气相色谱柱老化你做对了吗?9个常见误区一次讲清楚！

在气相色谱实验室里，“老化色谱柱”几乎是每个实验员都做过的事。柱子出杂峰了?老化一下。基线不稳了?再老化一下。换了新柱子?先老化一晚上再说。

很多人养成了“遇到问题先老化”的习惯，这本身没有错。但我们在实际工作中发现，不少人对老化操作存在一些误解，有时候不仅没解决问题，反而把柱子搞得更糟。

那么，到底什么叫色谱柱老化?日常说的老化和真正意义上的老化是一回事吗?下面我们把概念理清楚，再逐一分析九个常见误区。

一、老化的两种不同含义

同样叫“老化”，在不同场景下含义和操作差别很大。这一点首先要搞清楚。

1. 制备性质的老化

这是在制作色谱柱时做的事。无论是自己填充柱子还是涂敷固定相，刚做好的柱子里面还有残留溶剂、低分子量杂质、未交联的组分等。需要通过升温让这些物质跑掉，同时让固定相均匀铺展、交联固化。

这个过程习惯上也叫“老化”，就像种庄稼需要让作物长熟一样。需要强调的是：一根色谱柱的制备性质老化只做一次，在柱子出厂前就完成了。现在的商品柱都是正规厂家按最佳工艺老化好、测试好才出厂的，用户不需要再做这种老化。这个过程很麻烦，往往需要十几个小时甚至数天，而且不同柱子有特定的程序升温要求。

2. 净化性质的老化

这才是我们实验室人员日常操作中真正在做的事。柱子在存放或使用过程中会吸附一些杂质，导致基线不稳、分离效果变差。这时通过升高柱温让这些杂质脱附出来，形式上很像老化，但目的其实是“净化”。

根据具体情况，净化性质的老化又可以分为三种：

测试复杂样品时，目标物出峰早，但仍需升到较高柱温让高沸点组分流出来;

柱子一段时间没用，吸附了空气中的杂质，再次使用前升温排出;

长期使用后柱子积累了污染物(来自样品、载气、管路、固定相降解等)，需要高温运行较长时间彻底排干净。

明白了上面两种老化的区别，下面这九个常见误区就容易看清楚了。

二、气相色谱柱老化的9个常见误区

误区①：新买来的色谱柱一定要老化后才能用

这个说法其实是以讹传讹。早期的色谱书上写的确实是“新制备的色谱柱必须老化后才能使用”。那时候商品柱很少，大家都是自己装填填充柱，装好后必须自己做制备性质的老化。

但现在用的都是商品化的毛细管柱，出厂前就已经老化好并且测试过了。打开盒子就能看到测试报告和谱图，要是没老化好，谱图哪来的?

不过话说回来，新买的柱子也不能直接就用。因为运输和存放过程中，柱子还是会吸附空气中的杂质，直接进样会出现基线不平、鬼峰等问题。所以需要进行一次净化性质的老化，也就是把吸附的杂质赶跑。这个操作很简单，按正常使用条件连接好，柱温设为方法要求的最高温度或者略高10～20℃，老化到基线平直就行了，一般1小时左右就能搞定。

误区②：老化色谱柱时一定要断开并关闭检测器

这个说法不完全正确，要分情况看。很多教材上确实这么说，但那是针对制备性质的老化。那时候柱子里会流出大量固定相杂质，不断开检测器的话会严重污染检测器。

对于咱们日常做的净化性质的老化，断开检测器并不是必须的。尤其是FID检测器，它是破坏性的，而且可以在很高温度下使用。只要检测器温度略高于柱温，流出来的杂质就能完全烧掉，不会残留。

但也不能一概而论。如果柱子污染比较严重，而且用的是TCD或MS这类非破坏性检测器，这些检测器温度往往不能设太高，流出来的杂质容易冷凝污染，这时候还是建议断开检测器老化。

另外提醒一点：断开检测器老化时，一定要把不用的进样口、检测器在柱箱内的接头堵死。不然流出的污染物会在柱箱里到处冷凝，照样可能污染检测器和进样口。

误区③：老化色谱柱一定要升温到标称的最高使用温度

这个说法同样是从制备性质老化那里来的。新做的柱子里面含有低聚物，热稳定性差，必须加热到足够高的温度并保持足够长时间才能把它们彻底赶走。

但日常净化性质的老化完全没必要这么干。只要老化到方法要求的最高温度(或略高10～20℃)，基线跑平了，就说明干扰测定的杂质已经除干净了。经常在极限温度下老化反而会缩短柱子寿命。而且有些厂家的最高使用温度标得虚高，盲目照着老化的风险不小。

误区④：老化色谱柱一定要程序升温，并且要多次循环、老化过夜

对新制备的柱子来说，确实是必须逐渐升温老化的，因为涉及溶剂挥发、交联反应、排出低聚物等多个步骤，每个步骤适合的温度都不一样。一上来就升到最高温度，很可能破坏涂层，把柱子搞废。

但日常使用中，只要污染不是特别严重，完全可以直接升温到设定温度。温度稳定后，一般20到30分钟基线就开始下降，多数情况下一两个小时就能老化到基线平直。

如果老化了很长时间基线还是不降、或者波动很大，那就不光是柱子的问题了。应该检查载气纯不纯、有没有漏气、进样口或者检测器是不是也有污染。至于多次循环老化，其实没必要。基线平直了说明杂质已经排完了，降温后空走一次升温程序，应该只有柱流失导致的基线轻微抬升，没有其他杂峰。如果还有明显杂峰，那很可能是进样口污染或者隔垫流失，与其继续盲目老化柱子，不如去排查其他地方。

但也得注意特殊情况。如果柱子污染很严重，吸附的杂质非常多，最好还是逐渐升温老化。因为大量杂质在高温下快速溢出，有可能破坏固定相的液膜;而且有些物质热稳定性差，快速升温还没等挥发出来就分解碳化了，一旦碳化就再也排不出去。

另外像分子筛、氧化铝、多孔聚合物这类吸附型柱子，高温排出杂质的速度比较慢，老化时间需要更长。比如分子筛柱往往要在250～280℃下老化10小时以上，才能把吸附的水分彻底除去。

误区⑤：老化时要降低载气流速

这还是针对新制备柱子第一次老化说的。刚涂覆好的柱子液膜还没铺展均匀，也没有交联固定，载气流速太高会导致液膜移动、厚薄不均，还可能让未交联的组分挥发损失。

日常净化性质的老化，按正常条件设载气流速就行，一般不需要特意改动。

误区⑥：老化柱子一定要用氮气作载气

氮气是最常用的载气，但不是唯一选择。多数情况下也可以用氢气，而且氢气效果往往更好。因为氢气传质阻力小、线速度高，有利于低沸点杂质排出来。

但是有一个安全前提：如果老化时柱子尾端和检测器是断开的，绝对不能使用氢气，因为氢气排到柱箱里非常危险。

另外，某些特殊柱子对载气有特定要求。比如分子筛柱用来测微量氧气时，就不能用氢气老化，否则会对氧气产生不可逆吸附。再比如氧化铝柱，表面需要吸附适当水分才能有合适的分离选择性，老化时要用含有一定水分的载气。

误区⑦：老化色谱柱的时候把进样口温度也设高一点，这样就可以一起老化

从原理上说，这种做法不是完全不行，有时候也算一种偷懒的小窍门。如果隔垫只有少量流失，或者衬管只有少量污染，提高进样口温度烘烤确实能除掉一部分。

但实际操作中，这样做的风险不小。因为烘烤出来的杂质会先进入色谱柱，如果保留比较强，反而可能污染柱子。即便不会造成永久性污染，杂质排出的速度也比直接烘烤进样口要慢得多。

所以正确的做法是：老化色谱柱时，进样口温度不要设太高。如果进样口确实有污染，最好是拆下来用溶剂清洗，然后在烘箱里烘干。只有在污染很轻微、又来不及清洗的情况下，才临时用提高进样口温度的办法应急。这不是什么好习惯，不宜经常用。

色谱柱老化这件事，说起来简单，做起来门道不少。核心就是要分清楚：你做的到底是制备性质的老化还是净化性质的老化?日常维护中，我们做的都是后者，目标就是赶走杂质，而不是反复“烧烤”柱子。

掌握好老化的正确方法，既能让柱子保持良好状态，又不会因为操作不当而缩短使用寿命。希望上面这九个误区的分析，能帮你在日常工作中少走一些弯路。

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