氣相色譜進(jìn)樣口結(jié)構(gòu)分流/不分流操作設(shè)置
分流/不分流進(jìn)樣口是毛細(xì)管GC最常用的進(jìn)樣口,它既可用作分流進(jìn)樣,也可用作不分流進(jìn)樣口。從結(jié)構(gòu)上看,分流/不分流進(jìn)樣口與填充柱進(jìn)樣有明顯的不同,一是前者有分流氣出口及其控制裝置,二是除了進(jìn)樣口前有一個(gè)控制閥外,在分流氣路上還有一個(gè)柱前壓調(diào)節(jié)閥,二是二者使用的襯管結(jié)構(gòu)不同。而分流進(jìn)樣和不分流進(jìn)樣在操作參數(shù)的設(shè)置,對(duì)樣品的要求以及襯管結(jié)構(gòu)方面也有很大區(qū)別,下面分別討論之。
分流進(jìn)樣 操作參數(shù)設(shè)置
1.溫度
進(jìn)樣口溫度應(yīng)接近于或等于樣品中最重組分的沸點(diǎn),以保證樣品快速汽化,減小初始譜帶寬度。但溢度太高有使樣品組分分解的可能性。對(duì)于個(gè)未知的新樣品。可將進(jìn)樣口溫度設(shè)置為300度進(jìn)行試驗(yàn)。
2.載氣流速
常用毛細(xì)管GC所用柱內(nèi)載氣線流速為:氦氣30~50cm/s,氮?dú)?0~40cm/s,氫氣40~60cm/s。實(shí)際流速可通過測(cè)定死時(shí)間來計(jì)算,通過調(diào)節(jié)柱前從來控制。對(duì)于分流進(jìn)樣,還要測(cè)定隔墊吹掃氣流量和分流流量,前者一般為2~3mL/min,后者則要依據(jù)樣品情況(如待側(cè)組分濃度等)、進(jìn)樣量大小和分析要求來改變。常用分流比范圍為20:1~200:1,樣品濃度大或進(jìn)樣量大時(shí),分流比可相應(yīng)增大,反之則減小。用大口徑柱時(shí)分流比小一些(或采用不分流進(jìn)樣)。用微徑柱作快速GC分析時(shí),分流比要求很大(如1000:1或更高)。另一方面,分流比小時(shí),分流歧視(見下面關(guān)于分流歧視問題的討論)效應(yīng)可能小一些,但初始譜帶(主要是溶劑譜帶)寬度要大一些。必要時(shí)可采用聚焦技術(shù)。而分流比大時(shí),初始譜帶寬度小,但分流歧視效應(yīng)可能會(huì)增大。所以,在實(shí)際工作中應(yīng)據(jù)樣品情況和分析要求選擇一個(gè)合適的折衷點(diǎn)。
3.進(jìn)樣量和進(jìn)樣速度
分流進(jìn)樣的進(jìn)樣量一般不超過2μL,最好控制在0.5μL以下,因?yàn)橐r管的容積有限,液體汽化時(shí)體積要膨脹數(shù)百倍(見表4-1)。當(dāng)然。進(jìn)樣量還和分流比是相關(guān)的,分流比大時(shí),進(jìn)樣量可大一些。至于進(jìn)樣速度應(yīng)當(dāng)越快越好,一是防止不均勻汽化,二是保持窄的初始譜帶寬度。因此,快速自動(dòng)進(jìn)樣往往比手動(dòng)進(jìn)樣的效果好。
不分流進(jìn)樣 操作參數(shù)設(shè)置
1.進(jìn)樣口溫度
進(jìn)樣口溫度的設(shè)置可以比分流進(jìn)樣時(shí)稍低一些,因?yàn)椴环至鬟M(jìn)樣時(shí)樣品在汽化室滯留時(shí)問長(zhǎng),汽化速度稍慢一些不會(huì)影響分離結(jié)果,還可通過溶劑聚焦和/或固定相聚焦來補(bǔ)償汽化速度慢的問題。不過,進(jìn)樣口溫度的低限是能保證待測(cè)組分在瞬間不分流時(shí)完全汽化,否則,過低的進(jìn)樣口溫度會(huì)造成高沸點(diǎn)組分的損失,影響分析靈敏度和重現(xiàn)性。當(dāng)然,過高的溫度又會(huì)造成樣品的分解。因此,要根據(jù)樣品的具體情況優(yōu)化進(jìn)樣口溫度。而當(dāng)改變進(jìn)樣口溫度后,又必須重新優(yōu)化設(shè)置瞬間不分流時(shí)間:.
2.載氣流速
從減小初始譜帶寬度的角度考慮,不分流進(jìn)樣的載氣流速應(yīng)當(dāng)高一些,其上限應(yīng)以保證分離度為準(zhǔn)。分流出口的流量(開啟分流閥后)一般為30~60mL/min。只要開啟分流閥的時(shí)間設(shè)置正確,分流出口流最在此范圍內(nèi)變化對(duì)分析結(jié)果的影響很小。
3.進(jìn)樣量和進(jìn)樣速度
進(jìn)樣量一般不超過2μL。進(jìn)樣量大時(shí)應(yīng)選用容積大的襯管,否則會(huì)發(fā)生樣品倒灌。進(jìn)樣速度則應(yīng)快一些,最好用自動(dòng)進(jìn)樣器。若采用手動(dòng)進(jìn)樣,進(jìn)樣速度的重現(xiàn)性會(huì)影響分析結(jié)果。
4.瞬間不分流時(shí)間
瞬間不分流時(shí)間(也有人叫分流延遲時(shí)間、溶劑吹掃時(shí)間)的確定依賴于樣品和溶劑的性質(zhì),襯管的容積、進(jìn)樣最,進(jìn)樣速度以及載氣流速。所以這一時(shí)問的確定應(yīng)在其余所有條件都確定之后進(jìn)行。下面介紹一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)確定方法。
首先將這一時(shí)間設(shè)置長(zhǎng)一些(90~120s),以保證全部樣品組分進(jìn)入色譜柱。對(duì)樣品進(jìn)行分析之后,選擇一個(gè)待測(cè)組分的峰面積(該峰的k值應(yīng)大于5)作為測(cè)定指標(biāo),該峰面積值就代表100%的樣品進(jìn)入了色譜柱。
然后逐步縮短不分流時(shí)間(如70, 50, 30s)分別進(jìn)樣分析,計(jì)算同一組分在不同溶劑吹掃時(shí)間條件下的峰面積與第一次分析的峰面積之比,直到此比值小于0.95,此時(shí)的不分流時(shí)間為最短時(shí)間。
最后,再進(jìn)一步微調(diào)不分流時(shí),使同一組分的峰面積達(dá)到第一次分析時(shí)峰面積的95%-99%,此時(shí)的吹掃時(shí)間即為最佳條件。
對(duì)于高沸點(diǎn)樣品,不分流時(shí)間長(zhǎng)一些有利于提高分析靈敏度。而不影響測(cè)定準(zhǔn)確度;對(duì)于低沸點(diǎn)樣品。則要盡可能使不分流時(shí)間短一些,最大限度地消除溶劑拖尾,以保證分析準(zhǔn)確度。對(duì)于熱不穩(wěn)定的化合物,最好用冷柱上進(jìn)樣技術(shù)。