毛细管柱的常见技术问题及解决方法

1、1 .毛细管的安装毛细管柱的安装常为人们所忽视，往往会出现作填充色谱柱多年的技术人员，刚使用毛 细管柱时，做出的色谱图还不如填充柱的色谱图，这使人们很难理解。但究其原因，多 数是由于毛细管柱的安装和操作上的毛病，而不是柱子本身和仪器系统的问题。因此， 一根好的毛细管柱和设计得很好的色谱系统，还必须使柱子在系统中安装得合理，才能 做出好的结果。1.1毛细管柱与进样器的连接对于分流进样，毛细管柱的入口端一定要伸过分流进样器的分流出口（图A），亦就是 使毛细管柱的入口处于载气的高流速区域。如果毛细管柱的入口在分流进样器的分流出 口以下（图1B），处于载气的低流速区域，得到的色谱图还不如填充柱，所以必

2、须将毛 细管的入口伸过分流进样器的分流出口，这样才会得到尖锐的峰形。对于分流不分流 进样，毛细管的入口应接到进样器的底部（图1c）这样可以使汽化管中的样品完全进入 柱子，也不会出现气流清洗不到的死区”。图1A、B、C毛细管柱与进样器的连接示意图1.2毛细管柱与检测器的连接在毛细管连接到检测器之前，先接通载气，看一下柱子的出口是否有载气通过，（将柱 子出口浸入清水中看是否有气泡出现）如果没有载气从柱子出来，说明柱前的系统中有 的地方漏气或柱子堵塞，应找出原因加以解决。然后将柱子的未端尽可能的伸到检FID） 的喷嘴以下的12厘米处（但不能超过喷嘴如图2,并使柱子的出口处于气流的最高流速 区域（即氢

3、气引入口以上），如果柱子不能直接伸到检测器的喷嘴下12厘米处，但必须 伸到尾吹气入口的上部使柱子的未端处于气流的高速区域。图2毛细管柱与检测器的连接示意图1.3分流比的测定与选择分流比可以定义：样品完全汽化时与载气充分混合后，样品通过分流进样器进入柱 子的流量FC与通过分流器的流量F分流之比：分流比=FC/F分流（式1）有的人 把分流比定义为：样品进入汽化室后，进样器中总的流速FC十F分流与柱流速 FC之比：分S=FC/FC +F分流（式2）例如，柱子出口流速为ml/分，分流器放空 的流速为99ml/分，则分流比为100:1,因为柱流速FC比分流流速小所以（式1）、（式 2）的结果很相近，FC

4、和F分流可通过皂沫流量计测量。如果载气通过毛细管柱的 流量很小，用皂沫流量计不容易测，FC也可以通过计算求出：FC= 60un2其中u 为载气的平均线速度，单位厘米/秒。u可以通过进样后用某物质的保留时间求得， 某物质可以用甲烷、甲醇等均可，要求是色谱柱对该物质的吸附要小，一般以甲烷 为宜，具体计算方法为：u长（厘米）/保留）分流比及分流有大小靠分流阀进行 调节，选择适当的分流比也很重要。如果分流比很小，样品大多数进入柱子、容易 使峰变宽，形成前伸峰。分流比一般选择在1:100200之间，这时样品的起始组分 的谱带扩展很小，出峰尖锐。对一根0.25mm内径的毛细管，用N2作载气，最佳流 速0.

5、30.4ml分，则分流流量调到50ml/分左右即可。在毛细管分流进样系统中一般 以柱头压力来恒量柱流量的大小，下表给出一些常用的毛细管柱在标准线速度的情 况下的柱头压力：上表所使用的载气为氮气，线速度为20cm/秒。或氢气，线速度为40cm。1.4尾吹气流量的测量与选择毛细管色谱分析用FID检测器时，一定要加尾吹气，一般用空气或N2气。加尾吹气的 作用之一是减少柱后死体积对色谱峰造成的扩散之二是保证FID有合适的氮氢比oFID 系质量型检测器，适当地增加尾吹气可提高检测的灵敏度（图3），但尾吹气太高，会引 起基线不稳以至灭火，尾吹气太低，会引起色谱峰拖尾、对毛细管柱效损失大大尾吹 气流量一般在

6、20-30ml比较适合，可用皂沫流量计来测量。图3尾吹气流速对峰高的影响1.5毛细管柱的老化涂渍好的毛细管柱首先要经过充分的老化，以除去固定液中的低分子量物质，一般商品 毛细管柱，在制造出厂前都已经过充分老化；但柱子一经从仪器上拆卸下来，较长时间 接触空气，在下一次使用之前，最好以较低的初始温度程序升温至最高使用温度老化 23次。各种固定液因其性质和生产厂家不同而最高使用温度有所不同，所以要注意毛 细管柱的说明，生产毛细管柱的厂家应注明最高使用温度。老化中应注意载气的流速不 易过大，否则会破坏均匀的液膜。一般非极性柱在50C以下老化使用，可用普通氮气， 在250C以上高温使用时，必须使用高纯氮

7、气或普通氮气经脱氧后使用，以延长柱子的 使用寿命。对极性柱，尤其是PEG类（聚乙二醇）、FFAP、含氰基的固定液OV225、 OV275）, 一定要用高纯氮气（最好高纯氮气经过脱氧,）99.99%否则，固定液 很快被氧化，以致不能使用。1 6交联毛细管柱的清洗交联毛细管柱最重要的优点是当柱被可溶性有机重组分污时，可以用溶剂清洗除去污染 物，使柱得以再生，根据污染的性质，可适用非极性溶剂（如正戊烷）或极性浴剂（如 二氯甲烷、丙酮、苯等）。每个试验室都可以做一简单设备，如（囹）来进行清洗。清 洗方法：将溶剂装入小瓶的2/3处，把毛细管的出口端（接检测器的一端）刺过青霉素 的橡皮盖插入溶剂底部。（青

8、霉橡皮盖较硬，不易被弹性石英毛细管刺透，可用一金属 丝或注射针预先刺透，在留的痕迹处插入石英毛细管）接着用25ml或50ml的注射针， 向小瓶内压入空气，溶液即会压入柱内，直全部溶剂从柱中流出，（如果是20米以上的 大口径毛细管柱，再加一次溶剂清洗）随后，将柱从小瓶中拉出与仪器的进样连接，用 载气将柱中的溶剂吹干后，再把柱的另一端与检测连接。用程序升温的方式老化l2次， 即可使用。清洗过程应注意:溶剂必须用分析纯试剂；溶剂在柱浸泡时间不能过长， 以防止固定液液膜溶涨，使柱效下降。图4清洗方法示意图1. 25或50ml注射器2.青霉素小瓶3.毛细管柱1.7毛细管色谱分析中常见故障及排除1.7.1

9、进样不出峰这是最常见的问题之一，主要原因有以下凡个方面：漏气：进样隔垫、柱子两端的接头 以及放空针形阀前的连接处漏气。火焰熄灭：调节氢气或尾吹气流量的大小，看记录笔 是否向一边偏移，如笔不动，说明火熄了或火没点着。电路不正常：离子线、放大器、 记录仪连线接错或接触不好，放大器有问题。系统堵塞：在上述情况均正常时应怀疑系 统堵塞，样品没有进到检测器，先检查柱后是否有气流通过，如果没有气流通过，可能 柱子堵塞，从柱后折断12厘米，仍不通气，再检查柱前是否堵塞，在确认柱子通气的 情况下，检查柱子到检测器的连接管路是否堵塞。尾吹气没加上：调节尾吹流量，如果 记录笔不动（在保证火点着和仪器正常情况下），应怀疑流量不够。关掉氢气和空气， 喷嘴口若没有气流，证明是气路堵塞或尾吹管路堵塞。灵敏度太低；可能高压没加上， 绝缘不好等仪器本身的问题，也有操作上的原因，高阻