凝胶渗透色谱柱是GPC的重要构件,在操作过程中若使用不当或碰撞摔落可能会影响色谱柱的效果甚至造成损坏。由于待测聚合物的分子量分布范围各异,为与其相匹配,凝胶渗透色谱柱需要定期更换。频繁更换可能导致柱接头螺纹因多次组装拆卸而磨损变形。连接或拆卸时不宜用力过猛,每次拧紧程度应一致,适当用力以确保不漏溶剂,从而延长柱接头的使用寿命。
在移除或安装色谱柱时,需确保不会有空气进入。连接色谱柱时,泵应保持低流速(例如0.2ml/min),当接口处溶剂开始流出时,再将其与色谱柱连接。当色谱柱串联时,等到第一根柱子的出口开始流出溶剂后,再连接第二根柱,以此类推,直至所有柱子都连接完毕。
柱子被卸除时,应首先在低流速下拆下出口管道,用塞子密封后再移除进口管道,并滴加数滴溶剂后再用塞子密封保存。此外,为了避免气泡进入泵系统、检测器和色谱柱中,还需对所使用的流动相溶剂进行充分脱气处理。
随着使用时间和频率的增加,凝胶渗透色谱柱的柱压会逐渐上升,严重时可能导致柱塞。这种问题的主要原因之一是样品或流动相中含有少量固体杂质,这些杂质会在色谱柱的过滤器上堆积,使得液体流动受阻。
另外,对于分子量较大的聚合物样品,可能含有少量微凝胶,也会在过滤器上积聚;一旦进入凝胶柱填料内部,将会造成流动通道堵塞,导致柱的压力升高,长期下去可能会导致色谱柱损坏。
因此,在使用任何一级溶剂和样品溶液时,都需要进行过滤以去除机械杂质。在没有设备的实验室里,应该选择比柱头过滤片孔径稍小的滤纸,或者使用5号或6号砂心漏斗进行过滤后再进行取样或加入溶剂。在设备齐全的实验室里,建议使用溶液过滤装置,利用真空过滤器去除溶剂或样品溶液中的杂质。
为了更有效地保护柱子,可以考虑安装柱子保护装置或预柱过滤器。尤其是预柱过滤器,使用方便简单,成本低廉,可多次利用。它不仅可以保护色谱柱免受污染和堵塞,还可以避免使用保护柱增加死体积。
当过滤器连续使用导致堵塞增加泵的压力时,应将滤网取下清洗,清除上面堆积的污染物。若遇到难以清洁的污染物,可用浓度为6mol/L的硝酸清洗溶液进行超声波清洗1小时。若多次清洗后发现过滤网无法恢复原状,可丢弃并更换新的过滤网。
不同种类的凝胶渗透色谱柱都有各自的最大承受压力限制,不可超过这一限制使用。若超过承受压力,凝胶颗粒可能受到变形甚至破坏,进而损害凝胶床的均匀性,形成裂缝或凹槽,降低柱子的效能。
为了保护色谱柱,对于多根串联的凝胶渗透色谱柱的连接方式,应该按照凝胶孔径由大到小的顺序进行串联,因为含有较低交联度的有机凝胶色谱柱的压力承受能力有限,胶粒较软。