高效气相色谱仪分流进样中的分流歧视是指高效气相色谱仪分流进样分析中,在一定分流比条件下,不同样品组分的实际分流比不同,造成进入色谱柱的样品组成与原样品组成不同,从而影响定量分析准确度。造成分流歧视的原因如下:
一、不均匀气化:
由于样品中各组分的极性不同,沸点各异,因而气化速度各不相同。这些导致沸点不同的组分到达分流点时,气化状态可能不完全相同。气化不完全的组分比完全气化的组分可能多分流一些样品。
二、样品组分在载气中扩散速度:
不同样品组分在载气中的扩散速度不同,扩散速度与温度成正比。
尽量使样品快速气化是消除分流歧视的重要措施。
三、分流比大小:
一般来说,分流比越大,越有可能造成分流歧视。
在样品浓度和柱容量允许的条件下,分流比小些有利。
高效气相色谱仪的不分流进样并不是绝对不分流,而是分流与不分流相结合。不分流进样的操作参数有进样口温度、载气流速、进样量、进样速度、溶剂和柱温等。
一、进样口温度:
进样口温度可以比分流进样时稍低些,因为不分流进样时样品在气化室的滞留时间长,气化速度稍慢些不会影响分离结果。进样口温度的底限是能保证待测组分在瞬间不分流时完全气化,否则过低的进样口温度会造成高沸点组分的损失,影响分析灵敏度和重现性。当然,过高的进样口温度会造成样品分解。因此要根据样品的具体情况优化进样口温度。当改变进样口温度后,必须重新优化设置瞬间不分流时间。
二、载气流速:
从减小初始谱带宽度的角度考虑,不分流进样的载气流速应高些,其上限应以保证分离度为准。分流出口的流量(开启分流阀后)一般为30~60mL/min。只要开启分流阀的时间设置正确,分流出口的流量在此范围内变化对分析结果的影响很小。
三、进样量和进样速度:
进样量一般不超过2μL。进样量大时应选用容积大的衬管。
进样速度应快些,可以用自动进样器进样。若采用手动进样,进样速度的重现性会影响分析结果。
四、溶剂:
不分流进样对溶剂的要求比较严格。
1、进样口温度、初始柱温、瞬间不分流时间和进样体积都与溶剂沸点有关。一般来说,使用高沸点溶剂比低沸点溶剂有利,因为溶剂沸点高时容易实现溶剂聚焦,且可使用较高的初始柱温,还可降低进样器针尖歧视和气化室压力的突变。
2、溶剂极性一定要与样品极性相匹配,保证溶剂在所有被测样品组分之前出峰,否则早流出的组分峰会被溶剂的大峰掩盖。同时溶剂要与固定相匹配,才能实现有效的溶剂聚焦。
五、柱温:
初始柱温尽可能低些,可以低于溶剂沸点10~20℃。
高效气相色谱仪冷柱上进样是将液体样品直接注入处于室温或更低温度下的高效气相色谱仪色谱柱上,然后逐步升高温度使样品组分依次气化通过色谱柱进行分离。
一、进样口设计:
1、对于Φ0.53mm大口径毛细管柱,可采用标准注射器。
2、对于Φ0.32mm毛细管柱,手动进样时采用细的石英玻璃注射针,进样口的导针装置为手动进样导针管。
手动进样导针管不用隔垫,采用橡胶制成的鸭嘴密封装置。鸭嘴密封装置操作如下:
(1)进样时按下导针管,此时鸭嘴密封装置松开,将注射针头插入色谱柱。
(2)针头插入预定位置后,松开导针管,使鸭嘴处于密封状态。
(3)迅速将样品压入柱内,立即抽出注射器。几秒后可开始进样口和柱箱的升温程序。
3、冷柱上进样不用衬管,采用保留间隙管。
二、预柱:
对于挥发性组分,冷柱上进样和不分流进样都采用溶剂效应对溶质实现再富集。通过在色谱柱前面连接一段短的预柱(连接在分析柱前的无液相涂层的空柱子),避免了色谱柱溢流而造成的样品谱带展宽。
三、冷柱上进样优点:
1、消除了进样口对样品的歧视效应,包括注射针头的歧视效应。
2、避免了样品的分解。
3、避免了气化室死体积对样品的稀释和扩散。
4、样品进入色谱柱时处于低温,很容易实现早流出峰的溶剂聚焦。
5、峰形尖锐。
6、冷柱上进样的准确度是所有进样方式中最高的。在需要高分析准确度和精密度时,冷柱上进样是应当选择的进样方式。
四、冷柱上进样缺点:
1、与分流-不分流进样相比,冷柱上进样的进样体积小,大的进样量容易造成柱超载。
2、操作复杂,对初始温度、溶剂种类和进样速度等要求较严格,且需要特殊注射器。
3、容易有大量不挥发样品结在色谱柱进口端,造成色谱柱污染,样品记忆效应较为明显。
4、在溶剂峰前面流出的组分很难实现聚焦,测定较困难。
五、冷柱上进样应用:
适用于热不稳定化合物分析和痕量分析。