氧化鋁的局限性：哪些樣不應該進到氧化鋁/ Al2O3色譜柱上

Jaap de Zeeuw

氧化鋁（Al2O3）毛細PLOT柱已有約35年的歷史。它們最適合分離C1-C10烴類，特別是C1-C5烴類。氧化鋁具有獨特的選擇性，可以在高于室溫的溫度下分離所有不飽和烴，見圖1。雖然它是分析不飽和烴的優(yōu)選，但需要特別注意戊二烯和1,2-丁二烯等組分在氧化鋁上會有反應。遇到這種情況，通常通過如下方式來解決：使用更低的分析溫度，更高的流速，使用惰性更好的氧化鋁色譜柱（如CFC）。

什么樣可從氧化鋁柱中洗脫？

圖1 在Al2O3 PLOT上分離C1-C4烴

所有C12以下的烴和二甲苯以下的芳烴基本都可被洗脫下來。氮氣，氧氣，氫氣，氖氣，氬氣，氪氣，氙氣等 yong jiu 性和惰性氣體完全洗脫，幾乎無殘留。CO以及甲烷也和 yong jiu 性氣體一起從氧化鋁中洗脫出來。這些氣體可以分離，但柱溫必須降至-100℃或更低。

像N2O這樣的氣體在氧化鋁柱上有較好保留，且峰形良好。

幾種含氯氟烴有保留，但是氧化鋁的類型和如何失活將決定其活性，詳見下文。

我們將在這里討論我們不應注入的化合物，從影響最大的那一個開始：

水

痕量的水將使氧化鋁失活，導致保留降低，見圖2。水會影響全部化合物的保留并改變色譜柱的選擇性。在分析極性烴（如甲基乙炔）時可以看到這一點。

如何解決?

·      從樣品中除去水分。這較困難，消耗大量時間。

·      每次進樣后把水洗脫出來。這可以通過加熱氧化鋁柱至高溫（200/250）并保留8-10分鐘來完成。AluminaBOND MAPD可加熱至250℃，從而加快了這一過程。

·      如果存在痕量水，則在xx次分析后，老化色譜柱。通常，由目標峰何時漂移出積分窗口，確定分析次數(shù)xx。

·      使用Rtx-Wax預柱（厚膜），通過閥門與氧化鋁串聯(lián)。C1-C6將首先洗脫，而那時水還保留在改預柱上。當C1-C6進入氧化鋁時，水被切換排出或傳輸?shù)降诙€探測器（如果需要監(jiān)測）

圖2 水對Al2O3保留的影響

極性化合物（醇類，胺類，酸類，氨基醇類，氨類）

極性化合物不會以峰從氧化鋁柱中洗脫出來。如果它們洗脫出來，將表現(xiàn)為“包”或升高的基線。一旦把它們從柱中完全洗脫出來，柱性能不受影響。

如果組分的極性降低，則對氧化鋁的影響也將降低。因此，酮，醚和醛也會被吸附，但在較高溫度下更容易洗脫。

鹵代化合物

鹵代化合物可從氧化鋁柱中洗脫出來。我們可以使用AluminaBOND CFC色譜柱測量幾種CFC，參見圖3。一些鹵代組分可能會發(fā)生反應，圖4顯示了1,2-二氯乙烷和2-氯丙烷的反應實例，它們分別分解成氯乙烯和HCl、丙烯和HCl。

            圖3  AluminaBOND CFC上的CFC分離                                                        圖4 氧化鋁的反應性

二氧化碳

二氧化碳將被完全吸附，但需要吸附大量的二氧化碳才會影響保留時間。如果保留時間減少，請將色譜柱升至最高允許溫度老化幾小時。

硫化合物

硫化合物將被強吸附。可以分析含有亞ppm量的硫化合物（COS / H2S）的烴樣品，保留時間稍有變化。

重烴

C12烴及以上不會作為單獨的峰洗脫出來，將表現(xiàn)為基線的升高。氧化鋁柱似乎會“流失”。如果它流失，則表明柱上有吸附的物質(zhì)。請定期在最大操作溫度下老化色譜柱，直到基線平整。

硅氧烷

請注意，硅氧烷也會留在色譜柱上并使基線升高。這通常是由加壓隔墊引起的。對于輕質(zhì)烴類，請嘗試使用適度的進樣口溫度（80-100°C）。對于C1-C6化合物的混合物，您不需要250°C的進樣口溫度。

推薦解決方案

在所有情況下，當樣品中含有吸附在氧化鋁上的成分，并且確實會影響保留和分離時，推薦的方法是使用可以反沖洗的預柱。這樣，不使會被吸附的組分進入氧化鋁分析柱，烴的保留時間將可重現(xiàn)。您可以選擇使用短的（1-2米）氧化鋁柱作為保護，并使用閥門切換或使用Deans切換進行反沖洗。如今，這些系統(tǒng)非常易于設置和操作。