Jaap de Zeeuw
氧化铝(Al2O3)毛细PLOT柱已有约35年的历史。它们适合分离C1-C10烃类,特别是C1-C5烃类。氧化铝具有独特的选择性,可以在高于室温的温度下分离所有不饱和烃,见图1。虽然它是分析不饱和烃的优选,但需要特别注意戊二烯和1,2-丁二烯等组分在氧化铝上会有反应。遇到这种情况,通常通过如下方式来解决:使用更低的分析温度,更高的流速,使用惰性更好的氧化铝色谱柱(如CFC)。
什么样可从氧化铝柱中洗脱?
图1 在Al2O3 PLOT上分离C1-C4烃
所有C12以下的烃和二甲苯以下的芳烃基本都可被洗脱下来。氮气,氧气,氢气,氖气,氩气,氪气,氙气等 yong jiu 性和惰性气体完全洗脱,几乎无残留。CO以及甲烷也和 yong jiu 性气体一起从氧化铝中洗脱出来。这些气体可以分离,但柱温必须降至-100℃或更低。
像N2O这样的气体在氧化铝柱上有较好保留,且峰形良好。
几种含氯氟烃有保留,但是氧化铝的类型和如何失活将决定其活性,详见下文。
我们将在这里讨论我们不应注入的化合物,从影响大的那一个开始:
水
痕量的水将使氧化铝失活,导致保留降低,见图2。水会影响全部化合物的保留并改变色谱柱的选择性。在分析极性烃(如甲基乙炔)时可以看到这一点。
如何解决?
· 从样品中除去水分。这较困难,消耗大量时间。
· 每次进样后把水洗脱出来。这可以通过加热氧化铝柱至高温(200/250)并保留8-10分钟来完成。AluminaBOND MAPD可加热至250℃,从而加快了这一过程。
· 如果存在痕量水,则在xx次分析后,老化色谱柱。通常,由目标峰何时漂移出积分窗口,确定分析次数xx。
· 使用Rtx-Wax预柱(厚膜),通过阀门与氧化铝串联。C1-C6将首先洗脱,而那时水还保留在改预柱上。当C1-C6进入氧化铝时,水被切换排出或传输到第二个探测器(如果需要监测)
图2 水对Al2O3保留的影响
极性化合物(醇类,胺类,酸类,氨基醇类,氨类)
极性化合物不会以峰从氧化铝柱中洗脱出来。如果它们洗脱出来,将表现为“包”或升高的基线。一旦把它们从柱中完全洗脱出来,柱性能不受影响。
如果组分的极性降低,则对氧化铝的影响也将降低。因此,酮,醚和醛也会被吸附,但在较高温度下更容易洗脱。
卤代化合物
卤代化合物可从氧化铝柱中洗脱出来。我们可以使用AluminaBOND CFC色谱柱测量几种CFC,参见图3。一些卤代组分可能会发生反应,图4显示了1,2-二氯乙烷和2-氯丙烷的反应实例,它们分别分解成氯乙烯和HCl、丙烯和HCl。
图3 AluminaBOND CFC上的CFC分离 图4 氧化铝的反应性
二氧化碳
二氧化碳将被完全吸附,但需要吸附大量的二氧化碳才会影响保留时间。如果保留时间减少,请将色谱柱升至高允许温度老化几小时。
硫化合物
硫化合物将被强吸附。可以分析含有亚ppm量的硫化合物(COS / H2S)的烃样品,保留时间稍有变化。
重烃
C12烃及以上不会作为单独的峰洗脱出来,将表现为基线的升高。氧化铝柱似乎会“流失”。如果它流失,则表明柱上有吸附的物质。请定期在大操作温度下老化色谱柱,直到基线平整。
硅氧烷
请注意,硅氧烷也会留在色谱柱上并使基线升高。这通常是由加压隔垫引起的。对于轻质烃类,请尝试使用适度的进样口温度(80-100°C)。对于C1-C6化合物的混合物,您不需要250°C的进样口温度。
推荐解决方案
在所有情况下,当样品中含有吸附在氧化铝上的成分,并且确实会影响保留和分离时,推荐的方法是使用可以反冲洗的预柱。这样,不使会被吸附的组分进入氧化铝分析柱,烃的保留时间将可重现。您可以选择使用短的(1-2米)氧化铝柱作为保护,并使用阀门切换或使用Deans切换进行反冲洗。如今,这些系统非常易于设置和操作。