分流與不分流技術詳解

1、一、進樣口結構分流不分流進樣口是毛細管GC最常用的進樣口，它既可用作分流進樣，也可用作不分流進樣口圖42是典型的分流不分流進樣口示意圖。從結構上看，分流不分流進樣口與填充柱進樣有明顯的不同，一是前者有分流氣出口及其控制裝置，二是除了進樣口前有一個控制閥外，在分流氣路上還有一個柱前壓調節(jié)閥，二是二者使用的襯管結構不同。而分流進樣和不分流進樣在操作參數(shù)的設置，對樣品的要求以及襯管結構方面也有很大區(qū)別，下面分別討論之。二、分流進樣(一)載氣流

2、路和襯管選擇分流進樣時載氣流路如圖42a所示。進入進樣口的載氣總流量由一個總流量閥控制，而后載氣分成兩部分:一是隔墊吹掃氣(1～3mLmin)，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后又分為兩部分：大部分經(jīng)分流出口放空，小部分進樣色譜柱。以總流量為104m1min為例，如果隔墊吹掃氣流設置為3m1min，則另101mLmin進入汽化室。當分流流量為100mLmin時。柱內流量為lmlmin，這時分流比為100:1。注意。此

3、儀器設計將柱前壓調節(jié)閥置于分流氣路上，這就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，則必須調節(jié)總流最?？偭髁吭酱螅至鞅仍酱?。分流進樣口可采用多種襯管，用于分流進樣的襯管大都不是直通的，管內有縮徑處或者燒結板，或者有玻瑞珠，或者填充有玻璃毛。這主要是為了增大.與樣品接觸的比表面，保證樣品完全汽化.減小分流歧視〔見下面關于分流歧視問題的討論)。同時也是為了防

4、止固體顆粒和不揮發(fā)的樣品組分進入色譜柱。注意，填充物應位于襯管的中間，即溫度最高的地方，也是注射器針尖所到達的地方，這樣對提高汽化效率，減少注射器針尖對樣品的歧視更為有效。另外，玻璃毛活性較大，不適合于分析極性化合物。此時可用經(jīng)硅烷化處理的石英玻璃毛。襯管的上端常用“O”形硅橡膠環(huán)密封。用一段時間后該環(huán)會老化而造成漏氣。故要及時更換。當進樣口溫度超過400℃時，最好采用石墨密封環(huán)。(二)樣品的適用性分流進樣適合于大部分可揮發(fā)樣品，包括液

5、體和氣體樣品，特別是對一些化學試劑(如將劑)的分折。因為其中一些組分會在主峰前流出。而且樣品不能稀釋、故分流進樣住往是理想的選擇。此外，在毛細管GC的方法開發(fā)過程中，如果對樣品的組成不很清楚。也應首先采用分流進樣口對于一些相對“臟”的樣品，更應采用分流進樣，因為分流進樣時大部分樣品被放空，只有一小部分樣品進入色譜柱，這在很大程度上防止了柱污染。只是在分流進樣不能滿足分析要求時（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

6、?？傊?，分流進樣的適用范圍寬，靈話性很大。分流比可調范圍廣，故成為毛細管GC的首選進樣方式。(三)操作參數(shù)設置1.溫度進樣口溫度應接近于或等于樣品中最重組分的沸點，以保證樣品快速汽化，減小初始譜帶一章有關色譜柱安裝的內容)。盡管分流進樣有歧視間題，但它仍然是毛細管GC中最常用的進樣方式。在實際工作中。分流歧視是很難完全消除的，但只要操作是重現(xiàn)的，一定程度的歧視是重現(xiàn)的。就可以通過標準樣品的校準來消除歧視效應對定量精度的影響另一方面。由于

7、分流進樣給檢測靈敏度提出了更高的要求，而當樣品濃度太低時。分流進樣并不總是合適的選擇。除了進行樣品預處理(如濃縮)外。讀者很容易想到不分流進樣。既然分流進樣是因為柱容量小、樣品濃度高而不得不采用的方法。那么低濃度樣品采用不分流進樣，以提高檢測靈敏度就是理所當然的選擇了。三、不分流進樣(一)載氣流路和襯管選擇不分流進樣與分流進樣采用同一個進樣口，顧名思義，不分流進樣就是將分流氣路的電磁閥關閉，讓樣品全部進入色潛柱。這樣做的好處是顯而易見的

8、，既可提高分析靈敏度，又能消除分流歧視的影響。然而，在實際工作中、不分流進樣的應用遠沒有分流進樣普遍，只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(yōu)化較為復雜。對操作技術的要求高。其中一個最突出的問題是樣品初始譜帶較寬(樣品汽化后的體積相對于柱內載氣流量太大)。汽化的樣品中溶劑是大量的，不可能瞬間進入色譜柱，結果溶劑峰就會嚴重拖尾，使早流出組分的峰被掩蓋在溶劑拖尾峰中，從而使分

9、析變得困難，甚至不可能。有人也將這一現(xiàn)象叫做溶劑效應。消除這種溶劑效應可從幾個方面考慮，但就載氣的流路來說，主要是采用所謂瞬間不分流技術。即進樣開始時關閉分流電磁閥，使系統(tǒng)處于不分流狀態(tài)。待大部分汽化的樣品進入色醉柱后，開啟分流閥，使系統(tǒng)處于分流狀態(tài)。這樣，汽化室內殘留的溶劑氣體(當然包括一小部分樣品組分)就很快從分流出口放空，從而在很大程度上消除了溶劑拖尾。分流狀態(tài)一直持續(xù)到分析結束，注射下一個樣品時再關閉分流閥。所以我們說，不分流進

10、樣并不是絕對不分流，而是分流與不分流的結合。這里，確定一個瞬間不分流時間(從進樣到開啟分流閥的時間)往往是分析成敗的關鍵。原則上講，這一時間應足夠長。以保證絕大部分樣品進人色譜柱，避免分流歧視的影響；同時又要盡可能短，以最大限度地消除溶劑搶尾、使早流出峰的分析更為準確。這顯然是有矛盾的。在實際工作中，常常是根據(jù)樣品的具體情況(如溶劑沸點、待測組分沸點和濃度等)或操作條件來確定一個優(yōu)化的折衷點。研究結果表明，這一時間值一般在30～80S之

11、間。文獻報道多采用0.75min，即從進樣到開啟分流閥的時問為0.75min，通常能保證95%以上的樣品進入色譜柱，本節(jié)后而將介紹如何用實驗方法確定優(yōu)化的不分流時間。襯管的尺寸是影響不分流進樣性能的另一個重要因素。為了使樣品在汽化室盡可能少地稀釋，從而減小初始譜帶寬度，襯管的容積小一些有利，一般為0.25～1mL，且最好使用直通式襯管。當用自動進樣器進樣時，因進樣速度快，樣品揮發(fā)快，故建議采用容積稍大一些的直通式襯管。對于干凈樣品，襯管