氣相色譜(GC)用戶對于進(jìn)水功能有很多疑問。以下四個(gè)主要問題:
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水會(huì)溶解 GC 固定相嗎?
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水會(huì)粘附在 GC 柱上嗎?
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水樣是否與 GC 進(jìn)樣口不兼容?
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氣相色譜相的水潤濕性如何?
被這些謠言迷惑了嗎?想知道真相嗎?繼續(xù)閱讀!
1.水會(huì)溶解GC固定相嗎?
這種說法既正確又錯(cuò)誤!如今,大多數(shù)毛細(xì)管相都可以注入水,因?yàn)檫@些相與二氧化硅發(fā)生了交聯(lián)。事實(shí)上,所有Zebron聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 和聚乙二醇 (PEG) 相都通過以下方式發(fā)生交聯(lián):
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PDMS 相的 OH 或 O-CH3 封端
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用于 PEG 相的 CO-Si
得益于這種工程自交聯(lián)技術(shù) (ESC),下面 MacReynolds 標(biāo)度中表示的所有柱子都不會(huì)發(fā)生相溶解。
相反,老一代固定相只是簡單地涂覆在色譜柱上,并沒有發(fā)生交聯(lián)。這種情況主要出現(xiàn)在填充氣相色譜柱和第1根毛細(xì)管氣相色譜柱中。
圖 1. GC 固定相的 MacReynolds 分類
2. 水會(huì)粘附在 GC 柱上嗎?
回到氣相色譜原理,如果柱溫足夠高(>120 °C),水很容易從色譜柱中洗脫出來。這適用于上述MacReynolds等級(jí)中提到的所有氣相色譜毛細(xì)管柱,除了ZB-WAX?。
事實(shí)上,WAX色譜柱相是由 PEG 聚合物制成的,它會(huì)與水形成強(qiáng)的氫鍵相互作用。在一次又一次的進(jìn)樣過程中,水分子會(huì)吸附并積聚在相上,從而逐漸改變色譜柱的選擇性。此外,如果相交聯(lián)不當(dāng),未交聯(lián)的相會(huì)在連續(xù)進(jìn)水過程中析出。因此,保留時(shí)間會(huì)發(fā)生變化,方法也無法重現(xiàn)。
圖2. 氫鍵相互作用
如果 PEG 相*適合您的選擇性,那么還有一種適合您的水相樣品的解決方案——ZB-WAXPlus。這款 ZB-WAX 的替代品具有相似的選擇性,但其鍵合工藝使其在水相基質(zhì)的重復(fù)進(jìn)樣中具有卓 越的穩(wěn)定性。多次或常規(guī)進(jìn)樣不會(huì)隨著時(shí)間的推移改變相的效率或極性。它適用于許多水溶性化合物,例如酒精飲料或乙二醇樣品中的化合物。
3. 水樣是否與 GC 進(jìn)樣口不兼容?
雖然水樣與 GC 進(jìn)樣口兼容,但由于水的膨脹體積非常重要,因此必須采取特殊的預(yù)防措施。
例如,1.0μL二氯甲烷在200°C進(jìn)樣口和10psi壓頭下膨脹體積僅為361μL。在相同條件下,1.0μL水膨脹體積為1279μL。
考慮到襯管具有特定的體積,必須考慮其較大的膨脹體積。事實(shí)上,如果膨脹體積大于襯管體積,蒸汽可能會(huì)反沖到未加熱的供氣管路中,導(dǎo)致持續(xù)的樣品殘留。因此,對于水,建議使用較小的進(jìn)樣量。
事實(shí)上,標(biāo)準(zhǔn)的Z-liner規(guī)格為長度78.5mm、內(nèi)徑4mm,因此其有效容積為493μL,這個(gè)容積太小,不足以容納上述條件下的水蒸氣云。
4. 氣相色譜固定相的水潤濕性如何?
沒錯(cuò)!與大多數(shù)市售的WCOT固定相相反,水具有非常高的表面能。因此,水的潤濕性非常差。色譜柱制造過程中的失活工藝會(huì)降低固定相的表面能。因此,雖然可以增強(qiáng)潤濕性,但代價(jià)是惰性非常低,從而無法為活性化合物提供較大的峰。
由于水的沸點(diǎn)高,不能很好地潤濕相,一些水*終會(huì)通過色譜柱而不被蒸發(fā),導(dǎo)致高水溶性化合物的峰分裂和譜帶增寬。
關(guān)于氣相色譜與水不兼容的謬論由來已久,源于舊的色譜柱技術(shù),這些色譜柱采用涂層而非化學(xué)鍵合。Phenomenex 只生產(chǎn)與水兼容的化學(xué)鍵合色譜柱。唯 一的例外是 ZB-WAX,它在用于水樣后重現(xiàn)性較差。在這種情況下,應(yīng)考慮其水兼容版本 (ZB-WAXplus)。
大多數(shù)與注水相關(guān)的問題實(shí)際上源于體積膨脹,從而產(chǎn)生回火。降低注射量和注射溫度有助于解決這個(gè)問題。