01氣相色譜柱和檢測(cè)器的選擇
當(dāng)我們拿到一個(gè)需要?dú)庀嗌V儀進(jìn)行測(cè)試的項(xiàng)目時(shí),我們首先要確定該物質(zhì)應(yīng)該用哪種檢測(cè)器和色譜柱,。標(biāo)準(zhǔn)會(huì)寫(xiě)明所用到的檢測(cè)器,,作為了解,還是給大家講下檢測(cè)器的選擇,。氣相色譜儀主要的檢測(cè)器有氮磷檢測(cè)器(NPD),、火焰光度檢測(cè)器(FPD),、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)、氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)等,,前三種檢測(cè)器屬于專(zhuān)用型檢測(cè)器,,如電子捕獲檢測(cè)器(ECD),它只對(duì)具有電負(fù)性的物質(zhì)有響應(yīng),,常見(jiàn)的測(cè)試項(xiàng)目有鹵代烴,、硝基苯類(lèi)化合物。
接下來(lái)是色譜柱的選擇,。標(biāo)準(zhǔn)雖然有提供色譜柱固定相信息,,但是,隨著儀器發(fā)展的進(jìn)步,,很多事物也在逐步更新,,所以,采用何種色譜柱進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)需要我們的分析,。色譜柱的選擇是依據(jù)色譜柱填料與待測(cè)物質(zhì)極性相近原則(相似相容原則),。丙烯腈,是一種極性物質(zhì),,WAX柱即可滿(mǎn)足測(cè)試要求,。在環(huán)境檢測(cè)涉及到氣相色譜儀的項(xiàng)目,80%的項(xiàng)目是可以用WAX柱解決,,在實(shí)際工作中,,除了特殊物質(zhì)外,盡可能選擇一根“萬(wàn)能柱",。我曾經(jīng)工作的某單位,,翻開(kāi)儀器檢測(cè)方法信息,會(huì)發(fā)現(xiàn)不同的測(cè)試項(xiàng)目用不同的色譜柱,,不僅沒(méi)必要,,而且?guī)?lái)了很多麻煩。
(1)增加工作時(shí)間,,更換色譜柱,,需要儀器降溫,進(jìn)口儀器還好,,國(guó)產(chǎn)儀器降溫相當(dāng)慢,,對(duì)于樣品量大的單位,時(shí)間就是金錢(qián),;
(2)增加成本,。色譜柱更換時(shí),密封墊也是要更換的,,密封墊一般是不可重復(fù)利用的,,以安捷倫的vespel材質(zhì)密封墊為例,,一個(gè)的價(jià)錢(qián)大概需要60元左右,更換一次色譜柱需要花費(fèi)120元,。而實(shí)際,,在不拆卸色譜柱的情況下,密封墊大概3個(gè)月左右才需要更換一次,。拆卸下來(lái)的色譜柱再次使用時(shí),需要割柱子,,頻繁的這種操作,,色譜柱柱長(zhǎng)有變化,而柱長(zhǎng)的改變會(huì)影響保留時(shí)間的改變,,從而影響對(duì)物質(zhì)的定性,,這時(shí)需要再次做曲線(xiàn),一般來(lái)講,,如果質(zhì)控樣測(cè)試沒(méi)問(wèn)題,,曲線(xiàn)是不需要再重新做的。所以,,標(biāo)液也在無(wú)形中浪費(fèi),。柱子固定相(固定液)確定好后,應(yīng)該再確定柱子其他參數(shù)選擇,。能保住分離效果情況下,,我們?cè)傩枰紤]的問(wèn)題就是使分析時(shí)間盡可能縮短,而柱子的長(zhǎng)度,、內(nèi)徑,、膜厚決定這些。
02溫度的選擇
我們需要設(shè)定的溫度部分包括:進(jìn)樣口,、色譜柱,、檢測(cè)器。
(1)進(jìn)樣口溫度:進(jìn)樣口溫度的選擇是由樣品的沸點(diǎn)決定的,,要和待測(cè)物質(zhì)的沸點(diǎn)接近或略高一點(diǎn),,以保證樣品可以汽化。丙烯腈的沸點(diǎn)是77.3℃,,理論上來(lái)講,,進(jìn)樣口溫度設(shè)置在80左右或略高些。但是,,具體什么溫度才是合適的,,我們可以這樣判斷。我們先設(shè)置某溫度為進(jìn)樣口溫度,,進(jìn)樣,,接下來(lái),,我們把進(jìn)樣口溫度再升高一些,再進(jìn)樣,,如果此時(shí),,色譜的峰形較之前更好,則說(shuō)明之前進(jìn)樣口溫度偏低,,反之,,如果峰面積、保留時(shí)間等與之前有較大變化,,特別是有雜峰出現(xiàn)時(shí),,則說(shuō)明先前設(shè)定的溫度過(guò)高,導(dǎo)致樣品分解,。
一般來(lái)講,,色譜峰是近似對(duì)稱(chēng)型正態(tài)曲線(xiàn)分布,峰形偏窄,。
(2)色譜柱溫度:其決定因素主要在于樣品的復(fù)雜程度和進(jìn)樣口溫度,。要求所有物質(zhì)都流出色譜柱,同時(shí),,要保證出峰時(shí)間稍微短一些,,這樣大大節(jié)省了工作時(shí)間。
色譜柱溫度有恒溫和程序升溫兩種方式,。組分簡(jiǎn)單的物質(zhì),,基本采用恒溫。丙烯腈的測(cè)試,,就可以采用恒溫,,柱溫比其沸點(diǎn)低20℃左右。實(shí)際工作中,,我們也會(huì)遇到一些比較復(fù)雜的情況,,需要用到程序升溫。程序升溫原則,,首先確定需要幾階程序升溫,。對(duì)于組分沸點(diǎn)范圍窄,化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似的物質(zhì),,比如苯系物,,可選用一階程序升溫。組分沸點(diǎn)范圍寬,,化學(xué)性質(zhì)差異大,,一般采用N階程序升溫。初溫參考低組分沸點(diǎn),,比沸點(diǎn)Z低組分要低一些,,但一定要高于固定液凝固點(diǎn),。升溫速率,一般在0-10℃/min,,終溫的選擇,,主要根據(jù)固定相、樣品組分的熱穩(wěn)定性和高沸點(diǎn)組分的沸點(diǎn)確定,。同樣的樣品組分,,流出時(shí)的柱溫,在毛細(xì)管柱上的溫度比填充柱低,,毛細(xì)管柱上的溫度一般比樣品的沸點(diǎn)約低50℃,。
(3)檢測(cè)器溫度:首先FID檢測(cè)器不可低于100℃,但是其溫度過(guò)高,,會(huì)影響信號(hào)響應(yīng)和噪聲。樣品需要二硫化碳解吸的,,檢測(cè)器設(shè)置到220℃-250℃之間為好,。因?yàn)槎蚧挤悬c(diǎn)低,極易殘留,,容易污染檢測(cè)器,,所以溫度需要稍微高一些。順帶說(shuō)一句,,用到二硫化碳好買(mǎi)科密歐無(wú)苯型的,,2017年科密歐無(wú)苯二硫化碳停產(chǎn)過(guò)一段時(shí)間,我們當(dāng)時(shí)選擇了其他廠(chǎng)家的,,用了一段時(shí)間后,,基線(xiàn)噪聲特別大,后經(jīng)過(guò)檢查,,發(fā)現(xiàn)收集極被污染,,經(jīng)過(guò)對(duì)收集極的清洗,儀器基線(xiàn)噪聲正常,。
03柱流量設(shè)置
柱流量的大小是和柱內(nèi)徑有關(guān)的,。
毛細(xì)柱柱內(nèi)徑與柱流量:
柱內(nèi)徑 | 流量 |
0.25um | 1-2ml/min |
0.32um | 2-4ml/min |
0.53um | 10-15ml/min |
04其他參數(shù)設(shè)置
(1)分流比
在色譜條件設(shè)置中,有一個(gè)參數(shù)的設(shè)置往往被忽略,,這就是分流比,。分流比指的是分流流量和色譜柱流量之比。我們?yōu)楹我M(jìn)行分流進(jìn)樣,。有如下幾個(gè)原因:
1)防止色譜柱過(guò)載,。色譜柱的內(nèi)徑、膜厚決定了其承受的樣品量,。色譜圖中,,前沿峰就是色譜柱樣品量過(guò)載的一個(gè)提示,;
2)減小色譜峰展寬;
3)避免分流歧視,,提高重現(xiàn)性,。樣品組分在ug/ml以上級(jí)別,基本都要用到分流進(jìn)樣,。分流比的設(shè)置分為兩種,,現(xiàn)在多數(shù)儀器分流比是以EPC控制的,就是直接在工作站進(jìn)行分流比的設(shè)置,;還有一種是通過(guò)手工來(lái)確定分流比的,,這種儀器一般是國(guó)產(chǎn),這個(gè)相對(duì)進(jìn)口儀器,,便捷性低,。
(2)尾吹
尾吹指的是在色譜柱出口處的另一路輔助氣路,引導(dǎo)和促進(jìn)載氣,、樣品分子從色譜柱中流出,,能改善峰形、甚至分離效果,。那么尾吹的流量設(shè)置多少適宜呢,?通常情況,柱內(nèi)載氣和尾吹流量之和為30ml/min,。尾吹流量的測(cè)試同分流比,,根據(jù)儀器不同,有手工測(cè)試和電子控制兩種,。
以上為大家講的內(nèi)容可以讓初學(xué)者快速掌握氣相色譜方法的創(chuàng)建,,有不足之處,望大家指點(diǎn),、交流,。
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