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色譜是指印有標準顏色和名稱的色表,固又稱為標準色譜。它一般印有200種以上的不同顏色。色譜可用於核對郵票上的刷色,以判斷郵票刷色的異同,是一種研究郵票刷色和分色的集郵工具。

色譜色譜
色譜:又稱色層法或層析法,是一種物理化學分析方法,它利用不同溶質(樣品)與固定相和流動相之間的作用力(分配、吸附、離子交換等)的差別,當兩相做相對移動時,各溶質在兩相間進行多次平衡,使各溶質達到相互分離。它的英文名稱為:chromatography這個詞來源於希臘字 chroma和 graphein,直譯成英文時為 color和writing兩個字;直譯成中文為色譜法。但也有人意譯為色層法或層析法。  

1 色譜 -概述

色譜色譜
1906年由 Tswett 研究植物色素分離,提出色譜法概念;他在研究植物葉的色素成分時,將植物葉子的萃取物倒入填有碳酸鈣的直立玻璃管內,然後加入石油醚使其自由流下,結果色素中各組分互相分離形成各種不同顏色的譜帶。按光譜的命名方式,這種方法因此得名為色譜法。以後此法逐漸應用於無色物質的分離,「色譜」二字雖已失去原來的含義,但仍被人們沿用至今。
在色譜法中,靜止不動的一相(固體或液體)稱為固定相(stationary phase) ;運動的一相(一般是氣體或液體)稱為流動相(mobile phase)。  

2 色譜 -分類

色譜色譜
柱色譜
為向玻璃管中填入固定相,以流動相溶劑浸潤后在上方倒入待分離的溶液,再滴加流動相,因為待分離物質對固定相的吸附力不同,吸附力大的固著不動或移動緩慢,吸附力小的被流動相溶劑洗下來隨流動相向下流動,從而實現分離。

紙色譜以濾紙條為固定相,在紙條上點上待分離的混合溶液的樣點,將紙條下端浸入流動相溶劑中懸挂,溶劑因為毛細作用沿濾紙條上升,樣點中的溶質從而被分離。 


薄層色譜是在玻璃板上塗以固定相塗層,然後點樣,下端浸入溶劑,同樣自下而上分離。常用於探索柱色譜實驗條件,溶劑和固定相的選擇等。

常用固定相有石膏、氧化鋁、蔗糖、澱粉等,常用流動相為水、苯等各種有機溶劑。

色譜法的分類方法很多,最粗的分類是根據流動相的狀態將色譜法分成四大類。

色譜法按流動相種類的分類:
┌────────┬───────┬───────────────┐
│ 色譜類型   │  流動相  │    主要分析對象     │
├────────┼───────┼───────────────┤
│氣相色譜法   │  氣體   │    揮發性有機物     │
│液相色譜法   │  液體   │可以溶於水或有機溶劑的各種物質│
│超臨界流體色譜法│ 超臨界流體 │   各種有機化合物     │
│電色譜法    │緩衝溶液、電場│  離子和各種有機化合物   │
└────────┴───────┴───────────────┘

3 色譜 -色譜的式樣

硬卡式

在卡片上印有各種顏色;

。

 

招貼式

在一張四開大的紙上印出各種顏色,可以掛在牆上(不宜長期在強光下):③摺扇式:形如摺扇,約有20多片長卡,末端固定,可以啟閉。它一卡一色,標出某一色(如紅色)的不同種與深淺,英國吉本斯公司印製和出售這種色譜:④書本式:將色譜印成15本。如日本出版的《同際色譜指南》,列出240種色標,並用日、中、英、法、德、意、西七種文字標出顏色名稱,使用十分方便。在有的色譜產品中,還在色譜的色塊中央鑿打直徑約5mm的小圓孔,更便於通過小圓孔對照判斷顏色。

色譜對單色、雙色郵票實用性大,除了辨別不同的刷色、色差外、還可以用於鑒定錯色票、但對於多色的彩色郵票,由於多色重疊難以觀察。對於這種情況,可用全張郵票邊紙上的色標對比色譜作出判斷。

4 色譜 -收費標準

色譜色譜
氣相色譜分析:樣品不需要前處理,用歸一法進行定量,100元/只;複雜樣品、需進一步分析的,視處理難易程度和分析要求而定。氣相色譜/質譜聯用分析:樣品不需要前處理,提供氣相色譜分析條件的,基本費200元/只,每鑒定一峰加收30元;不提供氣相色譜分析條件的,再加收100元;複雜樣品、需進一步分析的,視處理難易程度和分析
要求而定。儀器借用:氣相色譜儀200元/小時;氣相色譜/質譜聯用儀500元/小時。

註:單隻樣品分析,加收以上費用的100%;2隻樣品,加收以上費用的50%;3~5隻樣品,收取以上費用;5隻樣品以上,視樣品量多少可酌情減免。此規定以下各儀器均適用。

5 色譜 -色譜柱的安裝

色譜色譜柱
色譜柱的正確安裝才能保證發揮其最佳的性能和延長使用壽命。 正確的安裝請參考以下步驟:
步驟1. 檢查氣體過濾器、載氣、進樣墊和襯管等檢查氣體過濾器和進樣墊,保證輔助氣和檢測器的用氣暢通有效。如果以前做過較臟樣品或活性較高的化合物,需要將進樣口的襯管清洗或更換。

步驟2. 將螺母和密封墊裝在色譜柱上,並將色譜柱兩端要小心切平

步驟3. 將色譜柱連接於進樣口上色譜柱在進樣口中插入深度根據所使用的GC儀器不同而定。正確合適的插入能最大可能地保證試驗結果的重現性。通常來說,色譜柱的入口應保持在進樣口的中下部,當進樣針穿過隔墊完全插入進樣口后如果針尖與色譜柱入口相差1-2cm,這就是較為理想的狀態。(具體的插入程度和方法參見所使用GC的隨機手冊)避免用力彎曲擠壓毛細管柱,並小心不要讓標記牌等有鋒利邊緣的物品與毛細柱接觸摩擦,以防柱身斷裂受損。將色譜柱正確插入進樣口后,用手把連接螺母擰上,擰緊后(用手擰不動了)用扳手再多擰1/4-1/2圈,保證安裝的密封程度。因為不緊密的安裝,不僅會引起裝置的泄漏,而且有可能對色譜柱造成永久損壞。

步驟4. 接通載氣當色譜柱與進樣口接好后,通載氣, 調節柱前壓以得到合適的載氣流速(見下表)。

柱前壓設置為Psi  
15m 25m 30m 50m 100m
0.20mm 10-15 20-30 18-30 40-60 80-120
0.25mm 8-12 13-22 15-25 28-45 55-90
0.32mm 5-10 8-15 10-20 16-30 32-60
0.53mm 1-2 2-3 2-4 4-8 6-14

以上僅為建議的起始設置,具體數值要依據實際的載氣流速。將色譜柱的出口端插入裝有己烷的樣品瓶中,正常情況下,我們可以看見瓶中穩定持續的氣泡。如果沒有氣泡,就要重新檢查一下載氣裝置和流量控制器等是否正確設置,並檢查一下整個氣路有無泄漏。等所有問題解決后,將色譜柱出口從瓶中取出,保證柱埠無溶劑殘留,再進行下一步的安裝。

步驟5. 將色譜柱連接於檢測器上其安裝和所需注意的事項與色譜柱與進樣口連接大致相同。如果在應用中系統所使用的是ECD或NPD等,那麼在老化色譜柱時,應該將柱子與檢測器斷開,這樣檢測器可能會更快達到穩定。

步驟6. 確定載氣流量,再對色譜柱的安裝進行檢查注意:如果不通入載氣就對色譜柱進行加熱,會快速且永久性的損壞色譜柱。

步驟7. 色譜柱的老化色譜柱安裝和系統檢漏工作完成後,就可以對色譜柱進行老化了。
對色譜柱升至一恆定溫度,通常為其溫度上限。特殊情況下,可加熱至高於最高使用溫度10-20℃左右,但是一定不能超過色譜柱的溫度上限,那樣極易損壞色譜柱。當到達老化溫度后,記錄並觀察基線。初始階段基線應持續上升,在到達老化溫度后5-10分鐘開始下降,並且會持續30-90分鐘。當到達一個固定的值后就會穩定下來。如果在2-3小時后基線仍無法穩定或在15-20分鐘后仍無明顯的下降趨勢,那麼有可能系統裝置有泄漏或者污染。遇到這樣的情況,應立即將柱溫降到 40℃以下,儘快的檢查系統並解決相關的問題。如果還是繼續的老化,不僅對色譜柱有損壞而且始終得不到正常穩定的基線。
一般來說,塗有極性固定相和較厚塗層的色譜柱老化時間長,而弱極性固定相和較薄塗層的色譜柱所需時間較短。而PLOT色譜柱的老化方法有各不相同。 PLOT柱的老化步驟:HLZ Pora 系列 250℃, 8小時以上Molesieve分子篩 300℃ 12小時Alumina氧化鋁 200℃ 8小時以上由於水在氧化鋁和分子篩PLOT柱中的不可逆吸附,使得這兩種色譜柱容易發生保留行為漂移。
當柱子分離過含有高水分樣品后,需要將色譜柱重新老化,以除去固定相中吸附的水分。

步驟8. 設置確認載氣流速對於 毛細管色譜柱,載氣的種類首選高純度氮氣或氫氣。載氣的純度最好大於99.995%,而其中的含氧量越少越好。如果您使用的是 毛細管色譜柱,那麼依照載氣的平均線速度(cm/sec),而不是利用載氣流量(ml/min)來對載氣做出評價。因為柱效的計算採用的是載氣的平均線速度。推薦平均線速度值:氮氣:10-12cm/sec 氫氣:20-25cm/sec載氣雜質過濾器在載氣的管線中加入氣體過濾裝置不僅可以延長色譜柱壽命,而且很大程度的降低了背景噪音。建議最好安裝一個高容量脫氧管和一個載氣凈化器。使用ECD系統時,最好能在其輔助氣路中也安裝一個脫氧管。

步驟9. 柱流失檢測在色譜柱老化過程結束后,利用程序升溫作一次空白試驗(不進樣)。一般是以10℃/min從50℃升至最高使用溫度,達到最高使用溫度后保持 10min。這樣我們就會的到一張流失圖。這些數值可能對今後作對比試驗和實驗問題的解決有幫助。在空白試驗的色譜圖中,不應該有色譜峰出現。如果出現了色譜峰,通常可能是從進樣口帶來的污染物。如果在正常的使用狀態下,色譜柱的性能開始下降,基線的信號值會增高。另外,如果在很低的溫度下,基線信號值明顯的大於初始值,那麼有可能是色譜柱和 GC系統有污染。其他:色譜柱的保存用進樣墊將色譜柱的兩端封住,並放回原包裝。在安裝時要將色譜柱的兩端截去一部分,保證沒有進樣墊的碎屑殘留於柱中。 

注意:當空氣中氫氣的含量在4-10%時,就有爆炸的危險。所以一定要保證實驗室有良好的通風系統。

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7 色譜 -參考資料

1、http://www.shu.edu.cn/shebei/SB10.htm
2、http://www.sepu.net/Article/44503-1.shtml
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