离子色谱柱使用技巧– 第 1 部分
2021年8月23日
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高效离子色谱分离柱通常被称为离子色谱仪的“心脏”。 其原因在于色谱柱在检测过程中起到非常关键的分离作用，其负责将待测物彼此分离的同时也将其与干扰离子分离。这种分离能力决定了离子色谱法可以通过一次分析检测多种待测物质。 在本系列博客中，我们将与您分享离子色谱柱正常运行所需的条件以及如何非常大限度地延长色谱柱使用寿命。
标准操作条件
每次分析时都应先考虑该型号色谱柱的标准操作条件，如淋洗液成分、淋洗液流速、柱温箱温度和适配的检测器。 每个型号的色谱柱都有自己的标准条件，也是非常适合该色谱柱的条件。 瑞士万通销售的每根色谱柱都附有一份带有标准操作条件下色谱图的分析证书 (CoA)。
下表展示了瑞士万通三种不同色谱柱的标准操作条件。
| 色谱柱 | Metrosep C 6 – 150/4.0 | Metrosep A Supp 17 – 150/4.0 | Metrosep Carb 2 – 150/4.0 |
| 淋洗液 | 1.7 mmol/L 硝酸+1.7 mmol/L 吡啶二羧酸 |
5.0 mmol/L 碳酸钠+0.2 mmol/L 碳酸氢钠 |
100 mmol/L 氢氧化钠+10 mmol/L 醋酸钠 |
| 流速 | 0.9 mL/min | 0.6 mL/min | 0.5 mL/min |
| 柱温 | 30 °C | 25 °C | 30 °C |
| 检测器 | 非抑制电导检测器 | 抑制电导检测器 | 安培检测器 |
| 待测物 | 锂、钠、铵、钾、钙、镁 | 氟化物、氯化物、亚硝酸盐、溴化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐 | 肌醇、阿糖醇、山梨糖醇、葡萄糖、木糖、果糖、乳糖、蔗糖 |
冲洗平衡
除标准操作条件外，启动参数对分离柱的使用寿命也起着重要作用。 高机械应力和热应力是缩短色谱柱寿命的常见原因。 因此，建议缓慢增加淋洗液流速，避免对色谱柱造成热冲击和压力冲击。更多详细信息，请参阅对应的色谱柱说明书。
参数限值范围
针对特定物质分离所设计的色谱柱和通用型色谱柱会有较大的不同，固定相的化学和物理特性也各不相同。 因此，不同的色谱柱会有不同的参数限值，结合产品开发过程中压力测试的结果，我们给出了每种色谱柱参数的限值。 在开始优化应用之前，请参阅相应的色谱柱说明书，以获得非常适合的结果并保证较长的色谱柱寿命。
固定相的化学性质决定了色谱柱使用温度、淋洗液 pH 值和淋洗液中可能存在的有机改性剂等限制。 这些限值对同一类型色谱柱的每个规格都有效（例如 Metrosep C 6）。 超限制使用会严重影响色谱柱性能，非常坏的情况是导致色谱柱不可逆的损坏。流速限制和最大压力与色谱柱物理特性以及色谱柱尺寸相关——因此这些限制是针对每个色谱柱尺寸设置的（例如，Metrosep C 6 – 100/4.0 与Metrosep C 6 – 250/2.0）。
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离子色谱柱简介
除了分析证书（ CoA） 之外，色谱柱简介中中也包含很多许多重要信息。 色谱柱平衡参数、复生、参数限值等资料可在每根色谱柱对应的简介单页中查看。
您可以下载下面的色谱柱简介示例，有德语、英语、法语和西班牙语以供选择。
储存
根据色谱柱操作条件和固定相的特性，不同的色谱柱类型适合不同的储存条件。具体条件储存温度和储存淋洗液，请查阅相应的色谱柱说明书。需要注意的是，这些储存条件应严格遵守。
请注意，长时间存储新色谱柱以及在存储和使用之间频繁切换可能比 24/7 全天候使用对色谱柱的损伤更大！ 因此，不建议长期存放色谱柱而不使用它。
为了保护您的色谱柱免受样品污染从而延长其使用寿命，使用保护柱至关重要。 保护柱应定期更换——一般的经验是在分离柱的使用寿命期间使用大约四个保护柱。
保护柱有两种设计：直连式（如Metrosep A Supp 17 Guard/4.0,，图中左侧所示）和独立式（通过毛细管连接到 分离柱，如Metrosep A Supp 17 S -Guard/4.0，图中右侧所示）。 对于微孔分离柱，建议使用相应的微孔柱保护柱（如 Metrosep A Supp 10 Guard/2.0）。
一般情况下，我们通常使用与分离柱填料相同的保护柱。 然而对于特殊应用，使用与分离柱不同填料的保护柱可以起到优化分离效果的作用，如硫酸盐和亚硫酸盐的分离，如下所示。
脉冲阻尼器
除 Eco IC 离子色谱仪产品系列外，所有瑞士万通离子色谱仪器均配备脉冲阻尼器。 对于 Eco IC，我们也强烈建议自行添加脉冲阻尼器作为选配件。 如前所述，离子色谱柱不喜欢重复的机械应力，尤其是以聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸酯为固定相的色谱柱。 因此，脉冲阻尼器可以有效保护色谱柱免受系统中可能的压力波动的影响，延长色谱柱的使用寿命。
了解更多关于瑞士万通离子色谱全系列产品和附件的信息。
淋洗液试剂品质要求
在离子色谱中，样品体积与流经色谱柱的淋洗液体积之比非常小，通常在 1:1000 范围内。 因此，淋洗液所用的化学试剂质量对色谱柱寿命起着至关重要的作用。 为保证非常合适的性能，请尽可能使用标有“用于离子色谱”的化学试剂，因为其特别针对可能损害色谱柱的杂质（例如金属）进行检测。
配置淋洗液时需要使用超纯水作为溶剂。为保证检测结果，超纯水需要通过 0.45 µm 过滤器过滤并用紫外线处理，保证电阻大于 18 MΩ·cm 且不含颗粒。 实验室超纯水机所制的一级水一般可以满足使用需求。
色谱柱寿命
一根色谱柱可以进样多少次？抱歉，我们无法对这个问题给出准确的答案。 这是因为色谱柱寿命很大程度上取决于样品类型和淋洗条件。 由于一根色谱柱可能会检测各种不同的样品，使用不同的淋洗条件，因此我们无法预测色谱柱寿命。
在色谱柱开发过程中，我们在标准条件下配备保护柱进行了多项耐久性测试，其须满足2000次进样的要求才算合格。
