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高效液相色譜柱的選擇 液相色譜工作原理

時(shí)間:2022-12-23 09:30:05 作者:河北航信儀器 點(diǎn)擊:

**液相色譜柱的選擇

    現(xiàn)代**液相色譜中,分離效果好壞的一個(gè)重要指標(biāo)是色譜填料的選擇。但是色譜填料的選擇范圍很寬,因此,要做合適的選擇,必須對(duì)此有**的認(rèn)識(shí)和了解。

一、硅膠基質(zhì)填料

    1、正相色譜 正相色譜用的固定相通常為硅膠(Silica)以及其他具有極性官能團(tuán)胺基團(tuán),如(NH2,APS)和氰基團(tuán)(CN,CPS)的鍵合相填料。
    由于硅膠表面的硅羥基(SiOH)或其他極性基團(tuán)極性較強(qiáng),因此,分離的次序是依據(jù)樣品中各組分的極性大小,即極性較弱的組份***先被沖洗出色譜柱。正相色譜使用的流動(dòng)相極性相對(duì)比固定相低,如正已烷(Hexane),氯仿(Chloroform),二氯甲烷(Methylene Chloride)等。
    2、反向色譜 反向色譜用的填料常是以硅膠為基質(zhì),表面鍵合有極性相對(duì)較弱官能團(tuán)的鍵合相。反向色譜所使用的流動(dòng)相極性較強(qiáng),通常為水、緩沖液與甲醇、乙腈等的混合物。樣品流出色譜柱的順序是極性較強(qiáng)的組分***先被沖洗出,而極性弱的組分會(huì)在色譜柱上有更強(qiáng)的保留。
    常用的反向填料有:C18(ODS)、C8(MOS)、C4(Butyl)、C6H5(Phenyl)等。

二、聚合物填料

    聚合物填料多為聚苯乙烯—二乙烯基苯或聚甲基丙烯酸脂等,其重要優(yōu)點(diǎn)是在PH值為1—14均可使用。相對(duì)于硅膠基質(zhì)的C18填料,這類填料具有更強(qiáng)的疏水性;大孔的聚合物對(duì)蛋白質(zhì)等樣品的分離非常有效。現(xiàn)有的聚合物填料的缺點(diǎn)是相對(duì)硅膠基質(zhì)填料,色譜柱柱效較低。

三、其它無機(jī)填料

    其它HPLC的無機(jī)填料色譜柱也已經(jīng)商品化由于其特殊的性質(zhì),一般**于特殊的用途。如,石墨化碳黑正逐漸成為反向色譜柱填料。這種填料的分離不同于硅膠基質(zhì)烷基鍵合相,石墨化碳的表面即是保留的基礎(chǔ),不再需其它的表面改性。該柱填料一般比烷基鍵合相硅膠或多孔聚合物填料的保留能力更強(qiáng)。石墨化碳可用于分離某些幾何異構(gòu)體,由于在HPLC流動(dòng)相中不會(huì)被溶解,這類柱可在**PH與溫度下使用。氧化鋁也可以用于HPLC。氧化鋁微粒剛性強(qiáng),可制成穩(wěn)定的色譜柱柱床,其優(yōu)點(diǎn)是可以在PH高達(dá)12的流動(dòng)相中使用。但由于氧化鋁與堿性化合物的作用也很強(qiáng),應(yīng)用范圍受到**限制,所以未能廣泛應(yīng)用。新型色譜氧化鋯基質(zhì)填料也可用于HPLC。商品化的只有聚合物涂層的多孔氧化鋯微球色譜柱,應(yīng)用PH1-14,溫度可達(dá)100℃。由于氧化鋯填料是***近幾年才開始研究,加之面臨的實(shí)驗(yàn)難度,其重要用途與優(yōu)勢(shì)尚在進(jìn)行之中。

四、怎樣選擇填料粒度

    目前,商品化的色譜填料粒度從1um到超過30um均有銷售,而目前分析分離主要用3和5um填料進(jìn)行。填料的粒度主要影響填充柱的兩個(gè)參數(shù),即柱效和背壓。粒度越小,柱壓越大,柱壓的增加限制了粒度小于3um的填料應(yīng)用。在相同選擇性條件下,提高柱效可提高分離度,但不是**的因素。如果固定相選擇是正確,但是分離度不夠,那么選用更小的粒度的填料是很有用的。3um填料填充柱的柱效比相同條件下的5um填料的柱效提高近30%;然而,3um的色譜柱的背壓卻是5um的2倍。與此同時(shí),柱效提高意味著在相同條件下可以選用更短的色譜柱,即相同的塔板數(shù)或分離能力,但是柱長更短,以縮短分析時(shí)間。另外,可以采用低粘度的溶劑做流動(dòng)相或增加色譜柱的使用溫度,比如用乙腈代替甲醇,以降低色譜柱的壓力。

總結(jié)幾個(gè)液相色譜柱的問題

  色譜柱是液相色譜儀的核心,在我們使用液相色譜儀的時(shí)候,保證液相色譜柱的柱效,延長色譜柱的使用壽命是很重要的事情,當(dāng)我們使用的時(shí)候色譜柱如果出息壓力過高或者過低等問題都是屬于柱壓問題。液相色譜柱如果壓力過高是因?yàn)橹永锩娈a(chǎn)生了雜質(zhì),造成液體的流動(dòng)力加大而所造成。下面為大家總結(jié)的幾個(gè)液相色譜柱的問題?! ?、流動(dòng)相的前處理:  流動(dòng)相或楊平中雜質(zhì)堵塞色譜柱進(jìn)口濾片,導(dǎo)致壓力升高。這是由于流動(dòng)相可能沒有過濾,或過濾不**,使固體雜質(zhì)滯留于濾板上所致。另一個(gè)方面也可能沒有使用預(yù)保護(hù)柱所致?! ?、樣品的沉淀:  當(dāng)流動(dòng)相與溶解樣品的溶劑不一致時(shí),樣品進(jìn)入色譜柱時(shí),可能因溶解度降低而沉淀出來吸附于柱內(nèi),造成壓力升高?! ?、晶體的析出:  使用含有緩沖液的流動(dòng)相時(shí),緩沖液中的無機(jī)鹽可能會(huì)殘留在體系之中,它們會(huì)因在新流動(dòng)相中的溶解度降低而析出阻塞而壓力升高?! ?、**或霉菌孳生:  流動(dòng)相中、管路中或柱子進(jìn)口處繁殖、生長霉菌堵塞濾板,導(dǎo)致壓力升高。所以在使用磷酸鹽緩沖液時(shí)一般要現(xiàn)配現(xiàn)用?! ?、溶質(zhì)吸附:  一些溶質(zhì)在色譜柱上有較強(qiáng)大的吸附力,洗脫時(shí)流動(dòng)相也難以**掉,累積的未洗脫溶質(zhì)也會(huì)造成阻力增大從而造成壓力升高?! ?、流動(dòng)相更換過度較快:  當(dāng)改變流動(dòng)相體系時(shí),不**的更換使不同性質(zhì)、互不混溶的流動(dòng)相存在于同一個(gè)體系之中,也會(huì)造成壓力升高?! ?、壓力脈沖:  運(yùn)行過程中,有時(shí)會(huì)產(chǎn)生整個(gè)液相色譜儀系統(tǒng)內(nèi)壓力的突然升降。如泵壓力變化,此所形成的壓力脈沖會(huì)造成多孔填料的崩壞和柱床結(jié)構(gòu)的微小變化,填料微屑的長期積累也可能會(huì)使柱床阻力增大,造成壓力升高?! ∫陨蠋追N出現(xiàn)壓升高的原因,下文提出的解決方法:  處理對(duì)于緩沖液鹽分如(乙酸銨等)沉積于柱內(nèi)的情況先用40~50℃的純水,低速正向沖洗柱子,待柱壓逐漸下降后,相應(yīng)提高流速?zèng)_洗,柱壓大幅度下降后,用常溫純水沖洗,之后用純甲醇沖洗柱子30分鐘;如果柱壓還是降不下來,則可考慮將柱子的進(jìn)出口反過來接在儀器上,用流動(dòng)相沖洗柱子。這時(shí),如果柱壓仍不下降,只有換柱子入口篩板,但一旦操作不甚,很容易造成柱效下降,所以盡量少用?! ?duì)于樣品污染沉積的情況,由樣品的沉積引起污染的C18柱,和純水反向沖洗柱子,然后換成甲醇沖洗,接著用甲醇+異丙醇(4+6)沖洗柱子(沖洗時(shí)間的長短由樣品污染的情況而定),再用換成甲醇沖洗,然后用純水沖洗,***后甲醇沖洗正向沖洗柱子30分鐘以上?! ∫合嗌V柱壓過低的現(xiàn)象一般是由于色譜系統(tǒng)泄漏造成的,其處理方法:尋找各個(gè)接口處,特別是色譜柱兩端的接口,把泄漏的地方旋緊即可?! ×硗膺€有一中可能是柱壓不穩(wěn),忽高忽低,更嚴(yán)重一點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致泵無法吸上液體,原因就是泵里進(jìn)了空氣?! √幚矸椒ǎ捍蜷_Purge閥,用3-5ml/min的流速?zèng)_洗,如果不行,則要用專用針筒在排空閥處借助外力吸出氣泡。

標(biāo)簽: 液相色譜柱 液相色譜柱 總結(jié)幾個(gè)液相色譜柱的問題_液相色譜柱

異常的色譜峰指的是色譜圖中的無峰或出現(xiàn)負(fù)峰、寬峰、雙峰、肩峰、峰形不對(duì)稱等情況。一般來說,異常峰是實(shí)驗(yàn)工作中較為棘手的問題。異常峰的出現(xiàn)會(huì)影響色譜分析的結(jié)果。通常情況下,峰型問題是由分離系統(tǒng)所決定的。在做液相過程中,我們就是要變換不同的條件來改善不好的峰型,對(duì)于各種各樣的異常峰,要區(qū)別對(duì)待,從主要問題出發(fā),一個(gè)一個(gè)加以解決。
 

  1.色譜圖中未出峰
 

**液相色譜柱的選擇 液相色譜工作原理(圖1)

  系統(tǒng)未進(jìn)樣或樣品分解;泵未輸液或流動(dòng)相使用不正確;檢測(cè)器設(shè)置不正確
 

  2.一個(gè)峰或幾個(gè)峰是負(fù)峰
 

  流動(dòng)相吸收本底高;進(jìn)樣過程中進(jìn)入空氣;樣品組分的吸收低于流動(dòng)相。
 

  3.所有峰均為負(fù)峰
 

  信號(hào)電纜接反或檢測(cè)器輸出極性設(shè)置顛倒;光學(xué)裝置尚未達(dá)到平衡。
 

  4.所有峰均為寬峰
 

  系統(tǒng)未達(dá)到平衡;溶解樣品的溶劑極性比流動(dòng)相差很多;色譜柱尺寸及類型選擇不正確;色譜柱或保護(hù)柱被污染或柱效降低;溫度變化造成的影響。
 

  5.所出峰比預(yù)想的小
 

  樣品黏度過大;進(jìn)樣品故障或進(jìn)樣體積誤差;檢測(cè)器設(shè)置不正確.定量環(huán)體積不正確;檢測(cè)池污染;檢測(cè)器燈出現(xiàn)問題。
 

  6.出現(xiàn)雙峰或肩峰
 

  進(jìn)樣量過大;樣品濃度過高;保護(hù)柱或色譜柱柱頭堵塞;保護(hù)拄或色譜柱污染或失效;柱塌陷或形成短通道。
 

  7.前伸峰
 

  進(jìn)樣量或樣品濃度高,溶解樣品的溶劑較流動(dòng)相極性強(qiáng);保護(hù)柱或色譜柱污染或失效。
 

 ?、僦鶞氐停荷咧鶞?②樣品溶劑選擇不恰當(dāng):使用流動(dòng)相作為樣品溶劑;③樣品過載:降低樣品含量;④色譜柱損壞:更換柱子。
 

  8.拖尾峰
 

  柱超載,降低樣品量;增加柱直徑采用較高容量的固定相;峰干擾,對(duì)樣品進(jìn)行清潔過濾;調(diào)整流動(dòng)相;硅羥基作用,加入三乙胺,用堿致鈍化柱增加緩沖液或鹽的濃度降低流動(dòng)相pH值;柱內(nèi)燒結(jié)不銹鋼失效,更換燒結(jié)不銹鋼;加在線過濾器,對(duì)樣品進(jìn)行過濾;死體積或柱外體積過大,將連接點(diǎn)降至谷值;盡可能使用內(nèi)徑較細(xì)的連接管;柱效下降,更換柱子;采用保護(hù)柱,對(duì)柱子進(jìn)行再生。
 

  9.出現(xiàn)平頭峰
 

  檢測(cè)器設(shè)置不正確;進(jìn)樣體積太大或樣品濃度太高。
 

  10.出現(xiàn)鬼峰
 

  進(jìn)樣閥殘余峰,可能為上次樣品的殘余。在每次進(jìn)完樣后用充足的時(shí)間來平衡和清洗系統(tǒng);樣品中存在未知物,改進(jìn)樣品的預(yù)處理;流動(dòng)相污染,更換新流動(dòng)相,盡可能現(xiàn)配現(xiàn)用,隔夜的流動(dòng)相再次使用時(shí)要過濾;盡可能使用HPLC級(jí)試劑;流路中有小的氣泡,打開Purge閥,加大流速排除。
 

  11.峰分叉
 

  ①保護(hù)柱或分析柱污染:取下保護(hù)柱再進(jìn)行分析,如果必要更換保護(hù)柱。如果分析柱阻塞,拆下來清洗。如果問題仍然存在,可能是柱子被強(qiáng)保留物質(zhì)污染,運(yùn)用適當(dāng)?shù)脑偕胧?。如果問題仍然存在,入口可能被阻塞,更換篩板或更換色譜柱。②樣品溶劑不溶于流動(dòng)相改變樣品溶劑,如果可能采取流動(dòng)相作為樣品溶劑。
 

  12.峰變形
 

  樣品過載,減少樣品載量。
 

  13.早出的峰變形
 

  樣品溶劑選擇不恰當(dāng) ①減少進(jìn)樣體積 ②運(yùn)用低極性樣品溶劑
 

  14.早出的峰拖尾程度大于晚出的峰
 

  柱外效應(yīng) ①調(diào)整系統(tǒng)連接(使用更短、內(nèi)徑更小的管路) ②使用小體積的流通池
 

  15.酸性或堿性化合物的峰拖尾
 

  緩沖不合適①使用濃度50~100 mM的緩沖液②使用Pka等于流動(dòng)相pH值的緩沖液
 

  16.額外的峰
 

  (1)樣品中有其他組分:正?,F(xiàn)象;
 

  (2)前一次進(jìn)樣的洗脫峰:①增加運(yùn)行時(shí)間或梯度斜率②提高流速;
 

  (3)空位或鬼峰:①檢查流動(dòng)相是否純凈 ②使用流動(dòng)相作為樣品溶劑 ③減少進(jìn)樣體積。




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