GC进样口里的门道

ghsunmer

2017/03/13

私聊

气相色谱（GC）

gc的进样系统包括样品引入装置（如注射器和自动进样器）和汽化室（进样口），今天我们就来聊聊gc进样口里的门道。
气化室即进样口内的腔室，其作用是将液体样品瞬间气化，然后再送入色谱柱。气相色谱分析时，对气化室的要求很高。首先，载气在进入气化室与样品接触之前应当充分预热，温度应接近气化室温度。因此，一般将载气管路沿着加热的气化器金属块绕成螺管，或在金属块内钻有足够长的载气通路，使载气能得到充分的预热。为了减小样品扩散的，减少死体积，应保证进样器能直接将样品注入加热区，因此气化室的内径和总体积应尽可能小，另外载气进入气化室后，应将气化了的样品迅速载入色谱柱，避免样品反转入气化室引起色谱峰的扩张，因此要选择合适的载气压力和流量。那么，气化室有哪些指标参数？这些指标参数如何影响分离测定？该如何设置呢？
气化室温度的设定：
气化室的升温设定方式有两种：恒温和程序升温。
恒温气化，是一种经典的气相色谱气化方式。气化室保持一个稳定的温度，让进入的样品瞬间气化，气化后的样品很快被载气“扫”入色谱柱。
程序升温气化方式，即初始温度很低，仅气化溶剂，样品开始不气化，然后分段快速升温，瞬间气化样品，再被载气很快“扫”入色谱柱。该方法的优点是可以防止样品的热分解和注射歧视对定量分析的误差。
所谓注射歧视，即进样针插入进样口后，针尖内的易挥发组分先气化，无论进样速度如何，不同沸点的组分总是先后气化；进样完毕后，进样针里残留的样品组分与样品的原组分有差异，从而造成气化后样品与原有样品之间的含量差异，带来定量误差。
气化温度的选择，取决于样品的化学稳定性、沸程范围、进样量和进样方式。
如果样品组分稳定，可以选择恒温气化方式，一般选择与样品中沸点最高组分的沸点接近或略高一些。如果试样中有的组分化学稳定性差，可以考虑使用程序升温气化方式。
由于不分流时样品在气化室滞留时间稍微长一些，气化速度稍慢一些，一般不影响分离效果，所以不分流进样口温度比分流进样口温度设置可以稍微低一点。
当气化温度低于样品的沸点时，晚流出的色谱峰会展宽、前伸或拖尾，出峰慢，柱效降低，以峰高定量时影响定量结果；而当温度太高时，可能引起某些化学不稳定组分的分解。
怎样判定气化室温度过高导致样品分解了呢？
要判断样品组分在测定过程中是否已分解，可从保留时间、峰面积、峰形变化来分析。若有异常，很可能是样品组分已分解。要证实是哪一种结论，可进一个样品中含有的已知纯度的标准品考察该样品的谱图。
如果标准品在气化室中分解，那么在色谱图上就会出现分解产物的色谱峰，并且组分纯度与真实值相差比较大，可以初步判断样品分解。再降低气化室温度看看检测的纯度有什么变化，如果降低气化室温度后样品的纯度高了，就可以肯定样品分解。
一般先根据国家标准方法或文献来设定温度，再根据出峰情况做调整，气化室温度是否合适，可采用升高气化室温度来验证，若升高温度，柱效、峰形有所改善，则原温度低，如保留时间、峰面积和峰形显著变化，则说明现温度太高有分解现象出现，此时应降低进样口温度，必要时可考虑使用液相色谱来测定。气化室温度一般应比柱温高10-50℃，可以适当降低进样器温度，但是还要保证高于其沸点，否则样品就会在进样器中凝结，不能够全部进入色谱柱。
气化室的体积
样品注入气化室后，必须与载气充分混合，否则易导致样品分析结果失真。
因此，气化室的体积应足够小，以保证样品各组分进入色谱柱后的峰宽尽可能窄，从而减少柱外效应。但体积太小时，又会因样品气化后膨胀而引起压力的剧烈波动，严重时会造成样品的“倒灌”，反而增大了柱外效应。常见气化室的体积为0.2mL～1mL。
气化室的惰性
气化室内壁应具有足够的惰性，不吸附样品，不催化样品的分解，不与样品发生化学反应。为避免样品与气化室金属内壁接触产生吸附或催化分解反应，在气化室的不锈钢套管中要插入衬管。
色谱柱的初始温度
分流进样要消除分流歧视，色谱柱的初始温度应尽可能高一些。以减少气化温度和柱温之间的差别，样品在气化室经历的温度梯度小一些，可避免气化后的样品部分冷凝。但柱温过高时，分配系数变小，不利于分离，一般通过实验选择最佳柱温。
隔垫吹扫功能
隔垫吹扫，主要是用于消除进样垫分解或垫子的残损物对分析影响等，如鬼峰。
最后，附上福利，常见的进样口技术

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