氧化铝的局限性：哪些样不应该进到氧化铝/ Al2O3色谱柱上

Jaap de Zeeuw

氧化铝（Al2O3）毛细PLOT柱已有约35年的历史。它们最适合分离C1-C10烃类，特别是C1-C5烃类。氧化铝具有独特的选择性，可以在高于室温的温度下分离所有不饱和烃，见图1。虽然它是分析不饱和烃的优选，但需要特别注意戊二烯和1,2-丁二烯等组分在氧化铝上会有反应。遇到这种情况，通常通过如下方式来解决：使用更低的分析温度，更高的流速，使用惰性更好的氧化铝色谱柱（如CFC）。

什么样可从氧化铝柱中洗脱？

图1 在Al2O3 PLOT上分离C1-C4烃

所有C12以下的烃和二甲苯以下的芳烃基本都可被洗脱下来。氮气，氧气，氢气，氖气，氩气，氪气，氙气等 yong jiu 性和惰性气体完全洗脱，几乎无残留。CO以及甲烷也和 yong jiu 性气体一起从氧化铝中洗脱出来。这些气体可以分离，但柱温必须降至-100℃或更低。

像N2O这样的气体在氧化铝柱上有较好保留，且峰形良好。

几种含氯氟烃有保留，但是氧化铝的类型和如何失活将决定其活性，详见下文。

我们将在这里讨论我们不应注入的化合物，从影响最大的那一个开始：

水

痕量的水将使氧化铝失活，导致保留降低，见图2。水会影响全部化合物的保留并改变色谱柱的选择性。在分析极性烃（如甲基乙炔）时可以看到这一点。

如何解决?

·      从样品中除去水分。这较困难，消耗大量时间。

·      每次进样后把水洗脱出来。这可以通过加热氧化铝柱至高温（200/250）并保留8-10分钟来完成。AluminaBOND MAPD可加热至250℃，从而加快了这一过程。

·      如果存在痕量水，则在xx次分析后，老化色谱柱。通常，由目标峰何时漂移出积分窗口，确定分析次数xx。

·      使用Rtx-Wax预柱（厚膜），通过阀门与氧化铝串联。C1-C6将首先洗脱，而那时水还保留在改预柱上。当C1-C6进入氧化铝时，水被切换排出或传输到第二个探测器（如果需要监测）

图2 水对Al2O3保留的影响

极性化合物（醇类，胺类，酸类，氨基醇类，氨类）

极性化合物不会以峰从氧化铝柱中洗脱出来。如果它们洗脱出来，将表现为“包”或升高的基线。一旦把它们从柱中完全洗脱出来，柱性能不受影响。

如果组分的极性降低，则对氧化铝的影响也将降低。因此，酮，醚和醛也会被吸附，但在较高温度下更容易洗脱。

卤代化合物

卤代化合物可从氧化铝柱中洗脱出来。我们可以使用AluminaBOND CFC色谱柱测量几种CFC，参见图3。一些卤代组分可能会发生反应，图4显示了1,2-二氯乙烷和2-氯丙烷的反应实例，它们分别分解成氯乙烯和HCl、丙烯和HCl。

            图3  AluminaBOND CFC上的CFC分离                                                        图4 氧化铝的反应性

二氧化碳

二氧化碳将被完全吸附，但需要吸附大量的二氧化碳才会影响保留时间。如果保留时间减少，请将色谱柱升至最高允许温度老化几小时。

硫化合物

硫化合物将被强吸附。可以分析含有亚ppm量的硫化合物（COS / H2S）的烃样品，保留时间稍有变化。

重烃

C12烃及以上不会作为单独的峰洗脱出来，将表现为基线的升高。氧化铝柱似乎会“流失”。如果它流失，则表明柱上有吸附的物质。请定期在最大操作温度下老化色谱柱，直到基线平整。

硅氧烷

请注意，硅氧烷也会留在色谱柱上并使基线升高。这通常是由加压隔垫引起的。对于轻质烃类，请尝试使用适度的进样口温度（80-100°C）。对于C1-C6化合物的混合物，您不需要250°C的进样口温度。

推荐解决方案

在所有情况下，当样品中含有吸附在氧化铝上的成分，并且确实会影响保留和分离时，推荐的方法是使用可以反冲洗的预柱。这样，不使会被吸附的组分进入氧化铝分析柱，烃的保留时间将可重现。您可以选择使用短的（1-2米）氧化铝柱作为保护，并使用阀门切换或使用Deans切换进行反冲洗。如今，这些系统非常易于设置和操作。