如何判斷色譜柱存在柱流失

一、色譜柱柱流失影響因素

首先明白色譜柱柱流失是不可避免的。柱流失程度與什么因素有關？

1、柱流失程度與固定相種類和色譜柱規格有關，一般固定相的量越多，柱流失則相對較高。

2、柱流失與柱溫以及載氣中氧氣的濃度有關。高溫下，固定相的分解會加快，因此，高溫時的流失會比低溫時高。氧氣是許多固定相分解的催化劑，特別是在高溫時段，強調載氣的純度和色譜柱安裝的氣密性，一方面就是出于氧氣會加劇柱流失的考慮。

3、此外，色譜柱隨著使用次數和時間的增加，固定相的穩定性最終也會發生不可逆的變化，導致柱流失的增加。色譜柱柱流失嚴重情況多出現在進樣的溶液類型，5MS的柱子是非極性的，當使用極性溶劑時，就會發生反應而導致大量柱流失，在做測試時一定要留意樣品的性質。

二、色譜柱柱流失的判斷方法

怎么從色譜圖上看出柱流失？

診斷色譜柱是否存在流失問題的最佳方法是安裝色譜柱后，在設定的條件下，做一次空白色譜圖，并保存。必要時，將最近的運行和空白運行色譜圖對比；如果空白運行中產生了很多峰，則色譜柱性能改變了，如果有GC-MS，則可以通過離子峰的質荷比來判斷相應離子是否來自于柱流失。

表1 GC/MS常用毛細管柱的柱流失碎片離子

 

柱流失會隨著溫度的升高加劇。我們可以通過流失曲線或圖清楚地看到這種變化。一般我們會在程序升溫的條件下做一次空白試驗，溫度要升至色譜柱的溫度上限，并持續該溫度10～15分鐘，這樣就可以得到該色譜柱的正常流失曲線圖。

從流失圖中我們可以得到幾個重要的指標。空白試驗的基線在較低溫度區域相對平坦，到離溫度上限30～40℃時開始急速地上升，直至達到溫度上限。在上限溫度持續期間，基線又變得平穩許多。幾分鐘后基線會又變得完全平坦。如出現明顯或嚴重的偏差，則應不是由于色譜柱流失引起的。色譜柱的流失是一種持續的過程—并不會偶然地開始，也不會突然地停止。

如果在空白試驗中得到了色譜峰，這一般情況下并不是由于柱流失而引起的。使用質譜檢測器進行檢測并與譜庫對照，您會發現它們是一些含硅的化合物，它們的來源極有可能是進樣墊。

柱流失一般表現為隨著溫度的升高基線產生偏移的情況，一般不會有峰出現，除非是因為進樣問題引起的柱流失才會出現比較明顯的峰，如進了水樣，柱子的固定相會因為水的作用而比較多的流失出來而形成峰，隔墊流失一般會出現呼吸峰，即出峰時間間隔相同的峰，那種等間距的峰是聚合物熱裂解的特征峰形。要判斷是不是隔墊流失很簡單，只要降低進樣口溫度再進樣，如果峰消失，則說明很有可能是隔墊流失，如果還有峰出現，說明不是隔墊流失造成的。

一般來說，極性固定相的流失率較高，較低溫度下，它們的流失就已很明顯。如果你使用的檢測器對固定相中任何原子或功能團有特別靈敏的響應，那么柱流失就非常明顯了。就算柱流失不是很嚴重，但由于檢測器對柱內降解產物有較靈敏的響應，會導致很強的基線噪聲。在氰丙基取代聚硅氧烷固定相與NPD系統或聚乙二醇柱與ECD系統中，這種現象就很突出。由流失圖中我們可以看到，在高溫區域柱流失會迅速升高。

當流失率增高時，我們無法用一種絕對的方法去測量指示。柱流失最佳的測量方法是測量在兩種溫度下背景倍號的不同或改變。通常我們會選擇色譜柱的溫度上限和100℃這兩個點，絕對的背景信號通常是整個GC系統背景的組合，我們不可能測量出柱流失對這個信號有多大的貢獻。

而測量柱流失的相對數量，其它對背景信號有貢獻的因素也就被減去了。大多數的色譜柱是通過FID進行檢測的。FID的輸出信號為10-12安培(pA)。流失水平就是在兩種溫度下FID信號值的差(ΔpA)。由于這些數值隨檢測器響應的變化而變化，所以只有在相同的實驗條件下使用同一個檢測器，或者在標準的流量條件下使用相同標準的檢測器，并且流失數值以pgC/克固定相來表示，這樣做的數據才真實有效。

隨著色譜柱的使用，柱流失會不斷地升高。色譜柱暴露于有氧環境(空氣)中和／或持續在等于或接近色譜柱的上限溫度條件下被使用，都會加速色譜柱的流失。柱流失突然或快速的升高則可能是色譜柱有損壞或GC系統有問題出現。而持續在高于色譜柱上限溫度下操作使用，持續使色譜柱暴露于有氧環境中(通常由于泄漏)，或者不斷分析的樣品中有破壞性物質，這些都可能是問題的原因。

色譜柱溫度極限：一根色譜柱通常有兩個溫度極限，溫度下限和溫度上限。如果在低于溫度下限的條件下實驗，得到的色譜峰又圓又寬(柱效降低)。但是色譜柱并不會受到什么損壞。這樣并不能發揮色譜柱的正常功能。在達到下限溫度或者高于下限溫度時，得到的色譜峰會有明顯的好轉。

溫度上限—般有兩個固定的數值。較低的是恒溫極限，在該溫度下色譜柱可以正常地使用，柱的壽命不會受到影響。較高的數值是程序升溫極限，在此溫度下色譜柱使用時間如果在10～15分鐘內，色譜柱的流失和壽命不會受到太大的影響。但如果持續時間過長，則會增加色譜柱的流失，縮短色譜柱的壽命，固定相和熔融石英管的惰性都有可能被破壞。

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