氣相色譜儀的分流進(jìn)樣的目的及應(yīng)用

氣相色譜儀的分流進(jìn)樣是先將較大體積的樣品注入到色譜儀氣化室中，樣品氣化后和載氣均勻混合，通過(guò)分流器，樣品被分流成流量相差懸殊的兩部分，其中流量較小的部分進(jìn)入毛細(xì)管柱，流量較大的部分放空排出。

           

1、分流比：分流比是指在所進(jìn)樣品完全氣化并與載氣充分混合的條件下，樣品通過(guò)分流進(jìn)樣器進(jìn)入色譜柱的流量與通過(guò)分流器放空的流量之比。分流比的大小一般由色譜柱所允許的樣品量決定，常用分流比范圍為1：20～1：200。分流中的放空流量可通過(guò)皂膜流量計(jì)測(cè)量。

 

2、非線性分流：非線性分流是指進(jìn)入色譜柱的樣品中各組分的含量與原樣品中組分的含量不同，會(huì)產(chǎn)生分流歧視。

 

3、線性分流：線性分流是指樣品組分經(jīng)過(guò)分流器分出的進(jìn)入色譜柱的樣品能夠代表原樣品，即進(jìn)入色譜柱的樣品中各組分的含量與原樣品一致。

 

一、分流進(jìn)樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

 

1、載氣流路：分流進(jìn)樣時(shí)，進(jìn)入進(jìn)樣口的載氣總流量由總流量閥控制，而后載氣分成兩部分：一是隔墊吹掃氣（1～3mL/min，克服記憶效應(yīng)），二是進(jìn)入氣化室的載氣。進(jìn)樣時(shí)分流閥打開，當(dāng)樣品進(jìn)入襯管氣化后，進(jìn)入氣化室的載氣與樣品氣體混合后又分成兩部分：大部分經(jīng)分流出口放空，小部分進(jìn)入色譜柱。

 

將柱前壓調(diào)節(jié)閥置于分流氣路上，可在總流量不變的情況下，改變柱前壓。柱前壓越高，柱流速越大，分析速度越快。而要在柱前壓不變（柱流速不變）的條件下改變分流比，則必須調(diào)節(jié)總流量。總流量越大，分流比越大。為盡量使進(jìn)入色譜柱的樣品組成與原樣品組成相符，關(guān)鍵在于樣品氣化的速度和程度。

 

2、襯管：分流襯管是一個(gè)混合腔和彎曲的流路，以保證樣品到達(dá)分流點(diǎn)前能夠全部蒸發(fā)并均勻化為蒸氣。分流進(jìn)樣口可采用多種襯管，用于分流進(jìn)樣的襯管大都不是直通的，襯管內(nèi)有縮徑處、燒結(jié)板、玻璃珠或玻璃毛。這主要是為了增大與樣品接觸的比表面，保證樣品完全氣化，減小分流歧視，也是為了防止固體顆粒和不揮發(fā)的樣品組分進(jìn)入色譜柱，保護(hù)色譜柱不被污染。

 

少量的玻璃毛能促進(jìn)樣品蒸發(fā)完全，重現(xiàn)性好，經(jīng)濟(jì)，容易更換，可隨意調(diào)整高低。玻璃毛活性較大，不適合分析極性化合物。此時(shí)可用經(jīng)硅烷化處理的石英玻璃毛。填充物應(yīng)位于襯管的中間，即溫度最高的地方，也是注射器針尖所到達(dá)的地方，可提高氣化效率，減少注射器針尖對(duì)樣品的歧視。襯管的上端常用“O”形硅膠環(huán)密封，用一段時(shí)間后該環(huán)會(huì)老化而造成漏氣，要及時(shí)更換。當(dāng)進(jìn)樣口溫度超過(guò)400℃，最好采用石墨密封環(huán)。

 

3、尾吹氣路：由于色譜柱內(nèi)載氣流量很小，載氣進(jìn)入檢測(cè)器后會(huì)突然減速，使譜峰展寬。因此在色譜柱出口與檢測(cè)器之間安裝輔助尾吹裝置，使樣品快速流過(guò)檢測(cè)器，從而克服檢測(cè)器的死體積，使峰形尖銳。

 

二、分流進(jìn)樣目的

 

1、減少載氣中樣品的含量，使色譜柱不超載。

 

2、氣化室中載氣流量大，速度快，氣化后的樣品在氣化室的停留時(shí)間短，使樣品以較窄的帶寬進(jìn)入色譜柱。同時(shí)氣化室能得到迅速?zèng)_洗。

 

三、氣相色譜儀分流進(jìn)樣中造成分流歧視的原因

 

氣相色譜儀分流進(jìn)樣中的分流歧視是指高效氣相色譜儀分流進(jìn)樣分析中，在一定分流比條件下，不同樣品組分的實(shí)際分流比不同，造成進(jìn)入色譜柱的樣品組成與原樣品組成不同，從而影響定量分析準(zhǔn)確度。造成分流歧視的原因如下：

 

1、不均勻氣化：由于樣品中各組分的極性不同，沸點(diǎn)各異，因而氣化速度各不相同。這些導(dǎo)致沸點(diǎn)不同的組分到達(dá)分流點(diǎn)時(shí)，氣化狀態(tài)可能不完全相同。氣化不完全的組分比完全氣化的組分可能多分流一些樣品。

 

2、樣品組分在載氣中擴(kuò)散速度的影響：不同樣品組分在載氣中的擴(kuò)散速度不同，擴(kuò)散速度與溫度成正比。盡量使樣品快速氣化是消除分流歧視的重要措施。

 

3、分流比大小的影響：一般來(lái)說(shuō)，分流比越大，越有可能造成分流歧視。在樣品濃度和柱容量允許的條件下，分流比小些有利。

 

分流歧視是指高效氣相色譜儀分析中，在一定分流比條件下，不同樣品組分的實(shí)際分流比不同，造成進(jìn)入色譜柱的樣品組成與原樣品組成不同，從而影響定量分析準(zhǔn)確度。

 

四、消除氣相色譜儀分流進(jìn)樣中造成分流歧視的方法

 

知道了氣相色譜儀分流進(jìn)樣中造成分流歧視的原因，應(yīng)該著手消除這些影響，以下是消除高效氣相色譜儀分流進(jìn)樣中造成分流歧視的方法分享：

 

1、盡量使樣品快速氣化，包括采用較高的氣化溫度和合適的襯管（添加經(jīng)硅烷化處理的石英玻璃毛）。

 

2、初始柱溫盡可能高些。氣化溫度和柱溫差別小些，樣品在氣化室經(jīng)歷的溫度梯度會(huì)小些，可避免氣化后的樣品發(fā)生部分冷凝。

 

3、安裝色譜柱時(shí)，保證柱入口端超過(guò)分流點(diǎn)，保證柱入口端處于氣化室襯管的中央（氣化室內(nèi)色譜柱與襯管同軸）。

 

盡管分流進(jìn)樣有歧視問(wèn)題，但仍然是高效氣相色譜中最常用的進(jìn)樣方式。實(shí)際工作中，分流歧視很難完全消除，只要操作重現(xiàn)，一定程度的歧視是重現(xiàn)的，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣品的校準(zhǔn)消除歧視效應(yīng)對(duì)定量準(zhǔn)確度的影響。

 

五、分流進(jìn)樣應(yīng)用

 

1、適合不能稀釋后進(jìn)行分析的樣品（如溶劑）、濃度較高的樣品和大部分揮發(fā)性樣品（包括液體和氣體樣品）的分析，特別是一些化學(xué)試劑的分析。

 

2、在溶劑峰之前有很重要的小峰流出。樣品中一些組分在主峰前流出，而且樣品不能稀釋，分流進(jìn)樣往往是理想的選擇（如白酒中甲醇和香味成分分析）。

 

3、進(jìn)樣時(shí)間長(zhǎng)（如閥進(jìn)樣）的樣品分析。

 

4、在色譜方法開發(fā)過(guò)程中，如果對(duì)樣品的組成不是很清楚，應(yīng)首先采用分流進(jìn)樣。

 

5、對(duì)于“臟”樣品應(yīng)采用分流進(jìn)樣。因?yàn)榉至鬟M(jìn)樣時(shí)大部分樣品被放空，只有小部分樣品進(jìn)入色譜柱，在很大程度上防止了色譜柱污染。

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