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當(dāng)前位置:大連日普利科技儀器有限公司>>技術(shù)文章>>如何正確安裝毛細(xì)管柱
毛細(xì)管色譜柱安裝步驟
1.檢查氣體過濾器、載氣、進(jìn)樣墊和襯管等;
2.將螺母和卡套裝在柱上,并將色譜柱兩端口小心切平;
3.將色譜柱連于進(jìn)樣口上;
4.接通載氣;
5.將色譜柱連于檢測(cè)器上;
6.進(jìn)行氣體撿漏;
7.確定載氣流量,再對(duì)色譜柱的安裝進(jìn)行檢查;
8.色譜柱的老化;
9.設(shè)置確定載氣流速;
10.柱流失檢測(cè);
11.分析測(cè)試實(shí)驗(yàn)混合樣品。
需要的安裝工具和附件
1.切割工具如金剛石頭或碳頭筆、寶石筆頭或瓷楔;
2.放大鏡(10—20X);
3.標(biāo)尺;
4.扳手;
5.卡套;
6.溶劑瓶;
7.干凈的注射針;
8.適用的非柱保留化合物樣品;
9.色譜柱測(cè)試混合樣品;
10.流量計(jì);
11.其他附件:進(jìn)樣墊、干凈的襯管、襯管卡套/O形環(huán)等。
步驟1:檢查氣體過濾器、載氣、進(jìn)樣墊和襯管等
檢查進(jìn)樣墊和氣體過濾器,保證輔助氣和檢測(cè)器用氣通暢有效。如果以前做過較臟樣品或活性較高的化合物,需要將進(jìn)樣口襯管清洗或更換。
步驟2:將螺母和卡套裝在柱上,小心切平柱子兩端口
在色譜柱的一端裝上相應(yīng)的螺母和卡套,此時(shí)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(jìn)行檢查。
[熔融石英毛細(xì)管和切割]將色譜柱所要切割的部分用一根手指頂住,用合適的切割工具(見需要的安裝工具和附件列表)在外壁輕輕的劃上一個(gè)標(biāo)記,不要直接進(jìn)行切割。然后捏柱子在標(biāo)記處折斷。再使用放大鏡對(duì)切割后的端口進(jìn)行檢查,以確定切口和管壁成直角,并且沒有殘留的碎屑,沒有毛邊或不平的切割面(見圖2)。如果沒有問題,在切割一次。
[卡套]常用的色譜柱卡套有兩種:石墨和石墨/Vespel。如果應(yīng)用的是ECD或GC/MS 系統(tǒng),不能使用石墨卡套。色譜柱的直徑?jīng)Q定所用卡套的內(nèi)徑(見表1)。使用不合適的卡套不僅難于安裝,而且很難保證連接處的密封性,注意;Agilent的6890/5890型GC所用的卡套比常規(guī)的要短。
表1。套的內(nèi)徑
柱內(nèi)徑(mm) 0.1—0.5mm 0.32mm 0.53mm |
卡套內(nèi)徑(mm) 0.4mm 0.5mm 0.8mm |
步驟3:色譜柱連于進(jìn)樣口上
色譜柱在進(jìn)樣口中的嵌入溶度根據(jù)所使用的GC不同而不同。正確合適的嵌入能zui大可能地保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性。通常來說,色譜柱的頂端應(yīng)保持在進(jìn)樣口襯管中的中下部,當(dāng)進(jìn)樣針穿過隔墊*插入進(jìn)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)(具體的嵌入濃度和方法參見所使用GC的隨機(jī)手冊(cè))。
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(jìn)樣口。避免用力彎曲壓擠毛細(xì)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摩擦,以防柱身斷裂或受損。
連接螺母的安裝:將色譜柱正確嵌入進(jìn)樣口后,用手把連接螺母擰上,擰緊后(用手?jǐn)Q不動(dòng)了)用鈑手再多擰1/4-1/2圈,如果色譜柱還有松動(dòng),在擰1/4圈,保證安裝的密封程度。因?yàn)椴痪o密和安裝,不僅會(huì)引起裝置的泄漏,而且有可能對(duì)色譜造成快速*的損害。在螺母*連接后,小心不要再將色譜柱柱上下移動(dòng)。
注意:如果在進(jìn)樣口或檢測(cè)器有一定溫度時(shí)安裝色譜柱,安裝效果可能會(huì)更好,因?yàn)榭ㄌ?,特別是那些材質(zhì)為石墨/Vespel的,在一定溫度下會(huì)軟化,易變形,也就更容易封住所要密封的部位。色譜柱裝好后,等進(jìn)樣口或檢測(cè)器的溫度降下來,再安裝其他部件。
步驟4:接通載氣
當(dāng)色譜柱與進(jìn)樣口連接好后,接通載氣。調(diào)節(jié)柱前壓力得到合適的載氣流速(見表2)。在色譜柱的另一端(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,就要重新檢查一下整個(gè)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,擦拭干凈,保證柱端口無溶劑殘留,再進(jìn)行下一部安裝。
警告:當(dāng)空氣中氫氣的含量在4-10%時(shí),這樣的混合氣體就有爆炸的危險(xiǎn)。雖然氣體本身的擴(kuò)散會(huì)降低爆炸的可能,但還是有一定的危險(xiǎn)性,所以一定要保證實(shí)驗(yàn)室有良好的通風(fēng)系統(tǒng),防止氫氣過分的聚集。
表2。柱前壓設(shè)置(pisig)
柱長(m) | 柱內(nèi)徑(mm) | ||
0.25mm | 0.32mm | 0.53mm | |
15m | 8-12 | 5-10 | 1-2 |
25/30m | 15-25 | 10-20 | 2-4 |
50/60m | 30-45 | 20-30 | 5-10 |
75m |
|
| 5-10 |
105m |
|
| 7-15 |
以上僅為建議的起始設(shè)置,具體數(shù)值要依據(jù)實(shí)際的載氣速率,或如步驟9中的流量設(shè)置而定。
步驟5:將色譜柱連于檢測(cè)器上
其安裝和所需注意的事項(xiàng)與以上色譜柱與進(jìn)樣口聯(lián)接(步驟3)部分所講述的大致相同。如果在應(yīng)用中系統(tǒng)所使用的是ECD或是NPD等,那么在老化色譜柱時(shí),使它不與檢測(cè)器相接,那么這一類的檢測(cè)器會(huì)更快地達(dá)到穩(wěn)定,關(guān)于色譜柱老化請(qǐng)見步驟8的內(nèi)容。
步驟6:進(jìn)行氣體檢漏
在色譜柱加熱前,一定要對(duì)GC系統(tǒng)進(jìn)行檢漏,當(dāng)我們對(duì)進(jìn)樣口和檢測(cè)器進(jìn)行載氣撿漏時(shí),使用電子檢漏是zui為有效的方法之一。建議不要使用Snoop等肥皂泡,它有可能由被檢測(cè)處進(jìn)入色譜柱和其它裝置中,從而對(duì)系統(tǒng)有所損害。而且不能使用Snoop對(duì)正在加熱的進(jìn)樣口和檢測(cè)器裝置進(jìn)行檢漏。如果一定要用液體檢漏,建議使用50/50的異丙醇/水的混合溶液。
步驟7:確定載氣流量,再對(duì)色譜柱的安裝進(jìn)行檢查
警告:如果不通入載氣就對(duì)色譜柱進(jìn)行加熱操作,就會(huì)快速并且*性地?fù)p壞色譜柱。當(dāng)色譜柱安裝好后,在依照步驟4對(duì)載氣流量進(jìn)行確定,或者使用非保留化合物樣品進(jìn)行檢測(cè),我們可以通過分析得到的樣品譜圖來確定進(jìn)樣口和檢測(cè)器的安裝是否正確。表3中列出了常用的非保留化合物樣品。
實(shí)驗(yàn)過程:如果使用分流/不分流進(jìn)樣口,將色譜柱的溫度保持在35-40 ℃,使用分流模式進(jìn)1-2mL樣品。如果使用的是不分流大口徑進(jìn)樣口,由于樣品不被分流進(jìn)樣,進(jìn)樣前應(yīng)先對(duì)樣品進(jìn)行稀釋,以免得到飽和的平頭峰形。這樣,我們應(yīng)該得到一張峰形尖銳的譜圖,而使用不分流大口徑進(jìn)樣口,色譜柱可能會(huì)有輕微拖尾。如果得不到色譜圖,有可能是根本就沒有載氣通過系統(tǒng)。那就需檢查一下調(diào)節(jié)器、氣體附件和流量控制器的設(shè)置是否正確。當(dāng)然也可能是檢測(cè)器、記錄儀和注射針等出了問題。如果色譜峰有明顯的拖尾現(xiàn)象,可能是進(jìn)樣口有泄漏,或是色譜柱安裝不完整,也有可能是分流比設(shè)置得太低等。我們需要重新對(duì)色譜柱進(jìn)行安裝并對(duì)進(jìn)樣口進(jìn)行檢漏。只有完*了這個(gè)問題,才能進(jìn)行下一步。
表3。常用的非保留化合物樣品
檢測(cè)器 | 化合物1 |
FID | 甲烷,乙烷 |
TCD | 甲烷,乙烷,氬氣,空氣 |
ECD | 二氯甲烷2,SF6,CF2C12 |
NPD | 乙腈2,3 |
PID | 乙烯,乙快 |
MS | 甲烷,乙烷,氬氣,空氣 |
1.對(duì)于PLOT柱,以上大多數(shù)化合物都有明顯地保留吸附
2.不要直接液體進(jìn)樣;建議使用頂空進(jìn)樣裝置
3.當(dāng)溫度小于是100℃時(shí),乙腈在大多數(shù)的色譜中都有保留。使用時(shí)需將色譜柱的溫度提高到100℃或設(shè)置更高的線速度
步驟8: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(duì)色譜柱進(jìn)行老化了。對(duì)色譜柱升至一恒定溫度,通常為其溫度上限。特殊情況下,可加熱至高于zui高操作10-20℃左右。但是一定不能超過色譜柱的溫度上限,那樣極易損壞色譜柱。升溫速度一定要快,不要將程序聲升溫的速度設(shè)定的太慢。當(dāng)?shù)玫嚼匣瘻囟群螅涗洸⒂^察基線。比例放大基線,以便容易觀察。初始階段,基線應(yīng)持續(xù)上升,在到達(dá)老化溫度后5-10分鐘開始下降,并且會(huì)持續(xù)30-90分鐘。當(dāng)達(dá)到一個(gè)固定的值后,基線就會(huì)穩(wěn)定下來。如果在2-3小時(shí)后基線仍無法穩(wěn)定在15-20分鐘后仍無明顯的下降趨勢(shì),那么有可能系統(tǒng)裝置有泄漏或污染。遇到這樣的情況,應(yīng)立即將柱溫降至40℃以下,盡快地檢查系統(tǒng)并解決相關(guān)問題。如果還是繼續(xù)地老化,不僅對(duì)色譜柱有損害,而且始終得不到正常穩(wěn)定的基線。另外,老化的時(shí)間也不宜過長,不然會(huì)降低色譜柱的使用壽命。
一般來說,涂有極性固定相和較厚涂層的色譜柱老化時(shí)間較長,而弱極性固定較厚涂層的色譜柱所需的時(shí)間較短。而PLOT色譜柱的老化方法又各不相同,具體步驟請(qǐng)參閱隨柱子的操作說明書。
如果在色譜柱沒有與檢測(cè)器連接就進(jìn)行老化,那么老化后,色譜柱末端部分可能已被破壞。要先把柱子末端10-20cm部分截去,再將色譜柱連接到檢測(cè)器上。
溫度限定是指色譜柱能夠正常使用的應(yīng)用溫度范圍。如果操作溫度低于色譜柱的溫度下限,那么分離效果和峰形都不會(huì)很理想。但這樣對(duì)色譜柱本身并無什么損害。
溫度上限通常有兩個(gè)數(shù)值,數(shù)值較低的是恒溫極限。在此溫度下,色譜柱可以正常使用,而且無具體的持續(xù)時(shí)間限制。較高的數(shù)值是程序升溫極限。該溫度的持續(xù)時(shí)間通常不多于十分鐘。高于溫度上限的操作則會(huì)降低色譜柱的使用壽命。
步驟9:設(shè)置確認(rèn)載氣流速
對(duì)于毛細(xì)管色譜柱,載氣的種類高純氦氣或氫氣。建議不要使用氮?dú)庾鲚d氣。載氣的純度大于99.995%,而其中的氧氣含量越少越好。通常載氣級(jí)或超高純度氦氣和氫氣中氧氣的含量小于2ppm。
如果您使用的是毛細(xì)管色譜柱,那么依照載氣的平均線速度(載氣流動(dòng)的速度cm/sec)而不是利用載氣流速(載氣流量mL/min)來對(duì)載氣作出評(píng)價(jià),這樣不僅簡(jiǎn)單而且非常方便。因?yàn)橹У挠?jì)算采用的是載氣的平均線速度,而不是體積流速。
我們進(jìn)一針非保留樣品(見表3),確定它的保留時(shí)間。然后按下列公式計(jì)算平均線速度(V)
V = L/tr
V = 平均線速度(cm/sec)
L = 平均線速度(cm/sec)
tr = 非保留樣品色譜峰的保留時(shí)間(sec)
推薦平均線速度值:He,30-40 cm/sec;H2,50—80cm/sec
不要使用色譜儀上的流量計(jì)去設(shè)置載氣流速,可能不準(zhǔn),表4中列出了非保留樣品色譜峰的保留時(shí)間和對(duì)應(yīng)的流速范圍。大多數(shù)情況下,采用流速范圍的中間值較為合適,載氣速度(流速)會(huì)隨著柱溫的改變而改變,請(qǐng)?jiān)跍囟群愣ǖ那闆r下測(cè)量其具體數(shù)值。
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