小中大 4 色谱柱
4·1 色谱柱的选择与老化
4·1·1 色谱柱的选择一般从固定液的类型、长度、口径和膜厚4个方面考虑,毛细管色谱柱的固定液分非极性、弱极性、中等极性和强极性,色谱柱固定液的极性越高,其温度使用上限越低,随柱温的升高固定液流失程度也越大,选择固定液的原则一般是能用极性低的则尽量不选用极性高的;柱长则能用短柱解决的就不用长柱;小口径色谱柱较大口径有较好的分离度,峰形与灵敏度也都好,但口径小了柱容量也小,应视分析要求而定;固定液膜较厚的可以承受较大的进样量,分离同分异构体,比薄膜者有较好的分离度,但柱流失也较严重,其实际操作的最高温度也较薄膜者低。
4·1·2 新购毛细管商品柱(如DB系列的毛细管柱)一般出厂前已老化好,所以使用前一般不需要长时间老化,新柱老化一般不接质谱或其它检测器,设定一个程序升温程序走二至三次就能满足分析需要,其中程序升温程序的起始温度要低,一般设为50℃,最高温度可选择低于柱使用温度上限 30℃或在平时使用的最高温度,升温速率要慢,一般设为5℃/min。旧柱老化时可接质谱或其它检测器,程序升温的最高温度可比平时使用的最高温度高一些,但不能超过柱允许使用的温度上限。
4·2 色谱柱的使用与保存和保养
4·2·1 色谱柱使用时应注意说明书中标明的最低和最高温度,不能超过色谱柱的温度上限使用,否则会造成固定液流失,还可造成对检测器的污染。要设定最高允许使用温度,如遇人为或不明原因的突然升温,GC会自动停止升温以保护色谱柱。氧气、无机酸碱和矿物酸都会对色谱柱固定液造成损伤,应杜绝这几类物质进入色谱柱。
4·2·2 色谱柱拆下后通常将色谱柱的两端插在不用的进样垫上,如果只是暂时拆下数日则可放于干燥器中。
4·2·3 色谱柱的保养
a.使用高纯度载气,最好使用99.999%纯度的氦气。
b.使用净化装置除去各种杂质。
c.气体管线要使用专用的铜管或不锈钢管,以免管路中有油或者其他污染物。
d.整个色谱柱系统不能有漏气,因为氧气对色谱柱固定液有氧化作用,会导致柱流失。
e.样品中不能含有非挥发性物质,以免对色谱柱造成污染。
f.使用前要老化色谱柱,等等。
4·3 色谱柱的安装
色谱柱的安装应按照说明书操作,切割时应用专用的陶瓷切片,切割面要平整。不同规格的毛细管柱选用不同大小的石墨垫圈,注意接进样口一端和接质谱一端所用的石墨垫圈是不同的,不要混用。进入进样口一端的毛细管长度要根据所使用的衬管而定,仪器公司提供了专门的比对工具,同样,进入质谱一端的毛细管长度也需要用仪器公司提供的专门工具比对。柱接头螺帽不要上得太紧,太紧了压碎石墨圈反而容易造成漏气,一般用手拧紧后再用扳手紧四分之一圈即可。接质谱前先开机让柱末端插入盛有有机溶剂的小烧杯,看是否有气泡溢出且流速与设定值相当。严禁无载气通过时高温烘烤色谱柱,以免造成固定液被氧化流失而损坏色谱柱。
5 质谱的维护
5·1 开机和关机
开机时先开GC,后开质谱,设定合适的离子源温度和传输线温度,不要忘记打开真空补偿,否则真空难以达到50mTorr以下。关机前关闭传输线温度,离子源温度需降至175℃以下,等待分子涡轮泵转速降下来后,仪器会提示“OKto turn off power”,此时方可关闭电源。
5·2 实验前需先确定
(1)离子源是否到达指定温度,一般推荐使用250℃; (2)当柱流速为1 ml/min时,前极压力正常在30到50mTorr之间; (3)打开灯丝看空气/水的背景,确认真空没有泄漏。
5·3 质谱有关参数的设置
在灵敏度能够满足要求的前提下,发射电流一般为100 uA,检测器增益为1,如果是痕量分析,需要提高灵敏度,可将发射电流设为200到300 uA,增益设为2或3,数值越高,灵敏度越高,但相关部件的使用寿命将降低。扫描范围根据目标化合物性质而定,能覆盖碎片范围即可,没必要设得太宽,否则也会牺牲灵敏度,采样速率一般设每秒3到5张谱图。起始时间的设置考虑第一个目标峰的保留时间和溶剂延迟,既不要丢失化合物,又要躲过溶剂。
5·4 诊断与调谐
质谱一般都有诊断功能,如果仪器灵敏度急剧下降或谱图出现明显异常,则应该进行诊断,帮助查找原因,注意做全诊断时必须保证前极压力在50mTorr以下。如果仪器正常,每一项测试都应该通过(PASSED),如果哪一项测试未能通过,可点击查看详细信息,并保存页面,以方便与仪器公司的维修工程师联系,进行维修。在做质谱的调谐之前,先将MASS的范围调至50~650,打开灯丝、校正气,观察m /z100的特征峰,看其周围是否干净,如果有干扰离子,则升高柱温、进样口温度,先将杂质赶出,确保m /z100的周围干净,方可进行调谐。调谐过程中,若增益部分的校正不能通过,m /z502的特征峰找不到,或电子倍增管的电压增加太多,接近100伏,则很有可能是离子盒、透镜或预杆太脏,需要清洗。
5·5 离子源和预杆的清洗
清洗前先准备好相关的工具及试剂,然后打开机箱,小心地拔开与离子源连接的电缆,拧松螺丝,取下离子源。取预杆之前先取下主四极杆,竖放在无尘纸上,再取下预杆待洗。注意整个操作过程一要小心谨慎,二要避免灰尘进入腔体。将离子源各组件分离,在离子源的所有组件中,灯丝、线路板和黑色陶瓷圈是不能清洗的。而离子盒及其支架、三个透镜、不锈钢加热块以及预杆需要用氧化铝擦洗,将600目的氧化铝粉用甘油或去离子水调成糊状,用棉签蘸着擦洗,重点擦洗上述组件的内表面,即离子的通道。氧化铝擦洗完毕后,用水冲净,然后分别用去离子水、甲醇、丙酮浸泡,超声清洗,待干后组合好离子源,先安装好预杆、四极杆, 最后小心装回离子源,盖好机箱,清洗完毕。