提高氣相色譜靈敏度這樣做
來源：天津譜祥偉業(yè)科技有限公司
2024年03月22日 09:36
目前,，對(duì)提高檢測(cè)靈敏度的研究主要集中在樣品的柱前處理上, 如,，冷柱頭進(jìn)樣技術(shù),、吹掃捕集,、萃取、熱脫附進(jìn)樣技術(shù)等,。 主要是使用溶劑濃縮的方法，溶劑濃縮的目的是不使用分流進(jìn)樣仍然可以得到尖銳的峰形,，惟有如此,，才能獲得更好的靈敏度以及更好的分離度。 第一種是在不分流進(jìn)樣和直接進(jìn)樣時(shí)使用：這種方法需要調(diào)節(jié)柱溫箱,，與前者不同的地方是溶劑和分析化合物必須同時(shí)在進(jìn)樣時(shí)在較冷的色譜柱上冷卻凝結(jié),；這些凝結(jié)的樣品在色譜柱表面形成“樣品泛濫帶”（flooded zone）；當(dāng)溶劑逐漸揮發(fā)時(shí),，樣品泛濫帶的面積就逐漸縮小，“樣品泛濫帶”分析物的濃度就漸漸增加,。等到溶劑揮發(fā)后,，分析物就在很小的柱表面范圍上凝結(jié)。第二種是當(dāng)不分流進(jìn)樣時(shí),，液體的樣品揮發(fā)后,，在較冷的色譜柱上冷卻凝結(jié)：載氣的體積比液體大很多，所以,，當(dāng)樣品冷凝結(jié)時(shí),，樣品就濃縮在色譜柱的一個(gè)小范圍內(nèi)。所以說不論哪種方法,，分析物或是溶劑和分析物必須在柱子的小面積上凝結(jié),。色譜柱的初始柱溫，溶劑的揮發(fā)性,，還有就是色譜柱固定相的比例,。 1.基本是最容易也是最快做到的方法，一般說來初始溫度愈低的話,，分析物凝結(jié)的愈好,。2.建議初始溫度最好設(shè)在比最快出峰分析物的沸點(diǎn)低攝氏50度左右，溫度保持的時(shí)間最好就是非分流的保持時(shí)間,。 愈低的固定相比例,，意味著越厚的膜厚，膜越厚樣品和溶劑越容易溶解在固定相,。要改變此因素,，也只能試試不同的柱子,。這是當(dāng)改變初始溫度不可能達(dá)到的時(shí)候使用的方法。 大部分時(shí)候,，樣品本身沒法改變,，但是，可以使用不同的溶劑以增加其效果,，例如,，溶劑的沸點(diǎn)與初始溫度的差別愈大愈好，例如,，柱溫初始溫度是攝氏30度時(shí),，樣品使用的溶劑是乙酸乙酯（沸點(diǎn)攝氏77.1度）會(huì)比使用二氯甲烷溶劑好（沸點(diǎn)攝氏39度）。 氣相色譜分析實(shí)驗(yàn)中,，如何提高FID的靈敏度?靈敏度可以反映一臺(tái)儀器對(duì)待測(cè)組分響應(yīng)值的大小，與信噪比或檢測(cè)限結(jié)合可評(píng)價(jià)一臺(tái)儀器的綜合性能指標(biāo),。在相同檢測(cè)限下,，儀器的靈敏度越高，儀器性能越好,。那么如何提高FID的靈敏度呢? 靈敏度：單位物質(zhì)量通過檢測(cè)器時(shí)，產(chǎn)生的電信號(hào)大小稱為檢測(cè)器對(duì)該物質(zhì)的靈敏度,。以響應(yīng)信號(hào)(R)為縱坐標(biāo),，進(jìn)樣量(Q)為橫坐標(biāo)作圖，可得到通過原點(diǎn)的直線,，該直線的斜率就是檢測(cè)器的靈敏度,，以S表示：S＝△R/△Q 影響FID靈敏度的因素：可以分為FID內(nèi)因(硬件方面)與外因(操作方面)。FID硬件方面的因素包括噴嘴孔徑的大小,、收集極與極化極間的位置,、極化極與噴嘴的相互位置等；操作方面的影響因素包括氮?dú)猓瘹錃?N2／H2)流量比,、放大器輸入電阻的大小及輸出電路衰減值,、進(jìn)樣口、色譜柱,、氣路和FID噴嘴的清潔度等,； 因?yàn)镕ID硬件方面對(duì)靈敏度的影響,，在色譜儀出廠時(shí)已經(jīng)基本確定,，對(duì)于操作者而言，已經(jīng)不能改變,。下面主要從操作方面介紹如何提高FID的靈敏度,。①氮?dú)猓瘹錃?N2／H2)流量比N2／H2流量比會(huì)明顯影響靈敏度：各生產(chǎn)廠家的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同,，N2／H2比最佳值也不同，可用實(shí)驗(yàn)來確定,，一般情況下,，N2流量比H2流量大些，一般N2：H2是(1：1.5)～(1：1)范圍為宜,。若噴嘴孔徑為φ0.4mm,，載氣流量可在20～30mL／min；若噴嘴孔徑為φ6mm以上,，流量可在40~50mL／min左右為佳,。其中，毛細(xì)管色譜的尾吹氣,，除了減少組分的柱后擴(kuò)散效應(yīng)外,，另一個(gè)主要作用是保證最佳N2／H2比，用來保證最佳靈敏度,。 空氣流量小于200mL／min時(shí),，流量大小對(duì)靈敏度有一定影響，一般大于250mL／min條件下,，空氣流量對(duì)檢測(cè)器靈敏度有很大的影響,。 ③放大器輸入電阻與輸出電路衰減值放大器輸入電阻與輸出電路衰減：放大器輸入電阻的大小決定放大器的電流放大倍數(shù)，影響FID靈敏度,，輸入電阻大，靈敏度高,，但噪聲會(huì)增大,，在調(diào)節(jié)放大器輸入電阻大小時(shí)，要兼顧儀器的信噪比,。放大器的輸出電路衰減值,，有1／10、1／25,、l／S0,，各生產(chǎn)廠家不同，內(nèi)衰減比例也不同,，改變或調(diào)節(jié)內(nèi)衰減,，也可改變FID靈敏度。如瓦里安公司的FID的靈敏度,，可設(shè)定為9,、10、11,、12,。數(shù)字愈大代表靈敏度愈佳,，數(shù)值差1代表信號(hào)以10倍增減。當(dāng)然,，前提是要保證放大器基線穩(wěn)定,。 ④進(jìn)樣口、色譜柱,、氣路和F1D噴嘴的清潔度：進(jìn)樣口,、氣路或FID噴嘴污染，都會(huì)導(dǎo)致FID的靈敏度下降,，因此在使用過程中需要保持進(jìn)樣口,、色譜柱、FID噴嘴和氣路的清潔,，定期更換進(jìn)樣墊,、襯管和石英棉，同時(shí)對(duì)FID進(jìn)行清洗,。在采用HP-PONA色譜柱和FID對(duì)C1～C8烴類進(jìn)行定性定量分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)在相同組分同樣進(jìn)樣量下,，同種物質(zhì)的峰面積僅為原來的80％,，通過對(duì)色譜線路進(jìn)行試漏，排除了管路漏氣的因素,，說明物質(zhì)峰面積的下降應(yīng)該是儀器的靈敏度減低了80％,。 ※對(duì)色譜所用載氣氮?dú)狻錃?、空氣和尾吹氣氮?dú)膺M(jìn)行了檢測(cè)后,，發(fā)現(xiàn)尾吹氮?dú)獗魂P(guān)閉。采用毛細(xì)管柱時(shí)所用載氣(氮?dú)?的流量?jī)H為5mL／min,，而氫氣的流量為40mL／min,，氮?dú)馀c氫氣比例嚴(yán)重失調(diào)所致。把尾吹氣氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥設(shè)定到原來位置后,，再進(jìn)行測(cè)定,，該物質(zhì)的色譜峰面積恢復(fù)了正常。 GC出廠后它的靈敏度基本上是固定了,，我們所能做到的是發(fā)揮出它固有的性能:1.優(yōu)化H2和Air的比例,，使樣品充分離子化；2.優(yōu)化尾吹氣流量(25~35mL/min),，在改善分辨率的同時(shí),，使峰變窄變高，也相當(dāng)于改善了靈敏度,；3.保持進(jìn)樣口,，F(xiàn)ID 噴嘴和氣路的清潔,，定期更換進(jìn)樣墊、襯管和石英棉,；4.用高純度的氣(載氣,、H2、Air和尾吹氣),，也能使噪音變小,，靈敏度也就增加了；5.用Low Bleeding的毛細(xì)柱,，也能使噪音變小,，靈敏度也就相應(yīng)增加了。
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