第六章_ 色谱及其他实验
实验37_ 气相色谱填充柱的制备
一、实验目的
掌握气相色谱填充柱的制备方法。
二、基本原理
色谱柱是气相色谱仪的核心部分，样品中各个组分之间的分离就是在色谱柱中进行的。所以，制备一根分离效能较高的色谱柱是完成色谱分离的关键。
根据不同样品的极性和样品中组分的沸点，正确选择相应的固定液和担体，用涂渍法和抽气法制备填充柱。
对填充好的色谱柱必须进行加温 (高于柱温，低于固定液的最高使用温度)、通气处理，这一过程称为老化。老化处理是为了更进一步除去残余溶剂和低沸点杂质，并能使固定液在担体表面有一个再分布过程，从而涂得更加均匀牢固，柱性能得到改善和趋于稳定。
三、仪器及试剂
仪器：气相色谱仪；2 m×4 mm 不锈钢柱 1 根 (洗净并烘干)；水环真空泵 1 台；缓冲瓶 1 个；红外干燥灯 1 只；25 mL、50mL量筒各 1 只；50 mL 烧杯1只；250 mL圆底烧瓶1个；玻璃棒 1 根；小漏斗 1 个；镊子 1 把。
试剂：6201红色硅藻土担体；邻苯二甲酸二壬酯 (A.R.)；丙酮 (A.R.)；玻璃棉；细纱布；橡胶管。
四、操作步骤
1.担体与固定液的称取_ 按下式计算色谱柱体积：
V=Lpr2_______________ ___________ (37.1)
式中，L 为柱长 ( cm )，r 为柱内半径 ( cm )，V 为柱体积 ( mL )。用一只已称重的50mL干净量筒取体积为 1.4V ( mL ) 的担体，称其质量并计算得担体的质量为 ms (准确至 0.01g )，再按液担比 10：90 (固定液与担体之质量比) 计算所需固定液质量 mL ( g )：
____ ________ _________ ____ (37.2)
然后，再用一个 50 mL 烧杯称取 mL ( g ) 固定液邻苯二甲酸二壬酯。
2.固定液的涂渍_ 用 20mL 丙酮，分次将固定液溶解并转移至 250 mL 圆底烧瓶中，摇匀，将已称好的载体倒入烧瓶内并摇动。此时，载体应刚好被液面浸没。然后用中心插一玻管的橡皮塞将烧瓶塞上，再通过橡胶管将烧瓶接在水环真空泵上 (中间安装缓冲瓶)。启动真空泵，在减压条件下使丙酮徐徐蒸发完 (水泵形成的负压过大时，载体将被抽入缓冲瓶，而使实验失败！)。当丙酮即将挥发完毕时，载体颗粒呈分散状态而不再抱成团粒。在整个溶剂挥发过程中，应不断轻轻摇动烧瓶，以保护载体颗粒与固定液的接触机会均等。这是涂渍优劣的关键，切不可操之过急。
溶剂挥发过程结束后，将涂渍好固定液的载体转移到培养皿中，在红外灯下烘烤 0.5 h (烘烤温度不要太高，以免固定液被空气氧化)，以便进一步除去残留的丙酮溶剂。
3.装填色谱柱_ 先用适量玻璃棉将柱子的一端塞住 (玻璃棉太多会增加色谱柱的气阻和死体积；太少又无法堵牢，这样在实验过程中，填料会被载气带出色谱柱)，然后包数层细纱布，并接到水环真空泵缓冲瓶的橡胶管上，另一端通过橡胶管接上小漏斗。开泵，在减压条件下将称重后的固定相 (即涂好的担体) 按“少量多次”的方法连续加入小漏斗中，不要让固定相断流，致使装填时紧时松，甚至断层。装填过程中要用细棒不断轻敲柱子两端，以使色谱柱填充得更为均匀密实，但不要用力过猛，以免载体破碎，出现未活化或未涂渍的表面，降低柱效。当漏斗中固定相不再下降时，视为柱已填满。先与真空系统脱开，然后再关泵。去掉漏斗，堵上玻璃棉 (约占柱头 5 mm长度)。称量剩余固定相的质量，计算实际装填量。
4.色谱柱的老化 将柱入口端 (原来接漏斗的一端) 与色谱仪的气化室出口连接，检漏 (柱出口端在老化过程中切勿与检测器相连接，以免不必要地污染检测器！)。以低载气流速 (约 10 mL·min-1 )，采用低速率 (如 2 ℃·min-1 )程序升温或台阶式升温，将柱箱温度调节至固定液最高使用温度 (邻苯二甲酸二壬酯为 150 ℃ ) 以下 20~30 ℃，并维持 4～8 h。冷却后，将柱出口与检测器接通，再次升温，直至所走基线平直为止。老化过程结束，色谱柱可供分析使用。
五、结果与讨论
___ 1.记录下列各项实验数据：
柱材___________________ ，柱长________ m，柱内径__________ mm
固定液名称_____________________________ ，用量_______________ g
担体名称_______________________________ ，筛目________________