400℃！高温气相柱是怎样“炼”成的

王中泰

400℃！高温气相柱是怎样“炼”成的

随着气相色谱的应用范围越来越广，对难挥发的化合物也开始尝试采用高温气相色谱来解决。例如，石油行业需要分析高沸点的脂肪烃（C>100）。若用液相色谱分析，检测灵敏度和分析成本都不太理想，所以人们希望用气相色谱进行分析，这就推动了高温气相色谱的发展。

所谓高温气相色谱，通常是指色谱柱温度超过300℃的分析。一般气相色谱仪的柱温箱温度均可达到400℃，但柱子不行。常规熔融石英毛细管柱的外面涂敷的聚酰亚胺，其耐温通常不超过360℃，常用交联固定液（如：聚硅氧烷类）的最高使用温度也只能达到350℃，恒温使用往往在330℃以下。

因此，实现高温色谱的关键问题是解决固定液和柱管材料的耐高温问题。

耐高温固定液的开发工作一直是色谱工作者关心的课题。历史上出现过各种各样的高温固定液，但真正适用的并不多。因为高温固定液不仅要耐高温，而且还要具备普通固定液所具有的一些性能，如在毛细管表面的涂渍性能、分离性能等等。经过研究，人们渐渐把注意力集中到开发基于聚硅氧烷的高温固定液。在常规气相色谱中，聚二甲基硅氧烷就是一种热稳定性最好的固定液，且可通过取代基的改性获得不同极性的固定液。

研究表明，聚二甲基硅氧烷在高温下主要是通过本征裂解（无规断裂）机理和所谓“反咬”机理而降解的，产物主要是一系列环状齐聚物，其中以六甲基环三硅氧烷的产率最高。由此可以推断，若能阻止上述降解反应的发生，就可提高其热稳定性。鉴于此，有人在聚硅氧烷主链上引入苯基以增加高分子链的刚性，使固定液的最高使用温度可高达380℃。也有人用体积较大的侧基取代甲基以阻止高分子链的“反咬”（SGE）。月旭科技的高温气相柱使用独特的键合技术保证固定相在高温中不易流失，温度使用范围能够从–60°C达到400°C 。

在耐高温柱管方面，月旭科技的高温气相柱采用改性的耐高温聚酰亚胺对特殊的熔融石英柱管进行涂敷，能够在高达400℃的温度下运行，延长了色谱柱的使用寿命。

下面看看月旭高温色谱柱（WM-5HT）

针对《SNT4895-2017食品接触材料纸和纸板食品模拟物中矿物油的测定》

矿物油的测定。

色谱柱及色谱条件

色谱柱：WM-5HT（30m*0.25mm*0.1μm），07977-22007。

固定相：5%苯基，95%二甲基聚硅氧烷；

使用温度范围：380/400℃；

柱温箱：50℃维持0min，然后以2.5℃/min升温至60℃，维持0min；再以22℃/min升温至280℃，维持0min；再以30℃/min升温至325℃，维持12min；

进样器：275℃；

检测器：340℃；

载气及流速：氮气，1.5mL/min；

分流比：1：1；

进样量：1μL。

色谱图

正构烷烃混合溶液

峰表

十六种多环芳烃加标溶液

峰表

结论

使用月旭WM-5HT（30m×0.25mm，0.1μm)（货号：07977-22007）色谱柱，在此色谱条件下测定，满足检测要求。

（除了高温气相柱之外，月旭还新推出了225固定相的气相柱。月旭225固定相色谱柱很好的解决了传统225固定相不稳定，导致在毛细管表面的涂渍性能太差的生产难题。

下面看WM-225，针对《中国药典》十八醇的测定。

色谱柱及色谱条件

色谱柱：WM-225（30m*0.25mm*0.25 μm），07919-22001。

固定相：50%氰丙基苯基，50%二甲基聚硅氧烷；

使用温度范围：220/240℃；

柱温箱：60℃维持0min，然后以20℃/min升温至180℃，维持0min；再以10℃/min升温至220℃，维持10min；

进样器：270℃；

检测器：280℃；

载气及流速：氮气，1.0mL/min；

分流比：10：1；

进样量：1μL。

色谱图

混标溶液