氣相色譜毛細管色譜柱的使用技術及常見故障分析1.毛細管的安裝毛細管柱的安裝常為人們所忽視，往往會出現作填充色譜柱多年的技術人員，剛使用毛細管柱時，做出的色譜圖還不如填充柱的色譜圖，這使人們很難理解。但究其原因，多數是由于毛細管柱的安裝和操作上的毛病，而不是柱子本身和儀器系統的問題。因此，一根好的毛細管柱和設計得很好的色譜系統，還必須使柱子在系統中安裝得合理，才能做出好的結果。1.1毛細管柱與進樣器的連接對于分流進樣，毛細管柱的入口端一定要伸過分流進樣器的分流出口（圖1A），亦就是使毛細管柱的入口處于載氣的高流速區域。如果毛細管柱的入口在分流進樣器的分流出口以下（圖1B），處于載氣的低流速區域，得到的色譜圖還不如填充柱，所以必須將毛細管的入口伸過分流進樣器的分流出口，這樣才會得到尖銳的峰形。對于分流/不分流進樣，毛細管的入口應接到進樣器的底部（圖1c）這樣可以使汽化管中的樣品完全進入柱子，也不會出現氣流清洗不到的“死區”1.2毛細管柱與檢測器的連接在毛細管連接到檢測器之前，先接通載氣，看一下柱子的出口是否有載氣通過，（將柱子出口浸入清水中看是否有氣泡出現）如果沒有載氣從柱子出來，說明柱前的系統中有的地方漏氣或柱子堵塞，應找出原因加以解決。然后將柱子的未端盡可能的伸到檢FID）的噴嘴以下的1~2厘米處（但不能超過噴嘴如圖2，并使柱子的出口處于氣流的最高流速區域（即氫氣引入口以上），如果柱子不能直接伸到檢測器的噴嘴下1~2厘米處，但必須伸到尾吹氣入口的上部使柱子的未端處于氣流的高速區域。1.3分流比的測定與選擇分流比可以定義：樣品完全汽化時與載氣充分混合后，樣品通過分流進樣器進入柱子的流量FC與通過分流器的流量F分流之比：分流比=FC/F分流（式1）有的人把分流比定義為：樣品進入汽化室后，進樣器中總的流速=FC十F分流與柱流速FC之比：分流=FC/FC+F分流（式2）例如，柱子出口流速為1ml/分，分流器放空的流速為99ml/分，則分流比為100:1，因為柱流速FC比分流流速小所以（式1）、（式2）的結果很相近，FC和F分流可通過皂沫流量計測量。如果載氣通過毛細管柱的流量很小，用皂沫流量計不容易測，FC也可以通過計算求出：FC=60unr2其中u為載氣的平均線速度，單位厘米/秒。u可以通過進樣后用某物質的保留時間求得，某物質可以用甲烷、甲醇等均可，要求是色譜柱對該物質的吸附要小，一般以甲烷為宜，具體計算方法為：u=柱長（厘米）/保留）分流比及分流有大小靠分流閥進行調節，選擇適當的分流比也很重要。如果分流比很小，樣品大多數進入柱子、容易使峰變寬，形成前伸峰。分流比一般選擇在1：100~200之間，這時樣品的起始組分的譜帶擴展很小，出峰尖銳。對一根0.25mm內徑的毛細管，用N2作載氣，最佳流速0.3~0.4ml/分，則分流流量調到50ml/分左右即可。在毛細管分流進樣系統中一般以柱頭壓力來恒量柱流量的大小。1.4尾吹氣流量的測量與選擇毛細管色譜分析用FID檢測器時，一定要加尾吹氣，一般用空氣或N2氣。加尾吹氣的作用之一是減少柱后死體積對色譜峰造成的擴散，之二是保證FID有合適的氮氫比。FID系質量型檢測器，適當地增加尾吹氣可提高檢測的靈敏度（圖3）,但尾吹氣太高，會引起基線不穩以至滅火，尾吹氣太低，會引起色譜峰拖尾、對毛細管柱效損失大大。尾吹氣流量一般在20-30ml比較適合，可用皂沫流量計來測量。1.5毛細管柱的老化涂漬好的毛細管柱首先要經過充分的老化，以除去固定液中的低分子量物質，一般商品毛細管柱，在制造出廠前都已經過充分老化；但柱子一經從儀器上拆卸下來，較長時間接觸空氣，在下一次使用之前，最好以較低的初始溫度程序升溫至最高使用溫度老化2—3次。各種固定液因其性質和生產廠家不同而最高使用溫度有所不同，所以要注意毛細管柱的說明，生產毛細管柱的廠家應注明最高使用溫度。老化中應注意載氣的流速不易過大，否則會破壞均勻的液膜。一般非極性柱在250C以下老化使用，可用普通氮氣，在250C以上高溫使用時，必須使用高純氮氣或普通氮氣經脫氧后使用，以延長柱子的使用壽命。對極性柱，尤其是PEG類（聚乙二醇）、FFAP、含氯基的固定液（OV225、OV275）,一定要用高純氮氣（最好高純氮氣經過脫氧，）99.99%否則，固定液很快被氧化，以致不能使用。1.6交聯毛細管柱的清洗交聯毛細管柱最重要的優點是當柱被可溶性有機重組分污時，可以用溶劑清洗除去污染物，使柱得以再生，根據污染的性質，可適用非極性溶劑（如正戊烷）或極性浴劑（如二氯甲烷、丙酮、苯等）。每個試驗室都可以做一簡單設備，如（圖4）來進行清洗。清洗方法：將溶劑裝入小瓶的2/3處，把毛細管的出口端（接檢測器的一端）刺過青霉素的橡皮蓋插入溶劑底部。（青霉橡皮蓋較硬，不易被彈性石英毛細管刺透，可用一金屬絲或注射針預先刺透，在留的痕跡處插入石英毛細管）。接著用25ml或50ml的注射針，向小瓶內壓入空氣，溶液即會壓入柱內，直全部溶劑從柱中流出，（如果是20米以上的大口徑毛細管柱，再加一次溶劑清洗）隨后，將柱從小瓶中拉出與儀器的進樣連接，用載氣將柱中的溶劑吹干后，再把柱的另一端與檢測連接。用程序升溫的方式老化l?2次，即可使用。清洗過程應注意：①溶劑必須用分析純試劑；②溶劑在柱浸泡時間不能過長，以防止固定液液膜溶漲，使柱效下降。毛細管色譜分析中常見故障及排除2.1進樣不出峰這是最常見的問題之一，主要原因有以下凡個方面：漏氣：進樣隔墊、柱子兩端的接頭以及放空針形閥前的連接處漏氣。火焰熄滅：調節氫氣或尾吹氣流量的大小，看記錄筆是否向一邊偏移，如筆不動，說明火熄了或火沒點著。電路不正常：離子線、放大器、記錄儀連線接錯或接觸不好，放大器有問題。系統堵塞：在上述情況均正常時應懷疑系統堵塞，樣品沒有進到檢測器，先檢查柱后是否有氣流通過，如果沒有氣流通過，可能柱子堵塞，從柱后折斷1~2厘米，仍不通氣，再檢查柱前是否堵塞，在確認柱子通氣的情況下，檢查柱子到檢測器的連接管路是否堵塞。尾吹氣沒加上：調節尾吹流量，如果記錄筆不動（在保證火點著和儀器正常情況下），應懷疑流量不夠。關掉氫氣和空氣，噴嘴口若沒有氣流，證明是氣路堵塞或尾吹管路堵塞。靈敏度太低；可能高壓沒加上，絕緣不好等儀器本身的問題，也有操作上的原因，高阻太低，衰減大大，記錄儀滿刻度毫伏數大大等。毛細管色譜常用10~10歐姆的高阻，衰減盡可能小，記錄儀滿刻度1毫伏（噪音可允許的情況下）。如果記錄儀滿刻度只有5毫伏或10毫伏，衰減可相應小一些或高阻高一擋。另外，柱子從中間斷開。樣品濃度大低、放空流量太大。注射針堵塞等原因都可能造成不出峰。2.2色譜峰拖尾拖尾峰引起的原因比較復雜，毛細管柱和儀器系統都可能引起拖尾柱子兩端安裝不正確，沒有超過分流點和尾吹點；或者是安裝好后又在接頭處斷裂；柱外死體積較大；尾吹氣流量小，樣品在柱內或者系統內壁非線性吸附；汽化室污染，此時應檢查柱子的連接是否正確，有無斷裂，尾吹氣流量是否合適，強極性組份在金屬、載體、固定液和載氣以及固定液和玻璃界面上都會發生吸附作用，這些表面吸附作用可以通過表面純化來解決。最好是將系統全玻璃化，并使用石英毛細管柱，或將樣品適當地轉化。圖5拖尾峰和前峰前伸峰是由于進樣量太大，柱子超負荷，進樣器或柱溫太低引起的、只要提高儀器的靈敏度，減小進樣量，提高進樣器溫度或柱溫，就能或少解決色譜峰的前伸問題。2.3峰丟失可能的原因及應采用的排除方法注射器有毛病，用新注射器驗證。未接入檢測器，或檢測器不起作用，檢查設定值進樣溫度太低，檢查溫度，并根據需要調整柱箱溫度太低，檢查溫度，并根據需要調整無載氣流，檢查壓力調節器，并檢查泄漏，驗證柱進品流速柱斷裂，如柱斷裂在柱進口端或檢測器末端，是可以補救的，切去柱斷裂部分，重新安裝2.4前沿峰柱超載，減少進樣量兩個化合物共洗脫，提高靈敏度和減少進樣量，使溫度降低10~20度，以使峰分開樣品冷凝，檢查進樣口和柱溫，如有必要可升溫樣品分解，采用失活化進樣器襯管或調低進樣器溫度2.5拖尾峰進樣器襯套或柱吸附活性樣品：更換襯套。如不能解決問題，就將柱進氣端去掉1~2圈，再重新安裝柱或進樣器溫度太低：升溫。進樣器溫度應比樣品最高沸點高25度兩個化合物共洗脫：提高靈敏度，減少進樣量，使溫度降低10~20度，以使峰分開柱損壞：更換柱柱污染：從柱進口端去掉1~2圈，再重新安裝2.6只有溶劑峰注射器有毛病：用新注射器驗證。不正確的載氣流速（太低）：檢查流速，如有必要，調整之樣品太稀：注入已知樣品以得出良好結果。如果結果很好，就提高靈敏度或加大注入量。柱箱溫度過高：檢查溫度，并根據需要調整柱不能從溶劑峰中解析出組分：將柱更換成較厚涂層或不同極性載氣泄漏：檢查泄漏處（用肥皂水）樣品被柱或進樣器襯套吸附：更換襯套。如不能解決問題，就從柱進口端去掉1~2圈，并重新安裝2.7寬溶劑峰由于柱安裝不當，在進樣口產生死體積：重新安裝柱。進樣技術差（進樣太慢）：采用快速平穩進樣技術。進樣器溫度太低：提高進樣器溫度。樣品溶劑與檢測相互影響（二氯甲烷/ECD）：更換樣品溶劑。柱內殘留樣品溶劑：更換樣品溶劑隔墊清洗不當：調整或清洗分流比不正確（分流排氣流速不足）：調整流速2.8假峰柱吸附樣品，隨后解吸：更換襯管，如不能解決問題，就從柱進樣口端去掉1~2圈，再重新安裝。注射器污染：用新注射器及干凈的溶劑試一試，如假峰消失，就將注射器沖洗幾次。樣品量太大：減少進樣量。進樣技術差（進樣太慢：采用快速平穩的進樣技術2.9過去工作良好的柱出現未分辨峰柱溫不對：檢查并調整溫度不正確的載氣流速：檢查并調整流速。樣品進樣量太大：減少樣品進樣量進樣技術水平太差（進樣太慢）：采用快速平穩進樣技術。柱和襯套污染：更換襯套。如不能解決問題，就從柱進口端去掉1~2圈，并重新安裝2.10基線不規則或不穩定柱流失或污染：更換襯套。如不能解決問題，就從柱進口端去掉1~2圈，并重新安裝。檢測器或進樣器污染：清洗檢測器和進樣器載氣泄漏：更換隔墊，檢查柱泄漏。載氣控制不協調：檢查載所源壓力是否充足。如壓力＜500psi，請更換氣瓶。載氣有雜質或氣路污染：更換氣瓶，使用載氣凈化裝置清潔金屬管。載氣流速不在儀器最大/最小限定范圍之內（包括FID用氫氣