如何理解氣相色譜的不分流進(jìn)樣
閱讀:1406 發(fā)布時間:2021-6-17
如何理解氣相色譜的不分流進(jìn)樣
在解釋這些問題之前,首先從毛細(xì)柱進(jìn)樣口的結(jié)構(gòu)談起,。
1 毛細(xì)柱進(jìn)樣口的基本結(jié)構(gòu)
對于毛細(xì)柱進(jìn)樣口,,其主要包括三部分氣體流量控制:載氣流量,、分流流量和隔墊吹掃流量。
載氣的作用是以一定的流速將氣體樣品或經(jīng)氣化后的樣品帶入色譜柱進(jìn)行分離,;分流的作用是將氣化后的樣品按照一定比例排出進(jìn)樣口,;隔墊吹掃的作用主要是消除進(jìn)樣時可能帶入的雜質(zhì)和消除進(jìn)樣口密封墊在高溫時釋放出的雜質(zhì)。一般而言,,載氣,、分流和隔墊吹掃的相對位置為:隔墊吹掃在最上方,載氣在中間,,分流管路在最下方,。
2 毛細(xì)柱進(jìn)樣口的分流模式
對于毛細(xì)柱進(jìn)樣口,,分流進(jìn)樣模式是其基本功能。對于分流進(jìn)樣模式,,在進(jìn)樣期間,,液體樣品進(jìn)入進(jìn)樣口后迅速氣化。在載氣的推動下,,少量樣品進(jìn)入色譜柱,,大部分樣品從分流出口排出。進(jìn)入色譜柱的樣品和分流出口排出的樣品的比例可以通過調(diào)節(jié)色譜柱流量和分流流量的比例來控制,。一般將分流流量和色譜柱流量的比稱之為分流比,。下圖為實現(xiàn)毛細(xì)柱進(jìn)樣口分流功能部件的示意圖及實例圖:
分流進(jìn)樣主要用于高濃度樣品分析,大部分樣品從分流出口排出,。它也用于不能稀釋的樣品,。
對于分流進(jìn)樣模式,其流量的關(guān)鍵點是:在儀器正常工作的任何時刻,,包括進(jìn)樣前,、進(jìn)樣瞬間和進(jìn)樣后任意時刻,分流調(diào)節(jié)閥保持開啟,,且分流比保持不變,。
說明:
1)本段描述不考慮存在“載氣節(jié)省”特殊功能的情況;
2)本段描述強調(diào)分流比保持不變,,而不是分流流量或柱流量保持不變,。如果儀器進(jìn)樣口采用恒定流量控制模式,,那么柱流量,、分流流量和分流比均保持不變;如果儀器進(jìn)樣口采用恒定壓力(柱前壓)控制模式,,在進(jìn)行程序升溫的分析中,,柱流量和分流流量會隨柱箱溫度的升高而改變,但是分流比(分流流量/柱流量)不會改變,。
3 毛細(xì)柱進(jìn)樣口的不分流模式
對于當(dāng)前的多數(shù)儀器廠家而言,,其氣相色譜儀器均可以實現(xiàn)毛細(xì)柱進(jìn)樣口的不分流進(jìn)樣(也稱之為無分流進(jìn)樣),能夠進(jìn)行分流進(jìn)樣和不分流進(jìn)樣兩種模式的毛細(xì)柱進(jìn)樣口也被稱之為分流/不分流進(jìn)樣口,。不同廠家實現(xiàn)不分流進(jìn)樣模式的氣路控制方式略有不同,,具體可以參見公眾號往期文章,點擊鏈接查看詳細(xì)內(nèi)容:第28篇 毛細(xì)柱進(jìn)樣口的分流進(jìn)樣和不分流進(jìn)樣,。
3.1 字面意義的不分流進(jìn)樣
從不分流進(jìn)樣的字面意義上來講,,不分流進(jìn)樣指的是將毛細(xì)柱進(jìn)樣口的分流出口(分流調(diào)節(jié)閥)在整個分析過程中*關(guān)閉,讓樣品全部進(jìn)入色譜柱,;此種情況下,,樣品*進(jìn)入色譜柱,,靈敏度較高并且可以消除分流歧視現(xiàn)象(分流歧視:指假設(shè)設(shè)置分流比10:1,但是由于進(jìn)樣口設(shè)計原因和樣品性質(zhì),,導(dǎo)致實際組分的分流狀況并不*是10:1,,且不同組分有所不同)。
該種字面意義上的不分流進(jìn)樣會帶來一些問題,,主要是樣品初始譜帶較寬(樣品汽化后的體積相對于載氣流速較大),。由于樣品中的絕大多數(shù)都是溶劑,氣化后會充滿整個毛細(xì)柱進(jìn)樣口內(nèi)部的襯管,,不可能瞬間進(jìn)入色譜柱,,會導(dǎo)致溶劑峰嚴(yán)重拖尾,影響溶劑峰之后臨近的組分,。分流進(jìn)樣由于將樣品按照一定比例分流,,會大大改觀此種現(xiàn)象。
目前字面意義的不分流進(jìn)樣一般稱之為*不分流進(jìn)樣或者直接進(jìn)樣,。
3.2 不分流進(jìn)樣的改進(jìn)-瞬間不分流進(jìn)樣
為了避免上述拖尾情況,,目前的多數(shù)文獻(xiàn)所稱的不分流進(jìn)樣指的是瞬間不分流進(jìn)樣。其工作過程是:
1)在進(jìn)樣開始時,,毛細(xì)柱進(jìn)樣口的分流出口(分流調(diào)節(jié)閥)*關(guān)閉,;
2)液體樣品進(jìn)入進(jìn)樣口后迅速氣化,由于此時保持分流出口關(guān)閉,,絕大部分的樣品進(jìn)入色譜柱,;
3)在進(jìn)樣后的指定時間,分流出口(分流調(diào)節(jié)閥)打開,,此時從分流出口吹出襯管中剩余的樣品(絕大部分是溶劑,,少量的樣品組份);
4)分流狀態(tài)(即:分流出口(分流調(diào)節(jié)閥)打開)保持到分析過程結(jié)束,;
5)分析過程結(jié)束之后,,分流狀態(tài)(即:分流出口(分流調(diào)節(jié)閥)打開)可繼續(xù)保持到下一次進(jìn)樣開始。
上述在進(jìn)樣后的指定時間打開分流閥,,該時間長度一般在30s-80s之間,,文獻(xiàn)報道多采用0.75min,通??梢员WC95%以上的樣品進(jìn)入色譜柱,;該時間長度也可以同時實驗方法進(jìn)行優(yōu)化。
打開分流調(diào)節(jié)閥的時間長度一般稱之為吹掃時間(安捷倫科技)或者進(jìn)樣時間(島津),;打開分流調(diào)節(jié)閥之后分流出口的流量一般稱之為吹掃流量或者分流流量(或者通過分流比描述),。