在氣相色譜儀氣相色譜分析中,我們要快速有效的分離一個(gè)復(fù)雜的樣品,并獲得滿意的結(jié)果,除了要選擇一根zui佳色譜柱以外,還要對分離操作條件進(jìn)行仔細(xì)的選擇。色譜柱的好壞關(guān)系到分離的效果,而分離條件的設(shè)置又影響著色譜柱的分離。色譜柱和分離操作條件之間是是相輔相成的關(guān)系。
初始操作條件的確定
確定初始操作條件;氣相色譜儀色譜柱形式的選擇;分離條件優(yōu)化;程序升溫。
1、氣相色譜儀確定初始操作條件
進(jìn)樣量要根據(jù)樣品濃度、色譜柱容量和檢測器靈敏度來確定。樣品濃度不超過mg/ml時(shí)填充柱的進(jìn)樣量通常為1——5μL,而對于毛細(xì)管柱,若分流比為50:1時(shí),進(jìn)樣量一般不超過2μL。如果這樣的進(jìn)樣量不能滿足檢測靈敏度的要求,可考慮加大進(jìn)樣量,但以不超載為限。進(jìn)樣口溫度主要由樣品的沸點(diǎn)范圍決定,還要考慮色譜柱的使用溫度。即首先要保證待測樣品全部氣化,其次要保證氣化的樣品組分能夠全部流出色譜柱,而不會(huì)在柱中冷凝。原則上講,進(jìn)樣口溫度高一些有利,一般要接近樣品中沸點(diǎn)zui高的組分的沸點(diǎn),但要低于易分解組分的分解溫度,常用的條件是250——350℃。實(shí)際操作中,進(jìn)樣口溫度可在一定范圍內(nèi)設(shè)定,只要保證樣品完全汽化即可,而不必進(jìn)行很的優(yōu)化。注意,當(dāng)樣品中某些組分會(huì)在高溫下分解時(shí),就應(yīng)適當(dāng)降低汽化溫度。必要時(shí)可采用冷柱上進(jìn)樣或程序升溫汽化(PTV)進(jìn)樣技術(shù)。
氣相色譜儀色譜柱溫度的確定主要由樣品的復(fù)雜程度和汽化溫度決定。原則是既要保證待測物的完全分離,又要保證所有組分能流出色譜柱,且分析時(shí)間越短越好。組成簡單的樣品zui好用恒溫分析,這樣分析周期會(huì)短一些。特別是用填充柱時(shí),恒溫分析時(shí)色譜圖的基線要經(jīng)程序升溫時(shí)穩(wěn)定得多。對于組成復(fù)雜的樣品,常需要用程序升溫分離,因?yàn)樵诤銣貤l件下,如果柱溫較低,則低沸點(diǎn)組分分離得好,而高沸點(diǎn)組分的流出時(shí)間會(huì)太長,造成峰展寬,甚至滯留在色譜柱中造成柱污染;反之,當(dāng)柱溫太高時(shí),低沸點(diǎn)組分又難以分離。
毛細(xì)管柱的一個(gè)zui大優(yōu)點(diǎn)就是可在較寬的溫度范圍內(nèi)操作,這樣既保證了待測組分的良好分離,又能實(shí)現(xiàn)盡可能短的分析時(shí)間。一般來講,色譜柱的初始溫度應(yīng)接近樣品中zui輕組分的沸點(diǎn),而zui終溫度則取決于zui重組分的沸點(diǎn)。升溫速率則要依樣品的復(fù)雜程度而定。建議毛細(xì)管柱的嘗試溫度條件設(shè)置為:
OV-1(SE-30)或SE-54柱:從50℃到280℃,升溫速率10℃/min;
OV-17(OV-1701)柱:從60℃到260℃,升溫速率8℃/min;
PEG-20M柱:從60℃到200℃,升溫速率8℃/min。
氣相色譜儀檢測器的溫度是指檢測器加熱塊溫度,檢測器溫度的設(shè)置原則是保證流出色譜柱的組分不會(huì)冷凝同時(shí)滿足檢測器靈敏度的要求。大部分檢測器的靈敏度受溫度影響不大,故檢測器溫度可參照色譜柱的zui高溫度設(shè)定,而不必優(yōu)化。
載氣流速的確定相對容易一些,開始可按照比zui佳流速(氮?dú)饧s為20cm/s,氦氣約為25cm/s,氫氣約為30cm/s)高10%來設(shè)定。然后再根據(jù)分離情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。原則是既保證待測物的完全分離,又要保證盡可能短的分析時(shí)間。用填充柱時(shí),載氣流速一般設(shè)為30ml/min。空氣,300——400ml/min;氫氣30——40ml/min;氮?dú)猓ㄎ泊禋猓?0——40ml/min。
2、氣相色譜儀色譜柱形式的選擇
當(dāng)欲測組分之間的相互分離系數(shù)很小時(shí),即使對各種操作條件加以探討,為使它們完全分離仍必須采用理論塔板數(shù)(N)大的色譜柱。理論塔板數(shù)N按一般填充柱≤微填充柱≤填充毛細(xì)管柱≤空心毛細(xì)管柱的順序增加。由于N不同,有時(shí)色譜圖也不相同。
3、氣相色譜儀分離條件優(yōu)化
實(shí)上,當(dāng)樣品和儀器配置確定之后,一個(gè)色譜技術(shù)人員zui經(jīng)常的工作除了更換色譜柱外,就是改變色譜柱溫和載氣流速,以期達(dá)到zui優(yōu)化的分離。柱溫對分離結(jié)果的影響要比載氣的影響大。簡單地說,分離條件的優(yōu)化目的就是要在zui短的分析時(shí)間內(nèi)達(dá)到符合要求的分離結(jié)果。