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气相色谱中衬管清洗及去活

嘉峪检测网        2025-07-24 12:02

衬管作为气相色谱及质谱仪器领域中非常重要的分析部件之一,发挥着举足轻重的作用。其中玻璃棉作为衬管中的填充物,不仅能够促进样品的均匀气化,同时能够过滤样品中不挥发性的杂质,进而防止对色谱柱的污染,从而延长色谱柱的使用寿命。因此,衬管内壁和玻璃棉状态的好坏、有无污染,对检测到的色谱峰峰形、分离度、灵敏度、重复性等影响至关重要。如果存在衬管内壁和玻璃棉被污染或未去活等,会出现色谱峰拖尾导致灵敏度下降、样品组分分离度不够难分开,甚至会有鬼峰出现,影响样品定性和定量的分析,相关处理步骤和方法如下所示:

 

一、衬管清洗

 

1.衬管取出

(1)待柱温箱降至室温后,小心取出衬管防止磕碰导致破损;

(2)观察衬管中玻璃棉是否污染,判断是否需要更换,使用工具取出玻璃棉,动作轻柔,避免衬管内壁划伤或划破,影响衬管使用寿命。  

 

2.加入浸泡溶剂 

(1)浸泡步骤

根据衬管的规格大小,将其放入适合的干净容器中,加入足量的有机溶剂,将衬管淹没,进行浸泡,根据污染程度,至少30分钟,可延长浸泡时间或更换新鲜溶剂多次浸泡。

(2)有机溶剂的选择

浸泡溶剂的选择尽可能使用色谱纯级别,选择溶剂的类型则根据目标污染物的类型选择不同极性的溶剂,如非极性残留用正己烷,极性残留用丙酮或甲醇,难溶物用二氯甲烷或甲苯。当分析样品的组分和类型较为复杂时,建议通常先用极性较强的溶剂丙酮或甲醇,再用非极性溶剂正己烷等漂洗,效果较好。

 

3.超声波清洗

将衬管装有有机溶剂的容器中进行超声波清洗,超声波清洗时间不宜过长,5-15分钟即可,分多次短时间清洗,避免玻璃衬管因空化作用而破裂。

 

4.去除溶剂

(1)冲洗 

用工具小心取出衬管,开始用相同溶剂对衬管进行彻底冲洗,建议使用洗瓶或注射器加压冲洗其内(外)部,确保冲洗彻底,最后色谱纯溶剂甲醇、异丙醇或丙酮进行冲洗,防止溶剂带来的背景干扰。

(2)干燥

吹干衬管表面溶剂可通过两种方式进行:一种方式用惰性气体吹扫,连接纯度较高的惰性气体(氮气或氩气)管路,气流量适中,吹扫衬管内壁和外部,直至吹干;另 一种方式用烘箱干燥,将衬管放入洁净的烘箱中,防止灰尘掉落,在 100℃左右烘干 30至60分钟,关闭烘箱,冷却至室温取出即可。

 

二、加入浸泡溶剂

衬管去活又叫衬管硅烷化,通过硅烷化反应封闭这些活性位点。是因为清洗干净的玻璃衬管表面,如新衬管或严重污染的衬管可能存在活性硅醇基(-Si-OH),其极性发生改变,会吸附极性化合物,导致峰拖尾或损失。具体操作如下所示:

(1)试剂准备

常用去活试剂有二甲基二氯硅烷(DMCS)溶液或六甲基二硅氮烷(HMDS),该试剂为有毒、有腐蚀性、易燃且易水解试剂,操作时应在通风橱中进行,并佩戴耐溶剂手套、护目镜和实验服等,避免接触皮肤和眼睛,避免吸入口鼻;

(2)去活处理在通风橱中进行如下操作,将干燥后的衬管完全浸没在二甲基二氯硅烷(DMCS)甲苯溶液中,保证衬管完全浸没在液面之下,浸泡时间大概为15-30分钟,以保证充分的时间;

(3)去除溶剂

用镊子小心取出衬管,立即用足量的无水甲苯彻底冲洗衬管内外多次,在操作过程中不能用水;

(4)水解与冲洗

为了水解掉反应生成的HCl和可能残留的-Si-Cl基团,将衬管放置浸泡在色谱级甲醇或乙醇中5至10分钟,将其转化为-Si-OH(后续会被甲醇钝化或去除)或-Si-OCH3,再用甲醇彻底冲洗衬管多次。

(5)最终冲洗与干燥

用丙酮或异丙醇等挥发性更好的溶剂彻底冲洗衬管,去除残余甲醇,采用惰性气体吹扫或烘箱干燥方式干燥衬管。烘箱温度100℃左右,时间约30分钟。

(6)高温老化

为去除任何残留的溶剂、试剂或挥发性硅烷化副产物,使去活层更加稳定,确保衬管在高温下无背景挥发物产生,将干燥后的衬管放入老化仪或GC进样口中,不连接色谱柱,但通入惰性载气,一般在250-350°C下进行老化1至4小时,甚至过夜,在通入载气的情况下冷却至室温。

 

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