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色谱峰,你到底为什么会拖尾呀?

每个实验猿的实验生涯,总会遇到那么n次色谱峰拖尾。

那么色谱峰为什么会拖尾呢?

是柱子坏了?还是操作失误?

 


说到色谱峰,估计任何一位色谱分析人员都希望自己实验做出来的峰型都是非常对称、峰型尖锐并且达到分离度要求的。


 衡量一个色谱峰的拖尾程度用拖尾因子(T)表示,计算公式为:



式中 W0.05h为5%峰高处的峰宽,d1为峰顶在5%峰高处横坐标平行线的投影点至峰前沿与此平行线交点的距离:



一般规定T应为0.95~1.05。Tf<0.95为前延峰,Tf>1.05为拖尾峰。


 说了一通拖尾因子的计算公式,那么产生拖尾峰有可能是什么原因呢?

下面一起看看常出现的情况:


液相色谱峰拖尾


1. 部分色谱峰拖尾



一种情况是化学效应残留硅羟基与待测物碱性基团形成氢键


那么这时候可以通过降低流动相pH,或添加扫尾剂(TEA),消除二次化学作用,或者是采用封端的色谱柱。

若需要在高PH条件下使用,可选择耐高pH的色谱柱。


(主流品牌耐高pH色谱柱)


还有在大峰的尾部有小峰流出或者是干扰共洗脱峰

可以先调整色谱条件改善分离,若没有改善也可以用DAD检测峰的纯度。

 

2. 所有色谱峰拖尾



  • 柱外效应,色谱峰柱后扩散

例如在色谱柱安装时,需要注意连接螺母的匹配,柱床体积小的色谱柱需要使用更细的管线。


  • 色谱柱污染

可以先排查是否流动相及样品容易引入的污染。

如果是金属离子污染,可以通过酸洗(如甲醇和磷酸水冲洗,或者采用高纯硅胶色谱柱;

若是有其它强保留杂质吸附导致污染或者柱头污染情况,可以考虑反冲或者再生色谱柱。


(主流品牌再生色谱柱 )


  • 样品过载,或样品溶剂不匹配

可以先降低进样量排查是否同样出现拖尾情况。


另外保护柱失效了也会导致峰拖尾情况发生,这时候提醒各位需要更换保护柱啦~


以上情况汇总起来如下:



另外,样品溶剂强度高于流动相柱外死体积过大, 样品过载进样器转子需要更换仪器系统问题等,也会导致拖尾峰的出现。


气相色谱峰拖尾


一般处理气相色谱峰拖尾问题时总结成一句话就是:XXX样品在XXX色谱柱拖尾啦,什么原因?


1. 活性组分拖尾

极性或活性化合物容易被样品流经途径中的活性位点吸附而呈现出拖尾,这类样品分析要求系统具有良好的惰性


一方面,需要保持系统(主要是进样口和色谱柱)的洁净度,使用干净的衬管和分流平板。

对于严重污染的色谱柱,可以将进样口端截去0.5~1米,污染严重的话可以截去更多或用溶剂彻底清洗色谱柱(须是交联键合固定相)。



另一方面,应选用惰性更好的耗件,如去活的衬管(不用或慎用玻璃棉)和惰性好的低流失色谱柱。

正确的色谱柱安装也很重要,

如果是毛细管柱,色谱柱应切割的平整光洁,残留的毛边或碎屑都会是潜在的活性位点,容易造成活性组分的吸附拖尾;

注意色谱柱在FID/NPD喷嘴内探伸的距离不宜过短,因为活性组分有可能被喷嘴的金属管壁吸附而拖尾。


主流品牌低流失或超惰性色谱柱


总之,根据相似相容原理,气相色谱的流路仪器的各个部位会存在活性位点,从而容易吸附活性组分,导致色谱峰容易拖尾甚至不出峰。

如若想要消除这方面影响,可以选择去活的或者惰性良好进样口配件和色谱柱,消除流路上的活性位点。


2. 挥发性组分拖尾

早流出组分拖尾严重,多在不分流进样、柱上进样或样品溶剂与色谱柱极性不匹配时出现,这主要是由于溶剂聚焦效应不够造成的。


改善峰形,可以采用保留间隙柱(连接于分析柱前的一段3~5米去活空管柱)、降低进样口温度50°C、调整程序升温初始温度于溶剂沸点10~25°C之下。

还应确认色谱柱安装后没有漏气,系统各连接处没有死体积。


3. 低挥发组分拖尾

拖尾峰多是较晚流出的色谱峰,拖尾往往随保留增加而加剧。

除了检查系统是否存在污染,应注意消除冷凝点,适当提高进样口和/或检测器、色谱柱、传输管线等处的温度。

还有可能是系统的死体积造成的。检查传输线接头或熔融石英接头,减少死体积。


4. 所有组分都拖尾

主要原因包括:

进样口/色谱柱严重污染;

分流比过低;

色谱柱安装不当,(如在分流/不分流进样口,色谱柱探出密封垫圈的距离不应超过4~6mm,探出过长会阻碍样品迅速有效地进入色谱柱,因而导致峰拖尾。)毛细管柱伸入FID/NFD/FPD等喷嘴距离太短,也可能所有峰拖尾。


另外其它可能导致峰拖尾的原因:

•     不分流模式下,延迟时间过长(通常应在0.5~1.0分钟之间)

•     进样时注射器中有样品残留

•     检测器尾吹气流量不足

•     PLOT色谱柱过载

•     组分共流出

•     进样技术不佳

某些含磷化合物在NPD白色铷珠上会显示拖尾峰,建议更换为黑色铷珠。



希望大家看到这里,以后遇到峰拖尾时能有一定的排查方向,若不能解决的,便及时与经销商或厂家沟通,配合排查。

毕竟,许多色谱峰峰型问题都是复合型问题并不一定是色谱柱的原因,遇到峰型异常需要耐心的一一排查,这样才可解决问题。



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