為一個分析選擇合適的色譜柱可能是不確定的,有時是一件困難的事。
本文通過對氣相色譜柱的四個主要參數(shù),固定相、內(nèi)徑、柱長和液膜厚度的概述,提供簡單的氣相色譜柱選型方法,以供參考。
1、固定相的選擇一般從極性和相互作用力進行考量。如果不確定要使用哪種固定相也無任何相關(guān)信息,可從非極性柱開始嘗試。
固定相極性
非極性 db-1(100%二甲基聚硅氧烷),db-5(95%苯基-95%二甲基聚硅氧烷)
中極性 db-17(50%苯基-甲基聚硅氧烷),db-1701(14%氰丙基·苯基-甲基聚硅氧烷)
極 性 db-wax(聚乙二醇),db-ffap(硝基對苯二甲酸改性的聚乙二醇)
■ 使用極性zui弱的固定相能提供滿意的分離度和分析時間
■ 使用極性與溶質(zhì)的極性相似的固定相
■ 避免使用含有與選擇性檢測器產(chǎn)生高響應(yīng)官能團的固定相
■ db-1或db-5、db-1701、db-17和db-wax以zui少數(shù)量的色譜柱能覆蓋zui大范圍的選擇性
■ plot柱用于在高于室溫的柱溫下分析氣體樣品
內(nèi)徑
內(nèi)徑(mm) 0.10 0.18 0.20 0.25 0.32 0.45 0.53
理論塔板數(shù)/m 12500 6600 5640 4750 3700 2640 2240
注;溶質(zhì)的zui大柱效(k=5)
色譜柱內(nèi)徑對柱效、保留、壓力、載氣流速和容量都有影響。
當需要較高柱效時,使用0.15、0.18或0.25mm內(nèi)徑的色譜柱。0.15和0.18mm內(nèi)徑的色譜柱十分適用于泵容量低的gc/ms系統(tǒng)。內(nèi)徑較小的色譜柱具有的柱容量zui小,并需要高的柱頭壓。
當需要較高的樣品容量時,使用0.32mm內(nèi)徑的色譜柱。與0.25mm內(nèi)徑的色譜相比,它們對于不分流進樣或大體積(>2µl)進樣時早流出的溶質(zhì)有更佳的分離度。
只有在儀器配備大口徑直接進樣器并需要較高的柱效時,才使用0.45mm內(nèi)徑的色譜柱。特別適用于高載氣流速的情況,比如吹掃-捕集、頂空進樣器和閥進樣的應(yīng)用
只有配備大口徑直接進樣器時,才使用0.53mm內(nèi)徑的色譜柱。特別適用于高載氣流速的條件,比如吹掃-捕集和頂空進樣器。0.53mm內(nèi)徑色譜柱在恒定的膜厚情況下具有高的樣品容量
液膜厚度
色譜柱容量表(ng)
膜厚(μm) 內(nèi)徑(mm)
0.18~0.20 0.25 0.32 0.53
0.10 20-35 25-50 35-75 50-100
0.25 35-75 50-100 75-125 100-250
0.50 75-150 100-200 125-250 250-500
1.00 150-250 200-300 250-500 500-1000
3.00 / 400-600 50-800 1000-2000
5.00 / 1000-1500 1200-2000 2000-3000
柱膜厚度對保留、分離度、流失、惰性和柱容量有影響。
對于0.18-0.32mm內(nèi)徑的色譜柱,其平均或標準(即,不厚也不?。┠ず駷?.18-0.25µm,可用于大多數(shù)分析。
對于0.45-0.53mm內(nèi)徑的色譜柱,其平均或標準(即,不厚也不?。┠ず駷?.8-1.5µm,可用于大多數(shù)分析。
厚液膜色譜柱用于保留和分離揮發(fā)性溶質(zhì)(如,輕質(zhì)溶質(zhì)、氣體)。厚液膜色譜柱惰性更好,柱容量更大。厚液膜色譜柱表現(xiàn)了較高的柱流失,降低了使用溫度上限。
薄液膜色譜柱用于降低高沸點、高分子量溶質(zhì)的保留(如,類固醇、甘油三酯)。薄液膜色譜柱惰性較低,具有較低的柱容量和柱流失。
柱長
短柱10~15米 分離少于10個組份的樣品
中長柱20~30米 離10~15個組份的樣品
長柱50米以上 分離50個組份以上的樣品
柱長對柱效、保留(分析時間)和氣體流速有影響。
如果不知道合適長度,請先使用25-30米長的色譜柱
10-15米的色譜柱十分適用于分離含有很容易分離溶質(zhì)的樣品或含溶質(zhì)較少的樣品。內(nèi)徑很小的色譜柱通常長度較短以降低柱頭壓 。
如果通過其它方法(較小內(nèi)徑、不同的固定相、改變柱溫)不能達到滿意的分離度時,應(yīng)使用50-60米長的色譜柱。這種色譜柱適合分離含有很多組分的復雜樣品。長的色譜柱的分析時間較長、費用較高。
常見色譜柱選擇
固定相 極性 溫度℃ 國產(chǎn) 進口 應(yīng)用
100%二甲基聚硅氧烷 高惰性交聯(lián)非極性 -60℃~320℃ se-30、ov-1、ov-101 db-1、hp-1、rtx-1、bp-1、spb-1 碳氫化合物、芳香化合物、農(nóng)藥、酚類、除草劑、胺、脂肪酸甲酯、gc/ms
5%苯基-95%二甲基聚硅氧烷 高惰性交聯(lián)弱極性 -60℃~320℃ se-52、se-54 db-5、bp-5、hp-5、cpsil8cb、spb-5、rtx-5 碳氫化合物、芳香化合物、農(nóng)藥、除草劑、濫用藥物等
7%氰甲基-7%苯基-甲聚硅氧烷 高惰性交聯(lián)中等極性 -20℃~270℃ ov-1701 db-1701、bp-10、hp-1701、cpsil19cb、spb-1701、rtx-1701 農(nóng)藥、除草劑、藥物、環(huán)境樣品等
50%苯基,50%甲基聚硅氧烷 高惰性交聯(lián)中等極性 -20℃~270℃ ov-17 db-17、hp-50、cpsil9cb、spb-50、rtx-50 農(nóng)藥、除草劑、藥物、環(huán)境樣品等
25%氰乙基,75%甲聚硅氧烷 高惰性交聯(lián)中等極性 40℃~240℃ xe-60 脂肪酸甲酯、碳水化合物、中性固醇等
25%氰乙基,25%苯基甲基聚硅氧烷 高惰性交聯(lián)中等極性 40℃~240℃ ov-225 db-225、hp-225、rtx-225 脂肪酸甲酯、碳水化合物、中性固醇等
聚乙二醇 高惰性交聯(lián)極性 20℃~240℃ peg-20m db-wax、hp-wax、carbowax20m、supelcowax10、cpwax52cb 醇類、游離酸、脂肪酸甲酯、芳香化合物、溶劑、香精油等
聚乙二醇硝基對苯二甲酸改性 高惰性交聯(lián)極性 20℃~220℃ ffap db-ffap、hp-ffap、nukol、sp-1000、cpwax58cb 醇類、揮發(fā)性游離酸、脂肪酸甲酯、醛、丙烯酸酯、酮類等
6%氰丙基苯基94%二甲基聚硅氧烷 中極性 ov-1301 db-1301、db-624、rtx-624、bp-624、spb-624 芳氯物、醇類、殺蟲劑
色譜柱選擇通常需要綜合考慮色相因素。通過對比和試驗來尋找合適的色譜柱及方法。更多色譜柱選擇,請杭州亞萊博公司。