毛细管柱应用

毛细管技术与应用于文军yuen72@课程内容毛细管柱的结构与制备技术色谱基础理论在毛细管柱上的应用毛细管柱的常见固定相及应用毛细管柱的规格与选用毛细管柱的使用与维护毛细管柱应用赏析第一课毛细管柱的结构与制备技术毛细管柱的应用历史毛细管柱-CapillaryColumn又称为开管柱或空心柱1957年，PE专家Golay提出1958年，获得专利70年代，获得应用80年代，迅速推广目前，已经广为应用国家标准的滞后性毛细管柱的结构毛细管柱的制备光导纤维？固定液涂渍键合交联第二课基础理论应用塔板理论毛细管柱的特点速率理论毛细管柱的特点第三课毛细管柱的固定相商用毛细管柱的固定相色谱固定相的分类：液相／固相。毛细管柱的特点：开管柱。液相：涂渍／键合交联。固相：plot柱。液相固定相液相固定相主要有聚硅氧烷类、聚乙二醇类等。通过在聚甲基硅氧烷上引入不同的基团，得到了不同极性和特点的各种色谱柱。带ms的商业毛细管柱，意味着键合交联型毛细管柱，具有低流失长寿命的特点。液相固定相-1100％聚二甲基硅氧烷。非极性。具有优异的化学惰性。高性能通用色谱柱。最高使用温度325℃，程序升温一般在340-360℃有键合交联的低流失柱。普通成品型号：AT-1、BP-1，CP-SIL-1、DB-1、DC-200、HP-1、Mtx-1、MDN-1、OV-1、OV-101、Rtx-1、SE-30等。键合成品型号：DB-1ms、HP-1ms、Rtx-1ms等。液相固定相-2聚二苯基（5％）聚二甲基（95％）硅氧烷。弱极性。具有优异的化学惰性。高性能通用色谱柱。最高使用温度325℃，程序升温一般在340-360℃有键合交联的低流失柱。普通成品型号：AT-5、BP-5，CP-SIL-5、DB-5、HP-5、Mtx-5、MDN-5、OV-5、Rtx-5、SE-52、SE-54等。键合成品型号：DB-5ms、HP-5ms、Rtx-5ms等。液相固定相-3聚二苯基（35％）聚二甲基（65％）硅氧烷。中等极性。具有优异的化学惰性。高性能通用色谱柱。最高使用温度325℃，程序升温一般在340-360℃有键合交联的低流失柱。普通成品型号：AT-35、DB-35、HP-35、Mtx-35、MDN-35、Rtx-35、SPB-3、SPB-608、SupHerb等。键合成品型号：DB-35ms、HP-35ms、Rtx-35ms等。液相固定相-4聚苯基氰丙基（6％）聚二甲基（94％）硅氧烷。中等极性。最高使用温度280℃。普通成品型号：AT-624、AT-1301、DB-624、DB-1301、HP-1301、Rtx-1301、Rtx-624等。14％：1701。50％：22588％：HP-88、SP-2560液相固定相-5聚氰丙基甲基硅氧烷。中等极性。最高使用温度240℃，程序升温260℃。普通成品型号：AT-Silar、BPX-70、DB-23、HP-23、Rtx-2330、SP-2340等。液相固定相-6聚三氟丙基甲基硅氧烷。中等极性。最高使用温度240℃，程序升温260℃。普通成品型号：AT-200、AT-210、DB-200、DB-210、HP-210、Rtx-200、Rtx-210等。液相固定相-7聚乙二醇（PEG）。强极性色谱柱。最高使用温度250-260℃。有键合交联型号。普通成品型号：AT-WAX、DB-WAXetr、HP-INNOWax、Rtx-WAX、BP-20等。液相固定相-8改性聚乙二醇（PEG）。强极性色谱柱。最高使用温度220-240℃。改性物质：硝基对苯二酸、碱。普通成品型号：硝基对苯二酸：FFAP碱（胺类）：CAM。回眸固相固定相（Plot）Plot色谱柱是分离室温下为气体的化合物的理想色谱柱。常用的固定相包括：分子筛、氧化铝、聚苯乙烯-二乙烯基苯、聚二乙烯基苯-乙烯、硅胶、活性炭、其他高选择性吸附剂。固相固定相（Plot）-Al2O3氧化铝有5种晶型，色谱上用的是γ型。相对而言，氧化铝固定相为中等极性。对烃类及其异构体具有良好的分离效果。活性受含水量影响非常大，需要活化。使用温度一般不超过200℃。有多种改性方式，改变其特性。KCl改性：极性最弱。S（Na2SO4）改性：极性居中。不改性：极性最强，最易老化。固相固定相（Plot）-分子筛人工合成的硅铝酸盐。MO·Al2O3·xSiO2·yH2O。型号：4A、5A、13X三种。吸水会失去活性，可再活化。氨、甲酸、CO2会被永久吸附。常用于永久气体分离。最高使用温度300℃。AT-MoleSieve、HP-PLOTMolesieve、RT-Msieve13K等。固相固定相（Plot）-硅胶氢键型强极性吸附剂。分粗孔、细孔、多孔三种类型。色谱多用粗孔。分离能力取决于孔径和含水量。最高使用温度260℃，程序升温300℃。GasPro固相固定相（Plot）-高分子微球GDX-高分子多孔小球。具有吸附和分配色谱两种特性。适合分离低分子量有机物。活性低，峰形好。憎水，适合分析微量水。最高使用温度270℃，程序升温290℃。聚苯乙烯／二乙烯基苯：PlotQ或者QPlot。聚二乙烯基苯／乙二醇二甲基苯烯酸酯：U第四课商用毛细管柱的规格和选择商用毛细管柱的规格长度（m）10-150。内径（mm）0.10、0.20、0.25、0.32、0.53、0.75膜厚（um）0.1、0.2、0.25、0.4、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0、7.0如何找到一根合适的毛细管柱？主要考虑以下4个方面！固定相内径膜厚长度选择毛细管柱-固定相相似性原则：用非极性柱分析非极性物质。易分离物质选用极性小的更佳。分析氢键型物质用氢键型PEG柱更佳。轻烃或永久气体用Plot柱更佳。高苯基固定相对芳香族物质保留能力更强。作用力-极性-选择性。色散力-取向力-偶极力-氢键。沸点规律在非极性色谱柱上按照沸点从小到大出峰。沸点规律不普遍应用于色散力互相作用。结构简单、同系物准确，混合官能团化合物可能有偏差。沸点相差超过30℃，则很容易分离。10℃以内，分离难，且沸点规律易出偏差。多组分不同极性柱下的分离情况选择固定相的思路完全没有经验和思路：选择非极性或弱极性柱非极性柱的使用温度更高，寿命更长。要考虑检测器和固定相之间的匹配。选择毛细管柱-内径内径有什么影响？柱效率保留时间（分析时间）柱前压载气流速柱容量内径与柱效率毛细管柱理论塔板高度与内径成正比。不同内径的影响选择毛细管柱-膜厚不同膜厚的影响不同膜厚的影响膜厚与内径的联系-相比不同尺寸毛细管柱相比情况表相比是决定保留时间的关键相比是决定保留时间的关键选择毛细管柱-长度柱长和保留时间柱长和保留时间柱长度的选择柱长加倍只能带来1.414倍的提升，但成本却几乎加倍。柱子越长，需要的柱前压就越高。较长的色谱柱，固定相流失也较严重。柱子越长，分析时间就越长。即使如此，增加柱长仍然是毛细管色谱增加分离度的一个好办法！把长柱子切割成短柱子？柱长度的选择不知道多长合适，怎么办？30m易分离组份，短一点。多组分分离，长一点。细柱子，短一点。第五课毛细管柱的使用与维护毛细管柱的切割毛细管柱的安装毛细管柱的维护切掉一部分第六课商用毛细管柱谱图欣赏不同改性的AL2O3柱特性对比不同改性的AL2O3柱特性对比不同改性的AL2O3柱特性对比成品汽油中的芳香化合物柴油燃料：DB-5多环芳烃：D