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如何選擇色譜柱？
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更新時間：2021-07-27
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要選擇色譜柱，首先需要確定要使用的是填充柱還是毛細管柱。對于新的或更新的方法，如果沒有非常具有說服力的理由使用填充柱的話，我們推薦使用毛細管柱。
1.色譜柱材料
這種材料必須盡可能是惰性的，尤其是對于痕量分析或容易拖尾的化合物，例如硫醇或類似的活性化合物。對于毛細管柱，熔融石英是可選的材料。
有兩種類型的熔融石英毛細管柱：壁涂開管柱 (WCOT) 色譜柱和多孔層開管柱 (PLOT) 色譜柱。WCOT 色譜柱是固定相液膜涂漬在去活的色譜柱壁上。這是氣相色譜中常用的色譜柱。PLOT 色譜柱中固定相是固體物質(zhì)涂漬到色譜柱壁上。
填充柱可以是玻璃或金屬，通常是不銹鋼的。金屬雖然比較有活性，但其對非極性物質(zhì)比較穩(wěn)定。但是如果樣品中有極性組分需要分析，請選擇玻璃柱。如果玻璃柱還是活性強（引起峰拖尾、樣品丟失等），請進行去活處理。
2.固定相
選擇毛細管柱時，首先需要確定是否需要 PLOT 色譜柱。下面是 3 種 PLOT 色譜柱的典型應(yīng)用領(lǐng)域：分子篩 不揮發(fā)氣體，對水比較敏感二乙烯基苯 (DVB) — HP-PLOT Q C1 到 C3 全部異構(gòu)體的分離，部分 C4 和更高的（直到 C14）的異構(gòu)體分離，極性化合物，揮發(fā)性溶劑可以允許含水氧化鋁 Al2O3 C1 到 C10 異構(gòu)體的分離, 對水比較敏感.
如果上面提到的應(yīng)用沒有感興趣的，則您可以選擇一個 WCOT 類型色譜柱。
當(dāng)面對一種未知樣品時，首先嘗試目前在GC上的色譜柱。如果不能獲得滿意的結(jié)果，請考慮所了解的樣品信息。基本原理是分析物與具有相似化學(xué)性質(zhì)的固定相間更容易相互作用。這意味著了解的樣品信息越多，越容易找到最佳分離固定相。
3.最重要的步驟是確定分析物的極性特征：
§ 非極性分子 — 通常只包含碳氫原子沒有偶極距。
§ 直鏈碳氫化合物（n-烷烴）是非極性化合物的例子。
§ 極性分子 — 主要包含碳氫，也包含氮、氧、磷、硫或鹵原子。例如醇、胺、硫醇、酮、腈、有機鹵化物等。
§ 可極化的分子 — 主要包含碳氫，也包含不飽和鍵。例如烯烴、炔烴和芳香族化合物。
安捷倫科技公司針對特定分離需要提供正確的固定相：樣品是具有相同化學(xué)類型的非極性物質(zhì)的混合物嗎？例如大多數(shù)石油餾分中的碳氫化合物？請嘗試非極性色譜柱，如 HP-1，可以將它們按（近似）沸點順序分離。如果懷疑有一些芳香族化合物，請嘗試 HP-5 或 HP-35 等適用苯基化合物的色譜柱。極性或可極化化合物通常在含有苯基的更強極性和/或可極化基團的固定相上進行分離，其分離度會更好一些。例如 HP-210 或 HP-225 色譜柱。 如果需要更強的極性固定相，則可以選擇聚乙二醇 (PEG) 固定相，通常稱為 WAX 固定相。
請參見后面幾頁中的選擇圖表，這些圖表根據(jù)應(yīng)用和分析物的極性特征推薦固定相。
鍵合可以在固定相和色譜柱管間產(chǎn)生化學(xué)鍵。交聯(lián)在適當(dāng)位置聚合固定相以增加分子量。這兩個過程是在制備鍵合/交聯(lián)色譜柱過程中同時發(fā)生的，它可以增加熱穩(wěn)定性并減少色譜柱流失。可以沖洗鍵合/交聯(lián)色譜柱以去除可能隨時間積累的污染物并允許更大的進樣量。如果可以選擇，則我們建議在標(biāo)準(zhǔn)涂漬型色譜柱類型中選擇鍵合/交聯(lián)色譜柱。
4.膜厚
一般規(guī)律為薄液膜比厚液膜分離物質(zhì)的速度快一些，并可以在相對較低溫度下得到更高的分離度。這說明它適合于高沸點化合物、接近的化合物或熱敏性化合物。“標(biāo)準(zhǔn)”膜厚為 0.25~0.5mm。這些厚度對在高達 300°C 溫度下分離的大多數(shù)樣品（包括石蠟、甘油三酸酯和類固醇）效果很好。對于需要在更高溫度下分離的物質(zhì)，可以使用薄液膜 (0.1mm) 色譜柱。
標(biāo)準(zhǔn)或薄液膜色譜柱用于分離高沸點物質(zhì)，而厚液膜柱用于分離低沸點物質(zhì)。1~1.5mm 的膜可以很好的分離沸點為 100~ 200°C 的物質(zhì)。超厚液膜 (3~5mm) 用于氣體、溶劑和吹掃物以提高它們和固定相的相互作用。
使用超厚液膜色譜柱的另一個原因是當(dāng)更換大孔徑色譜柱時，可以保持分離度和保留時間。由于這個原因，大孔徑色譜柱都使用厚液膜。
厚液膜意味著色譜柱中有更多物質(zhì)，因此會有更多的流失。隨著膜厚度的增加，能達到的最高溫度將降低。
5.柱長
一般而言，15m 色譜柱用于快速分離、簡單混合物或大分子量化合物。對于大多數(shù)分析，30m 長的色譜柱是常用的一種。很長的色譜柱（50、60 和 105m）用于非常復(fù)雜的樣品。
柱長并不是色譜柱性能中一個很重要的參數(shù)。例如，柱長加倍，等溫分析時間加倍，但峰分離度僅增加 40%。如果分析不是很理想，則有比柱長更有效的途徑來改善它。可以選擇薄一點的液膜、優(yōu)化載氣通過色譜柱的流速、使用溫度程序等。
一種特殊情況是含有非常活性組分的樣品分析。如果它們接觸色譜柱材料，則它們拖尾會非常嚴(yán)重。相對短一些的色譜柱，使用厚膜可以減少接觸的機會，這是由于接觸色譜柱材料的時間相對少一些，并可以將分析物用固定相封閉與活化點的接觸。
6.內(nèi)徑
增加內(nèi)徑意味著固定相增加，即使厚度不變，可以分析更大量的樣品。它也意味著減小分離能力和更大的流失。
細柱用于復(fù)雜樣品分離，但是通常要求分流進樣，這是由于允許的樣品量較小。如果可以允許減小分離度，則使用更粗的色譜柱可以避免這種情況。當(dāng)樣品量為主要因素時，比如氣體、易揮發(fā)樣品、吹掃和捕集或頂空進樣，大內(nèi)徑或者甚至 PLOT 色譜柱更為合適。
同時也要考慮所使用儀器的限制和需要。一個適合的填充柱進樣口可以使用大孔徑毛細管柱，但不能用細柱。專門為毛細管柱設(shè)計的進樣口通常適用于所有內(nèi)徑的色譜柱。GC/MS 和 MSD 直接聯(lián)合可能要求細色譜柱，這是由于真空泵不能處理粗柱中的高流速。考察整個系統(tǒng)以查明哪些部分限制對色譜柱內(nèi)徑的選擇