分析流量条件设定不良的案例——过高分流比导致进样口压力无法正常控制
概述
当气相色谱工作者遇到分析检出限不足，需要修改分析条件以提高色谱响应从而降低检出限的情况，一般首先考虑采用的是降低分流比的方法。反之，如果需要降低色谱峰响应，一般考虑采用提高分流比的方法。但是对于不同的分析条件，分流比调节范围需要予以控制。
色谱工作者需要根据色谱柱、样品的具体情况，在分析条件中设定合适的分流比。一般而言，如果分析条件中设定过大的分流比，可能会导致严重的分流歧视问题，最终导致定量结果错误；如果设定过低的分流比，可能会导致色谱峰形状发生劣化。
在仪器硬件的角度来看，极端的分流比条件可能导致电子流量控制器工作状态不稳定，甚至无法正常工作。可能变现为进样口流量（或压力）的震荡现象、进样口误报警泄漏或无法无法控制设定的流量。
下面以具体案例予以说明，设定过大分流比，可能导致电子流量控制器无法工作。
案例
某医药生产企业研发部门，使用Shimadzu公司的气相色谱仪GC-2010Pro（该仪器投入使用时间较短），分析测定某医药产品中溶剂残留，分析过程中出现实际进样口压力总是高于设定值的现象，具体分析条件如下所示：
色谱柱： Rtx-624 30m*0.53mm*1um
进样口温度： 220℃
柱流量： 4mL/min
分流比： 80
进样口压力： 30kPa
进样体积： 1uL
检测器： FID
分析条件设定并下载后，进样口压力实际值为35kPa，不能降低到设定值。当使用较低分流比时，进样口压力和流量控制正常。
分析
对于此种内径规格的色谱柱，目前设定的分流比显然过高（其实柱流量同时也存在略微偏低的问题），液体样品在进样时气化时间较短，可能会造成气化不良和分流歧视问题，最终影响定量分析。
参考进样口分析原理，如图1所示。由于分流管路的载气流速高达320mL/min，而分流管路中存在一定的阻尼，如此高的载气流量会在分流管路中产生一定程度的压力。极端的情况下，此压力可能会高于色谱分析方法需要设置的进样口压力，最终使进样口流量（压力）无法正常控制。
分流管路的阻尼主要来自电子流量控制器模块内部的细内径管路和分流捕集阱，长期工作而维护不足的色谱仪，分流捕集阱和管路可能发生部分堵塞，造成类似的现象。鉴于此仪器投入运行时间不长，并且检查该色谱仪时管路和捕集阱表面，并使用洗耳球吹扫检查阻力均未发现异常。看来与堵塞问题无关，该故障现象的发生与不良的分析条件有关。
图1 进样口流量控制器原理
虽然降低分流比会解决此问题，并且该使用该色谱柱时，应当使用较低分流比。但因用户坚持该分析方法，将分流捕集阱内部填料取出一少部分，以降低其阻尼之后，恢复仪器再次开机，进样口流量可以正常控制。
应助达人
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