毛细管色谱是什么?具体解释的意思是什么

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毛细管电色谱
毛细管电色谱(capillary electro chromatography,CEC)以内含色谱固定相的毛细管为分离柱,兼具毛细管电泳及高效液相色谱的双重分离机理,既可分离带电物质也可分离中性物质。毛细管电色谱法是用电渗流或电渗流结合压力流来推动流动相的一种液相色谱法。
因此,毛细管电色谱法可以说是HPLC和HPCE 的有机结合,它不仅克服了HPLC 中压力流本身流速不均匀引起的峰扩展,而且柱内无压降,使峰扩展只与溶质扩散系数有关,从而获得了接近于HPCE 水平的高柱效,同时还具备了HPLC 的选择性。
HPLC是用压力驱动流动相。流速是随填充微粒的大小和柱长而变化的。流速在管中呈抛物线轮廓,因而造成了色谱峰谱带的展宽,降低了柱效。而CEC是采用电场推动流动相。其线速度是与柱的直径和填微粒的大小无关的,因而在毛细管中几乎没有流速梯度。谱带展宽效应相应的就十分小。这点是CEC与HPLC的本质差别,也是CEC效率高于HPLC的根本。[1]
.毛细管电色谱[引用日期]
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气相色谱习题及答案
导读:气相色谱分析法习题,1.简要说明气相色谱分析的基本原理,2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?,5.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.,8.为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?,10.试述色谱分离基本方程式的含义,它对色谱分离有什么指导意义?,15.色谱定性的依据是什么?主要有那些定性方法?,17.有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围?
气相色谱分析法习题
一、简答题
1.简要说明气相色谱分析的基本原理
2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?
3.当下列参数改变时:
(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少
是否会引起分配系数的改变?为什么?
4.当下列参数改变时:
(1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大
是否会引起分配比的变化?为什么?
5.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.
6.试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响?
7.当下述参数改变时:(1)增大分配比,(2) 流动相速度增加,(3)减小相比,(4) 提高柱温,是否会使色
谱峰变窄?为什么?
8.为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?
9.能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么?
10.试述色谱分离基本方程式的含义,它对色谱分离有什么指导意义?
11.对担体和固定液的要求分别是什么?
12.试述“相似相溶”原理应用于固定液选择的合理性及其存在的问题。
13.试述热导池检测器的工作原理。有哪些因素影响热导池检测器的灵敏度?
14.试述氢焰电离检测器的工作原理。如何考虑其操作条件?
15.色谱定性的依据是什么?主要有那些定性方法?
16.何谓保留指数?应用保留指数作定性指标有什么优点?
17.有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围?
二、选择题
1.在气相色谱分析中, 用于定性分析的参数是
2. 在气相色谱分析中, 用于定量分析的参数是
A 保留时间
B 保留体积
3. 良好的气-液色谱固定液为
A 蒸气压低、稳定性好
B 化学性质稳定
C 溶解度大, 对相邻两组分有一定的分离能力
4. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好? (
5. 试指出下列说法中, 哪一个不正确? 气相色谱法常用的载气是 (
6. 色谱体系的最小检测量是指恰能产生与噪声相鉴别的信号时
A 进入单独一个检测器的最小物质量
B 进入色谱柱的最小物质量
C 组分在气相中的最小物质量
D 组分在液相中的最小物质量
7. 在气-液色谱分析中, 良好的载体为
A 粒度适宜、均匀, 表面积大
B 表面没有吸附中心和催化中心
C 化学惰性、热稳定性好, 有一定的机械强度
8. 热导池检测器是一种
A 浓度型检测器
B 质量型检测器
C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器
D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器
9. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气最合适?
10. 下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是
B 载气的种类
D 固定液膜厚度
11.气?液色谱中,保留值实际上反映的物质分子间的相互作用力是:
A.组分和载气;
B.载气和固定液;
C.组分和固定液;
D.组分和载体、固定液
12.柱效率用理论塔板数n或理论塔板高度h表示,柱效率越高,则:
A.n越大,h越小;
B.n越小,h越大;
C.n越大,h越大;
D.n越小,h越小
13.根据范姆特方程,色谱峰扩张、板高增加的主要原因是:
A. 当u较小时,分子扩散项;
B. 当u较小时,涡流扩散项;
C. 当u比较小时,传质阻力项;
D. 当u较大时,分子扩散项
14.如果试样中组分的沸点范围很宽,分离不理想,可采取的措施为:
A.选择合适的固定相;
B.采用最佳载气线速;
C.程序升温;
D.降低柱温
15.要使相对保留值增加,可以采取的措施是:
A.采用最佳线速;
B.采用高选择性固定相;
C.采用细颗粒载体;
D.减少柱外效应
三、填空题
1.在一定操作条件下,组分在固定相和流动相之间的分配达到平衡时的浓度比,称为
________________________________。
2.为了描述色谱柱效能的指标,人们采用了_________理论。
3.在线速度较低时,_____________项是引起色谱峰扩展的主要因素,此时宜采用相对分子量_______的气
体作载气,以提高柱效。
4.不被固定相吸附或溶解的气体(如空气、甲烷),从进样开始到柱后出现浓度最大值所需的时间称为
____________________________。
5.气相色谱分析的基本过程是往气化室进样,气化的试样经_____________分离,然后各组分依次流经
_______________,它将各组分的物理或化学性质的变化转换成电量变化输给记录仪,描绘成色谱图。
6.在一定的温度和压力下,组分在固定相和流动相之间的分配达到的平衡,随柱温柱压变化,而与固定相
及流动相体积无关的是________________________。如果既随柱温、柱压变化、又随固定相和流动相的体
积而变化,则是___________________________。
7.描述色谱柱效能的指标是___________,柱的总分离效能指标是__________。
8.气相色谱的仪器一般由
9.分配比又叫
10.气相色谱的浓度型检测器有
;质量型检测器有
;其中TCD使用
气体时灵敏度较高;FID对
的测定灵敏度较高;ECD只对
有响应;之所以有浓度型和质
量型检测器的区别,主要是由于
四、正误判断
1.试样中各组分能够被相互分离的基础是各组分具有不同的热导系数。
2.组分的分配系数越大,表示其保留时间越长。
3.热导检测器属于质量型检测器,检测灵敏度与桥电流的三次方成正比。
4.速率理论给出了影响柱效的因素及提高柱效的途径。
5.在载气流速比较高时,分子扩散成为影响柱效的主要因素。
6.分离温度提高,保留时间缩短,峰面积不变。
7.某试样的色谱图上出现三个色谱峰,该试样中最多有三个组分。
8.分析混合烷烃试样时,可选择极性固定相,按沸点大小顺序出峰。
9.组分在流动相和固定相两相间分配系数的不同及两相的相对运动构成了色谱分离的基础。
10.气液色谱分离机理是基于组分在两相间反复多次的吸附与脱附,气固色谱分离是基于组分在两相间反
复多次的分配。
11.色谱柱理论塔板数n与保留时间的平方成正比,组分的保留时间越长,色谱柱理论塔板数越大,tR值
越大,分离效率越高。
12.在色谱分离过程中,单位柱长内,组分在两相向的分配次数越多,分离效果越好。
13.可作为气固色谱固定相的担体必须是能耐压的球形实心物质。
14.检测器性能好坏将对组分分离度产生直接影响。
15.气液色谱固定液通常是在使用温度下具有较高热稳定性的大分子有机化合物。(
16.采用相对分子质量大的气体作为载气,有利于降低分子扩散,提高柱效,但热导检测器灵敏度较低。
17.根据速率理论,提高柱效的途径有降低固定相粒度、增加固定液液膜厚度。(
18.柱效随载气流速的增加而增加。
19.速率理论方程式的一阶导数等于零时的流速为最佳流速。
20.氢气具有较大的热导系数,作为气相色谱的载气,具有较高的检测灵敏度,但其分子质量较小也使速
率理论中的分子扩散项增大,使柱效降低。
21.根据速率理论,毛细管色谱高柱效的原因之一是由于涡流扩散项A = 0。 (
22.色谱的塔板理论提出了衡量色谱柱效能的指标,速率理论则指出了影响柱效的因素。
23.将玻璃毛细管色谱柱制作成异形柱(如梅花形)要比通常的圆形柱具有更高的柱效。
24.色谱分离时,增加柱温,组分的保留时间缩短,色谱峰的峰高变低,峰宽变大,但峰面积保持不变。
25.控制载气流速是调节分离度的重要手段,降低载气流速,柱效增加,当载气流速降到最小时,柱效最
高,但分析时间较长。
26.有人测试色谱柱效时,发现增加载气流速,柱效下降,减小载气流速,柱效增加,故得出结论:柱效
与载气流速成反比。
27.当用苯测定某分离柱的柱效能时,结果表明该柱有很高的柱效,用其分离混合醇试样时,一定能分离
28.当用一支极性色谱柱分离某烃类混合物时,经多次重复分析,所得色谱图上均显示只有3个色谱峰,
结论是该试样只含有3个组分。
29.采用色谱归一化法定量的前提条件是试样中所有组分全部出峰。
30.色谱内标法对进样量和进样重复性没有要求,但要求选择合适的内标物和准确配制试样。
31.色谱外标法的准确性较高,但前提是仪器稳定性高和操作重复性好。
32. FID检测器对所有的化合物均有响应,故属于广谱型检测器。
33.电子俘获检测器对含有S,P元素的化合物具有很高的灵敏度。
34.毛细管气相色谱分离复杂试样时,通常采用程序升温的方法来改善分离效果。(
35.毛细管色谱的色谱柱前需要采取分流装置是由于毛细管色谱柱对试样负载量很小;柱后采用“尾吹”
装置是由于柱后流出物的流速太慢。
气相色谱分析法习题解答
一、简答题
1.简要说明气相色谱分析的基本原理
答:借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。
气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断
进行溶解、挥发(气液色谱),或吸附、解吸过程而相互分离,然后进入检测器进行检测。
2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?
答:气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统.
气相色谱仪具有一个让载气连续运行的管路密闭的气路系统.
进样系统包括进样装置和气化室.其作用是将液体或固体试样,在进入色谱柱前瞬间气化,然后快速
定量地转入到色谱柱中.
3.当下列参数改变时:
(1)柱长缩短,(2)固定相改变,(3)流动相流速增加,(4)相比减少
是否会引起分配系数的改变?为什么?
答:固定相改变会引起分配系数的改变,因为分配系数只于组分的性质及固定相与流动相的性质有关.
所以:(1)柱长缩短不会引起分配系数改变
(2)固定相改变会引起分配系数改变
(3)流动相流速增加不会引起分配系数改变
(4)相比减少不会引起分配系数改变
4.当下列参数改变时:
(1)柱长增加,(2)固定相量增加,(3)流动相流速减小,(4)相比增大
是否会引起分配比的变化?为什么?
答:k=K/?,而??VM/VS,分配比除了与组分、两相的性质、柱温、柱压有关外,还与相比有关,而与流动相流速、柱长无关。
故:???不变化,???增加,???不改变,???减小。?
5.试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.
答:提示:主要从速率理论(van Deemer equation)来解释,同时考虑流速的影响,选择最佳载气流速。
(1)选择流动相最佳流速。
(2)当流速较小时,可以选择相对分子质量较大的载气(如N2,Ar),而当流速较大时,应该选择相对分子质量较小的载气(如H2,He),同时还应该考虑载气对不同检测器的适应性。
(3)柱温不能高于固定液的最高使用温度,以免引起固定液的挥发流失。在使最难分离组分能尽可能好的分离的前提下,尽可能采用较低的温度,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。
(4)固定液用量:担体表面积越大,固定液用量可以越高,允许的进样量也越多,但为了改善液相传质,应使固定液膜薄一些。
(5)对担体的要求:担体表面积要大,表面和孔径均匀。粒度要求均匀、细小(但不宜过小以免使传质阻力过大)
(6)进样速度要快,进样量要少,一般液体试样0.1~5uL,气体试样0.1~10mL.
(7)气化温度:气化温度要高于柱温30 -70℃ 。
6.试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响?
答:A 称为涡流扩散项 , B 为分子扩散项, C 为传质阻力项。
下面分别讨论各项的意义:
(1) 涡流扩散项 A 气体碰到填充物颗粒时,不断地改变流动方向,使试样组分在气相中形成类似“涡流”的流动,因而引起色谱的扩张。由于 A=2λdp ,表明 A 与填充物的平均颗粒直径 dp 的大小和填充的不均匀性 λ 有关,而与载气性质、线速度和组分无关,因此使用适当细粒度和颗粒均匀的担体,并尽量填充均匀,是减少涡流扩散,提高柱效的有效途径。
(2) 分子扩散项 B/u 由于试样组分被载气带入色谱柱后,是以“塞子”的形式存在于柱的很小一段空间中,在“塞子”的前后 ( 纵向 ) 存在着浓差而形成浓度梯度,因此使运动着的分子产生纵向扩散。而 B=2rDg
r 是因载体填充在柱内而引起气体扩散路径弯曲的因数 ( 弯曲因子 ) , D g 为组分在气相中的扩散系数。分子扩散项与 D g 的大小成正比,而 D g 与组分及载气的性质有关:相对分子质量大的组分,其 D g 小 , 反比于载气密度的平方根或载气相对分子质量的平方根,所以采用相对分子质量较大的载气 ( 如氮气 ) ,可使 B 项降低, D g 随柱温增高而增加,但反比于柱压。弯曲因子 r 为与填充物有关的因素。
(3) 传质项系数 Cu C 包括气相传质阻力系数 C g 和液相传质阻力系数 C 1 两项。
所谓气相传质过程是指试样组分从移动到相表面的过程,在这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换,即进行浓度分配。这种过程若进行缓慢,表示气相传质阻力大,就引起色谱峰扩张。对于填充柱:液相传质过程是指试样组分从固定相的气液界面移动到液相内部,并发生质量交换,达到分配平衡,然后以返回气液界面 的传质过程。这个过程也需要一定时间,在此时间,组分的其它分子仍随载气不断地向柱口运动,这也造成峰形的扩张。
对于填充柱,气相传质项数值小,可以忽略 。
由上述讨论可见,范弟姆特方程式对于分离条件的选择具有指导意义。它可以说明,填充均匀程度、担体粒度、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。
用在不同流速下的塔板高度 H 对流速 u 作图,得 H-u 曲线图。在曲线的最低点,塔板高度H最小(H最小)。此时柱效最高。该点所对应的流速即为最佳流速 u 最佳,即 H最小 可由速率方程微分求得:
当流速较小时,分子扩散(B项)就成为色谱峰扩张的主要因素,此时应采用相对分子质量较大的载气(N2,Ar ),使组分在载气中有较小的扩散系数。而当流速较大时,传质项(C 项)为控制因素,宜采用相对分子质量较小的载气(H2,He),此时组分在载气中有较大的扩散系数,可减小气相传质阻力,提高柱效。
7.当下述参数改变时:(1)增大分配比,(2) 流动相速度增加,(3)减小相比,(4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么?
答:(1)保留时间延长,峰形变宽
(2)保留时间缩短,峰形变窄
(3)保留时间延长,峰形变宽
(4)保留时间缩短,峰形变窄
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主题:【求助】气相中的RSD是什么意思?如何计算的?有什么作用呢?
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气相中的RSD是什么意思?如何计算的?有什么作用呢?
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RSD是相对标准偏差,是衡量精密度优劣的。
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原文由 yzguo(yzguo) 发表:RSD是相对标准偏差,是衡量精密度优劣的。非常感谢!它是如何计算出的呢?公式是什么?
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原文由 chenxi0381(chenxi0381) 发表:原文由 yzguo(yzguo) 发表:RSD是相对标准偏差,是衡量精密度优劣的。非常感谢!它是如何计算出的呢?公式是什么?很多工具书上都有这个公式,并且现在很多计算器或者软件都可以直接计算RSD。
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RSD是相对标准偏差,工业上常用变异系数来表示。因为相RSD和所测定值的大小有关。而变异系数则是要除以平均值,扣除了测定值大小的影响。
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原文由 chenxi0381(chenxi0381) 发表:气相中的RSD是什么意思?如何计算的?有什么作用呢?相对标准方差的计算公式:    [img=396,303]file:///C:/DOCUME~1/Owner/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-30111.png[/img]准确度:测定值与真实值符合的程度绝对误差:测量值(或多次测定的平均值)与真(实)值之差称为绝对误差,用δ表示。相对误差:绝对误差与真值的比值称为相对误差。常用百分数表示。  绝对误差可正可负,可以表明测量仪器的准确度,但不能反映误差在测量值中所占比例,相对误差反映测量误差在测量结果中所占的比例,衡量相对误差更有意义。  例:用刻度0.5cm的尺测量长度,可以读准到0.1cm,该尺测量的绝对误差为0.1cm;用刻度1mm的尺测量长度,可以读准到0.1mm,该尺测量的绝对误差为0.1mm。  例:分析天平称量误差为0.1mg, 减重法需称2次,可能的最大误差为0.2mg, 为使称量相对误差小于0.1%,至少应称量多少样品? [img=331,86]file:///C:/DOCUME~1/Owner/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-5105.png[/img]  答:称量样品量应不小于0.2g。真值(μ):真值是客观存在的,但任何测量都存在误差,故真值只能逼近而不可测知,实际工作中,往往用“标准值”代替“真值”。标准值:采用多种可靠的分析方法、由具有丰富经验的分析人员经过反复多次测定得出的结果平均值。精密度:几次平行测定结果相互接近的程度。  各次测定结果越接近,精密度越高,用偏差衡量精密度。偏差:单次测量值与样本平均值之差:[img=79,25]file:///C:/DOCUME~1/Owner/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-9462.png[/img]平均偏差:各次测量偏差绝对值的平均值。相对平均偏差:平均偏差与平均值的比值。标准偏差:各次测量偏差的平方和平均值再开方,比平均偏差更灵敏的反映较大偏差的存在,在统计学上更有意义。相对标准偏差(变异系数)  例:分析铁矿石中铁的质量分数,得到如下数据:37.45,37.20,37.50,37.30,37.25(%),计算测结果的平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、变异系数。[img=393,172]file:///C:/DOCUME~1/Owner/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-22373.png[/img]准确度与精密度的关系:  1)精密度是保证准确度的先决条件:精密度不符合要求,表示所测结果不可靠,失去衡量准确度的前提。  2)精密度高不能保证准确度高。  换言之,准确的实验一定是精密的,精密的实验不一定是准确的标准偏差在Excel里面的函数是STDEV
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评价仪器精密度的项目。色谱中分流和不分流的衬管的本质区别是什么?
书中提到分流和不分流的衬管是有区别的,为什么分流和不分流会影响到衬管的不同啊,衬管的存在不都是为了是样品完全气化吗?
按投票排序
首先,肯定楼主的观点,衬管存在是为了样品气化。其次,解释下分流不分流。当样品气化后,待测组分含量高时,如果不分流直接进样,对于毛细管柱,会造成色谱柱过载,平头峰,不能定量;对于检测器,会超过检测器范围,造成过载。所以必须分流一部分,一般分流比50比1,100比1常见。这样进入色谱柱和检测器的待测组分就在检测范围以内了。 当然,对于不分流的话,如果是填充柱,或者待测组分本身含量少,就不用分流。最后,谈谈两种衬管区别。如上第二点谈到,既然要分流,那么对于衬管设计是有要求的,有的是在衬管底部有小孔,或者小豁口,以便与分流平板切合(此点不是太肯定,欢迎大家指正),当然,各家设计略有不同。对于不分流衬管,就没有这些设计了。一般来说,由于毛细管柱住校高,所有分流衬管常见,当然,也有不分流衬管陪毛细管的。
分流衬管是为了分流比和结果成正比。不分流是为了更多样品进柱子。死体积更小
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主题:【求助】毛细管柱标牌的AT-SE54是是什么意思
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发表于: 12:17:07
毛细管柱标牌的AT-SE54是是什么意思,怎样可以看到最高使用温度?
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ID:hgycook
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这个柱子我们也有,相当于HP-5弱极性柱。
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ID:coffee8
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柱子的极性取决于固定相的极性 我们常用柱子的极性如下: 一、非极性 1、100%Dimethyl polysiloxane,100%聚二甲基硅氧烷,商品名:AC1,OV-101,OV-1,DB-1,SE-30,HP-1,RTX-1,BP-1 二、弱极性 2、5%Phenyl dimethyl polysiloxane, 5%二苯基(95%)二甲基聚硅氧烷,商品名:AC5,SE-52, 3、5% Phenyl 1%vinyl dimethyl polysiloxane,5%二苯基1%乙烯基(94%)二甲基聚硅氧烷,商品名:OV-5,DB-5,SE-54,HP-5,RTX-5,BP-5 注:2、3常无严格区分,通常混称。 三、中等极性 4、50%Phenyl dimethyl polysiloxane, 50%二苯基(50%)二甲基聚硅氧烷,商品名:OV-17,HP-50,RTX-50 5、14%Cyanopropyl phenyl polysiloxane, 14%氰丙基苯基(其中7%氰丙基7%苯基)(86%)二甲基聚硅氧烷,商品名:AC10,OV-1701,DB-1701,RTX-1701 6、50% Cyanopropyl phenyl polysiloxane,50%氰丙基苯基(其中25%氰丙基25%苯基)(50%)二甲基聚硅氧烷,商品名:AC225,OV-225,BP-225,DB-225,HP-225,RTX-225 四、强极性 7、polyethylene glycol,聚乙二醇,商品名:AC20,PEG20M,HP-INNOWAX(FFAP是其与2-硝基对苯二甲酸的反应产物) [Last edit by hzhhqt]这是一些 柱子极性的归类,也许对你有帮助!
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ID:gzzdgx
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弱极性柱,相当于HP-5或DB-5。也就是极性指数只相当于5。
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AT---兰州化学物理研究所和兰州中科凯迪有限公司的简写,也就是标定生产厂家,跟HP-5一样,HP表示惠普(安捷伦前身)SE--54& 固定相,也可以叫做柱箱型号.后面还会有规格.如:50m*0.32mm*0.5um就表示柱长*柱口径*涂膜厚
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ID:bjsmsc123
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使用温度也标在标牌上的。
danyueqingfeng
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ID:danyueqingfeng
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毛细管色谱柱的柱体本身都带着标牌,其上一般都标注型号即固定相的简写,厂编号,还有规格柱长*内径*涂层厚度。有一些直接标着使用温度范围,如没有可以参考2楼找到固定相,再在网上搜耐受温度。当然如果买的没有标牌的话,装柱子的盒子上肯定有上述内容的标签。
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ID:mickeylin
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AT意思是厂家,是兰州化物所。SE.54是固定液型号

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