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气相色谱仪进样系统的分类和选择(三)

2021.4.12


六、进样器死体积:      对于填充柱,进样器死体积可以忽略。      对于毛细管柱,进样器死体积对峰展宽的影响不能忽略,应尽量减小进样量,适当提高气化温度,增大载气流量和分流比(若灵敏度允许)。若仍不能满足要求,只能考虑各种聚焦(浓缩)技术,如程序升温、溶剂聚焦即毛细管柱不分流进样的柱溶剂效应和冷阱聚焦即用致冷剂实现低温(比样品沸点低150℃左右)浓缩。      七、液体微量注射器:      气相色谱仪分析中,液体微量注射器进样对定性和定量重现性影响因素是多方面的,如进样系统的设计原理、结构和材质、样品中的杂质浓度和组分的理化性质、进样条件(气化温度、载气流量、隔垫吹扫气流量、衬管和隔垫老化等)、注射器规格、结构和质量、正确使用和保养、进样技巧(注射器取样方法、注射针的插入深度和拔出时间)等。      1、进样前考虑:      (1)进样速度:      进样速度依赖于样品类型、色谱柱类型、加热方式、气化室结构、载气流量、衬管类型和分析要求等。若组分的挥发性大或峰宽小,注射速度应尽量快。如果注射时间超过峰宽,峰将加宽、拖尾和分离变差。若组分沸点高或保留时间长,进样速度显得不太重要。      (2)注射针插入深度:      进样器结构不同,注射针插入深度不同。      冷柱上进样时针尖必须插到柱头,一般气化室针尖必须插到有效加热区或衬管的内填充物上方1~2mm处,才有利于样品的瞬时气化和以“塞子”进入色谱柱。每次插入深度应相同。      (3)隔垫松紧:      隔垫过紧有利于密封但进样困难,不易重复,隔垫寿命短。实际操作时,应根据柱前压大小适当调节松紧,以保证拨针不漏气为准。实验表明,某些情况下注入样品后在进样口停留几秒,有利于隔垫较松时进样的重复性。      2、进样方法:      (1)一般进样方法:      1)吸取样品前,先用溶剂清洗3~5次,进样前再用样品清洗3~5次。      2)对于10μL以上注射器,吸取样品时要注意有无气泡。      3)注入GC前,把蘸在针头的多余样品用滤纸擦去。      4)注射时不要边扎边推注射杆,当针全部插入气化室后,进样并敏捷拔出注射针。      (2)空气夹心取样进样法:      死体积10μL以上的微量注射器吸入样品后,通常在针头残留零点几微升的样品,在此状态下注入高温气化室时,针头部分的样品会先气化进入色谱柱,再是其余的样品,这近乎打两次针(两次进样)。为了克服这个缺点,可采用空气夹心取样进样,即在取样前,注射器先吸取一定量的空气,然后吸取一定量的液体样品,再吸取一段空气后进样。采用这种方法吸取的样品夹在两个空气柱之间。      (3)空气溶剂夹心取样进样法(溶剂闪蒸进样法):      具有高沸点组分的样品进样注入后,注射针内会有残留现象,这样进入色谱柱的样品组成与原样品组成不同。一般来说,低沸点组分进入色谱柱的量相对多,高沸点组分定量值变小。为防止进样歧视,可采用空气溶剂夹心取样进样,即在取样前,注射器先吸取1μL溶剂和0.5μL空气,然后吸取一定量的液体样品,再吸取一段空气后进样。采用这种方法吸取的样品,可确保全部注入GC,注射针内不会有残留现象。      3、使用注意事项:      (1)注射样品量在注射器量程的2/3左右为佳。      (2)注射器量程的校正方法有汞称重法和比较法等。      (3)注射器量程校正比较困难,为了减小进样量误差的影响,应采用内标法定量,尽可能采用同一支注射器进样。      (4)注射器有一定寿命(主要指抽取次数)。10μL注射器以能否在浸润针壁排出气泡为准。      (5)不宜快速推拉针头,太快不但不宜排出气泡,还会损坏。      (6)0.5~1μL微量注射器的针芯拔出针头时,不要再用力推回,需把针头与刻度针管连接螺母扭开,用手轻轻把针芯穿过密封垫后再扭回螺母。      (7)注射器被污染或用于注射其它样品后,清洗后可以再使用。但应注意:      1)不能通过清洗后用同一支注射器注射不浓度的样品。      2)注射浓度过高的样品后,不能注射低浓度(痕量)样品。      3)像ECD分析所用注射器只能专用。      (8)一天注射分析后或注射沸点过高样品的注射器,必须经清洗后方可存放,否则会粘住。      (9)针尖处的残留样品是影响分析重复性的主要因素之一,进样前要用滤纸擦去。      (10)特别是痕量分析时,应避免用手触摸针头,以防引起鬼峰。      (11)清洗注射器时,若不能从针头吸入溶剂,可拔出柱塞从后部注入溶剂浸泡清洗。      (12)根据样品特点,备好清洗注射器的溶剂和装废液的容器。      八、微量注射器进样与进样阀进样的比较:      1、微量注射器进样:      (1)气体进样:      气体定量分析一般采用外标法,采用微量注射器进样时注射体积要准确,否则定量准确度很难保证。因此尽量不用。      (2)液体进样:      采用微量注射器把液体样品注入加热的气化室中,一般不存在蒸发困难的问题。但对于高沸点组分(>300℃)特别是是固体样品,注射样品后,针头可能会残留高沸点组分。采用溶剂清洗可消除此影响。      2、进样阀进样:      (1)气体进样:      死体积小的气体进样阀进样的定量分析结果比微量注射器好的多。但对于沸点较高的组分不能较快地从阀中蒸发,会使峰展宽而影响定量,采用恒温加热进样阀进样能很好的解决这个问题。      (2)液体进样:      液体进样阀进样效果不错,但不如微量注射器进样方便,只有某些特殊样品才考虑采用液体进样阀进样。      九、含水样品的分析:      常量和微量水可以用气相色谱分析(TCD),FID是*能进水样的检测器。由于水不是理想的溶剂,在遇到含水样品的分析时要谨慎处理。水某些物理特性对分析有不利影响:      1、水的蒸发膨胀体积zui大,衬管容积小会引起进样时样品倒灌。      2、许多固定相对水的润湿性和溶解性较差。当水进入色谱柱时,在柱壁上不能形成光滑的溶剂膜而形成水滴,导致不能均匀地流过色谱柱,使柱性能变差。当柱温较低时,部分水以液态流过色谱柱,使在水中溶解性较好的组分峰展宽,甚至峰分裂。      3、水能使许多固定相降解,影响柱性能,使分辨率变差,基线漂移,噪声增大。      4、采用冷柱上进样时,不挥发性化合物如水溶性盐类被液态水带入色谱柱,会污染色谱柱和系统。      5、大量水会使FID灭火,微量水会使ECD灵敏度降低和线性范围变窄等。      6、当必须分析含水样品时,可选择色谱柱和分析条件,尽量减小水峰对其它峰的干扰,如选用键合相柱、柱温大于100℃和在水样中适当加入有机溶剂等。
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