首頁>其它>

凝膠滲透色譜柱是GPC的關鍵部件,使用不當或撞擊跌落可能會降低柱效或造成損壞。因為測定的聚合物分子量分佈範圍的多變性,為匹配其分子量範圍,GPC使用的柱子需要較為頻繁的更換。這樣可能導致色譜柱接頭部位的螺紋,因多次拆卸而磨損變形。在連接或拆卸時不要用力過猛,每次上緊的程度應儘量保持一致,略加用力使其不滲漏溶劑,這樣可以延長柱接頭的使用壽命。

拆卸或者安裝色譜柱時,需要防止空氣進入。連接色譜柱時,泵保持低流速(例如0.2ml/min), 待接頭處有溶劑流出時,再與色譜柱相連接;色譜柱串聯時,待已連接上的第一根柱子出口有溶劑流出時,再接上第二根柱,依次類推,直到所有的柱全部連接完為止。柱子卸下時,也應在慢流速下先卸下出口處連接管,用塞子密封后,再卸下進口接管,滴加數滴溶劑後,用柱塞子密封保存。另外,為了防止氣泡進入泵系統、檢測器及色譜柱中,還應對所使用的流動相溶劑進行充分的脫氣。

隨著使用時間和次數的增多,凝膠滲透色譜柱的柱壓逐漸升高,嚴重時甚至發生柱子堵塞。造成這種情況大部分是因為樣品或流動相溶液帶有少量的固體雜質,雜質在色譜柱頭中的過濾片上堆積,導致液流不暢。另外,對於分子量較大的聚合物樣品,可能含有少量微凝膠,也會在過濾片堆積;一旦進入凝膠柱床內,將會堵塞流路,使柱壓增高,長此以往會損壞色譜柱。因此必須對使用的任何一級溶劑和樣品溶液過濾,濾去機械雜質。在不具備條件的實驗室,應選用比柱頭過濾片孔徑更小一些的濾紙或5號或6號砂心漏斗中進行過濾後方可進樣或進溶劑操作;在有條件的實驗室,建議選用溶液過濾裝置,採用真空抽濾將溶劑或樣品溶液中的雜質過濾掉。

為了更好地保護柱子,可安裝保護柱或預柱過濾器裝置。特別是預柱過濾器裝置,使用簡單方便,造價低廉,可重複使用。它既可以保護色譜柱免遭汙染堵塞,又可避免使用保護柱所造成的死體積增大。當過濾器連續使用造成堵塞導致泵壓升高時,可把濾片拆下來進行清洗,去除濾片表面沉積的汙染物。如遇到難去除的汙染物,可用6mol/L的硝酸清洗液超聲波清洗1h。經多次清洗重複使用的過濾片,如發現難以恢復原來的性狀,可棄去換新過濾片裝上。

有機凝膠填料的凝膠滲透色譜柱,由於有機凝膠都是交聯的高分子多孔微球,大多數凝膠的交聯度較高,在甲苯中的溶脹度約為1.1倍左右;但對一些透過極限低的凝膠,交聯度較低,在溶劑中的溶脹度也較大。因此,裝好的凝膠滲透色譜柱應注意保持柱床內溼潤,無空氣進入柱內,否則會造成凝膠收縮,形成死體積,降低柱效。一旦色譜柱的溶劑乾涸,即使再補加溶劑也是無法補救的,因為重新溶脹的凝膠不能保證柱床緊密均勻,導致柱效的降低。如果要將色譜柱內的溶劑換成其它溶劑時,要注意新溶劑能力應與原有溶劑能力相仿。因為如果溶劑能力相差很大,會由於溶脹度的變化而引起凝膠收縮或膨脹,破壞了凝膠床的均勻性,從而導致柱效降低。此外,酮類、醇類、水及脂肪族溶劑會破壞像聚苯乙烯有機凝膠的凝膠床,使色譜柱完全失效。

不同的凝膠滲透色譜柱,有不同的耐壓極限,不可超壓使用。如果壓力過高,凝膠顆粒會受壓變形甚至被破壞,從而破壞了凝膠床的均勻性,產生裂縫或溝槽,降低柱效。對於多根串聯凝膠滲透色譜柱的接法,從保護色譜柱的觀點來看,透過極限較小的有機凝膠色譜柱,由於所含凝膠交聯度低,膠粒較軟,不能承受太高的壓力,建議以按凝膠孔徑由大到小的次序進行串聯為好。

國外對高效GPC用戶調查的結果表明,柱壓過高佔常見色譜柱毛病的20%以上。而在國內,據非正式統計,估計要達到一半左右。怎樣知道柱壓過高的原因及解決的辦法,在很大程度上,要憑色譜工作者的實踐經驗。但是,在肯定泵的壓力錶及傳感器工作正常的情況下,柱子堵塞是柱壓增高的主要原因,而堵塞主要發生在柱頭過濾頭部分。如果堵塞嚴重時,微粒雜質也可能透過過濾頭進入填料空隙之間。前者可用把色譜柱倒接,以慢流速(<0.5ml/min)沖洗40~60min,也可將過濾頭小心卸下,用極性溶劑(如丙酮)清洗,並輔以毛刷刷去過濾篩板上的雜質。而一旦微粒雜質進入色譜柱填料間腺中,去除則比較困難,一般只能用較強極性的溶劑進行反衝洗,例如四氫呋喃可以除去有機聚合物的汙染等。不過有的極性溶劑是否適合於GPC柱沖洗,還應經過試驗。

凝膠滲透色譜柱使用過程中,可能會出現死體積逐漸增大,引起柱效下降。引起GPC柱死體積增加主要有以下兩個方面:

(1)首先考慮流動相溶劑與柱填料凝膠是否匹配。例如四氯呋喃長期作為交聯聚苯乙烯凝膠柱的流動相溶劑。偶爾改換成其它的溶劑作流動相,這時聚苯乙烯凝膠因在新換溶劑中的溶脹係數不同,可能發生收縮或溶解,從而產生死體積。所以GPC柱使用的流動相溶劑不要輕易更換,如果不得已需更換流動相,也要考慮對該凝膠溶脹度相近的溶劑。

(2)流速急劇改變或工作壓力過高,也會導致色譜柱產生死體積。多孔硅膠填料的剛性凝膠柱,一般不會產生死體積。但半剛性及柔性凝膠的柱子,使用時流速及壓力不可改變過大,可以把色譜儀的過壓保險極限設置在色譜柱最高耐壓的85%~90%。

(3) GPC柱頭填料塌陷也能產生死體積,一旦發現,應立即用同一型號的凝膠填料補壓平整,用適宜的流動相溶劑淋洗平衡,則可消除增大的死體積,提高柱效。

當我們測定某一色譜柱的柱效時,計算結果實際上是整套色譜系統的總分離效率,除了色譜柱外,還應加上色譜儀,故在懷疑柱子是否符合柱效要求之前,一定要排除其它原因的可能性,例如泵輸液是否正常,系統有無漏液現象,檢測器會不會汙染或洩漏,管路及接頭等是否符合要求等等。

隨著使用時間的增加,色譜柱的柱效肯定會不斷下降,不存在固定不變的色譜柱壽命。然而,使用維護不當會加速柱子的失效而導致柱子過早報廢,造成不應有的經濟損失。若從實際需要出發,一根色譜柱的柱效,若未能達到廠家出廠時所測的指標的90%時,按理便不符合規格要求,但從實際工作看它的分離效果,如能真正解決對樣品的分離問題,則這根色譜柱便是“好柱”。

嚴重汙染的凝膠滲透色譜柱在用適當的溶劑沖洗無效時,需將柱內填料取出進行處理或更換新填料,可以用只更換柱頭填料的方法,將柱頭入口處的填料汙染的部分取出,重新補裝同類型的填料,然後在改變柱流向下進行再生,這種逆流再生柱的方法,可以使柱效恢復到原有水平。

不常使用的柱子存放時,必須在波紋管內注入適宜的溶劑進行保存。

0
最新評論
  • 康明斯6bt發動機
  • 為什麼古代勇士畫像多是「膀大腰圓」而不是有八塊腹肌?