小伙伴們大家好,在前期已經(jīng)介紹了色譜柱老化過(guò)程中,,我們需要注意哪些細(xì)節(jié)?那么,,今天我們就詳細(xì)地聊一聊溫度對(duì)氣相分析的影響,在氣相的恒溫分析和程序升溫中,,該如何來(lái)選擇并進(jìn)行方法優(yōu)化,?
不管是程序升溫還是恒溫分析,終目的都是將樣品中的多種化合物達(dá)到基線分離,,并呈現(xiàn)峰形尖銳,,符合高斯分布的色譜峰。分離度在色譜分析中是衡量柱效至關(guān)重要的參數(shù),,那么影響分離度的因素有哪些呢,?首先,我們先了解一下分離度方程,。
01 分離度方程
上述公式中Rs代表分離度,,N代表色譜柱柱效,α代表選擇性,,K是指保留因子,。
保留因子K:對(duì)化合物來(lái)說(shuō),溫度對(duì)保留時(shí)間的影響主要表現(xiàn)為:柱溫越高,,保留越弱,,保留時(shí)間越短;柱溫降低,,保留增強(qiáng),,保留時(shí)間延長(zhǎng)。一般而言,,柱溫每上升30℃,,保留時(shí)間就會(huì)降低50%。
選擇性α:柱溫降低有利于改善分離度,。
柱效N:柱溫對(duì)色譜柱柱效也有一定的影響,一般情況下,,柱溫升高,,保留時(shí)間縮短,峰寬變小,,柱效升高,。
02 氣相分析方法中的恒溫分析和程序升溫分析
在恒溫分析中,氣相色譜柱的柱溫是不變的,,主要適合分析沸點(diǎn)差異不大、保留性質(zhì)相近的化合物,。
但是,當(dāng)待測(cè)組分之間保留性質(zhì)相差較大時(shí),,晚出峰的化合物色譜峰會(huì)出現(xiàn)峰寬較寬,、峰形變差,、靈敏度不高等各種問(wèn)題,;較早流出的化合物色譜峰又會(huì)呈現(xiàn)分離度不好的現(xiàn)象。針對(duì)此種情況就需要使用程序升溫方法,。
在程序升溫方法中,色譜柱起始溫度較低,,有利于改善較早流出色譜峰的分離度,。然后隨著柱溫上升,并在方法z高溫度下保持一段時(shí)間,,可以讓較晚出峰化合物的保留時(shí)間前移,,提高工作效率,。
03 升溫程序的優(yōu)化
一般情況下,可以采用下面的升溫梯度,,來(lái)作為方法優(yōu)化的起始,。
■ 起始溫度不要太高,,建議設(shè)置為比實(shí)驗(yàn)室室溫高15℃即可
■ 升溫速率建議設(shè)置為10℃/min
■ z高溫度設(shè)置為色譜柱恒溫溫度上限以下20℃左右,,然后保持10min,觀察色譜圖中待測(cè)組分的分離狀態(tài)
■ 再根據(jù)得到的色譜圖對(duì)升溫條件進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化
1,、升溫方法的選擇
在色譜圖中,,如果待測(cè)組分(所有化合物)出峰時(shí)間的“窗口”小于整個(gè)程序升溫時(shí)間的1/4,那么就建議采用恒溫分析,。此時(shí),,恒溫溫度建議設(shè)置為比后一個(gè)峰的出峰溫度低45℃,,然后再以10℃左右上下調(diào)整,,直到達(dá)到所需的分離度。
另外,若是所有化合物出峰時(shí)間的“窗口”大于整個(gè)程序升溫時(shí)間的1/4,,或者采用恒溫分析方法無(wú)法達(dá)到滿意的分離度,,此種情況就需要使用程序升溫的分析方法。
2,、程序升溫中,,起始溫度的設(shè)定
■ 若是不分流進(jìn)樣,一般將初始溫度設(shè)置為低于溶劑沸點(diǎn)10-20℃,,并維持1min,。目的就是降低溶劑效應(yīng),因?yàn)椴环至鬟M(jìn)樣時(shí),,樣品膨化體積較大,載氣流速相對(duì)來(lái)說(shuō)較小,,氣化后的樣品不能瞬間進(jìn)入色譜柱,。將初始溫度設(shè)置為低于溶劑沸點(diǎn)10-20℃,并維持1min,,有利于溶劑冷凝聚焦,,獲得更窄的峰展寬,提高分離度,。
■ 若是分流進(jìn)樣,,相對(duì)來(lái)說(shuō)襯管里的載氣流速很快,待測(cè)組分能夠很快進(jìn)入色譜柱,。所以不需要對(duì)樣品進(jìn)行冷凝聚焦,,初始溫度的設(shè)置沒(méi)有特殊要求,。
此外,有時(shí)候還可以通過(guò)稍微降低初始溫度和延長(zhǎng)保持時(shí)間,,來(lái)提高較早流出色譜峰的分離度,。
3,、升溫速率的設(shè)定
一般情況下,升溫速率越快,,整體色譜峰的保留時(shí)間縮短,出峰也就越快,,可以提高工作效率,,但同時(shí)也會(huì)降低色譜峰的分離度。所以我們是希望用短的分析時(shí)間,,來(lái)獲得z佳的分離效果,。推薦的升溫速率可以用以上公式來(lái)計(jì)算:T0為死時(shí)間,指的是從進(jìn)樣開(kāi)始,,不被固定相保留的組分出現(xiàn)峰大值時(shí)的時(shí)間,。
4、恒溫平臺(tái)的設(shè)定
當(dāng)我們采用同一個(gè)升溫速率,,有些化合物的色譜峰還是達(dá)不到滿意的分離度,,可以在這部分化合物出峰溫度以下45℃左右設(shè)置一個(gè)恒溫平臺(tái),在此溫度下維持2-5min,,然后繼續(xù)升溫,。若是待測(cè)組分種類(lèi)比較多,為了達(dá)到較好的分離度,,可能需要設(shè)置多個(gè)恒溫平臺(tái),。
5、結(jié)束溫度的設(shè)定
關(guān)于結(jié)束溫度,,一般設(shè)置為比后一個(gè)色譜峰出峰溫度高20℃左右,。若是樣品基質(zhì)比較復(fù)雜或者不分流進(jìn)樣,需要把結(jié)束溫度設(shè)定的稍高一些,,目的是對(duì)氣相柱進(jìn)行高溫烘烤,,除去可能存在的高沸點(diǎn)雜質(zhì)。但同時(shí)需要注意設(shè)定的溫度不能超過(guò)色譜柱使用溫度上限,。
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