凝膠滲透色譜儀(GPC)是一種基于分子體積差異實(shí)現(xiàn)分離的分析儀器,主要用于高分子物質(zhì)的分子量及其分布測(cè)定。其核心原理是利用多孔性凝膠作為固定相,當(dāng)高分子溶液流經(jīng)色譜柱時(shí),分子體積大于凝膠孔徑的組分無(wú)法進(jìn)入孔隙,直接通過(guò)色譜柱間隙快速流出;中等體積分子部分進(jìn)入孔隙產(chǎn)生滯留效應(yīng);最小分子則完q滲透到所有孔隙中導(dǎo)致最長(zhǎng)保留時(shí)間。這一過(guò)程遵循分子流體力學(xué)體積與保留時(shí)間的反比關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)分子量分級(jí)。
該儀器主要由泵系統(tǒng)、進(jìn)樣器、色譜柱和檢測(cè)系統(tǒng)組成。泵系統(tǒng)維持恒定流速,壓力上限可達(dá)600bar;檢測(cè)系統(tǒng)支持示差折光、紫外、光散射等多類型檢測(cè)器,可測(cè)定相對(duì)分子量、絕對(duì)分子量等參數(shù)。主流設(shè)備如東曹HLC-8420GPC、Polymer Char高溫GPC等均實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作與高精度檢測(cè),部分型號(hào)柱溫可達(dá)250℃,支持高溫溶解后降溫析出樣品的測(cè)試。
1、柱相關(guān)問(wèn)題
柱堵塞
原因:樣品中的雜質(zhì)、溶劑殘留,或流動(dòng)相中的物質(zhì)在柱內(nèi)析出等。
解決方法:定期進(jìn)行柱的清洗和保養(yǎng);選擇合適的柱材料和適當(dāng)?shù)纳V條件,如過(guò)濾樣品、使用合適的流動(dòng)相等;對(duì)于嚴(yán)重堵塞的柱子,可能需要更換新的色譜柱。
柱老化或損壞
原因:長(zhǎng)時(shí)間使用、樣品超載、流動(dòng)相pH值不合適、柱溫過(guò)高或過(guò)低等因素導(dǎo)致柱效降低、固定相流失等。
解決方法:根據(jù)柱子的使用壽命和使用情況,適時(shí)更換新的色譜柱;控制進(jìn)樣量,避免柱超載;調(diào)節(jié)流動(dòng)相pH值在合適范圍,一般為3-7.5;保持柱溫穩(wěn)定,避免溫度過(guò)高或過(guò)低對(duì)柱子造成損害。
保留時(shí)間變化
原因:流速不穩(wěn)定、溫度波動(dòng)、色譜柱老化、流動(dòng)相組成改變、等度與梯度間未能充分平衡等。
解決方法:檢查流速設(shè)置是否正確,必要時(shí)進(jìn)行流速校正;確保柱溫恒定,可配置恒溫箱來(lái)控制溫度;用合適的流動(dòng)相充分平衡柱子,使其達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);保持流動(dòng)相組成的一致性,避免流速波動(dòng)。
2、檢測(cè)器問(wèn)題
噪聲問(wèn)題
原因:儀器連接和電源線問(wèn)題、外部電磁干擾、檢測(cè)器光源不穩(wěn)定、流動(dòng)相中有氣泡、柱子或流路污染等。
解決方法:檢查儀器的連接和電源線是否完好,排除外部電磁干擾的可能性;若噪聲信號(hào)仍然存在,可考慮更換或維修儀器;對(duì)于檢測(cè)器光源不穩(wěn)定的情況,及時(shí)更換光源;對(duì)流動(dòng)相進(jìn)行脫氣處理,并在柱子后端加背壓;清洗柱子和流路,確保樣品純凈。
漂移問(wèn)題
原因:儀器不穩(wěn)定、色譜柱異常、檢測(cè)器故障等。
解決方法:首先檢查儀器是否穩(wěn)定,排除儀器本身的問(wèn)題;同時(shí)檢查色譜柱是否正常,如有必要,可以更換新的色譜柱;若懷疑檢測(cè)器故障,可聯(lián)系廠家進(jìn)行維修或校準(zhǔn)。
靈敏度低
原因:光源老化、流動(dòng)相配比不當(dāng)、檢測(cè)器設(shè)置不正確等。
解決方法:檢查光源是否老化,及時(shí)更換;調(diào)整流動(dòng)相配比至合適范圍;優(yōu)化檢測(cè)器設(shè)置,如調(diào)整檢測(cè)波長(zhǎng)、增益等參數(shù)。
3、進(jìn)樣系統(tǒng)問(wèn)題
峰面積重復(fù)性差
原因:進(jìn)樣量不準(zhǔn)確、樣品降解、檢測(cè)器響應(yīng)不穩(wěn)定等。
解決方法:校準(zhǔn)進(jìn)樣系統(tǒng),確保進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性;檢查樣品的穩(wěn)定性,如有必要,采取冷藏、避光等措施防止樣品降解;檢查檢測(cè)器響應(yīng)是否穩(wěn)定,若不穩(wěn)定,需進(jìn)行維修或更換。
出現(xiàn)肩峰
原因:樣品體積過(guò)大、樣品溶劑過(guò)強(qiáng)、柱塌陷或形成短路通道、柱內(nèi)燒結(jié)不銹鋼失效、進(jìn)樣器損壞等。
解決方法:控制樣品體積,使總的樣品體積小于第一峰的15%;更換較弱的樣品溶劑,降低其洗脫能力;若柱塌陷或形成短路通道,需更換新柱子,并采用較弱腐蝕性條件;更換燒結(jié)不銹鋼部件,加在線過(guò)濾器過(guò)濾樣品;如進(jìn)樣器損壞,及時(shí)更換進(jìn)樣器轉(zhuǎn)子。
4、數(shù)據(jù)處理問(wèn)題
鬼峰
原因:進(jìn)樣閥殘余峰、樣品中未知物、柱未平衡、水污染(反相)等。
解決方法:每次使用后用強(qiáng)溶劑清洗進(jìn)樣閥,改進(jìn)閥和樣品的清洗方法;對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理,去除其中的未知物;用流動(dòng)相作樣品溶劑重新平衡柱,尤其是離子對(duì)色譜;檢查水質(zhì)量,確保使用HPLC級(jí)的水。
基線不穩(wěn)定
原因:檢測(cè)器、泵或流動(dòng)相的問(wèn)題,如檢測(cè)器光源不穩(wěn)定、泵有脈動(dòng)、流動(dòng)相有氣泡等。
解決方法:更換光源、維修泵、排除流動(dòng)相中的氣泡等;同時(shí)檢查軟件是否正常運(yùn)行,數(shù)據(jù)采集卡是否損壞,通訊線路是否暢通,如有故障進(jìn)行相應(yīng)的重啟、更換或檢查修復(fù)操作。
