1、簡(jiǎn)介
氣相色譜儀毛細(xì)管柱因其高分離能力、高靈敏度、高分析速度等*優(yōu)點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。隨著彈性石英交聯(lián)毛細(xì)管柱技術(shù)的日益成熟和性能的不斷完善，已成為分離復(fù)雜多組分混合物、及多項(xiàng)目分析的主要手段，在各領(lǐng)域應(yīng)用中大有取代填充柱的趨勢(shì)。現(xiàn)在新型氣相色譜儀、氣相色譜-質(zhì) 譜聯(lián)用儀基本上都是采用毛細(xì)管色譜柱進(jìn)行分離分析。但是，毛細(xì)管色譜柱柱內(nèi)徑較小，固定液的膜薄，用于食品中殘留物分析時(shí)，若使用不當(dāng)，色譜柱性能很快就 會(huì)下降。本文旨在向初次接觸氣相色譜毛細(xì)管柱的操作者介紹不同類型的毛細(xì)管色譜柱的性質(zhì)、選擇、使用方法及注意事項(xiàng)等。
毛細(xì)管柱只能安裝在配有專用毛細(xì)管柱連接裝置的氣相色譜儀上。現(xiàn)在購(gòu)買儀器時(shí)規(guī)的配置是配毛細(xì)管分流/不分流進(jìn)樣口。
2、毛細(xì)管色譜柱的類型
毛細(xì)管色譜柱的類型有很多種，但目前和商品化的，是開口熔融石英交聯(lián)毛細(xì)管色譜柱。本文僅介紹此類毛細(xì)管色譜柱的性能特點(diǎn)。
2.1熔融石英毛細(xì)管柱
2.1.1熔融石英毛細(xì)管柱材料
現(xiàn)在市售商品化的氣相色譜用毛細(xì)管柱幾乎都是由熔融石英制作的,簡(jiǎn)稱石英毛細(xì)管柱。制作毛細(xì)管柱用的石英純度非常高，幾乎無其它雜質(zhì)。它具有熔點(diǎn)高（近2000℃）、熱膨脹系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好和抗張強(qiáng)度高等特點(diǎn)，是制備毛細(xì)管柱的理想材料。
毛細(xì)管柱內(nèi)壁存在有許多具有吸附活性的基團(tuán)，這些基團(tuán)的存在直接影響固定相涂漬效果，所以，在涂漬固定相之前，柱表面必須經(jīng)過適當(dāng)預(yù)處理，以期得到較高的柱效和對(duì)稱的色譜圖形。
2.1.2石英毛細(xì)管柱的聚酰亞胺外涂層
石英毛細(xì)管柱很脆，只有在毛細(xì)管柱外涂一層聚酰亞胺保護(hù)材料后才具有很好的彈性，在使用這樣的色譜柱時(shí)應(yīng)十分小心，避免將聚酰亞胺涂層損壞，導(dǎo)致毛細(xì)管柱易折斷。
通常商品毛細(xì)管柱出廠時(shí)都固定在一個(gè)金屬絲制作的柱架上，柱架的直徑與毛細(xì)管柱的直徑成正比，即：毛細(xì)管柱的直徑越大，固定架的直徑也就越大。對(duì)于0.53mm內(nèi)徑的毛細(xì)管柱，過度彎曲很容易折斷，使用安裝時(shí)要格外小心。
石英毛細(xì)管柱外涂層還有采用鍍鋁膜的，這類柱子適用于高溫分析。但日常分析工作中使用較少，這里不作詳細(xì)介紹。
2.2液體固定相
將 固定相均勻涂漬在毛細(xì)管柱的內(nèi)壁，制成壁涂型毛細(xì)管柱，這類毛細(xì)管柱屬非交聯(lián)型毛細(xì)管柱?，F(xiàn)在只有少部分的非交聯(lián)固定相的毛細(xì)管柱在使用。非交聯(lián)毛細(xì)管柱 的固定相容易流失，不能清洗，因此使用壽命較短，但制作成本較低，涂漬相對(duì)較容易，往往在毛細(xì)管柱研制前期過程中采用此方法。在使用這類毛細(xì)管色譜柱時(shí)， 應(yīng)注意使用溫度不要超過液體固定相的使用溫度。建議不要在氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀上使用。
2.3交聯(lián)固定相
現(xiàn)在市售的商品毛細(xì)管色譜柱基本上均采用交聯(lián)技術(shù)，將固定相與石英表面結(jié)合起來，在毛細(xì)管柱表面形成一層不溶的類似橡膠的非常穩(wěn)固的涂層。被交聯(lián)的固定相與涂漬的固定相相比，流失低，抗污染，熱穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)。
如果交聯(lián)固定相色譜柱被污染，可以用適合溶劑來清洗而基本不會(huì)對(duì)涂層造成損傷。而且此類毛細(xì)柱在色譜分析時(shí)可以通過柱上進(jìn)樣和不分流進(jìn)樣模式實(shí)現(xiàn)大體積進(jìn)樣，最多可注入50～250μl液體溶劑。當(dāng)然，這需要儀器上配有相應(yīng)的裝置。
2.4操作溫度
可 以通過不同的方法來確定一個(gè)特定的毛細(xì)管柱的操作溫度。作為商品化的交聯(lián)固定相毛細(xì)管色譜柱，使用時(shí)應(yīng)注意不要超過說明書或標(biāo)識(shí)牌上規(guī)定的溫度。 如超過規(guī)定的溫度，特別是恒定持續(xù)的超高溫操作，會(huì)造成毛細(xì)管色譜柱不可逆的損傷，輕則使柱效下降、使用壽命減少，重則使毛細(xì)管柱損壞。
對(duì)于相同型號(hào)毛細(xì)管色譜柱而言，固定相涂層薄的比涂層厚的允許使用的溫度可以稍高一些。
2.5操作溫度
色譜柱操作溫度的低限是由固定相從液體變?yōu)楣腆w的溫度所決定的。如果色譜柱在其溫度以下工作，就可能出現(xiàn)峰展寬并且有些被測(cè)物難于分開。
表1中列出各種不同固定相和膜厚的色譜柱推薦使用溫度。表中給出的溫度值可作為參考值。
表1不同固定相和膜厚的色譜柱的推薦使用操作溫度
固定相操作使用溫度℃a操作溫度
薄膜(1.0μm)℃
100％二甲基聚硅氧烷320/350310/330b-60
5％二苯基95％二甲基聚硅氧烷330/360310/330-60
6％腈丙苯基94％二甲基聚硅氧烷330/360310/330-80
35％二苯基65％二甲基聚硅氧烷300/320260/280-60
14％腈丙苯基86％二甲基聚硅氧烷300/320240/260-20
50％苯基50％甲基聚硅氧烷300/320260/280-20
100％三氟丙甲基聚硅氧烷320/340240/26040
50％腈丙甲基50％苯甲基聚硅氧烷220/240200/22055
聚乙二醇250220/25055
90％雙腈丙基10％苯腈丙基聚硅氧烷260/275-——20