分流進樣,先將液體樣品注入進樣器的加熱室中,加熱室迅速升溫使樣品瞬間蒸發;在zai大da流liu速su的de載zai氣qi的de吹chui掃sao下xia,樣yang品pin與yu載zai氣qi迅xun速su混hun合he,混hun合he氣qi通tong過guo分fen流liu口kou時shi大da部bu分fen的de混hun合he氣qi體ti被bei排pai出chu而er少shao量liang的de混hun合he氣qi體ti進jin入ru色se譜pu,進jin行xing分fen析xi。
1.分流進樣的目的
一是減少載氣中樣品的含量使其符合毛細管色譜進樣量的要求;二是可以使樣品以較窄的帶寬進入色譜柱。但這種進樣方式隻有 1%~5%的樣品可以進入色譜柱,不適合樣品中痕量組分的分析。當使用火焰離子化檢測器(FID)時,分析的檢測限約為50ppm(w/w)。在zai進jin樣yang過guo程cheng中zhong,進jin樣yang針zhen將jiang樣yang品pin注zhu入ru加jia熱re室shi時shi,部bu分fen揮hui發fa性xing組zu分fen會hui損sun失shi掉diao,所suo以yi這zhe種zhong進jin樣yang方fang式shi的de分fen析xi重zhong現xian性xing不bu高gao。分fen流liu模mo式shi進jin樣yang不bu適shi合he分fen析xi熱re不bu穩wen定ding性xing物wu質zhi。因yin為wei在zai加jia熱re室shi中zhong常chang常chang會hui發fa生sheng待dai測ce物wu質zhi的de分fen解jie反fan應ying,尤you其qi是shi使shi用yong玻bo璃li纖xian維wei填tian料liao的de襯chen管guan時shi。雖sui然ran分fen流liu進jin樣yang方fang式shi有you許xu多duo弊bi端duan,但dan是shi由you於yu它ta操cao作zuo簡jian便bian、適應性強,仍然是分析工作中最常使用的進樣方式之一。
2.樣品適用性
fenliujinyangshiheyudabufenkehuifayangpin,baokuoyetiheqitiyangpin,tebieshiduiyixiehuaxueshijidefenzhe。yinweiqizhongyixiezufenhuizaizhufengqianliuchu。erqieyangpinbunengxishi、故分流進樣住往是理想的選擇。
如果對樣品的組成不很清楚。也應首先采用分流進樣口,對於一些相對“髒”的de樣yang品pin,更geng應ying采cai用yong分fen流liu進jin樣yang,因yin為wei分fen流liu進jin樣yang時shi大da部bu分fen樣yang品pin被bei放fang空kong,隻zhi有you一yi小xiao部bu分fen樣yang品pin進jin入ru色se譜pu柱zhu,這zhe在zai很hen大da程cheng度du上shang防fang止zhi了le柱zhu汙wu染ran。隻zhi是shi在zai分fen流liu進jin樣yang不bu能neng滿man足zu分fen析xi要yao求qiu時shi(靈敏度太低),才考慮其他進樣方式,如不分流進樣和柱上進_樣等。
總之,分流進樣的適用範圍寬,靈話性很大。分流比可調範圍廣,故成為毛細管GC的首選進樣方式。
3.載氣流路和襯管選擇
進入進樣口的載氣總流量由一個總流量閥控製,而後載氣分成兩部分:一是隔墊吹掃氣(1~3mL/min),二是進入汽化室的載氣。進入汽化室的載氣與樣品氣體混合後又分為兩部分:大部分經分流出口放空,小部分進樣色譜柱。
分fen流liu進jin樣yang口kou可ke采cai用yong多duo種zhong襯chen管guan,用yong於yu分fen流liu進jin樣yang的de襯chen管guan大da都dou不bu是shi直zhi通tong的de,管guan內nei有you縮suo徑jing處chu或huo者zhe燒shao結jie板ban,或huo者zhe有you玻bo瑞rui珠zhu,或huo者zhe填tian充chong有you玻bo璃li毛mao。這zhe主zhu要yao是shi為wei了le增zeng大da與yu樣yang品pin接jie觸chu的de比bi表biao麵mian,保bao證zheng樣yang品pin完wan全quan汽qi化hua,減jian小xiao分fen流liu歧qi視shi。同tong時shi也ye是shi為wei了le防fang止zhi固gu體ti顆ke粒li和he不bu揮hui發fa的de樣yang品pin組zu分fen進jin入ru色se譜pu柱zhu。
4.操作參數設置
(1)溫度
進樣口溫度應接近於或等於樣品中最重組分沸的點,以保證樣品快速汽化,減小初始譜帶寬度。
(2)載氣流速
常用毛細管GC所用柱內載氣線流速為:氦氣30~50cm/s,氮氣20~40cm/s,氫氣40~60cm/s。
對於分流進樣,還要測定隔墊吹掃氣流量和分流流量,前者一般為2~3mL/min,後者則要依據樣品情況(如待側組分濃度等)、進樣量大小和分析要求來改變。常用分流比範圍為20:1~200:1,樣品濃度大或進樣量大時,分流比可相應增大,反之則減小。
(3)進樣量和進樣速度
分流進樣的進樣量一般不超過2μL,最好控製在0.5μLyixia。fenliubidashi,jinyangliangkedayixie。zhiyujinyangsuduyingdangyuekuaiyuehao,yishifangzhibujunyunqihua,ershibaochizhaidechushipudaikuandu。yinci,kuaisuzidongjinyangwangwangbishoudongjinyangdexiaoguohao。
5.影響因素
影響分流進樣的因素很多,主要有:
(1)樣品的性質,如沸點、極性、粘度、分子大小、汽化時蒸氣膨脹因子等;
(2)儀器因素
①汽化室、分流口等是否正確安裝,要求進樣針全部插入後,針尖能到達汽化溫度較高處,石英玻璃毛也應裝在此處;色譜柱進口端應位於分流點之上,同時,襯管和色譜柱是同軸的;
②載氣流路設計,襯管的結構等;
(3)操作條件
①溫度,如汽化室溫度和色譜柱的初溫;
②載氣流速;
③進樣量和進樣速度;
④分流比,合適的分流比可減小分流歧視。
6.分流歧視問題
所謂分流歧視是指在一定分流比條件下,不同樣品組分的實際分流比與原來設定(或測定)的de分fen流liu比bi是shi不bu同tong的de,這zhe就jiu會hui造zao成cheng進jin入ru色se譜pu柱zhu的de樣yang品pin組zu成cheng不bu同tong於yu原yuan來lai的de樣yang品pin組zu成cheng,從cong而er影ying響xiang定ding量liang分fen析xi的de準zhun確que度du。因yin此ci,采cai用yong分fen流liu進jin樣yang時shi常chang常chang存cun在zai分fen流liu歧qi視shi。
(1)影響分流歧視的因素
影響分流歧視的主要原因有:
①樣品組分的不均勻汽化,以及汽化後的汽化狀態差異。即由於樣品中各組分的極性、沸點不同,因而汽化速度不同。由於汽化室裏的樣品隨載氣流動,且樣品從汽化室進入色譜柱的時間很短(以秒計),qihuasudubutong,chuledaozhibutongyangpinzufenjinrusepuzhushijianbutongwai,butongzufenjinrusepuzhudeqihuazhuangtaikenengbuwanquanyiyang。kaochaxiangduiqihuakuaidezufenyuqihuamandezufenzaifenliukouweizhidezufennongdu,qihuakuaideyangpinzufennongduxiangduipianxiao;且一般分流流量遠大於進入柱內流量,汽化慢、汽化不太完全的組分,可能多從分流口流掉。
②不同樣品組分在載氣中的擴散速度不同。汽化溫度的設置,襯管的選擇,樣品組分的分子大小不同、極性差異、黏度不同,以及樣品汽化時的蒸汽膨脹因子差異,都影響擴散速度。在合適的汽化溫度和襯管結構前提下,分子體積小、黏度小、蒸汽膨脹因子大的組分,擴散速度較快。擴散慢的組分比擴散快的組分,在分流口位置的濃度大,可能多從分流口分掉。
③分流比的大小,也影響分流歧視。不分流,就沒有分流歧視;對於同樣的樣品,分流越大,越有可能造成分流歧視。
(2) 解決方案
有分流,就有分流歧視。應控製影響分流歧視的這些因素,以減少分流歧視對分離測定的影響。
①為減少樣品組分的不均勻汽化和汽化後的汽化狀態差異,對分離測定的影響,可選擇較高的汽化溫度。
②為減少不同樣品組分在載氣中的擴散速度不同對分離測定的影響,除了汽化溫度的設置外,要選擇結構適合分流的襯管。
③為減少分流比大小對分離測定的影響,在樣品濃度和柱容量允許的前提下,盡力選擇小點的分流比。
不分流式進樣和分流式進樣需要的設備相似。樣品在導入加熱的襯管後迅速蒸發,這時關閉分流管將樣品導入色譜柱中。在20~60s後hou開kai啟qi分fen流liu閥fa將jiang加jia熱re的de襯chen管guan中zhong的de微wei量liang蒸zheng汽qi排pai出chu。待dai測ce組zu分fen在zai較jiao低di的de柱zhu溫wen下xia由you於yu溶rong劑ji效xiao應ying在zai色se譜pu柱zhu頂ding端duan再zai次ci富fu集ji,使shi樣yang品pin以yi較jiao窄zhai的de帶dai寬kuan進jin行xing分fen離li。理li想xiang的de再zai富fu集ji是shi溶rong質zhi組zu分fen在zai色se譜pu柱zhu入ru口kou形xing成cheng一yi層ceng液ye膜mo。這zhe種zhong效xiao果guo可ke以yi通tong過guo使shi用yong弱ruo極ji性xing溶rong液ye作zuo為wei溶rong劑ji來lai實shi現xian。對dui於yu極ji性xing較jiao強qiang的de溶rong劑ji如ru甲jia醇chun,隻zhi能neng小xiao體ti積ji進jin樣yang(<2μL)。如(ru)果(guo)進(jin)樣(yang)體(ti)積(ji)較(jiao)大(da),樣(yang)品(pin)的(de)峰(feng)形(xing)就(jiu)會(hui)失(shi)真(zhen)。類(lei)似(si)的(de)情(qing)況(kuang)在(zai)分(fen)流(liu)進(jin)樣(yang)模(mo)式(shi)中(zhong)也(ye)會(hui)發(fa)生(sheng)。因(yin)為(wei)樣(yang)品(pin)需(xu)要(yao)在(zai)加(jia)熱(re)室(shi)中(zhong)放(fang)置(zhi)更(geng)長(chang)的(de)時(shi)間(jian),所(suo)以(yi)不(bu)分(fen)流(liu)進(jin)樣(yang)模(mo)式(shi)的(de)熱(re)分(fen)解(jie)效(xiao)應(ying)比(bi)分(fen)流(liu)進(jin)樣(yang)模(mo)式(shi)更(geng)明(ming)顯(xian)。與(yu)分(fen)流(liu)進(jin)樣(yang)模(mo)式(shi)相(xiang)比(bi)不(bu)分(fen)流(liu)進(jin)樣(yang)更(geng)適(shi)於(yu)用(yong)對(dui)痕(hen)量(liang)組(zu)分(fen)的(de)分(fen)析(xi)。
1.樣品適用性
不分流進樣具有明顯高於分流進樣的靈敏度,它通常用於環境分析、食品中的農藥殘留監測,以及臨床和藥物分析等。這些藥品往往都比較髒,所以樣品的預處理是保護色譜柱所必須注意的問題。
不(bu)分(fen)流(liu)進(jin)樣(yang)對(dui)樣(yang)品(pin)溶(rong)劑(ji)有(you)較(jiao)嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求(qiu)。一(yi)般(ban)地(di)講(jiang),使(shi)用(yong)高(gao)沸(fei)點(dian)溶(rong)劑(ji)比(bi)低(di)沸(fei)點(dian)溶(rong)劑(ji)有(you)利(li)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),洛(luo)劑(ji)的(de)極(ji)性(xing)一(yi)定(ding)要(yao)與(yu)樣(yang)品(pin)的(de)極(ji)性(xing)相(xiang)匹(pi)配(pei),且(qie)要(yao)保(bao)證(zheng)溶(rong)劑(ji)在(zai)所(suo)有(you)被(bei)測(ce)樣(yang)品(pin)組(zu)分(fen)之(zhi)前(qian)出(chu)峰(feng),否(fou)則(ze)早(zao)流(liu)出(chu)的(de)峰(feng)就(jiu)會(hui)被(bei)溶(rong)劑(ji)的(de)大(da)峰(feng)掩(yan)蓋(gai)。
對於高沸點痕量組分的分析,不分流進樣就容易多了。事實上,不分流進樣應是分析高沸點痕最組分的首選方法。
2.載氣流路和襯管選擇
在實際工作中、不分流進樣的應用遠沒有分流進樣普遍,隻是在分流進樣不能滿足分析要求時(主要是靈敏度要求),才考慮使用不分流進樣。這是因為不分流進樣的操作條件優化較為複雜。對操作技術的要求高。
襯管的尺寸是影響不分流進樣性能的另一個重要因素。襯管的容積小一些有利,一般為0.25~1mL,qiezuihaoshiyongzhitongshichenguan。dangyongzidongjinyangqijinyangshi,yinjinyangsudukuai,yangpinhuifakuai,gujianyicaiyongrongjishaodayixiedezhitongshichenguan。duiyuganjingyangpin,chenguanneikebutianchongbolimao,duiyuxiangduizangdeyangpin,zexuyaotianchong玻瑞或石英毛,以保證分析的重現性並保護色譜柱不被汙染。
3.操作參數設置
(1)進樣口溫度
進樣口溫度的設置可以比分流進樣時稍低一些,因為不分流進樣時樣品在汽化室滯留時間長,汽化速度稍慢一些不會影響分離結果。
(2)載氣流速
從減小初始譜帶寬度的角度考慮,不分流進樣的載氣流速應當高一些,其上限應以保證分離度為準。分流出口的流量(開啟分流閥後)一般為30~60mL/min。
(3)進樣量和進樣速度
進樣量一般不超過2μL。進jin樣yang量liang大da時shi應ying選xuan用yong容rong積ji大da的de襯chen管guan,否fou則ze會hui發fa生sheng樣yang品pin倒dao灌guan。進jin樣yang速su度du則ze應ying快kuai一yi些xie,最zui好hao用yong自zi動dong進jin樣yang器qi。若ruo采cai用yong手shou動dong進jin樣yang,進jin樣yang速su度du的de重zhong現xian性xing會hui影ying響xiang分fen析xi結jie果guo。
(4)瞬間不分流時間
瞬間不分流時間(也有人叫分流延遲時間、溶劑吹掃時間)的確定依賴於樣品和溶劑的性質,襯管的容積、進樣速度以及載氣流速。所以這一時間的確定應在其餘所有條件都確定之後進行。
瞬間不分流時間的確定方法 :
首先將這一時間設置長一些(90~120s),以保證全部樣品組分進入色譜柱。對樣品進行分析之後,選擇一個待測組分的峰麵積(該峰的k值應大於5)作為測定指標,該峰麵積值就代表100%的樣品進入了色譜柱。
然後逐步縮短不分流時間(如70, 50, 30s)分別進樣分析,計算同一組分在不同溶劑吹掃時間條件下的峰麵積與第一次分析的峰麵積之比,直到此比值小於0.95,此時的不分流時間為最短時間。
最後,再進一步微調不分流時,使同一組分的峰麵積達到第一次分析時峰麵積的95%-99%,此時的吹掃時間即為最佳條件。
對於高沸點樣品,不分流時間長一些有利於提高分析靈敏度。而不影響測定準確度;對於低沸點樣品。則要盡可能使不分流時間短一些,最大限度地消除溶劑拖尾,以保證分析準確度。
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