氣相色譜儀的應(yīng)用越來越廣泛,且在氣相色譜儀的分析中,重復(fù)性是一個(gè)非常重要的參數(shù),良好的儀器重復(fù)性意味著定量與定性的與否,直接關(guān)系到分析的品質(zhì)。
在氣相色譜儀器的使用過程中,我們首先盡量要求儀器的維護(hù)和安裝使用按照說明書和廠家的要求進(jìn)行,在拆裝和維護(hù)儀器之后能夠原樣恢復(fù),使儀器的密封性等具有,典型的例子是可以正確的安裝石墨墊、"O"型圈等;其次,盡可能的希望分析人員是一位使用氣相色譜儀的熟手——主要的是可以熟練的進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)樣,假如不能這一點(diǎn),建議分析人員多進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)樣的練習(xí);再者,如果實(shí)驗(yàn)室的資金允許,可以購(gòu)置液體自動(dòng)進(jìn)樣器等設(shè)備,這樣可以排除人工的影響,提高分析過程的重復(fù)性。
然而,實(shí)際的情況是,解決了以上問題,重復(fù)性在很多情況下仍然是困擾實(shí)驗(yàn)室分析人員的一大難題。下文將介紹襯管對(duì)氣相色譜分析重復(fù)性可能造成的影響。
襯管是氣相色譜儀毛細(xì)管進(jìn)樣口的重要組成部分,其作用在于幫助樣品揮發(fā),捕集高沸點(diǎn)、不易揮發(fā)物質(zhì)和雜質(zhì),保護(hù)色譜柱以及提供分流隔離通道等作用。
一般而言,當(dāng)采用不分流進(jìn)樣時(shí),由于樣品在不分流襯管中滯留時(shí)間(越短越好),取決于襯管的形狀,氣體速度,樣品汽化的時(shí)間,所以通常不分流襯管被設(shè)計(jì)成直管,另外還有錐型設(shè)計(jì),把樣品聚集到色譜柱頭,減少與樣品口金屬的接觸(底部錐形),或限制樣品反沖(頂部錐形);當(dāng)采用分流進(jìn)樣時(shí),樣品需要經(jīng)過一個(gè)混合腔和彎曲的流路,以到達(dá)分流點(diǎn)之前能夠全部蒸發(fā)并均勻化樣品蒸汽。
襯管的外徑
(1)較大外徑襯管的緊密匹配可以改善被分析物的回收率,且限制樣品遷移到進(jìn)樣口的金屬表面,適合不分流進(jìn)樣。
?。?)外徑較小的襯管對(duì)進(jìn)樣口的載氣和分流氣流的阻力較小,適合分流進(jìn)樣。
襯管的內(nèi)徑
合適的襯管內(nèi)徑?jīng)Q定了襯管的容積,可以防止因樣品汽化后膨脹體積大于襯管容積導(dǎo)致反灌,防止樣品進(jìn)入隔墊吹掃氣流和分流襯管而損失。(當(dāng)然,此項(xiàng)和進(jìn)樣量、進(jìn)樣針也密切相關(guān))
襯管的脫活
襯管上的活性中心會(huì)吸附樣品甚至催化樣品分解,從而造成色譜峰拖尾、靈敏度降低和重復(fù)性變差。因此盡量選用脫活/硅烷化的襯管。但是在使用的過程中,即使使用脫活的襯管,其結(jié)果也不能——有些溶劑可以溶解硅烷化層,進(jìn)樣針可能劃破襯管內(nèi)壁表面的硅烷化層。
玻璃棉/玻璃毛
我們談到襯管中玻璃棉/玻璃毛的作用,一般會(huì)說是使樣品汽化——從原理來講,是增大了汽化的面積。
玻璃棉/玻璃毛在襯管中起到的作用可以分為以下幾種:
?。?)傳熱
玻璃棉的蓬松結(jié)構(gòu)增加了傳導(dǎo)熱量的面積,對(duì)于液體樣品而言,其汽化所需要的熱量通過與玻璃棉接觸而迅速獲得,使樣品快速蒸發(fā)。此種情況下,玻璃棉一般位于襯管的中部,進(jìn)樣時(shí),進(jìn)樣針的針尖在玻璃棉上方(1-2)mm處。
(2)混合
在①的基礎(chǔ)上,低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)樣品可以迅速汽化,在載氣作用下混合均勻,減小了分流歧視。此種作用下,進(jìn)樣時(shí),進(jìn)樣針的針尖在玻璃棉上方(1-2)mm處,玻璃棉的位置應(yīng)當(dāng)根據(jù)進(jìn)樣針針尖的長(zhǎng)度(1μL或者10μL)進(jìn)行調(diào)整。
?。?)捕集
玻璃棉可以捕集進(jìn)樣墊碎屑、不易揮發(fā)物質(zhì)和雜質(zhì)等。此種情況下,只要玻璃棉的位置只需要在針尖之下即可。
(4)聚焦
目前也有聚焦型的襯管,后需要說明的部分是:
?、偃绻枰b填玻璃棉,請(qǐng)根據(jù)自己的實(shí)際需求選擇玻璃棉裝填的位置和選擇進(jìn)樣針的類型;
?、趯?duì)于酚類、有機(jī)酸、農(nóng)藥、濫用藥品、活性極性化合物、熱不穩(wěn)定性化合物,不建議使用帶玻棉毛的襯管——因?yàn)椴A蘅赡艽呋浞纸饣蛘弋a(chǎn)生不可逆的吸附。
襯管對(duì)重復(fù)性的影響
在實(shí)際的分析過程中,為襯管加裝玻璃棉可以有效地改善樣品分析的重復(fù)性;但是需要注意的是,對(duì)于酚類、有機(jī)酸、農(nóng)藥、濫用藥品、活性極性化合物、熱不穩(wěn)定性化合物,不建議使用帶玻棉毛的襯管;同時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)襯管的使用做好記錄,定時(shí)更換襯管或者玻璃棉。
在氣相色譜儀器的使用過程中,我們首先盡量要求儀器的維護(hù)和安裝使用按照說明書和廠家的要求進(jìn)行,在拆裝和維護(hù)儀器之后能夠原樣恢復(fù),使儀器的密封性等具有,典型的例子是可以正確的安裝石墨墊、"O"型圈等;其次,盡可能的希望分析人員是一位使用氣相色譜儀的熟手——主要的是可以熟練的進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)樣,假如不能這一點(diǎn),建議分析人員多進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)樣的練習(xí);再者,如果實(shí)驗(yàn)室的資金允許,可以購(gòu)置液體自動(dòng)進(jìn)樣器等設(shè)備,這樣可以排除人工的影響,提高分析過程的重復(fù)性。
然而,實(shí)際的情況是,解決了以上問題,重復(fù)性在很多情況下仍然是困擾實(shí)驗(yàn)室分析人員的一大難題。下文將介紹襯管對(duì)氣相色譜分析重復(fù)性可能造成的影響。
襯管是氣相色譜儀毛細(xì)管進(jìn)樣口的重要組成部分,其作用在于幫助樣品揮發(fā),捕集高沸點(diǎn)、不易揮發(fā)物質(zhì)和雜質(zhì),保護(hù)色譜柱以及提供分流隔離通道等作用。
一般而言,當(dāng)采用不分流進(jìn)樣時(shí),由于樣品在不分流襯管中滯留時(shí)間(越短越好),取決于襯管的形狀,氣體速度,樣品汽化的時(shí)間,所以通常不分流襯管被設(shè)計(jì)成直管,另外還有錐型設(shè)計(jì),把樣品聚集到色譜柱頭,減少與樣品口金屬的接觸(底部錐形),或限制樣品反沖(頂部錐形);當(dāng)采用分流進(jìn)樣時(shí),樣品需要經(jīng)過一個(gè)混合腔和彎曲的流路,以到達(dá)分流點(diǎn)之前能夠全部蒸發(fā)并均勻化樣品蒸汽。
襯管的外徑
(1)較大外徑襯管的緊密匹配可以改善被分析物的回收率,且限制樣品遷移到進(jìn)樣口的金屬表面,適合不分流進(jìn)樣。
?。?)外徑較小的襯管對(duì)進(jìn)樣口的載氣和分流氣流的阻力較小,適合分流進(jìn)樣。
襯管的內(nèi)徑
合適的襯管內(nèi)徑?jīng)Q定了襯管的容積,可以防止因樣品汽化后膨脹體積大于襯管容積導(dǎo)致反灌,防止樣品進(jìn)入隔墊吹掃氣流和分流襯管而損失。(當(dāng)然,此項(xiàng)和進(jìn)樣量、進(jìn)樣針也密切相關(guān))
襯管的脫活
襯管上的活性中心會(huì)吸附樣品甚至催化樣品分解,從而造成色譜峰拖尾、靈敏度降低和重復(fù)性變差。因此盡量選用脫活/硅烷化的襯管。但是在使用的過程中,即使使用脫活的襯管,其結(jié)果也不能——有些溶劑可以溶解硅烷化層,進(jìn)樣針可能劃破襯管內(nèi)壁表面的硅烷化層。
玻璃棉/玻璃毛
我們談到襯管中玻璃棉/玻璃毛的作用,一般會(huì)說是使樣品汽化——從原理來講,是增大了汽化的面積。
玻璃棉/玻璃毛在襯管中起到的作用可以分為以下幾種:
?。?)傳熱
玻璃棉的蓬松結(jié)構(gòu)增加了傳導(dǎo)熱量的面積,對(duì)于液體樣品而言,其汽化所需要的熱量通過與玻璃棉接觸而迅速獲得,使樣品快速蒸發(fā)。此種情況下,玻璃棉一般位于襯管的中部,進(jìn)樣時(shí),進(jìn)樣針的針尖在玻璃棉上方(1-2)mm處。
(2)混合
在①的基礎(chǔ)上,低沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)樣品可以迅速汽化,在載氣作用下混合均勻,減小了分流歧視。此種作用下,進(jìn)樣時(shí),進(jìn)樣針的針尖在玻璃棉上方(1-2)mm處,玻璃棉的位置應(yīng)當(dāng)根據(jù)進(jìn)樣針針尖的長(zhǎng)度(1μL或者10μL)進(jìn)行調(diào)整。
?。?)捕集
玻璃棉可以捕集進(jìn)樣墊碎屑、不易揮發(fā)物質(zhì)和雜質(zhì)等。此種情況下,只要玻璃棉的位置只需要在針尖之下即可。
(4)聚焦
目前也有聚焦型的襯管,后需要說明的部分是:
?、偃绻枰b填玻璃棉,請(qǐng)根據(jù)自己的實(shí)際需求選擇玻璃棉裝填的位置和選擇進(jìn)樣針的類型;
?、趯?duì)于酚類、有機(jī)酸、農(nóng)藥、濫用藥品、活性極性化合物、熱不穩(wěn)定性化合物,不建議使用帶玻棉毛的襯管——因?yàn)椴A蘅赡艽呋浞纸饣蛘弋a(chǎn)生不可逆的吸附。
襯管對(duì)重復(fù)性的影響
在實(shí)際的分析過程中,為襯管加裝玻璃棉可以有效地改善樣品分析的重復(fù)性;但是需要注意的是,對(duì)于酚類、有機(jī)酸、農(nóng)藥、濫用藥品、活性極性化合物、熱不穩(wěn)定性化合物,不建議使用帶玻棉毛的襯管;同時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)襯管的使用做好記錄,定時(shí)更換襯管或者玻璃棉。
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