五種導致色譜柱性能下降的原因分析

色譜柱是指裝填有固定相用以分離混合組分的柱管。由柱管、壓帽、卡套（密封環）、篩板（濾片）、接頭、螺絲等組成。在使用過程中，會有一些因素影響到色譜柱的性能，下面簡單介紹五種常見的影響因素。

1.色譜柱斷裂

熔融石英色譜柱的聚酰亞胺涂層如有少許破裂它就會斷裂。聚酰亞胺涂層可保護易碎的熔融石英管線。柱溫箱持續的加熱或冷卻、柱溫箱風扇的震動以及把色譜柱繞在圓形柱架上均會對管線造成壓力。zui后在薄弱處發生斷裂。通過輕劃或磨損聚酰亞胺涂層會造成出現薄弱處。通常鋒利的尖或邊劃管線時會造成劃痕。直徑較大的色譜柱更容易斷裂。也就是說在處理.45-0.53 mm 內徑的管線時要比處理0.18-0.32 mm 內徑的管線更加謹慎以防斷裂。已斷裂的色譜柱并非不能用。如果已斷裂的色譜柱保持在高溫下連續運行或運行多個溫度程序，則將十分容易損壞。已斷裂色譜柱的后半段暴露在高溫的氧中會迅速損壞固定相。而色譜柱的前半段因有載氣通過仍會保持完好。如果已斷裂的色譜柱未經加熱而是僅在高溫或含氧的環境下暴露很短時間，則后半段將不會受到任何嚴重損壞。可以通過安裝接頭來接上已斷裂的色譜柱。

2.熱損壞

超出色譜柱的溫度上限會造成固定相和管表面的加速損壞。這樣會造成色譜柱的過分流失，活性組分形成拖尾，以及/或降低柱效（分離度）。幸好熱損壞是一個很慢的過程，因此，在色譜柱嚴重損壞之前還有一段很長的時間可在高于溫度極限的條件下使用。當有氧存在時會大大加速熱損壞。對有泄漏或載氣中氧含量較高的色譜柱進行過度加熱可快速并*地損壞該柱。將GC 的柱溫箱溫度設定為色譜柱溫度極限或稍高于該溫度極限是防止熱損壞的zui佳方法。這樣可避免色譜柱意外的過熱。即使色譜柱受到熱損壞，仍然可使用。把色譜柱從檢測器上卸下來。在色譜柱的恒溫溫度極限下，將其加熱8-16 小時。把色譜柱接到檢測器的一端截去10-15 cm。按正常情況安裝色譜柱并進行老化。色譜柱將不能恢復到原來的性能，但仍可使用。在熱損壞之后色譜柱的壽命會縮短。

3.氧損壞

氧是許多毛細管GC 柱的大敵。在室溫或近于室溫的溫度下，不會損壞色譜柱，但隨柱溫的升高色譜柱將被嚴重損壞。通常，對于極性固定相，在較低的溫度和氧濃度條件下，就可發生嚴重損壞。長時間暴露在氧氣中會出現氧損壞的問題。短時間暴露在氧中（如注射空氣或快速取下隔墊螺母）不會有什么問題。

載氣流路（例如氣路、接頭、進樣器）中的泄漏往往是暴露在氧中的源頭。隨著色譜柱的加熱，會很快地損壞固定相。這樣會造成色譜柱的過度流失，活性組分形成拖尾，以及/或降低柱效（分離度）。其征兆與熱損壞相似。不幸的是發現氧損壞之時色譜柱已經受到嚴重的破壞，在不太嚴重的情況下，色譜柱仍可使用，但性能有所下降。在嚴重的情況下，色譜柱將完全不能使用。

讓系統避免和氧接觸和避免泄漏是不受到氧損壞zui有效的方法。良好的維護GC 系統包括定期檢查氣路和壓力表的泄漏、定期更換隔墊、使用高質量的載氣、安裝和更換氧捕集阱、在氣體鋼瓶完全用完之前就更換。

4.化學損壞

有相當少的化合物能損壞固定相。不揮發性化合物（高分子量或高沸點）進入色譜柱通常會降低色譜柱的性能，但不會損壞固定相。使用溶劑沖洗色譜柱通常可消除殘留并恢復色譜柱的性能。要避免進入色譜柱的主要化合物是無機酸和堿。酸類包括鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸 等。堿類包括氫氧化鉀、氫氧化鈉 和氫氧化銨。大多數這些酸和堿不易揮發，會積聚在色譜柱前端。如果不清除它們，將會損壞固定相。這樣會造成色譜柱的過分流失，活性組分形成拖尾，以及/或降低柱效（分離度）。其征兆和熱損壞及氧損壞相似。鹽酸和氫氧化銨是這一類化合物中危害最小的。這兩種物質易溶于樣品中的水。如果水不停留或幾乎不停留在色譜柱中，HCl 和NH4OH 在色譜柱中停留的時間就會很短。這就消除或降低了這些化合物所造成損壞的可能性。因此，如果樣品中含有HCl 或NH4OH，使用不保留水的環境或色譜柱，即可相對減小這些化合物對色譜柱的危害。只有全氟酸是可以損壞固定相的有機化合物。這些示例包括三、五氟丙酸和七氟丁酸。它們需在高濃度（例如1% 或更高）時才有破壞作用。大多數問題發生在不分流進樣或大口徑直接進樣的過程中，其中大量的樣品會沉積在色譜柱前端。由于化學損壞多發于色譜柱的前端，因此把色譜柱的前端修整或切割掉1/2-1 米通常可以消除所有色譜方面的故障。在更為嚴重的情況下，可能需要切割掉5 米或更長的一段。使用保護柱或保留間隙柱會將對色譜柱的損壞降至最小，但是，需要經常修整保護柱。酸或堿常常會破壞熔融石英管線的脫活表面，從而引起活性化合物的峰形變壞。

5.色譜柱被污染

在毛細管GC 中色譜柱被污染是很普遍的問題。通常，受污染的色譜柱雖然沒有損壞，但卻不能再使用。有兩種基本的污染物：不揮發性污染物和半揮發性污染物。不揮發性污染物或殘留物不會洗脫出來，而會積聚在色譜柱內。這樣色譜柱即成為涂漬了殘留物的色譜柱，因而影響了溶質在溶入固定相和洗出固定相的正確分配。而且殘留物還會與活性溶質相互作用，從而引起峰的吸附問題（例如拖尾峰或峰面積減少）。活性溶質是指含有羥基（-OH） 或氨基（-NH） 以及某些硫醇基（-SH） 和醛的物質。積聚在色譜柱內的半揮發性污染物或殘留物，最終會被洗脫出去。但需要幾個小時甚至幾天才完全從色譜柱中洗脫。與不揮發性殘留物一樣，它們也會引起峰形和峰面積出現問題，此外，通常還會引起很多基線問題（不穩定、偏離、漂移、鬼峰等）。

最大限度地減少半揮發性和不揮發性樣品殘留是減少污染問題的最佳方法。然而是否存在污染物以及存在哪些污染物通常是不為人知的。嚴格和徹底的凈化樣品是防止出現污染問題的最佳方法。使用保護柱或保留間隙柱通常可以減輕色譜柱污染所引發問題的嚴重程度或推遲這些問題的出現。如果色譜柱已被污染，則最佳方法是使用溶劑沖洗色譜柱以去除污染物。