【文章內容簡介】 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 稱取擔體適量置圓底燒瓶中，再按比例稱取固定液適量，用有機溶劑洗入圓底燒瓶中，加有機溶劑使擔體淹沒，將圓底燒瓶置水浴中加熱回溜 5~6 小時，再置旋轉蒸發(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，以除去殘余溶劑。 酸洗法 13 (二 ) 柱管預處理 填充柱的柱管材料有不銹鋼管和玻璃管兩種。 內徑 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（不能與檢測器相連，以免老化時污染檢測器），將柱溫設置在低于固定液最高使用溫度 30℃處，加熱老化 24~48 小時，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 中的載氣有氮氣、氦氣、氬氣、氫氣。 FID 檢測器時：普氮。 硅烷化玻璃棉 水泵抽氣 14 ECD 檢測器時：高純氮、氦氣。 TCD 檢測器時：氫氣及氦氣均可達到較高靈敏度。 MSD 檢測器時：氦氣。 （二）溫度： 原則： 1． 檢測器溫度至少比柱溫高 30℃。以防柱中 流出物在檢測器上凝結，污染檢測器。 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，保留時間延長， k’↑，分離可得到改善。 4． 氣化室溫度一般與檢測器溫度相同，若待測物不穩(wěn)定，則氣化室溫度應設低一點。 15 第三節(jié) 毛細管柱 在 60 年代至 70 年代毛細管柱（ Capillary Column）氣相色譜法取得了很大發(fā)展，它解決了許多復雜的分離分析問題。那時毛細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管柱柱壁材料的二大缺點： 玻璃毛細管柱無柔性，容易碎裂，這是導致其被逐步淘汰的主 要缺點。 玻璃表面具有一定的活性，包括金屬氧化物及質子供體和受體作用。 1979 年產(chǎn)生了熔融二氧化硅空心柱 FSOT（ Fused Silica Open Tubular），亦稱“柔性石英毛細管”。 FSOT 化學惰性，強度好，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。以下將從用觀點出發(fā)，對這種柱進行討論。 一．柱管 上圖為毛細管拉制機的示意圖。以合成二氧化硅為原料，爐溫為 2022℃，將 熔融二氧化硅毛細管從爐內拉出，然后涂上外保護層。常用的保護涂層為聚酰亞胺。涂布保護層的目的是防潮及防止擦傷管壁。未加保護層的 FSOT 柱受濕度影響，易于斷裂，這是因為水分子侵爐 激光直徑測量器 涂布器 干燥爐 固化爐 毛細管 卷繞機 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 柱是較常用的毛細管柱?？蓪嶒炇抑苽?，也可從市場購買。商品化的 WCOT 柱內徑從 至 ，內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)法或動態(tài)法涂布的。 1．動態(tài)法 將要涂布的固定 液配制在合適的低沸點溶劑中（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%，在氮氣壓力下嚴格控制液塞的移動速度，當液塞離開柱子以后繼續(xù)通氮氣以吹干溶劑，使毛細管壁上留下一層固定液的液膜。 動態(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）充滿整個毛細管柱，柱子的一端經(jīng)嚴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 10~20℃）減壓除去溶劑。 柱子涂布好固定液后，置柱室，通氮氣（流量要小，不宜過大），并按一定的溫度程序老化 8~12 小時。 （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)化學處理后，將固定相結合在毛細管內表面。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： （ 1）產(chǎn)生穩(wěn)定的涂層，固定相流失大大減少。 （ 2）得到不可提取（ nonextractable）的涂層，在不分流進樣時，固定相涂層不會被樣品溶劑溶解或剝落。如色譜柱污染，可用溶劑沖洗進行再生。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，無太多實用性 ) 三．色譜柱的選擇 FSOT 柱的選擇應考慮固定相，柱內徑，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）柱內徑與固定液膜厚度 內徑 ，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 可選擇細內徑，薄涂層的柱，以分析復雜樣品。如 . m 的柱。 3．固定液的流失比例與柱中固定液的重量 對于 GCMS 這種高靈敏度的檢測器，宜選用細內徑、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雜性。復雜樣品需長柱，短柱分析速度快。 （四）柱子的維護與貯存 1．載氣純度要高 如用高純氮氣（ %），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．柱不用時將兩端封閉，置于盒中。 4．柱污染時用戊烷、二氯甲烷或甲醇沖洗。 四．進樣系統(tǒng) 毛細管柱 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 毛細管柱超載。 補氣的目的：從柱尾向檢測器吹氣，使柱中的組分一出來便被送到檢測器，以防峰展寬。 氣化室 檢 測 器 記錄儀 載氣 進樣 分流 補氣 19 （一） 分流進樣 毛細管柱的載樣量小，所需載氣流速也小 ~5ml/min，使用常規(guī)微量注射器進樣時，柱子必然超負荷，得不到毛細管柱的高效分離能力。因此常用間接進樣法，即分流進樣法。分流進樣法進入柱子的樣品量只是進樣量的極小部分，因此不會超載。此外，分流進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間短，很快進