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【原创】讲座中提问的解答

气相色谱(GC)

  • 在本期讲座中,我提了三个问题,请大家思考。这三个问题是:
    1、气体、液化气体、液体如何做到精确进样?
    2、如何精确添加内标物到未知样品中?
    3、高含量组分如何精确定量?

    下面,我对此做一个解答。

    1、气体、液化气体、液体如何做到精确进样?
    气体样品,通常通过阀与定量环配合进样,对于气体样品,有关充分置换的问题不再讨论。
    气体进样量主要受到定量环体积误差、气体压力误差、气体温度误差的影响。只有能够有效地避免这些误差,才能做到精确进样。
    要避免定量环体积误差,应该注意对定量环进行温控,确保恒温。
    要避免气体温度误差,必须保证样品气体进样前温度稳定,也就是说,在定量环内进行温度平衡是必须的,置换之后,要平衡一定时间,让温度达到定量环设定温度。
    要避免气体压力误差,必须保证样品气体进样前压力稳定。由于控制进样压力的色谱仪非常少,因此通常都是通过大气平衡来稳定压力。做大气平衡时,要注意停止置换后给一定的平衡时间,确保鼓泡器不再鼓泡。事实上,这个时间是温度平衡也必须的。

    液体样品,注射器进样比较多。注射器使用中有三个难点,即洗针、插入、注射。
    注射器使用时,必须充分洗针。通常常量分析要用溶剂洗3次以上,然后用样品洗3次以上;痕量组分加倍。无论洗针还是取样,都要遵循慢拉快推的原则。快速抽拉起不到应有的洗针效果。注意样品置换的头几次,应排放在样品容器外。另外,洗针时,推杆行程要长于取样时的行程。
    洗针后的取样和定容,不是关键问题,主要看眼神?只要没有气泡,位置正确就好。如果要消除针头效应,可以用三明治进样。
    把注射器插入色谱仪并不是一个简单的事情。第一个要点是一定要用食指轻轻的顶住针杆。否则过高的柱前压,可能造成针杆被吹出。插入时要用另一只手扶着针尖,垂直轻轻的插入。遇到插偏顶住衬管的时候,可以边轻推针边拧动针180度,一般都能顺利插入。如果拧动后扔无法插入,那么要拔出来重新取样。
    注射似乎很简单,推下推杆就可以了。事实上这里是最容易出现进样误差的过程。针插入色谱仪后,扶针尖的手可以腾出来按下推杆。这个过程要快速但不能用力过猛,避免推弯推杆。然后用顶住推杆的食指按住推杆,确保推杆不会被吹出,停留2-3秒后快速拔出,在完全拔出前,要一直顶住推杆。一直顶住推杆是这里的关键。少数时候可以不做停留,但做停留在更多时候对精确进样帮助更大。
    如果有可能,动手试一试,同一个样品连续分析6次,看看如何进样才能保证6次分析结果更接近。
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  • 皮皮鱼

    第1楼2009/04/19

    液化气是一个很难精确进样的样品,进样方式包括气化后进样和液相阀进样。不同沸点组分气化过程中的误差会很大。很多专用的气化装置,有自己的说明书,不多谈。这里主要谈一下液相进样阀LSV的使用。控制液相阀精确进样的关键在与不能让液相阀内出现气泡。用钢瓶采样,并为钢瓶提供压力稳定的惰性气体背压是避免发生气泡、确保液相阀体积稳定的有效办法。

    能够做到精确进样,外标法的误差就得到了良好的控制了。


    2、如何精确添加内标物到未知样品中?
    加入内标物的样品,进样方式应遵循液体样品进样的办法。此时,内标物如何加入样品,就成了内标法定量的主要误差来源。
    添加内标物的时候,首先要考虑内标物、样品的挥发性。挥发性强的,应该后加入。挥发性都比较强,那么应该先加入样品,也就是量大的。例如石脑油中加入16烷内标,石脑油明显挥发性强,因此应先在样品瓶中加入内标物16烷。而石脑油中加入内标物苯,由于苯的挥发性也很强,因此应先加入石脑油,然后通过穿刺注射加入内标物苯。
    低含量内标物,可以配成一定浓度的溶液加入,但要考虑溶剂的影响。
    内标物的含量,应该考虑称量误差和分析允许误差两方面确定,一般最少称量量为5倍称量最大绝对误差/分析允许最大相对误差。例如万分之一克的分析天平减量称量,最大绝对误差为万分之二克,分析允许最大相对误差为百分之二,那么就应该称量最少50mg。样品用量和样品瓶大小据此确定,注意一般样品瓶装样量不超过50%。

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  • 皮皮鱼

    第2楼2009/04/19

    3、高含量组分如何精确定量?

    高含量组分,例如高纯氢气中氢气含量的测定。由于进样量、峰面积积分等误差因素,都是相对误差。因此直接分析的时候,测量的绝对误差将大到不可接受。例如同样2%的相对误差,1%含量的样品绝对误差为万分之2;而90%的样品,绝对误差则达到了百分之二。一个高纯氢气,从外标法分析上看,结果为98%-102%都是正常的分析结果,但显然从分析要求上无法接受。因此这个时候一定要采用测定所有杂质含量,用100%减掉所有杂质总量的办法来测定。
    特殊情况下,可以归一化。例如测定高纯苯中的杂质,用带校正因子的面积归一化也可以得到良好的结果。

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  • symmacros

    第3楼2009/04/19

    应助达人

    感谢对讲座中提问的做了详尽的解答总结。

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  • 天天洗碗

    第5楼2010/01/05

    答案详尽明了,收藏,好好学习

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  • ghost99

    第6楼2010/01/16

    受教了,多谢老师。

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  • golay

    第7楼2010/02/03

    这么多以前从未注意到的问题,非常感谢老师指导!

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  • haoliaoxue

    第8楼2010/02/23

    洗针后的取样和定容,不是关键问题,主要看眼神?只要没有气泡,位置正确就好。如果要消除针头效应,可以用"三明治"进样。
    请问何谓"三明治"进样?

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  • laidekeai

    第9楼2011/01/18

    楼主讲的不错,不过现在才看到,解惑了。

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  • 荒漠的渴望

    第10楼2011/01/18

    问题答案很详尽,以前我也对以上的问题很困惑,今天可以从中学习到,很感谢!

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  • 静看落花

    第11楼2011/11/25

    茅塞顿开,非常感谢!

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