱可分为填充柱和开管柱两大类。多为金属或玻璃制作。有直管形、盘管形、U形管等形状。液相色谱通常均采用填充柱。色谱柱的分离效果取决于所选择的固定相，以及色谱柱的制备和操作条件。

1.气相色谱毛细柱
（键合，聚二甲基硅氧烷）
HP-1，DB-1，P-1，CP-SIL5CB，Ultra-1，007-1，RTx-1，AT-1 

类似固定相：SE-30，SP-2100，OV-1，OV-101；

使用温度：-60℃，-320℃

应用范围：

烷烃，芳烃，多环芳烃，醇，酚，酮，酯，醛，胺，卤代烃，吡啶，糖衍生物，氨基酸衍生物，维生素衍生物，镇痛药，农药，溶剂，胆固

2.SPB-50型中等极性柱：

醇，香料，咖啡，食品添加剂等。
(键合， 50%二苯基，50%二甲基聚硅氧烷) 

对照品牌：

HP-50，HP-17，DB-17，RTx-50，AT-50

3.SPB-5型弱极性柱
类似固定相：OV-17，SP-2250；

使用温度：

30℃～310℃（键合，5%苯基，95%甲基聚硅氧烷）

应用范围：

烷烃，低沸点芳烃，多环芳烃，醇，甘

对照品牌：

HP-5，DB-5，BP-5，CP-SIL 8CB，油三酸酯，喹啉，卤素化合物，香料，农药，酯，Ultra-2, RTx-5，AT-5镇痛药，除草剂等。。。 

类似固定相：

SE-54，SE-52，OV-73 使用温度：
-60℃～320℃

4.PTE-5，PTE-5QTM型弱极性柱
应用范围：

烷基苯，多环芳烃，醇，酚，酮，脂肪(MS专用柱，键合，5%苯基，95%甲基聚硅氧烷)
酸酯，苯二甲酸酯，硝基芳烃，芳胺，烷基胺，联对照品牌：

HP-5 MS，DB-5 MS，DB-5.625，XTI-5，苯胺，卤代烃，多氯联苯，糖类衍生物，维生素衍BPX625，半挥发污染物分析柱（US EPA方法525，生物，有机酸，镇痛药，农药，抗组胺药，溶剂，625.5，625）生物碱，防腐剂，香料等。。。 

类似固定相：

SE-54，SE-52使用温度：-60℃～320℃； 

应用范围：

多氯联苯，胺，有机磷，有机氯农药，SUPELCOWAX 10型极性柱

含氯除草剂，酚，苯胺，香料等。。。(键合，聚乙二醇二万) 

对照品牌：

HP-Wax，DB-Wax，BP-20，CP-Wax 52CB；

5.SPB-1701型中等极性柱
HP-INNO Wax，AT-Wax
(键合，14%氰丙基，86%二甲基聚硅氧烷) 

类似固定相：

PEG-20M，CARBOWAX-20M，使用温度：35℃-280℃ 

对照品牌：

HP-1701，DB-1701，RTx-1701，AT-1701，BP-10，CPSil19CB 

应用范围：

低沸点芳烃，醇，酮，酸，酯，醛，醚，

类似固定相：

OV-1701，SP-2250使用温度：

室温-280℃；
乙二醇，丙二醇，甘油，吡啶，胺，亚硝胺，卤代烃，胆汁酸衍生物，冰片，薄荷，精油，香料，酒；

应用范围：

醇，卤素化合物，有机氯农药，酸性药，苯乙烯，茶，溶剂等。。。

指直接装填到色谱柱中作为固定相的具有活性的多孔性固体物质：

固体固定相大体可分为三类：
第一类是吸附剂：

如，分子筛、硅胶、活性炭、氧化铝等。。。
第二类是高分子聚合物：

如，国内的GDX型高分子多孔微球，国外Porapak系列等。。。
第三类是化学键合固定相：

在气相色谱中，通常是将固定液涂敷在载体表面上。采用化学键合固定相分析极性或非极性物质通常都能够得到对称峰，柱效很高，固定相的热稳定性也有所改善。
一般是一种高沸点的有机物的液膜，通过对不同组份的不同分子间的作用，使组份在色谱柱中得到分离。

对气相色谱用的固定液，一般有如下几点要求：
1.在操作温度下蒸气压低，热稳定性好，与被分析物理或载气不产生不可逆反应；
2.在操作温度下呈液态，而且粘度愈低愈好。物质在高粘度的固定液中传质速度慢，柱效率因而降低。这决定固定液的最低使用温度；

3.能牢固地附着在载体上，并形成均匀和结构稳定的薄层；
4.被分离的物质必须在其中有一定的溶解度，不然，就会很快地被载气带走而不能在两相之间进行分配；
5.对沸点相近而类型不同的物质有分离能力，即，保留一种类型化合物的能力大于另一种类型，这种分离能力即是固定液的选择性。 

使用担体为何要进行处理？一般处理的方法有哪些以及担体的选择：
常用的担体表面并非惰性，它具有不同程度的催化作用和吸附性（特别是：固定液含量低时和分离极性物质时）造成峰拖尾和柱效下降，保留值改变等影响，因而，需要预处理。

现将一般处理方法简述如下：
1.酸洗法：用浓盐酸加热处理担体20～30分钟，然后用自来水冲洗至中性，再用甲醇漂洗，烘干备用。此法主要除去担体表面的铁等无机物杂质。

2.碱洗法：用10%的氢氧化钠或5%的氢氧化钾-甲醇溶液浸泡或回流担体，然后，用水冲洗至中性，再用甲醇漂洗，烘干备用。碱洗的目的是：除去表面的三氧化二铝等酸性作用点，但往往在表面上残留微量的游离碱，它能分解或吸附一些非碱性物质，使用时要注意。 

3.硅烷化：

用硅烷化试剂和担体表面的硅醇、硅醚基团起反应，除去表面的氢键结合能力，可以改进担体的性能。常用的硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷和六甲基二硅胺。。。 

4.釉化：

把欲处理的担体在2～3％的碳酸钠-碳酸钾（1：1）水溶液中浸泡一天，烘干后先在870度下煅烧3-5小时，然后升温到980度煅烧约40分钟。经过这样处理，担体表面形成一层玻璃化的釉质，故称：“釉化担体”。这种担体的吸附性能小，强度大，当固定液中加入少量的去尾剂后，能分析如，醇、酸等极性较强的物质。但对非极性物质柱效能则稍有下降。此外甲醇和甲酸等物质在釉化担体上有一定的不可逆化学吸附，在定量分析时应予以注意。。。 

其他纯化方法：

凡是用化学反应来除去活性作用点或用物理复盖以达到纯化担体表面性质的方法都可以使用。

担体是一种多孔性化学惰性固体，在气相色谱中用来支撑固定液。对担体有如下几点要求：
1.表面积较大，一般应在0.5-2米/克之间；
2.具有化学惰性和热稳定性；
3.有一定的机械强度，使涂渍和填充过程不引起粉碎；
4.有适当的孔隙结构，利于两相间快速传质；
5.能制成均匀的球状颗粒，利于气相渗透和填充均匀性好；
6.有很好的浸润性，便于固定液的均匀分布。完全满足上述要求的担体是困难的，人们在实践中只能找出性能比较优良的担体。

担体通常分为硅藻土和非硅藻土两大类，每一类又有种种小类。
1.硅藻土类型：

(1)   白色的：

表面积小，疏松，质脆，吸附性能小，经适当处理，可分析强极性组分；

(2)   红色的：

有较大的表面积和较好的机械强度，但吸附性较大。

2.非硅藻土类型：
（1）氟担体：表面惰性好，可用来分析高极性和腐蚀性物质，但是，装柱不易，柱效率低些。
（2）玻璃微球：表面积小，用它做担体柱温可以大大降低，而分离完全且快速，但是，涂渍困难，柱效低。
（3）多孔性高聚物小球：机械强度高，热稳定性好，吸附性低，耐腐蚀，分离效率高，是一种性能优良的新型色谱固定相。
（4）炭分子筛：中性，表面积大，强度高，祛寿命长，在微量分析上有无比的优越性。
（5）活性炭：可以单独做为固定相。
（6）沙：主要用于分离金属。

色谱柱管材料应根据什么原则选择？常用的柱管是由什么材质制成？
对色谱柱管材质，应按如下要求选择：
1.应与固定相、试样、载气不起化学反应。
2.要易于加工成型。
管内壁应光滑，横截面应均匀呈圆形。一般色谱柱管形状呈Ｕ型或螺旋形，大多由铜、不锈钢，玻璃等材质制成。。。
新柱管应先用稀酸或稀碱（1:1盐酸或氢氧化钠）洗涤，以除去油污等脏垢，而后用自来水冲洗,继而用蒸馏水冲洗至中性，再用干净的空气吹洗并烘干后，即可使用了。 

气相色谱分析中柱长、柱内径、柱温、载气流速、固定相、进样等操作条件对分离的影响？
操作条件对于色谱分离有很大影响。

在线色谱柱的检定：

可以在每次分析产品时进行检定，主要考察峰对称性、柱效、分离度、保留时间等内容，具体参数可以在相应产品的分析方法中规定，如果达不到分析方法中的规定指标，则该色谱柱不能用做该产品的分析。

标准试液检定：
检定周期：在线检定不合格时，再生处理前后，需要报废前。

检定方法 

检定溶液配制：

乙二醇、对氯苯酚、壬酸甲酯、4-丙基苯胺、正十三烷、十一烷醇、十五烷的250ppm二氯甲烷溶液。

分析条件：

气化室温度为260℃，检测器（FID）温度为320℃，恒流速为1.0mL/min，柱温箱恒定为130℃，进样量为1μ，分流比为1：50，运行15分钟。

结果评价：

每次进样一针，分析完毕打印出一张带有系统评价的谱图，其中柱效和对称因子以十五烷峰计。其中最小分离度R>1.5；十五烷对称因子S在0.80～1.50之内；十五烷柱效>3000m^-1。

常使用的气相色谱柱每半年或发现性能不佳时，对色谱柱进行再生、老化处理。对于大多数色谱柱使用的是健合、交联的固定相，可以用甲醇、二氯甲烷和己烷冲洗。或者重新按照前述方法重新进行色谱柱的老化处理。

柱子第一次使用时，必须进行色谱柱的老化。目的是彻底除去柱子中的残留溶剂和某些挥发性物质，另一方面是促进固定液均匀牢固地分布在但体的表面上。根据使用条件和固定液膜厚、极性等设置恒温老化或程序升温老化。一般来讲，固定液膜厚越厚、极性越强，需要的老化时间越长。老化温度要大于实际使用温度而低于柱子的最高使用温度20℃左右。项目经理接到项目所需新柱子后，根据不同的柱子进行适宜的老化，直至升到最高老化温度，保持一段时间后，色谱仪基线保持平稳即可。