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        氣相色譜儀進樣方式的正確選擇

         更新時間:2017-09-15 點擊量:6196

         氣相色譜儀分析中,要求液體樣品的進樣量較少,而且進樣需要準確、快速,并有較高的重現性。但在日常的氣相色譜儀分析中,特別是對于毛細管氣相色譜儀來說,液體樣品的進樣常常會有一些問題產生。只有使用、可靠的進樣系統才能解決這些問題。通常使用的液態樣品進樣技術有四種:分流進樣、不分流進樣、柱頭進樣、程序升溫進樣。下面將主要介紹這幾種進樣方式在分析液態樣品中的應用。

            分流進樣。分流進樣,先將液體樣品注入氣相色譜儀進樣器的加熱室中,加熱室迅速升溫使樣品瞬間蒸發;在大流速的載氣的吹掃下,樣品與載氣迅速混合,混合氣通過分流口時大部分的混合氣體被排出而少量的混合氣體進入色譜,進行分析。分流有兩個目的: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。但這種進樣方式只有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)。在進樣過程中,進樣針將樣品注入加熱室時,部分揮發性組分會損失掉,所以這種進樣方式的分析重現性不高。分流模式進樣適合分析揮發性物質,在定量分析時待測化合物的沸點要求低于n-C20的沸點。分流模式進樣不適合分析熱不穩定性物質。因為在加熱室中常常會發生待測物質的分解反應,尤其是使用玻璃纖維填料的襯管時。雖然分流進樣方式有許多弊端,但是由于它操作簡便、適應性強,仍然是分析工作中zui常使用的進樣方式之一。

            不分流進樣。不分流式進樣和分流式進樣需要的氣相色譜儀設備相似。樣品在導入加熱的襯管后迅速蒸發,這時關閉分流管將樣品導入色譜柱中。在20-60秒后開啟分流閥將加熱的襯管中的微量蒸汽排出。待測組分在較低的柱溫下由于溶劑效應在色譜柱頂端再次富集,使樣品以較窄的帶寬進行分離。理想的再富集是溶質組分在色譜柱入口形成一層液膜。這種效果可以通過使用弱極性溶液作為溶劑來實現。對于極性較強的溶劑如甲醇,只能小體積進樣(<2μl)。如果進樣體積較大,樣品的峰形就會失真。類似的情況在分流進樣模式中也會發生。因為樣品需要在加熱室中放置更長的時間,所以不分流進樣模式的熱分解效應比分流進樣模式更明顯。與分流進樣模式相比不分流進樣更適于用對痕量組分的分析。

            柱頭進樣。氣相色譜儀柱頭進樣是將液體樣品在不加熱的狀態下直接注入毛細管色譜柱內,中間不經過蒸發過程。在程序升溫的過程中溶質的蒸汽壓不斷升高,這時開始分析。由于初始溫度低于溶劑的沸點,避免了熱歧視效應。對于揮發性組分,柱頭進樣方式和不分流進樣方式都采用溶劑效應對溶質實現再富集。通過在柱頭連接一段短的攔截預柱避免了色譜柱溢流造成的液體樣品譜帶展寬。柱頭進樣能將分析樣品全部導入色譜柱中,這種技術適合于檢測樣品中的痕量組分和熱不穩定性物質。柱頭進樣的種種特性明顯優于分流進樣和不分流進樣方式。盡管柱頭進樣有如此多的優點但是由于技術和操作的特殊性這種進樣方式還不能廣泛應用于日常的分析工作中。

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