干貨挑選和使用色譜柱的正確姿勢 色譜柱使用方法
時間:2023-01-10 09:30:02 作者:河北航信儀器 點擊:
【***** 使用手冊】色譜是一種分離分析手段,分離是核心,所以擔(dān)負分離作用的色譜柱是色譜系統(tǒng)的心臟。色譜柱的分離效果取決于所選擇的固定相以及色譜柱的制備、操作條件。那么,關(guān)于色譜柱的常識你知道多少呢?又應(yīng)該如何選擇合適的色譜柱?下面就來科普一些色譜柱的小知識?! ∫弧⒅涌梢苑譃椋杭訅?,常壓,減壓 壓力可以增加淋洗劑的流動速度,減少產(chǎn)品收集的時間,但是會減低柱子的塔板數(shù)。所以其他條件相同的時候,常壓柱是效率高的,但是時間也長,比如,天然化合物的分離,一個柱子幾個月也是有的?! p壓柱能夠減少硅膠的使用量, 感覺能夠節(jié)省一半甚至更多,但是,由于大量的空氣通過硅膠會使溶劑揮發(fā)(有時在柱子外面有水汽凝結(jié)),以及有些比較易分解的東西可能得不到,而且還必須同時使用水泵抽氣(很大的噪音,而且時間長)。以前曾經(jīng)大量的過減壓柱,對它有比較深厚的感情,但是自從嘗試了加壓后,就幾乎再也沒動過減壓的念頭了?! 〖訅褐且环N比較好的方法,與常壓柱類似,只不過外加壓力使淋洗劑走的快些。壓力的提供可以是壓縮空氣,雙連球或者小氣泵(給魚缸供氣的就行)。特別是在容易分解的樣品的分離中適用。壓力不可過大,不然溶劑走的太快就會減低分離效果。個人覺得加壓柱在普通的有機化合物的分離中是比較適用的?! 《?、關(guān)于柱子的尺寸,應(yīng)該是又粗又長的好 柱子長了,相應(yīng)的塔板數(shù)就高。柱子粗了,上樣后樣品的原點就小(反映在柱子上就是樣品層比較薄),這樣相對的減小了分離的難度。試想如果柱子十厘米,而樣品就有二厘米,那么分離的難度可想而知,恐怕要用很低極性的溶劑慢慢沖了。而如果樣品層只有 0.5 厘米,那么各組分就比較容易得到**分離了。當(dāng)然采用粗大的柱子要犧牲比較多的硅膠和溶劑了,不過這些成本相對于產(chǎn)品來說也許就不算什么了(有些不環(huán)保的說,不過溶劑回收重蒸后也就減小了部分浪費)?! ‖F(xiàn)在見到的柱子徑高比一般在 1:5~10,書中寫硅膠量是樣品量的 30~40倍,具體的選擇要具體分析。如果所需組分和雜質(zhì)分的比較開(是指在所需組分 rf 在0.2~0.4,雜質(zhì)相差0.1 以上),就可以少用硅膠,用小柱子(例如,200 毫克的樣品,用50px×500px的柱子);如果,相差不到 0.1,就要加大柱子,我覺得可以增加柱子的直徑,比如,用 75px 的,也可以減小淋洗劑的極性等等關(guān)于無水無氧柱,適用于對氧,水敏感,易分解的產(chǎn)品?! 】梢詽裰部梢愿芍?。不過在樣品之前至少要用溶劑把柱子飽和一次,因為,溶劑和硅膠飽和時放出的熱量有可能是產(chǎn)品分解,畢竟要分離的是敏感的東東,小心不為過。也是因為分離的東西比較敏感,所以接收瓶**要用可密封的,遵循 schlenk 操作。 三、關(guān)于濕法、干法上樣 濕法省事,一般用淋洗劑溶解樣品,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等。。。但溶劑越少越好,不然溶劑就成了淋洗劑了。很多樣品在上柱前是粘乎乎的,一般沒關(guān)系。可是有的上樣后在硅膠上又會析出,這一般都是比較大量的樣品才會出現(xiàn),是因為硅膠對樣品的吸附飽和,而樣品本身又是比較好的固體才會發(fā)生,這就應(yīng)該先重結(jié)晶,得到大部分的產(chǎn)品后再柱分,如果不能重結(jié)晶那就不管它了,直接過就是了,樣品隨著淋洗劑流動會溶解的。 有些樣品溶解性差,能溶解的溶劑又不能上柱(比如,DMF,DMSO 等,會隨著溶劑一起走,顯色是一個很長的脫尾),這時就必須用干法上柱了。樣品和硅膠的量有一種說法是 1:1,我覺得是越少越好,但是要保證在旋干后,不能看到明顯的固體顆粒(那說明有的樣品沒有吸附在硅膠上)?! ∷摹⑷軇┑倪x擇 當(dāng)然是便宜,**,環(huán)保的了,所以,大多選用石油醚,乙酸乙酯。文獻中有寫用正己烷的,太貴了,除非特別需要不要用不然銀子嘩嘩的,流的比淋洗劑還快,不過,因為極性很小,有時還是非它不可。乙醚也可以用,但是,就是容易睡覺,注意保持清醒別讓溶劑流干了,那樣柱子也就不爽了?! 《燃淄橐灿杏玫模?,要知道,它和硅膠的吸附是一個放熱過程,所以,夏天的時候經(jīng)常會在柱子里產(chǎn)生氣泡,天氣冷的時候會好一些。甲醇,據(jù)說能溶解部分的硅膠,所以,產(chǎn)品如果想過元素分析的話要留神,應(yīng)該經(jīng)過后繼處理,比如,重結(jié)晶等。其他溶劑用的相對較少,要依個人的不同需要選擇。 由于某些原因,用到的淋洗劑多是大包裝的(便宜嘛),我們這里是用 10 升或 25 升的塑料桶裝的, 就要注意這些工業(yè)品的純度是較低的。 經(jīng)常能夠從送來的大桶底部看見有色的雜質(zhì),其他的雜質(zhì)就可想而知了, 所以在比較嚴格的柱分時就要對溶劑重蒸。 當(dāng)然,過原料時就可以免去這一步了,反正下面還有提純的方法?! ×硗?,溶劑在過柱子后好也回收使用,一方面環(huán)保,另一方面也能節(jié)省部分經(jīng)費,缺點是要消耗**的人工。這里要注意的是,一般在過柱同時進行的是減壓旋蒸,石油醚和乙酸乙酯的比例由于揮發(fā)度的不同會導(dǎo)性的變化,一般會使得極性變大,在梯度淋洗時比較合適,正好極性越來越大了。在過完柱子后,溶劑后回收要采用常壓,因為在減壓旋蒸時會有部分低沸點的雜質(zhì)一起出來, 常壓時就會減少這種現(xiàn)象,如果雜質(zhì)和你下面要過的樣品有反應(yīng)那就慘了?! ∥濉㈥P(guān)于操作問題 1.裝柱: 柱子下面的活塞**不要涂潤滑劑,會被淋洗劑帶到產(chǎn)品中的,可以采用四氟節(jié)門的。干法和濕法裝柱覺得沒什么區(qū)別,只要能把柱子裝實就行。裝完的柱子應(yīng)該要適度的緊密(太密了淋洗劑走的太慢),**要均勻(不然樣品就會從一側(cè)斜著下來)。書中寫的都是不能見到氣泡,我覺得在大多數(shù)情況下有些小氣泡沒太大的影響,一加壓氣泡就全下來了。當(dāng)然如果你裝的柱子總是有氣泡就說明需要多練習(xí)了。但是柱子更忌諱的是開裂,甭管豎的還是橫的,都會影響分離效果,甚至作廢! 2.加樣: 用少量的溶劑溶樣品加樣,加完后將下面的活塞打開,待溶劑層下降至石英砂面時,再加少量的低極性溶劑,然后,再打開活塞,如此,兩三次,一般石英砂就基本是白色的了。加入淋洗劑,一開始不要加壓,等溶樣品的溶劑和樣品層有一段距離(2~100px 就夠了),再加壓,這樣避免了溶劑(如,二氯甲烷等)夾帶樣品快速下行?! ?.淋洗劑的選擇: 感覺上要使所需點在 Rf0.2~0.3 左右的比較好。不要認為在板上爬高了分的比較開,過柱子就用那種極性,如果 Rf 在 0.6,即使相差 0.2 也不容易在柱子上分開,因為柱子是一個多次爬板的狀態(tài)?! 】梢酝ㄟ^公式的比較:0.6/0.8一次的分離度,肯定不如(0.2/0.3)的三次方或四次方大?! ?.樣品的收集: 用硅膠作固定相過柱子的試驗方法是一個吸附與解吸的平衡,所以,如果樣品與硅膠的吸附比較強的話,就不容易流出。這樣就會發(fā)生,后面的點先出,而前面的點后出。這時可以采用氧化鋁作固定相。 另外,收集的試管大小要以樣品量而定,特別是小量樣品,如果用大試管,可能一根就收到了三個樣品。嗚嗚,如果都用小試管那工作量又太大?! ?.后的處理: 柱分后的產(chǎn)品,由于使用了大量的溶劑,其中的雜質(zhì)也會累積到產(chǎn)品中,所以,如果想送分析,好用少量的溶劑洗滌一下,因為,大部分雜質(zhì)溶在溶劑里,一洗基本就沒了,必要時進行重結(jié)晶。
正確安裝毛細管色譜柱的方法
1、步驟一:
檢查氣體過濾器、載氣、進樣墊和襯管等檢查進樣墊和氣體過濾器,保證輔助氣和檢測器用氣通暢有效。如果以前做過沸點較高的化合物,需要將進樣口襯管清洗或更換。
2、步驟二:
將螺母和卡套裝在柱上,并將色譜柱兩端口小心切平在色譜柱的一端裝上相應(yīng)的螺母和卡套,此時色譜柱端口無前后之分,色譜柱支架的支撐部分應(yīng)總是朝向著柱箱門。安裝好螺母和卡套后,將色譜柱端口切平,并用放大鏡進行檢查,以確認切口和管壁成直角,并且沒有殘留的碎屑,沒有毛邊或不平的切割面。
3、步驟三:
將色譜柱連于進樣口上通常來說,色譜柱的頂端應(yīng)保持在進樣口襯管的中下部,當(dāng)進樣針穿過隔墊**插入進樣口后,如果針尖與襯管中的色譜柱頂端相差1-2cm,這就是較為理想的狀態(tài)。從色譜柱架上取出需要連接的足夠的長度,并按步驟2切割柱子,連接到進樣口。避免用力彎曲壓擠毛細柱,并小心不要讓標(biāo)記牌等有鋒利邊緣的物品與色譜柱接觸磨擦,以防柱身斷裂或受損。將色譜柱正確地嵌入進樣口后,用手把連接螺母擰上,用手擰緊后用扳手再擰1/4-1/2圈。
4、步驟四:
接通載氣載氣必須為高純氮氣(或氦氣),純度達99.999%,使用極性柱時(如FFAP、PEG-20M等),***好載氣加脫氧管進一步脫氧,這樣可延長柱子的使用壽命。當(dāng)色譜柱與進樣口連接好后,接通載氣。調(diào)節(jié)柱前壓力以得到合適的載氣流速。將色譜柱的另一端(空端),插入裝有己烷的樣品瓶中,正常情況下,我們可以看見瓶中穩(wěn)定持續(xù)的氣泡。如果沒有氣泡,就要重新檢查一下載氣裝置和流量控制器等是否安裝**或設(shè)置正確,并檢測一下整個氣路有無泄漏。等所有問題解決后,將色譜柱端口從瓶中取出,擦試干凈,保證柱端口無溶劑殘留,再進行下一步安裝。毛細管柱前壓參考設(shè)置(Mpa)柱長m柱內(nèi)徑(mm)0.250.320.53150.050.040.02300.10.080.03500.180.140.05
5、步驟五:
將色譜柱連于檢測器上其安裝和所需注意的事項與以上色譜柱與進樣口聯(lián)接(步驟3)部分所講述的大致相同。安裝時要注意色譜柱末端要高于尾吹點,或按照色譜儀說明書安裝。步驟6:進**體檢漏在色譜柱加熱前,要對GC系統(tǒng)進行檢漏。建議使用1∶1的異丙醇/水的混合溶液進行檢查。步驟7:色譜柱的老化色譜柱安裝和系統(tǒng)檢漏工作完成后,就可以對色譜柱進行老化了。將色譜柱程序升溫至***高使用溫度的30℃以下,恒溫30分鐘。這樣柱子內(nèi)吸附的組份會被吹出,以免影響您的分析。***后,將色譜柱的溫度降低至所需要的溫度,即可進行實際樣品的分析。