氣相色譜最佳實驗條件選擇

2023-01-18 02:51:03 字數 2613 閱讀 6913

1、優選色譜柱的原則

(1)以美國epa提出的重點控制有機汙染物為目標,討論色譜柱的優選。

(2)這些汙染物有如下特點。

● 種類多組成複雜,可分為八大類(見下表)(重點控制有機汙染物部分測定的色譜條件)

● 一些化合物結構相似、極性相近,不易分離

● 一些化合物揮發性差,在氣相色譜中不易出峰,靈敏度低,出峰慢

● 沸點範圍寬,低沸點化合物和高沸點化合物沸點相差200℃多,對柱溫要求差別大,要有恰當的程式公升溫,最後需要溫度高達290℃。

2、色譜柱應具備的效能

[1]. 選擇性好(對不同組分有不同的溶解和解析能力)

[2]. 極性範圍廣(具有多種型別的作用力,可分析多種型別的樣品)

[3]. 化學穩定性強(不與樣品反應)

[4]. 液態粘度小(組分在其中快速完成溶解和解析能力)

[5]. 熱穩定性高(有較寬的工作溫度範圍,能承受較高的工作溫度和較低的凝固點,以便完成對沸程較寬的樣品的分離分析)

[6]. 附著力強(在載體表面上形成的薄膜不易脫落,有利於提高柱效率)

[7]. 蒸汽壓低(流失少、基線穩定、柱壽命長)

3、柱溫的選擇

(一)柱溫範圍

柱溫是乙個重要的色譜分析引數,它對分離效能和分析速度影響很大。顯然,柱溫不能高於固定液最高使用溫度,否則會造成固定液流失,柱效降低,直至失效。公升溫可以增加氣相和液相的傳質速率,提高柱效能,縮短分析時間;但使各組分靠攏,不利分離。

降低柱溫可使選擇性增大,但太低則被分離組分在兩相間的擴散速率大大減少,不能迅速達到平衡,峰型變寬,並延長了分析時間。因此,應綜合考慮在能將最難分離的組分分開的前提下,盡量採用低柱溫。

(二)程式公升溫

通常把柱溫恆溫在試樣各組分的平均沸點,稱此法為恆溫色譜法。對於沸點範圍較寬的試樣,則低沸點組分因柱溫太高而使色譜峰相互重疊;高沸點組分又因柱溫太低,流出很慢,峰形寬而平,有些甚至不能流出。對這種樣品應採用程式公升溫的辦法。

即按一定加熱速率,柱溫隨時間增加,使混合物各組分在最佳溫度下流出色譜柱,得到良好分離。

程式公升溫按柱溫-時間變化方式不同,分線性公升溫和非線性公升溫二種。以一種速率公升溫為線性公升溫;以兩種或兩種速率公升溫,有時中間還夾有恆溫過程者稱非線性公升溫。非線性公升溫中設定一次公升溫速率稱為一階,一次恆溫稱為乙個平台。

(三)柱溫選擇

在色譜實驗中,一般根據樣品的沸點來選擇柱溫,同時要考慮固定液的用量。

4、進樣方式、進樣時間及進樣量的選擇

進樣有兩種方式,即手動進樣和自動進樣。

● 手動進樣

手動進樣技術直接影響到分析結果的好壞,應該做到以下幾點。

[1]. 注射速度快。注射速度慢時會使樣品的汽化過程變長,導致樣品進入色譜柱的初始譜帶變寬。

正確的注射方法應當是:取樣後一手持注射器(防止汽化室的高氣壓將針芯吹出),另乙隻手保護針尖(防止插入隔墊時彎曲),先小心地將注射針尖穿過隔墊,隨即以最快的速度將注射器插到底,以此同時迅速將樣品注射入汽化室,然後快速拔出注射器。注射樣品多用時間及注射針頭在汽化室中停留的時間越短越好,每次進樣過程盡量一致。

[2]. 取樣準確。取樣量要準確,抽採樣品的速度要一致,以保證進樣的重現性。

對黏度大的樣品,要避免在注射器中形成氣泡。為防止產生氣泡,將注射器插入樣品溶液。多次推拉針芯,推時要快,拉起時要慢。

最後可能會有很小的氣泡在針管中,不易除去。這是可以取多於實際進樣量的樣品,然後將針尖朝上,用手指輕輕彈擊針管,氣泡就會跑到液體的上方,再將多餘的樣品推出針管,氣泡也就排出去了。

[3]. 襯管內軸向上各處的溫度是不相等的,襯管中部溫度較高,上下兩處較低。因此進樣時注射器要插到使針尖到達襯管中部最高溫度區為好,以保證樣品的快速汽化。

● 自動進樣器

用手動進樣時,要保證每次進樣的速度嚴格一致,是難以達到的,所以必要時間應使用自動進樣器,尤其是進樣數量較多時,其優越性十分顯著。

[1]. 進樣量重現,可實現自動分析,減輕分析人員的勞動強度,提高工作效率。

[2]. 注射速度可變根據樣品設定不同的注射速度。快速注入時可消除針尖的歧視效應,提高進樣重現性,而慢速注射進樣時,則可保證高黏度樣品的有效進樣。

[3]. 進樣體積範圍寬可以採用從0.2-20μl,也能進行大體積進樣,是分析的樣品濃度範圍大為擴充套件。

[4]. 多次進樣模式,且可設定用兩種溶劑自動清洗注射器,可多次清洗

[5]. 取樣深度可調注射器可在接近樣品瓶底部取樣,也可在瓶底以上各處取樣。第一,可以在樣品瓶中進行萃取,設定在哪一層液體取樣。

第二,可做頂空分析,將複雜樣品置於樣品瓶中,從液體上方取氣體進樣分析。

[6]. 優先進樣功能在乙個自動系列分析中,利用優先進樣功能,可在任何時刻插入需要馬上分析或在某一時刻分析的樣品,而不影響原來序列的執行。

綜上所述,自動進樣器不僅能完成自動進樣的任務,它還越來越傾向於樣品製備功能相結合,自動完成一些樣品製備操作。

● 進樣量

應較少,液體樣品一般在1μl左右。進樣量太多,由於柱的容量有限,樣品濃度較大時,某些組分會因重疊而分不開,此時可採取分流進樣方式,將樣品中的絕大部分從分流裝置中排出,極小部分進到柱中,這樣分離效果會大大提高。當樣品濃度很小時,採取不分流進樣。

進樣量太小,會使含量少的組分不出峰。

5、氣化溫度的選擇

進樣後要有足夠的氣化溫度,以使樣品迅速氣化而被載氣帶入柱內,一般選擇氣化溫度比柱溫高50℃左右。但要注意,提高氣化溫度時要避免使樣品分解。

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