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常用GC进样口及其选择
发布时间:2017/08/15 点击量:
在GC方法开发一节中我们曾讲到,仪器的配置要依据分析目的、样品的性质以及所选色谱柱来确定。而在仪器配置中,进样口的选择与操作对分析结果的准确度和重现性有着直接影响。特别是毛细管柱柱容量小,进样口性能的影响更为明显。前面我们讨论了进样口的技术参数,那么,进样口和操作参数的选择应注意些什么问题呢?
1.样品的稳定性
对于热稳定的样品,分流/不分流进样口是优先的选择。但对热不稳定的样品、或者有易分解组分的样品,就必须考虑进样口温度的设置以及汽化室的惰性问题。进样口温度高,或者汽化室内表面有活性催化点(如金属或玻璃表面的金属离子),就可能引起样品组分的分解。采用不分流进样时,更容易发生样品的降解,从而使色谱图上出现更多的峰,使分析准确度下降。因此,在保证样品有效汽化的前提下,进样口温度低一些有助于防止样品的分解。采用高的分流流量、对进样口内表面进行脱活处理都是防止样品降解的措施。如采用这些措施后样品仍然会分解,就应考虑用冷柱上进样技术。
2.进样口对峰展宽的影响
对于填充柱来说,这个问题可以忽略。而对于分离效率极高的毛细管柱,柱内峰展宽远比填充柱小,故进样口或进样技术的影响就是必须考虑的问题。原则上讲,消除进样口对峰展宽的影响就是要使进入色谱柱的样品初始谱带尽可能窄。一般地讲,进样量小一些、进样口温度高一些。载气流速快一些、汽化室体积小一些、分流比大一些,都对窄的初始谱带宽度有利。此外,还可利用进样过程中的聚焦技术来减小初始谱带宽度。为进一步理解聚焦技术,我们先简单讨论一下进样口造成峰展宽的机理。
进样口造成峰展宽的机理有两种,一是时间上的展宽,二是空间上的展宽。时间上的峰展宽是由样品蒸气从进样口到色谱柱的转移速度决定的。速度越快,初始峰宽越小。而空间上的峰展宽则是样品进入色谱柱头时产生的。如不分流进样和冷柱上进样时,样品进入柱头会发生部分或全部冷凝。冷凝的液体样品会在载气的吹扫下移动,从而在一定的长度上分布,这一长度就是初始峰宽。如果样品与固定相的相容性不好,还会形成液滴而分布。这就使初始峰宽进一步加大,严重的还会造成分裂峰。那么,如何来消除这些影响呢?通常采用如下几种聚焦技术。
(1)固定相聚焦这是最常用的聚焦技术,但只能用于程序升温分析。在GC中,保留时间是柱温的指数函数,故柱温低时,样品从汽化室进入色谱柱后的移动速度就会大为减慢。这时固定相与样品相互作用,从而使样品组分聚焦到一个窄的谱带中。由此可见,实现固定相聚焦的条件是初始柱温要低,样品与固定相的相容性要好(可用极性相似相容规律来判断)。
(2)溶剂聚焦样品在柱头部分或全部冷凝以后,溶剂开始挥发,与溶剂挥发性接近的组分就会浓缩在未挥发的溶剂中,从而产生很窄的初始谱带。这就是溶剂聚焦,也叫溶剂效应。当使用己烷作溶剂进行不分流进样时,由于其沸点低于初始柱温,且与样品C11和C12的沸点相差大,故无溶剂聚焦发生。但改用辛烷作溶剂后,同样的分析条件下,C11和C12的峰明显变窄。所以,根据样品组分的沸点和初始柱温来选择合适的溶剂,往往可以抑制进样过程对峰展宽的影响。