【文章內(nèi)容簡介】 C H 3Si O SiOSiC H 3ClC H 3 C H 3 O H+Si O SiOSiC H 3OC H 3 C H 3 方法二：六甲基二硅胺的石油醚溶液 Si O SiO H O HSiC H 3C H 3C H 3N H SiC H 3C H 3C H 3SiOSiC H 3C H 3 C H 3O SiOSiC H 3C H 3 C H 3+ 三 . 色譜柱的制備 (一 ) 固定液的涂布 稱取擔(dān)體適量置圓底燒瓶中，再按比例稱取固定液適量，用有機(jī)溶劑洗入圓底燒瓶中，加有機(jī)溶劑使擔(dān)體淹沒，將圓底燒瓶置水浴中加熱回溜 5~6 小時(shí)，再置旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，緩緩減壓濃縮至干 ，置 60~100℃ 烘箱中靜態(tài)老化 12~24 小時(shí)，以除去殘余溶劑。 酸洗法 13 (二 ) 柱管預(yù)處理 填充柱的柱管材料有不銹鋼管和玻璃管兩種。 內(nèi)徑 2mm~6mm，長 1~6m， U 形或螺旋形。 不銹鋼柱：熱 5~10% NaOH 液沖洗→水洗至中性→乙醇→乙酸乙酯→有機(jī)溶劑洗→烘干。 使用前清洗 玻璃柱：洗液浸泡→水洗至中性→烘干。 （三） 柱子填裝及老化 1．裝柱 加一匙料，在柱子的四周敲擊一次，再加一匙料，再在柱子的四周敲擊一次，直至填滿，填滿后在柱子的入口處填上玻璃棉。填口作為入口。 2．老化 裝柱子入口處與氣路相接，另一端放空（不能與檢測(cè)器相連，以免老化時(shí)污染檢測(cè)器），將柱溫設(shè)置在低于固定液最高使用溫度 30℃處，加熱老化 24~48 小時(shí)，以除去填料中殘余溶劑及固定液中帶來的低分子聚合物。 四．填充柱操作條件的選擇 （一）載氣 GC 中的載氣有氮?dú)狻⒑?、氬氣、氫氣? FID 檢測(cè)器時(shí)：普氮。 硅烷化玻璃棉 水泵抽氣 14 ECD 檢測(cè)器時(shí)：高純氮、氦氣。 TCD 檢測(cè)器時(shí)：氫氣及氦氣均可達(dá)到較高靈敏度。 MSD 檢測(cè)器時(shí)：氦氣。 （二）溫度： 原則： 1． 檢測(cè)器溫度至少比柱溫高 30℃。以防柱中 流出物在檢測(cè)器上凝結(jié)，污染檢測(cè)器。 2． 柱溫至少比固定液的最高使用溫度低 30℃。以防固定液流失。 3． 柱溫降低，保留時(shí)間延長， k’↑，分離可得到改善。 4． 氣化室溫度一般與檢測(cè)器溫度相同，若待測(cè)物不穩(wěn)定，則氣化室溫度應(yīng)設(shè)低一點(diǎn)。 15 第三節(jié) 毛細(xì)管柱 在 60 年代至 70 年代毛細(xì)管柱（ Capillary Column）氣相色譜法取得了很大發(fā)展，它解決了許多復(fù)雜的分離分析問題。那時(shí)毛細(xì)管柱的柱壁材料為玻璃。但在使用過程中人們很快感受到了玻璃作為毛細(xì)管柱柱壁材料的二大缺點(diǎn)： 玻璃毛細(xì)管柱無柔性，容易碎裂，這是導(dǎo)致其被逐步淘汰的主 要缺點(diǎn)。 玻璃表面具有一定的活性，包括金屬氧化物及質(zhì)子供體和受體作用。 1979 年產(chǎn)生了熔融二氧化硅空心柱 FSOT（ Fused Silica Open Tubular），亦稱“柔性石英毛細(xì)管”。 FSOT 化學(xué)惰性，強(qiáng)度好，有彈性，可繞成圈狀，而其本來狀態(tài)是直的，故便于安裝、使用。 FSOT 開發(fā)出來以后，迅速被商品化，并得以迅速普及。以下將從用觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)這種柱進(jìn)行討論。 一．柱管 上圖為毛細(xì)管拉制機(jī)的示意圖。以合成二氧化硅為原料，爐溫為 2022℃，將 熔融二氧化硅毛細(xì)管從爐內(nèi)拉出，然后涂上外保護(hù)層。常用的保護(hù)涂層為聚酰亞胺。涂布保護(hù)層的目的是防潮及防止擦傷管壁。未加保護(hù)層的 FSOT 柱受濕度影響，易于斷裂，這是因?yàn)樗肿忧譅t 激光直徑測(cè)量器 涂布器 干燥爐 固化爐 毛細(xì)管 卷繞機(jī) 送料器 16 襲 SiO 鍵形成硅醇基。 S i O S i O S i O S iH2O S i O S i O H +SiHO O Si 雖 然合成熔融二氧化硅含金屬氧化物很低（〈 1ppm〉，但是由于表面的硅醇基仍然存在，而呈現(xiàn)殘留活性，因此需用硅烷化等方法去活性。 二．柱類型 （一）壁涂開管柱 WCOT（ Wall Coated Open Tubular） WCOT 柱是較常用的毛細(xì)管柱?？蓪?shí)驗(yàn)室制備，也可從市場(chǎng)購買。商品化的 WCOT 柱內(nèi)徑從 至 ，內(nèi)壁均勻涂布了固定相，如 SE30， OV1， OV225， PEG20M 等。固定液膜厚 m~ m。固定相是溶解在溶劑中，用靜態(tài)法或動(dòng)態(tài)法涂布的。 1．動(dòng)態(tài)法 將要涂布的固定 液配制在合適的低沸點(diǎn)溶劑中（如 SE30 可用二氯甲烷），溶液濃度隨固定液粘度而異，一般為 10~60%（ W/V），將配好的溶液壓入柱子，使其在柱中形成液塞，液塞長度約為柱長的 20%，在氮?dú)鈮毫ο聡?yán)格控制液塞的移動(dòng)速度，當(dāng)液塞離開柱子以后繼續(xù)通氮?dú)庖源蹈扇軇?，使毛?xì)管壁上留下一層固定液的液膜。 動(dòng)態(tài)法方便、快速，但重現(xiàn)性不夠理想，涂出的柱子柱效相對(duì)較低。 2．靜態(tài)法 將事先配制好的低濃度固定液（ ~2%， W/V）充滿整個(gè)毛細(xì)管柱，柱子的一端經(jīng)嚴(yán)格排除氣泡后用封口膠封住，開口的一端連接到真空系統(tǒng)。在恒溫下（低 于溶劑沸點(diǎn) 10~20℃）減壓除去溶劑。 柱子涂布好固定液后，置柱室，通氮?dú)猓髁恳。灰诉^大），并按一定的溫度程序老化 8~12 小時(shí)。 （二）固定化固定相柱（ immobilized solid phase open tubular） 為了得到穩(wěn)定的固定相涂層，在涂布了固定液后，常常需要使之橫向交聯(lián)（ crosslinked）或鍵合（ bonded）使之穩(wěn)定。橫向交聯(lián)是指通過反應(yīng)處理，使固定相分子相互鍵合，形成更大、更穩(wěn)定的大分子薄膜。鍵合是指經(jīng)化學(xué)處理后，將固定相結(jié)合在毛細(xì)管內(nèi)表面。固定相的橫向交聯(lián)是通過游離 基起始劑而完成的。游離基起始劑包括氧化物、γ射線、臭氧和偶氮 17 化合物。 典型的橫向交聯(lián)反應(yīng)為： C HSiC H3O OC H2C H3SiC H3O OC H2SiC H3O OC H2O RSiO OC H2C H3R OH2R O 橫向交聯(lián)及鍵合的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）產(chǎn)生穩(wěn)定的涂層，固定相流失大大減少。 （ 2）得到不可提?。?nonextractable）的涂層，在不分流進(jìn)樣時(shí)，固定相涂層不會(huì)被樣品溶劑溶解或剝落。如色譜柱污染，可用溶劑沖洗進(jìn)行再生。洗滌溶劑：戊烷、甲醇。 （ 3）使用溫度范圍寬。比未交聯(lián)的固定相可加熱至更高的溫度或冷卻至更低的溫度。但聚酰亞胺涂層在 380℃以上不穩(wěn)定。 （三）其它 毛細(xì)管柱 多孔層開管柱 PLOT（ Porous Layer Open Tubular） 載體涂布開管柱 SCOT（ Support Coated Open Tubular） 壁處理開管柱 WTOT（ Wall Treated Open Tubular） (此部分不作要求，有興趣可自學(xué)，無太多實(shí)用性 ) 三．色譜柱的選擇 FSOT 柱的選擇應(yīng)考慮固定相，柱內(nèi)徑，固定相膜厚度及柱長等。 （一）固定相 可參照填充柱，但由于 FSOT 柱有很高的柱效，固定相的選擇不如填充柱那樣重要。大多數(shù)工作可在 SE30 及 OV101 柱上完成。 （二）柱內(nèi)徑與固定液膜厚度 內(nèi)徑 ，膜厚 m 的柱是常規(guī)柱，兼顧了柱效和樣品容量。 1．為了增加載樣量 18 可選擇內(nèi)徑較大，液膜較厚的柱，如 . m 的柱，但增加載樣量是在犧牲柱效的條件下獲得的。 2．為了提高柱效 可選擇細(xì)內(nèi)徑，薄涂層的柱，以分析復(fù)雜樣品。如 . m 的柱。 3．固定液的流失比例與柱中固定液的重量 對(duì)于 GCMS 這種高靈敏度的檢測(cè)器，宜選用細(xì)內(nèi)徑、薄涂層 FSOT，如 . μ m 柱。 （三）柱長 一般有 12m， 25m， 50m 三種，所需柱長取決于樣品的復(fù)雜性。復(fù)雜樣品需長柱，短柱分析速度快。 （四）柱子的維護(hù)與貯存 1．載氣純度要高 如用高純氮?dú)猓?%），載氣純度不高柱壽命下降，如 Carbowax 易氧化。 2．柱老化 新柱要老化。老柱也要定期老化，以除去樣品中的難揮發(fā)物在柱頭的積累。否則基線漂移，峰拖尾。 3．柱不用時(shí)將兩端封閉，置于盒中。 4．柱污染時(shí)用戊烷、二氯甲烷或甲醇沖洗。 四．進(jìn)樣系統(tǒng) 毛細(xì)管柱 GC 系統(tǒng)如下，其與填充柱 GC 系統(tǒng)的氣路顯著不同。 分流的目的：防止 毛細(xì)管柱超載。 補(bǔ)氣的目的：從柱尾向檢測(cè)器吹氣，使柱中的組分一出來便被送到檢測(cè)器，以防峰展寬。 氣化室 檢 測(cè) 器 記錄儀 載氣 進(jìn)樣 分流 補(bǔ)氣 19 （一） 分流進(jìn)樣 毛細(xì)管柱的載樣量小，所需載氣流速也小 ~5ml/min，使用常規(guī)微量注射器進(jìn)樣時(shí)，柱子必然超負(fù)荷，得不到毛細(xì)管柱的高效分離能力。因此常用間接進(jìn)樣法，即分流進(jìn)樣法。分流進(jìn)樣法進(jìn)入柱子的樣品量只是進(jìn)樣量的極小部分，因此不會(huì)超載。此外，分流進(jìn)樣法的另一重要作用是汽化室中載氣流量大，速度快，被汽化了的樣品在汽化室停留時(shí)間短，很快進(jìn)