如何判断色谱柱存在柱流失

一、色谱柱柱流失影响因素

首先明白色谱柱柱流失是不可避免的。柱流失程度与什么因素有关？

1、柱流失程度与固定相种类和色谱柱规格有关，一般固定相的量越多，柱流失则相对较高。

2、柱流失与柱温以及载气中氧气的浓度有关。高温下，固定相的分解会加快，因此，高温时的流失会比低温时高。氧气是许多固定相分解的催化剂，特别是在高温时段，强调载气的纯度和色谱柱安装的气密性，一方面就是出于氧气会加剧柱流失的考虑。

3、此外，色谱柱随着使用次数和时间的增加，固定相的稳定性最终也会发生不可逆的变化，导致柱流失的增加。色谱柱柱流失严重情况多出现在进样的溶液类型，5MS的柱子是非极性的，当使用极性溶剂时，就会发生反应而导致大量柱流失，在做测试时一定要留意样品的性质。

二、色谱柱柱流失的判断方法

怎么从色谱图上看出柱流失？

诊断色谱柱是否存在流失问题的最佳方法是安装色谱柱后，在设定的条件下，做一次空白色谱图，并保存。必要时，将最近的运行和空白运行色谱图对比；如果空白运行中产生了很多峰，则色谱柱性能改变了，如果有GC-MS，则可以通过离子峰的质荷比来判断相应离子是否来自于柱流失。

表1 GC/MS常用毛细管柱的柱流失碎片离子

 

柱流失会随着温度的升高加剧。我们可以通过流失曲线或图清楚地看到这种变化。一般我们会在程序升温的条件下做一次空白试验，温度要升至色谱柱的温度上限，并持续该温度10～15分钟，这样就可以得到该色谱柱的正常流失曲线图。

从流失图中我们可以得到几个重要的指标。空白试验的基线在较低温度区域相对平坦，到离温度上限30～40℃时开始急速地上升，直至达到温度上限。在上限温度持续期间，基线又变得平稳许多。几分钟后基线会又变得完全平坦。如出现明显或严重的偏差，则应不是由于色谱柱流失引起的。色谱柱的流失是一种持续的过程—并不会偶然地开始，也不会突然地停止。

如果在空白试验中得到了色谱峰，这一般情况下并不是由于柱流失而引起的。使用质谱检测器进行检测并与谱库对照，您会发现它们是一些含硅的化合物，它们的来源极有可能是进样垫。

柱流失一般表现为随着温度的升高基线产生偏移的情况，一般不会有峰出现，除非是因为进样问题引起的柱流失才会出现比较明显的峰，如进了水样，柱子的固定相会因为水的作用而比较多的流失出来而形成峰，隔垫流失一般会出现呼吸峰，即出峰时间间隔相同的峰，那种等间距的峰是聚合物热裂解的特征峰形。要判断是不是隔垫流失很简单，只要降低进样口温度再进样，如果峰消失，则说明很有可能是隔垫流失，如果还有峰出现，说明不是隔垫流失造成的。

一般来说，极性固定相的流失率较高，较低温度下，它们的流失就已很明显。如果你使用的检测器对固定相中任何原子或功能团有特别灵敏的响应，那么柱流失就非常明显了。就算柱流失不是很严重，但由于检测器对柱内降解产物有较灵敏的响应，会导致很强的基线噪声。在氰丙基取代聚硅氧烷固定相与NPD系统或聚乙二醇柱与ECD系统中，这种现象就很突出。由流失图中我们可以看到，在高温区域柱流失会迅速升高。

当流失率增高时，我们无法用一种绝对的方法去测量指示。柱流失最佳的测量方法是测量在两种温度下背景倍号的不同或改变。通常我们会选择色谱柱的温度上限和100℃这两个点，绝对的背景信号通常是整个GC系统背景的组合，我们不可能测量出柱流失对这个信号有多大的贡献。

而测量柱流失的相对数量，其它对背景信号有贡献的因素也就被减去了。大多数的色谱柱是通过FID进行检测的。FID的输出信号为10-12安培(pA)。流失水平就是在两种温度下FID信号值的差(ΔpA)。由于这些数值随检测器响应的变化而变化，所以只有在相同的实验条件下使用同一个检测器，或者在标准的流量条件下使用相同标准的检测器，并且流失数值以pgC/克固定相来表示，这样做的数据才真实有效。

随着色谱柱的使用，柱流失会不断地升高。色谱柱暴露于有氧环境(空气)中和／或持续在等于或接近色谱柱的上限温度条件下被使用，都会加速色谱柱的流失。柱流失突然或快速的升高则可能是色谱柱有损坏或GC系统有问题出现。而持续在高于色谱柱上限温度下操作使用，持续使色谱柱暴露于有氧环境中(通常由于泄漏)，或者不断分析的样品中有破坏性物质，这些都可能是问题的原因。

色谱柱温度极限：一根色谱柱通常有两个温度极限，温度下限和温度上限。如果在低于温度下限的条件下实验，得到的色谱峰又圆又宽(柱效降低)。但是色谱柱并不会受到什么损坏。这样并不能发挥色谱柱的正常功能。在达到下限温度或者高于下限温度时，得到的色谱峰会有明显的好转。

温度上限—般有两个固定的数值。较低的是恒温极限，在该温度下色谱柱可以正常地使用，柱的寿命不会受到影响。较高的数值是程序升温极限，在此温度下色谱柱使用时间如果在10～15分钟内，色谱柱的流失和寿命不会受到太大的影响。但如果持续时间过长，则会增加色谱柱的流失，缩短色谱柱的寿命，固定相和熔融石英管的惰性都有可能被破坏。

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