气相色谱分析的实验条件主要包括:色谱柱的选择、柱温的选择和载气的选择。
01 色谱柱的选择
主要是选择固定相和柱长:
固定相选择需注意极性及最高使用温度。气一液色谱法还要注意载体的选择。高沸点样品用比表面小的载体、低固定液配比(1%-3%),以防保留时间过长,峰扩张严重。低沸点样品宜用高固定液配比(5%-25%),从而增大分配系数,以达到良好分离。难分离样品可用毛细管柱。柱长加长能增加塔板数,使分离度提高。但柱长过长,峰变宽,柱阻也增加,并不利于分离。在不改变塔板高度(H)的条件下,分离度与柱长有如下关系:
(R1/R2)2=L1/L2
02 柱温的选择
选择的基本原则是:
在使最难分离的组分有符合要求的分离度的前提下,尽可能采用较低柱温。低柱温可增大分配系数,增加选择性,减少固定液流失,延长柱寿命及降低检测本底。但柱温降低,液相传质阻抗增加,而使峰扩张,柱温太低则拖尾,故以不拖尾为度。可根据样品沸点来选择柱温。
分离高沸点样品(300-400℃),柱温可比沸点低100-150℃。分离沸点<300℃的样品,柱温可以在比平均沸点低50℃:至平均沸点的温度范围内。对于宽沸程样品(混合物中高沸点组分与低沸点组分的沸点之差称为沸程),选择一个恒柱温经常不能兼顾两头,需采取程序升温的方法。程序升温改善了复杂成分样品的分离效果,使各成分都能在较佳的温度下分离。程序升温还能缩短分析周期,改善峰形,提高环境监测中检测灵敏度。
03 载气的选择
载气的选择从三方面考虑:
对峰扩张、柱压降及环境监测中检测器灵敏度的影响。载气采用低线速时,宜用氮气为载气,高线速时宜用氢气(黏度小)。色谱柱较长时,在柱内产生较大的压力降,此时采用黏度低的氢气较合适。H2最佳线速度为10-12cm/s;N2为7-10cm/s。通常载气流速可在20-80mL/min内,通过实验确定最佳流速,以获得高柱效,但为缩短分析时间,载气流速常高于最佳流速。
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