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解析六通阀进样器的使用

2020.10.23

  六通阀进样器是色谱系统中最理想的进样器,本文今天主要介绍六通阀进样器的一些使用、操作、维护保养经验。

  在色谱分析中,进样操作不当是定量分析误差的主要来源之一。进样系统的原理、结构、使用的材料、进样时的温度、进样量、进样速度、进样用的工具等都会对分析结果的重复性和准确性产生直接影响。

  在实际分析工作中,由于样品的气、液、固状态不同,分析目的和要求不同,用于GC的进样系统种类繁多,例如,常压气体样品就有六通阀进样和注射针筒进样两种进样方式。常压气体样品采用医用注射器(1~5mL),通过隔垫注射进样,简单、灵活,但缺点是时有样品反冲和渗漏,定量误差大,重复性一般在2.5%以上。这是因为柱前压高于环境大气压力,样品气沿注射管内壁渗漏造成的。虽然在管内壁涂一层高温真空硅脂可以提高气密性,但又会出现硅脂对有机物的吸附作用,定量误差仍然很大。

  1、手柄位进样(Load)位置时,样品经微量进样针从进样孔注射进定量环,定量环充满后,多余样品从放空孔排出;

  2、将手柄转动至进样(Inject)位置时,阀与液相流路接通,由泵输送的流动相冲洗定量环,推动样品进入液相分析柱进行分析。

  即使是进样器也是需要维护保养的哦!

  六通阀定体积进样,不但操作方便、进样迅速,而且结果较准确。只要操作合理又掌握一定的技巧,重现陛可小于0.5%。即使环境温度、压力变化或不同,校正起来也很容易。另外,六通阀还可以直接用于高压气体进样。

  1、手柄处于Load和Inject之间时,由于暂时堵住了流路,流路中压力骤增,再转到进样位,过高的压力在柱头上引起损坏,所以应尽快转动阀,不能停留在中途。在HPLC系统中使用的注射器针头有别于气相色谱,是平头注射器。一方面,针头外侧紧贴进样器密封管内侧,密封性能好,不漏液,不引入空气,另一方面,也防止了针头刺坏密封组件及定子。

  2、六通阀进样器的进样方式有部分装液法和完全装液法两种。使用部分装液法进样时,进样量最多为定量环体积的75%,如,20uL的定量环最多进样15uL的样品,并且要求每次进样体积准确、相同;使用完全装液法进样时,进样量最少为定量环体积的3至5倍,即,20uL的定量环最少进样60至100uL的样品,这样才能完全置换样品定量环内残留的溶液,达到所要求的精密度及重现性。推荐采用100uL的平头进样针配合20uL满环进样。

  3、可根据进样体积的需要自已制作定量环,一般不要求精确计算定量环的体积,譬如,一根名义上10uL的定量环,实际是9uL还是10uL并不重要,因为被测样品和校正样品的进样体积保持一致,在计算结果时误差都被抵消了。

  4、进样样品要求无微粒和能阻死针头及进样阀的物质,样品溶液均要用0.45um的滤膜过滤。防止微粒阻塞进样阀和减少对进样阀的磨损。为防止缓冲盐和其它残留物质留在进样系统中,每次结束后应冲洗进样器,通常用不含盐的稀释剂、水或不含盐的流动相冲洗,在进样阀的Load和Inject位置反复冲洗,再用无纤维纸擦净注射器针头的外侧。

  气体样品六通阀进样技巧的总结

  (1)充分了解配用的六通阀的工作原理、结构和样品直接接触的阀材料是否适合分析要求。

  (2)由于阀的气密性差异很大(0.1~0.6a),接人气路系统时,应保证不漏气,否则不但影响仪器的稳定性,而且不能保证仪器进样的重现性。

  (3)定量管体积:在灵敏度满足要求的情况下,定量管体积应尽量小,最大体积以在实验分析时塔片数下降不超过10%为限。否则进一步增加进样量,只增加峰宽而不增加峰高。为了不影响分离度,应以色谱峰基本不展宽时的进样量为最大定量管体积。对于填充柱一般不宜大于5mL。

  (4)为了不影响液体注射进样, 常把六通阀串接在汽化室的人口处,显然这种接法增加了一定的死空间。分析要求较高时,最好跨过汽化室直接进入色谱柱,或把六通阀载气出口直接通过注射垫插入柱头。

  (5 )在环境温度下,当样品组分有可能冷凝或气体样品含有微量液体时,应考虑温度对六通阀(含导人仪器的管线 )的影响,此时可(a)把阀放人色谱柱箱;(b)对阀单独控温加热。

  (6)样品预处理处理问题:(a)应防止灰尘、机械颗粒进入阀内,影响气密性或正常工作;(b)避免高沸点杂质对阀的污染。

  (7)取样方式:为防止环境中气体成分对样品的污染或干扰,最好通过大注射器针头,象液体进样一样打人定量管,不宜用各种胶管或塑料管接人。因为:(a)管材本身不纯净;(b)各种管材实际上都会有渗透作用,这对痕量分析尤其不利。

  (8)取样工具:目前,常用的是金属镀膜取气袋、大注射器或专用取气钢瓶。除非要求极低,目前,已很少采用球胆、塑料袋等取气。

  (9)定量管内样品的气压:由于气体的含量和气压直接有关,为保证每次进样的重复性,取样后要使定量管的压力与大气压平衡,依据经验,一般在取样后平衡20~30s即可。

  (10)冲洗定量管样品气的体积:被分析的气体样品浓度不同,为防止高浓度样品进样后又进低浓度样品时,定量管中原有高浓度气体残留的干扰,取样时要求用新鲜样品气对定量管进行冲洗。依据经验,冲洗气的用量应不小于定量体积的5倍。也可以通过实验峰的重现性来判断实际影响,选择冲洗气用量。

  (11)进样后,什么时间再把六通阀转回到取样位置,要视分析情况而定,主要取决于进样后基线的波动性和定性定量的重复性。依据经验,一般是在进样数秒后(第一个色谱峰还未出现),把阀转回到取样位置比较好。这时较易消除阀气密性欠佳和定量管体积过大对基线或出峰的影响;另外,也可以在汽化室前加装背压稳压阀,以消除进样对基线稳定性的影响。

  (12)发现阀的气密性变差或被污染,有经验的操作者可以对六通阀进行拆洗。但应注意,阀体和阀瓣的密封面只准用柔软的棉织品擦拭,溶剂应使用易挥发的己烷、丙酮、三氯甲烷等,清洗后用干燥空气吹干。但应特别注意,用于ECD的气体六通阀,进样系统应避免使用含卤族的碳氢化合物(如:三氯甲烷)作清洗剂,否则,这些溶剂将长时间以痕量水平存在而出现怪峰,干扰测定。


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