教您怎么比较气相色谱仪分流进样、不分流进样和柱头进样

作者&投稿:将翔 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
气相色谱分流不分流的区别~

最大最明显的区别就样品部分进入色谱柱和完全进入色谱柱。
以下内容节先自《气相色谱方法及应用》
一、进样口结构 分流/不分流进样口是毛细管GC最常用的进样口,它既可用作分流进样,也可用作不分流进样口。如下图是典型的分流/不分流进样口示意图从结构上看,分流 /不分流进样口与填充柱进样有明显的不同,一是前者有分流气出口及其控制装置,二是除了进样口前有一个控制阀外,在分流气路上还有一个柱前压调节阀,二是二者使用的衬管结构不同。而分流进样和不分流进样在操作参数的设置,对样品的要求以及衬管结构方面也有很大区别,下面分别讨论之。

二、分流进样 (一)载气流路和衬管选择 分流进样时载气流路如图2-12a所示。进入进样口的载气总流量由一个总流量阀控制,而后载气分成两部分:一是隔垫吹扫气(1~3mL/min),二是进入汽化室的载气。进入汽化室的载气与样品气体混合后又分为两部分:大部分经分流出口放空,小部分进样色谱柱。以总流量为 104 m1/min为例,如果隔垫吹扫气流设置为3m1/min,则另101mL/min进入汽化室。当分流流量为100mL/min时。柱内流量为lml /min,这时分流比为100:1。注意。此仪器设计将柱前压调节阀置于分流气路上,这就可在总流量不变的情况下,改变柱前压。柱前压越高,柱流速越大,分析速度越快。而要在柱前压不变(柱流速不变)的条件下改变分流比,则必须调节总流最。总流量越大,分流比越大。

分流进样口可采用多种衬管,用于分流进样的衬管大都不是直通的,管内有缩径处或者烧结板,或者有玻瑞珠,或者填充有玻璃毛。这主要是为了增大.与样品接触的比表面,保证样品完全汽化.减小分流歧视〔见下面关于分流歧视问题的讨论)。同时也是为了防止固体颗粒和不挥发的样品组分进入色谱柱。注意,填充物应位于衬管的中间,即温度最高的地方,也是注射器针尖所到达的地方,这样对提高汽化效率,减少注射器针尖对样品的歧视更为有效。另外,玻璃毛活性较大,不适合于分析极性化合物。此时可用经硅烷化处理的石英玻璃毛。 衬管的上端常用“O”形硅橡胶环密封。用一段时间后该环会老化而造成漏气。故要及时更换。当进样口温度超过400℃时,最好采用石墨密封环。 (二)样品的适用性 分流进样适合于大部分可挥发样品,包括液体和气体样品,特别是对一些化学试剂(如将剂)的分折。因为其中一些组分会在主峰前流出。而且样品不能稀释、故分流进样住往是理想的选择。此外,在毛细管GC的方法开发过程中,如果对样品的组成不很清楚。也应首先采用分流进样口对于一些相对“脏”的样品,更应采用分流进样,因为分流进样时大部分样品被放空,只有一小部分样品进入色谱柱,这在很大程度上防止了柱污染。只是在分流进样不能满足分析要求时(灵敏度太低),才考虑其他进样方式,如不分流进样和柱上进_样等。 总之,分流进样的适用范围宽,灵话性很大。分流比可调范围广,故成为毛细管GC的首选进样方式。 (三)操作参数设置 1.温度 进样口温度应接近于或等于样品中最重组分的沸点,以保证样品快速汽化,减小初始谱带宽度。但溢度太高有使样品组分分解的可能性。对于个未知的新样品。可将进样口温度设置为300度进行试验。 2.载气流速 常用毛细管GC所用柱内载气线流速为:氦气30~50cm/s,氮气20~40cm/s,氢气40~60cm/s。实际流速可通过测定死时间来计算,通过调节柱前从来控制。对于分流进样,还要测定隔垫吹扫气流量和分流流量,前者一般为2~3mL/min,后者则要依据样品情况(如待侧组分浓度等)、进样量大小和分析要求来改变。常用分流比范围为20:1~200:1,样品浓度大或进样量大时,分流比可相应增大,反之则减小。用大口径柱时分流比小一些(或采用不分流进样)。用微径柱作快速GC分析时,分流比要求很大(如1000:1或更高)。另一方面,分流比小时,分流歧视(见下面关于分流歧视问题的讨论)效应可能小一些,但初始谱带(主要是溶剂谱带)宽度要大一些。必要时可采用聚焦技术。而分流比大时,初始谱带宽度小,但分流歧视效应可能会增大。所以,在实际工作中应据样品情况和分析要求选择一个合适的折衷点。 3.进样量和进样速度 分流进样的进样量一般不超过2μL,最好控制在 0.5μL以下,因为衬管的容积有限,液体汽化时体积要膨胀数百倍,当然。进样量还和分流比是相关的,分流比大时,进样量可大一些。至于进样速度应当越快越好,一是防止不均匀汽化,二是保持窄的初始谱带宽度。因此,快速自动进样往往比手动进样的效果好。 (四)分流歧视问题 所谓分流歧视是指在一定分流比条件下,不同样品组分的实际分流比是不同的,这就会造成进入色谱柱的样品组成不同于原来的样品组成,从而影响定是分析的准确度。因此,采用分流进样时必须注意这个问题。那么,是什么因素造成分流歧视的呢? 不均匀汽化是分流歧视的上要原因之一,即由于样品中各组分的极性不同,沸点各异,因而汽化速度各不相同。理论上讲,只要汽化温度足够高,就能使样品的全部组分迅速汽化。只要汽化室内样品处于均相气体状态,分流歧视就是可以忽略的。然而,实际上样品在汽化室是处于一种运动状态,即必须随载气流动。从汽化室汽化到进入色谱柱的时间很短(以秒计),沸点不同的组分到达分流点时,汽化状态可能不完全相同。这样,由于分流流最远大于柱内流量,汽化不太完全的组分就比完全汽化的组分可能多分流掉一些样品。造成分流歧视的另外一个原因是不同样品组分在载气中的扩散速度不同。而扩散速度与温度是成正比的。所以。尽量使样品快速汽化是消除分流歧视的重要措施,包括采用较高的汽化温度,也包括使用合适的衬管。 分流比的大小也会影响分流歧视口一般地讲,分流比越大,越有可能造成分流歧视口所以,在样品浓度和柱容量允许的条件下,分流比小一些有利。至于分流比的测定定是很简单的,只要在分流出口用皂膜流量计测定分流流量,再测定柱内流量(因为柱内流量很小,用皂膜流量计测定时误差较大,故常用测定死时间的办法进行流量计算)。二者之比即为分流比。严格地讲,两个流量值应校正到相同的温度和压力条件下,才能获得准确的分流比。实际工作中人们更关心的是分流比的重现性,分流比则常用整数之比表示,故一般不需要很准确地测定。 具体分析中要消除分流歧视,还应注意色谱柱的初始温度尽可能高一些。这样,汽化温度和柱箱温度之差就会小一些,因而样品在汽化室经历的温度梯度就会小一些,可避免汽化后的样品发生部分冷凝。最后一个问题是色谱柱的安装,一是要保证柱入口端超过了分流点。二是保证柱入口端处于汽化室衬管的中央,即汽化室内色谱柱与衬管是同轴的(参看上一章有关色谱柱安装的内容)。 尽管分流进样有歧视间题,但它仍然是毛细管GC中最常用的进样方式。在实际工作中。分流歧视是很难完全消除的,但只要操作是重现的,一定程度的歧视是重现的。就可以通过标准样品的校准来消除歧视效应对定量精度的影响 另一方面。由于分流进样给检测灵敏度提出了更高的要求,而当样品浓度太低时。分流进样并不总是合适的选择。除了进行样品预处理(如浓缩)外。读者很容易想到不分流进样。既然分流进样是因为柱容量小、样品浓度高而不得不采用的方法。那么低浓度样品采用不分流进样,以提高检测灵敏度就是理所当然的选择了。三、不分流进样 (一) 载气流路和衬管选择 不分流进样与分流进样采用同一个进样口,顾名思义,不分流进样就是将分流气路的电磁阀关闭[图 3-1a],让样品全部进入色潜柱。这样做的好处是显而易见的,既可提高分析灵敏度,又能消除分流歧视的影响。然而,在实际工作中、不分流进样的应用远没有分流进样普遍,只是在分流进样不能满足分析要求时(主要是灵敏度要求),才考虑使用不分流进样。这是因为不分流进样的操作条件优化较为复杂。对操作技术的要求高。其中一个最突出的问题是样品初始谱带较宽(样品汽化后的体积相对于柱内载气流量太大)。汽化的样品中溶剂是大量的,不可能瞬间进入色谱柱,结果溶剂峰就会严重拖尾,使早流出组分的峰被掩盖在溶剂拖尾峰中[如图3-2b所示],从而使分析变得困难,甚至不可能。有人也将这一现象叫做溶剂效应。





消除这种溶剂效应可从几个方面考虑,但就载气的流路来说,主要是采用所谓瞬间不分流技术。即进样开始时关闭分流电磁阀,使系统处于不分流状态,待大部分汽化的样品进入色醉柱后,开启分流阀,使系统处于分流状态这样,汽化室内残留的溶剂气体(当然包括一小部分样品组分)就很快从分流出口放空,从而在很大程度上消除了溶剂拖尾[如图3-2(c)所示]。分流状态一直持续到分析结束,注射下一个样品时再关闭分流阀。所以我们说,不分流进样并不是绝对不分流,而是分流与不分流的结合。这里,确定一个瞬间不分流时间(从进样到开启分流阀的时间)往往是分析成败的关键。原则上讲,这一时间应足够长。以保证绝大部分样品进人色谱柱,避免分流歧视的影响;同时又要尽可能短,以最大限度地消除溶剂抢尾、使早流出峰的分析更为准确。这显然是有矛盾的。在实际工作中,常常是根据样品的具体情况(如溶剂沸点、待测组分沸点和浓度等)或操作条件来确定一个优化的折衷点。研究结果表明,这一时间值一般在30~80S之间。文献报道多采用0.75min,即从进样到开启分流阀的时问为0.75min,通常能保证95%以上的样品进入色谱柱,本节后而将介绍如何用实验方法确定优化的不分流时间。

衬管的尺寸是影响不分流进样性能的另一个重要因素。为了使样品在汽化室尽可能少地稀释,从而减小初始谱带宽度,衬管的容积小一些有利,一般为 0.25~1mL,且最好使用直通式衬管。当用自动进样器进样时,因进样速度快,样品挥发快,故建议采用容积稍大一些的直通式衬管。对于干净样品,衬管内可不填充玻璃毛,对于相对脏的样品,则需要填充玻瑞或石英毛,以保证分析的重现性并保护色谱柱不被污染。但要注意,由于不分流进样时样品在汽化室滞留的时间比分流进样时长,热不稳定化合物的分解可能性也大,故衬管和其中填充的石英毛都必须经硅烷化处理,且要及时清洗,更换和重新硅烷化。 (二)样品的适用性 不分流进样具有明显高于分流进样的灵敏度,它通常用于环境分析(如水和大气中痕量污染物的检测)、食品中的农药残留监测,以及临床和药物分析等。这些药品往往都比较脏,所以样品的预处理是保护色谱柱所必须注意的问题。此外,待测痕量组分如果在溶剂拖尾处出蜂,还可采用溶剂聚焦的方法来提高分析灵敏度。 不分流进样对样品溶剂有较严格的要求。因为进样口温度、色谱柱初始温度、瞬间不分流的时间和进样体积都与溶剂沸点有关。一般地讲,使用高沸点溶剂比低沸点溶剂有利,因为溶剂沸点高时,容易实现溶剂聚焦,且可使用较高的色谱柱初始温度,还可降低注射器针尖歧视以及汽化室的压力突变。 另一方面,洛剂的极性一定要与样品的极性相匹配,且要保证溶剂在所有被测样品组分之前出峰,否则早流出的峰就会被溶剂的大峰掩盖。同时,溶剂还要与固定相匹配,才能实现有效的溶剂聚焦。必要时可采用保留间隙管来达到聚焦的目的。 对于高沸点痕量组分的分析,不分流进样就容易多了。此时可以不考虑溶剂的沸点,因为有周定相聚焦就完全能保证窄的初始谱带,采用高的初始柱温还可缩短分析时间。事实上,不分流进样应是分析高沸点痕最组分的首选方法。 (三)操作参数设置 (1)进样口温度进样口温度的设置可以比分流进样时稍低一些,因为不分流进样时样品在汽化室滞留时问长,汽化速度稍慢一些不会影响分离结果,还可通过溶剂聚焦和/或固定相聚焦来补偿汽化速度慢的问题。不过,进样口温度的低限是能保证待测组分在瞬间不分流时完全汽化,否则,过低的进样口温度会造成高沸点组分的损失,影响分析灵敏度和重现性。当然,过高的温度又会造成样品的分解。因此,要根据样品的具体情况优化进样口温度。而当改变进样口温度后,又必须重新优化设置瞬间不分流时间:. (2)载气流速 从减小初始谱带宽度的角度考虑,不分流进样的载气流速应当高一些,其上限应以保证分离度为准。分流出口的流量(开启分流阀后)一般为30~60mL/min。只要开启分流阀的时间设置正确,分流出口流最在此范围内变化对分析结果的影响很小。 (3)进样量和进样速度 进样量一般不超过2μL。进样量大时应选用容积大的衬管,否则会发生样品倒灌。进样速度则应快一些,最好用自动进样器。若采用手动进样,进样速度的重现性会影响分析结果。 (4)瞬间不分流时间的实验确定方法 如前文所述,瞬间不分流时间(也有人叫分流延迟时间、溶剂吹扫时间)的确定依赖于样品和溶剂的性质,衬管的容积、进样最,进样速度以及载气流速。所以这一时问的确定应在其余所有条件都确定之后进行。下面介绍一个简单的实验确定方法。 首先将这一时间设置长一些(90~120s),以保证全部样品组分进入色谱柱。对样品进行分析之后,选择一个待测组分的峰面积(该峰的k值应大于5)作为测定指标,该峰面积值就代表100%的样品进入了色谱柱。 然后逐步缩短不分流时间(如70, 50, 30s)分别进样分析,计算同一组分在不同溶剂吹扫时间条件下的峰面积与第一次分析的峰面积之比,直到此比值小于0.95,此时的不分流时间为最短时间。 最后,再进一步微调不分流时,使同一组分的峰面积达到第一次分析时峰面积的95%-99%,此时的吹扫时间即为最佳条件。 对于高沸点样品,不分流时间长一些有利于提高分析灵敏度。而不影响测定准确度;对于低沸点样品。则要尽可能使不分流时间短一些,最大限度地消除溶剂拖尾,以保证分析准确度。对于热不稳定的化合物,最好用下节将要介绍的冷柱上进样技术。以上内容稍做了变动,可能与原文不同。

简单来说,分流进样就是部分样品进入色谱柱,另一部分样品被气体吹出。不分流进样就是所有样品进入色谱柱。

毛细管气相色谱分析进样方式之一,是一种建立在低温浓集技术原理基础上的进样方式。即进样的组分光富集于色谱柱的起始端,而不进行色谱分离,直至汽化室被冲洗干净为止。 不分流进样的基本点是溶剂凝集于色谱柱起始一段,造成严重过载,使它暂时起固定液作用。样品每一组分更强烈地留在液相,流动的气相中溶质分子大大减少。样品带前缘通过色谱柱前移时,遇到固定液浓度越来越大。相比样品带后缘保留作用更强,从而使样品带变窄。当溶剂带移出后,色谱分离恢复正常。选择适合于样品的溶剂,有效净化样品后,载气气流是不分流进样技术的关键。所以必需按要求控制好载气的气流速度。
选择合适的进样方式需要考虑样品中待测组分的含量,样品各组分的沸点和热稳定性,待测组分的性质。最后需要考虑进样方式的实用性。图1给出了三种进样方式的几种应用。但是在特殊样品的分析中单单使用一种进样方式不能满足分析的需要。
样品中待测物质的含量是选择进样方式的主要影响因素。在含量较高时(>50ppm,FID),可以应用热分流进样方式,或是将样品稀释后应用不分流进样方式或是冷柱头进样方式进样。
当样品中待测组分含量在0.5-50ppm间,就需要应用热不分流进样或者冷柱头进样方式。对于这种样品分流进样只适用于应用在预处理阶段。
另一个需要考虑的因素是溶剂的极性。当大体积的极性溶剂导入非极性或是中等极性的色谱柱内时,会造成色谱柱的溢流从而产生畸形峰。应用以上的三种进样方式不能对含量较低的样品进行检测,而且强极性溶剂的大体积进样用以上的三种进样方式也不适合。

气相色谱仪进样口互换
答:分流进样口包括了不分流进样口的功能。 你不需要分流时,可设置进样模式为“不分流”

气相色谱仪该怎么操作?
答:进样方法 双手章注射器用一只手(通常是左手)把针插入垫片.洼射大体积样品(即气体样品)或输入压力极高时.要防止从气相色谱仪来的压力把柱塞弹出(用右手的大拇指)让针尖穿过垫片尽可能踩的进入进样口.压下柱塞停留1~2秒钟.然后尽可能快而稳地抽出针尖(继续压住柱塞)进样时间 进样时间长短对柱...

气相色谱仪为什么不分流?
答:请说细说明你用的是什么型号气相色谱,是在什么情况下才出现这种情况?一般情况下有以下原因:1、压力达不到设定值:进样垫漏气、色谱柱安装不当漏气、分流管路有松动漏气。2、气源不足,达不到色谱用气量。(检查钢瓶是否有足够压力,自钢瓶到色谱的管路是否漏气。3、工作的方法设置参数是否有问题(...

气相色谱仪如何检测漏气?具体详细的操作步骤?
答:漏气点其实是很有限的。载气来说,有以下几个点,钢瓶与压力表连接处,压力表与管线连接处,管线与净化气连接处(含进口与出口)、三通接口、与气相色谱EPC接口(含进口与出口)、分流进出口、色谱柱接口及色谱柱与检测器接口。检测漏气的办法很简单,就是把仪器打开后不升温,保证载气通过,然后取一瓶...

气相色谱仪说明书!在线等!好得话有补加分!!
答:气相色谱仪是一种分离测定低沸点混合组分的重要仪器,可供化工、生工、食品专业作仪器分析实验用,也可用于科研及常规分析。操作规程 1打开稳压电源;2打开氮气阀,打开净化器上的载气开关阀,然后检查是否漏气,保证气密性良好;3调节总流量为适当值(根据刻度的流量表测得);4调节分流阀使分流流量为实验...

气相色谱仪如何校准?
答:7.3气相色谱柱的确认 7.3.1测试标准样:己二醇、对氯苯酚、壬酸甲酯、4-丙基苯胺、正十三烷、十一烷醇、十五烷的250ppm CH2Cl2溶液。7.3.2仪器条件:气化室温度为260℃,检测器温度为320℃,恒流速为1.0ml/min,柱恒温为130℃,进样量为:1ul,运行15min.,分流1:50。7.3.3色谱柱:HP-...

气相色谱中, 进样量Co指的是针打进去的量还是 之后分流真正进入柱子的...
答:仪器没有定量管的话,一般都是进样针打进去的量称之为进样量,如果有定量管的管,进样量则为定量管定量的样.目前大多企业用的都是前面的那种.拥有定量管的色谱较贵,一般在研究所里比较常见,

气相色谱仪如何检测漏气?具体详细的操作步骤?
答:漏气点其实是很有限的。载气来说,有以下几个点,钢瓶与压力表连接处,压力表与管线连接处,管线与净化气连接处(含进口与出口)、三通接口、与气相色谱EPC接口(含进口与出口)、分流进出口、色谱柱接口及色谱柱与检测器接口。检测漏气的办法很简单,就是把仪器打开后不升温,保证载气通过,然后取一瓶...

气相色谱峰平顶,改变进样量和分流都不行,峰面积和平时一样还是平顶...
答:进样量和分流调整的还不够。需要继续增加分流,继续减小进样量。建议你上“色谱世界”网站在问问看吧。那里非常专业。

气相色谱仪,一个出峰5.1分钟,一个出峰5.2分钟,怎么能更好的分离两个峰...
答:2、如果极性不同,可以考虑更换极性色谱柱,也可以加大分享效果;3、适当降低柱温,可以增加保留时间,增加分离效果;4、加长毛细管色谱柱,或增加膜厚,尽可能增加组分的保留时间,增加分离效果;5、如果样品峰大的话,可以减少进样量,或者增大分流比,也可以增加分离效果;我所能想到的增加分离度基本上...