液固吸附色谱仪简介 （二）
3、特点：
（1）优点：
1）有柱溶剂效应时，减小了溶剂峰拖尾，组分峰接近溶剂拖尾峰，组分峰变窄。
2）不分流进样是高沸点痕量样品分析的方式。
对于高沸点样品，不分流进样可以不考虑溶剂沸点，采用高的初始柱温以缩短分析时间。
样品几乎（95%以上）全部进入色谱柱，比分流进样相应信号高1～3个数量级，特别适合稀释样品中痕量或超痕量组分的分析。
3）对于沸程窄的样品、极性大的生物样品和要求进样量大的痕量分析，不分流进样比分流进样更有利。
4）由于初始柱温较低，有利于热不稳定化合物的分析。
5）用于低浓度样品。
6）可注入较大体积的样品。
7）分流进样时，无论如何选择实验条件，也无法克服样品歧视，特别是高沸点组分失真更严重。而不分流进样基本克服了上述不足，定量相对误差＜1.5%。
8）适合程序升温操作。
9）分析灵敏度比分流进样高的多。
（2）缺点：
1）为了获得较好的柱溶剂效应，要采用柱程序升温技术。
2）实现柱溶剂效应时，溶剂选择有一定限制。
3）柱溶剂效应对难挥发性组分会造成峰展宽和畸变，早流出峰保留时间重复性欠佳。
4）样品初始谱带比较宽（样品气化后的体积相对于柱内载气流量太大），溶剂峰严重拖尾，掩盖早流出组分的色谱峰。
5）实现柱溶剂效应时，要根据溶剂性质、初始柱温、进样量、进样时间和载气流量等反复选择，建立分析方法试验比较费时费力，且不宜掌握。
6）若溶剂控制条件不当，大量进样对常规液膜柱的液膜有溶解作用。
7）操作条件优化比较复杂，操作技术要求比较高。
4、操作参数：
（1）分流阀打开的时间：
打开分流阀的目的是用大流量（50～150mL/min）迅速将气化室中的残余样品蒸气吹去。如不及时打开分流阀，在分析过程中，残余蒸气可能不断被载气稀释，使组分峰严重拖尾。分流阀的打开时间要根据气化温度、载气流量和进样量等确定，一般为30～90s，最优时间通过实验确定。
（2）气化温度：
气化温度可以比分流进样时稍低，因为不分流进样时样品在气化室中的滞留时间长，气化速度稍慢不会影响分离结果。气化温度的底限是能保证待测组分在瞬间不分流时完全气化。气化温度过低会造成高沸点组分的损失，影响分析灵敏度和重现性。气化温度过高会造成样品分解。因此，要根据样品的具体情况确定气化温度。当气化温度改变后，必须重新优化设置瞬间不分流时间。
（3）载气流速：
从减小初始谱带宽度的角度考虑，载气流速大些有利。但流量太大，能使样品蒸气和载气完全混合，溶剂在柱上冷凝困难，会降低或损失柱溶剂效应。
（4）隔垫吹扫气流量：
隔垫吹扫气流量较大时，可能造成样品损失，对分析重复性有较大不利。可在进样时关闭隔垫吹扫气路，在打开分流阀时，同时也打开隔垫吹扫气路。
（5）进样量：
进样量大些有利于形成或加大柱溶剂效应。
进样量还和溶剂性质、气化温度、衬管容积和进样速度有关，常用2～3μL。
（6）样品注射时间：
样品注射时间对分析结果影响较小，一般为3～15s。注射速度快，样品蒸气反冲大，若隔垫吹扫气流量大，会损失样品。注射速度太慢，可能使样品蒸气和载气充分混合而影响柱溶剂效应。实验表明，在保证分离的情况下，注射速度快些有利。
（7）柱温：
初始柱温必须低于溶剂沸点15～30℃。
三、冷柱上进样系统：
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气相色谱仪毛细管柱中，然后逐步升高温度使样品组分依次气化通过毛细管柱进行分离。
1、结构：
（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器，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）迅速将样品注入柱内，立即抽出注射器。几秒后开始进样口和柱箱的升温程序。
（3）保留间隙管：
冷柱上进样不用衬管，采用保留间隙管。
（4）预柱：
对于挥发性组分，冷柱上进样和不分流进样都采用柱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），可避免色谱柱溢流而造成的样品谱带展宽。
2、特点：
（1）优点：
1）进样过程中既无样品气化，也不无分流操作，彻底消除了分流－不分流进样时的样品歧视。
2）由于无气化加热，无衬管，避免了样品分解。
3）无隔垫，消除了由隔垫引起的危害。
4）避免了气化室死体积对样品的稀释和扩散。
5）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。
6）峰形尖锐。
7）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高精密度时，冷柱上进样是应选择的进样方式。
（2）缺点：
1）与分流－不分流进样相比，冷柱上进样的进样体积小，进样量大容易造成柱超载。
2）操作复杂，对初始柱温、溶剂种类和进样速度等要求比较严格，且需要特殊注射器，运行成本比较高。
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）大量溶剂对色谱柱固定液可能会造成损害，对保留时间的重复性有影响，可能引起峰展宽或畸变。
5）在溶剂峰前面流出的组分很难实现聚焦，测定较困难。
6）要求极高的分析准确度和热不稳定化合物的分析才考虑选用冷柱上进样，常规GC通常不带冷柱上进样系统。
3、操作条件：
（1）冷柱上进样需要采用程序升温技术。
（2）载气流速不像不分流进样那样严格，稍快有利于进样分析。
（3）进样量比分流－不分流进样小，一般为0.5μL，最大不超过2μL。实际工作中，进样量要根据样品浓度、色谱柱性能和仪器的检测下限试验选择。在满足要求的条件下，进样量小些有利。
4、应用：
适用于热不稳定化合物的分析和痕量分析。
四、程序升温气化进样系统：
程序升温气化进样（PTV）是将液体或气体样品注射在低温的气相毛细管柱色谱仪的进样口衬管内，按程序升高进样口温度。PTV进样是把分流－不分流进样和冷柱上进样结合为一体进样方式，冷进样和温度控制气化技术的联用克服了传统热进样的缺点，能实现热分流－不分流进样、冷分流－不分流进样和冷柱上进样。
1、结构：
PTV进样口与分流－不分流进样口类似，区别在于：
（1）进样口热容低，便于快速升温和冷却。
（2）衬管容积较小，以减小样品的初始谱带宽度。
（3）分流出口和气化室温度采用时间编程控制。
（4）配有冷却装置。
2、进样模式：
（1）PTV分流进样：
进样时，液体样品直接注入冷的气化室，抽出注射器后，打开分流出口阀，同时进样口开始升温。气化后的样品与传统分流进样一样，大部分被分流，少部分进入色谱柱。
PTV分流进样与传统分流进样的区别是样品不是瞬间气化，而是依据其沸点高低依次气化，样品是顺序进入色谱柱的。
（2）PTV不分流进样：
进样时，气化室处于低温。分流出口的控制与传统不分流进样相同。进样口开始升温时，关闭分流阀，待大部分样品进入色谱柱后（0.5～1.5min）打开分流阀，使残留溶剂放空。
（3）溶剂消除分流－不分流进样：
进样时，关闭分流阀，进样口温度控制在接近但低于溶剂沸点的温度。将样品缓慢注入，进样后立即打开分流阀，采用较大的放空气体流量（1000mL/min）将溶剂气体消除，也可同时缓慢升高进样口温度以加速溶剂气化。大部分溶剂气体放空后，可关闭分流阀以溶剂消除不分流方式进行分析，也可不关闭分流阀以溶剂消除分流方式进行分析。
缺点是低沸点组分很可能随溶剂一起放空。
3、特点：
（1）无注射针尖的样品歧视。
（2）不需要特殊注射器。
（3）可实现大体积进样。
（4）抑制了分流歧视。
（5）可除去溶剂和低沸点组分，实现样品浓缩。
（6）不挥发物质可滞留在衬管中，保护色谱柱不被污染。
（7）无隔垫，不会造成隔垫污染。
（8）无隔垫吹扫，不损失样品。
（9）多次进样后无泄漏。
（10）二氧化碳或液氮冷却可低温捕集气体样品，便于与阀进样和顶空进样技术相结合。
（11）有分流、不分流和溶剂消除等操作模式。
（12）最优化的端口体积，适合毛细管柱。
（13）重现性接近冷柱头上进样。
4、应用：
（1）适合大部分样品的分析，很适合“脏”样品的分析，特别是分析方法开发和筛选样品时应首先考虑的进样方式。
（2）痕量分析采用PTV不分流进样。
（3）只分析高沸点组分可采用溶剂消除不分流进样。
（4）分析中等挥发性组分宜采用PTV不分流进样。
