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氣相色譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)（九）

山東朱氏藥業(yè)集團(tuán)有限公司2022/10/21 23:02:42

4、襯管形狀：

（1）毛細(xì)管柱分流進(jìn)樣的襯管一般不用直通式，襯管內(nèi)有縮徑結(jié)構(gòu)、燒結(jié)玻璃粉、玻璃棉或石英玻璃棉等。這主要是為了增大與樣品接觸的表面積，加快氣化速度，減小分流歧視。同時(shí)能防止不揮發(fā)性組分和機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入色譜柱，保護(hù)色譜柱不被污染。

（2）毛細(xì)管柱不分流進(jìn)樣的襯管*好采用直通式。這主要是為了使樣品在氣化室中盡可能少稀釋?zhuān)瑴p小初始譜帶寬度。襯管容積小些有利，一般為0.25～1mL。

（3）冷柱上進(jìn)樣不用襯管，采用保留間隙管。

（4）采用自動(dòng)進(jìn)樣時(shí)，因進(jìn)樣速度快，樣品揮發(fā)快，一般采用容積大的直通式襯管。

5、襯管容積：

襯管容積是影響定性和定量分析結(jié)果的重要參數(shù)之一，基本要求是襯管容積至少等于樣品和溶劑氣化后的體積。如果襯管容積太小，進(jìn)樣時(shí)柱前壓會(huì)突然升高，引起樣品倒灌。如果襯管容積太大，會(huì)使樣品初始譜帶展寬，產(chǎn)生柱外效應(yīng)。

常用樣品溶劑氣化膨脹后的體積：

條件：進(jìn)樣體積1μL，氣化溫度250℃，柱前壓0.14 MPa

（1）異辛烷：110μL

（2）正己烷：140μL

（3）甲苯：170μL

（4）乙酸乙脂：185μL

（5）丙酮：245μL

（6）二氯甲烷：285μL

（7）二硫化碳：300μL

（8）乙氰：350μL

（9）甲醇：450μL

（10）水：1010μL

6、襯管填充物：

玻璃襯管中填充石英玻璃棉的目的是使樣品混合物均勻，充分氣化，防止不揮發(fā)性組分和機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入色譜柱。

（1）石英玻璃棉填充量：

1）分流進(jìn)樣襯管填充量較大，不分流進(jìn)樣和大口徑毛細(xì)管柱直接進(jìn)樣約為分流進(jìn)樣的1/5，直接進(jìn)樣一般不用填充。

2）高吸附性樣品如農(nóng)藥，少填會(huì)得到更好的分析效果。

3）樣品中含有非揮發(fā)性化合物或某些特殊樣品，減少或改變填充量可能分析效果更佳。

4）對(duì)于高氣化熱的溶劑如水，適當(dāng)增加填充量會(huì)得到更好的分析效果。

5）石英玻璃棉填充應(yīng)均勻，不宜太緊，也不宜太松。

（2）石英玻璃棉填充位置：

一般位于注射針尖下方1～2mm左右，太遠(yuǎn)太近都會(huì)使分析結(jié)果重復(fù)性差。

（3）襯管和石英玻璃棉的硅烷化：

雖然玻璃襯管的金屬活性小，但其內(nèi)表面仍有活性點(diǎn)，石英玻璃棉也存在活性點(diǎn)，對(duì)于某些樣品特別是農(nóng)藥，為了減少吸附性和分解，需進(jìn)行硅烷化處理。進(jìn)樣器在高溫操作時(shí)，硅烷化處理的有效作用只有幾天，應(yīng)及時(shí)更換硅烷化襯管和石英玻璃棉，否則要重新硅烷化。

常用硅烷化方法是二甲基氯硅烷化。

1）襯管或石英玻璃棉用丙酮等清洗，涼干后在5％正己烷溶液中浸泡12h左右。

2）取出浸泡后的襯管或石英玻璃棉，立即用甲醇清洗2～3次，然后在甲醇中浸泡1h左右。

3）從甲醇中取出涼干后，與二甲基氯硅烷一起在干燥條件下保存。

7、襯管密封：

玻璃襯管常用密封材料是耐溫硅橡膠和石墨。襯管上端的“O”形硅膠密封圈用一段時(shí)間后，會(huì)形成載氣旁路（分流、柱流量），使峰忽大忽小，造成無(wú)法定量。因此，除**襯管初裝時(shí)的密封性外，還要及時(shí)檢漏和更換。當(dāng)進(jìn)樣口溫度超過(guò)400℃時(shí)，zui好采用石墨密封圈。使用石墨密封圈時(shí)，密封圈尺寸規(guī)格要和襯管相匹配，否則極易漏氣。

氟橡膠密封性比石墨好，但長(zhǎng)期在高溫下工作，容易漏氣，壽命較短。

8、襯管清洗：

襯管使用一段時(shí)間后，襯管中的石墨墊粉末會(huì)附著溶劑，襯管中的石英玻璃棉會(huì)沾有隔墊碎片，需要進(jìn)行清洗。清洗前一定先除去原有石英玻璃棉。清洗后應(yīng)避免用手觸摸，以防油脂污染。清洗方法主要有：

（1）用蘸有溶劑（視樣品情況選用溶劑）的紗布擦洗襯管內(nèi)壁，若襯管內(nèi)壁污垢較多，將襯管有污垢部分浸入溶劑中數(shù)小時(shí)后，再反復(fù)擦洗直至干凈。清洗后的襯管涼干后，填充石英玻璃棉，在250℃恒溫箱中烘干。

（2）熱酸氧化除污。

（3）在火焰中加熱到500℃，除去有機(jī)殘留物。

9、襯管引起的故障：

（1）樣品歧視。

（2）樣品可能分解。

（3）樣品倒灌：

1）大體積進(jìn)樣時(shí)氣化溫度太高。

2）進(jìn)樣量太大。

3）襯管容積小。

（4）定量重復(fù)性差。

（5）峰形畸變。

（6）引起鬼峰。

10、使用注意事項(xiàng)：

（1）對(duì)于分流進(jìn)樣和大體積進(jìn)樣，進(jìn)樣量一般大于1μL或更大，襯管容積應(yīng)大于800μL或更大。對(duì)于快速分析（100μm小直徑柱）、頂空進(jìn)樣和熱解析進(jìn)樣等，襯管容積應(yīng)適當(dāng)減小。

（2）更換襯管時(shí)，安裝位置要重現(xiàn)。

（3）當(dāng)峰出現(xiàn)拖尾、定量重復(fù)性變差或檢測(cè)器靈敏度明顯減小時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換去活襯管或?qū)σr管進(jìn)行再去活處理。

（4）對(duì)于“臟”樣品，建議襯管每天更換一次。干凈樣品視情況而定。襯管一般可一個(gè)月更換一次。

（5）襯管內(nèi)填石英玻璃棉不適合分析酚類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)、農(nóng)藥類(lèi)、胺類(lèi)、性極性化合物和熱不穩(wěn)定性化合物等。

（6）為防止注射針頭進(jìn)樣時(shí)穿過(guò)石英玻璃棉，可在針頭上裝一個(gè)或幾個(gè)隔墊。

（7）為防止在襯管中石英玻璃棉位置改變，一定要在柱前壓降至零時(shí)更換隔墊和毛細(xì)管柱。

（8）襯管破碎后，應(yīng)從柱箱內(nèi)拆去毛細(xì)管柱、柱接頭與氣化室連接插件后，才能清除氣化室中的襯管玻璃碎片。清除時(shí)玻璃碎片一定要清除干凈，否則再裝襯管時(shí)，密封面容易造成損傷而漏氣。

（9）新樣品分析前應(yīng)考慮：

1）襯管規(guī)格和形狀。

2）是否填充石英玻璃棉。

3）是否要硅烷化。

4）已安裝好襯管要復(fù)查密封性。

5）襯管是否破碎。

6）石英玻璃棉位置是否已改變。

7）注射針插入深度。

8）襯管和石英玻璃棉是否更換或重新硅烷化等。

（10）襯管引起重復(fù)性差的主要原因：

1）石英玻璃棉填充不當(dāng)。

2）硅烷化作用失效。

3）進(jìn)樣量大可能出現(xiàn)樣品氣化后倒灌。

4）填充的固體吸附劑或固定相不能正常發(fā)揮作用。

六、進(jìn)樣器死體積：

對(duì)于填充柱，進(jìn)樣器死體積可以忽略。

對(duì)于毛細(xì)管柱，進(jìn)樣器死體積對(duì)峰展寬的影響不能忽略，應(yīng)盡量減小進(jìn)樣量，適當(dāng)提高氣化溫度，增大載氣流量和分流比（若靈敏度允許）。若仍不能滿足要求，只能考慮**聚焦（濃縮）技術(shù)，如程序升溫、溶劑聚焦即毛細(xì)管柱不分流進(jìn)樣的柱溶劑效應(yīng)和冷阱聚焦即用致冷劑實(shí)現(xiàn)低溫（比樣品沸點(diǎn)低150℃左右）濃縮。

七、液體微量注射器：

氣相色譜儀分析中，液體微量注射器進(jìn)樣對(duì)定性和定量重現(xiàn)性影響因素是多方面的，如進(jìn)樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)和材質(zhì)、樣品中的雜質(zhì)濃度和組分的理化性質(zhì)、進(jìn)樣條件（氣化溫度、載氣流量、隔墊吹掃氣流量、襯管和隔墊老化等）、注射器規(guī)格、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量、正確使用和保養(yǎng)、進(jìn)樣技巧（注射器取樣方法、注射針的插入深度和拔出時(shí)間）等。

1、進(jìn)樣前考慮：

（1）進(jìn)樣速度：

進(jìn)樣速度依賴(lài)于樣品類(lèi)型、色譜柱類(lèi)型、加熱方式、氣化室結(jié)構(gòu)、載氣流量、襯管類(lèi)型和分析要求等。若組分的揮發(fā)性大或峰寬小，注射速度應(yīng)盡量快。如果注射時(shí)間超過(guò)峰寬，峰將加寬、拖尾和分離變差。若組分沸點(diǎn)高或保留時(shí)間長(zhǎng)，進(jìn)樣速度顯得不太重要。

（2）注射針插入深度：

進(jìn)樣器結(jié)構(gòu)不同，注射針插入深度不同。

冷柱上進(jìn)樣時(shí)針尖必須插到柱頭，一般氣化室針尖必須插到有效加熱區(qū)或襯管的內(nèi)填充物上方1～2mm處，才有利于樣品的瞬時(shí)氣化和以“塞子”進(jìn)入色譜柱。每次插入深度應(yīng)相同。

（3）隔墊松緊：

隔墊過(guò)緊有利于密封但進(jìn)樣困難，不易重復(fù)，隔墊壽命短。實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)根據(jù)柱前壓大小適當(dāng)調(diào)節(jié)松緊，以**撥針不漏氣為準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)表明，某些情況下注入樣品后在進(jìn)樣口停留幾*，有利于隔墊較松時(shí)進(jìn)樣的重復(fù)性。

2、進(jìn)樣方法：

（1）一般進(jìn)樣方法：

1）吸取樣品前，先用溶劑清洗3～5次，進(jìn)樣前再用樣品清洗3～5次。

2）對(duì)于10μL以上注射器，吸取樣品時(shí)要注意有無(wú)氣泡。

3）注入GC前，把蘸在針頭的多余樣品用濾紙擦去。

4）注射時(shí)不要邊扎邊推注射桿，當(dāng)針**插入氣化室后，進(jìn)樣并敏捷拔出注射針。

（2）空氣夾心取樣進(jìn)樣法：

死體積10μL以上的微量注射器吸入樣品后，通常在針頭殘留零點(diǎn)幾微升的樣品，在此狀態(tài)下注入高溫氣化室時(shí)，針頭部分的樣品會(huì)先氣化進(jìn)入色譜柱，再是其余的樣品，這近乎打兩次針（兩次進(jìn)樣）。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，可采用空氣夾心取樣進(jìn)樣，即在取樣前，注射器先吸取一定量的空氣，然后吸取一定量的液體樣品，再吸取一段空氣后進(jìn)樣。采用這種方法吸取的樣品夾在兩個(gè)空氣柱之間。

（3）空氣溶劑夾心取樣進(jìn)樣法（溶劑閃蒸進(jìn)樣法）：

具有高沸點(diǎn)組分的樣品進(jìn)樣注入后，注射針內(nèi)會(huì)有殘留現(xiàn)象，這樣進(jìn)入色譜柱的樣品組成與原樣品組成不同。一般來(lái)說(shuō)，低沸點(diǎn)組分進(jìn)入色譜柱的量相對(duì)多，高沸點(diǎn)組分定量值變小。為防止進(jìn)樣歧視，可采用空氣溶劑夾心取樣進(jìn)樣，即在取樣前，注射器先吸取1μL溶劑和0.5μL空氣，然后吸取一定量的液體樣品，再吸取一段空氣后進(jìn)樣。采用這種方法吸取的樣品，可確保**注入GC，注射針內(nèi)不會(huì)有殘留現(xiàn)象。

3、使用注意事項(xiàng)：

（1）注射樣品量在注射器量程的2/3左右為佳。

（2）注射器量程的校正方法有汞稱(chēng)重法和比較法等。

（3）注射器量程校正比較困難，為了減小進(jìn)樣量誤差的影響，應(yīng)采用內(nèi)標(biāo)法定量，盡可能采用同一支注射器進(jìn)樣。

（4）注射器有一定壽命（主要指抽取次數(shù)）。10μL注射器以能否在浸潤(rùn)針壁排出氣泡為準(zhǔn)。

（5）不宜快速推拉針頭，太快不但不宜排出氣泡，還會(huì)損壞。

（6）0.5～1μL微量注射器的針芯拔出針頭時(shí)，不要再用力推回，需把針頭與刻度針管連接螺母扭開(kāi)，用手輕輕把針芯穿過(guò)密封墊后再扭回螺母。

（7）注射器被污染或用于注射其它樣品后，清洗后可以再使用。但應(yīng)注意：

1）不能通過(guò)清洗后用同一支注射器注射不濃度的樣品。

2）注射濃度過(guò)高的樣品后，不能注射低濃度（痕量）樣品。

3）像ECD分析所用注射器只能專(zhuān)用。

（8）一天注射分析后或注射沸點(diǎn)過(guò)高樣品的注射器，必須經(jīng)清洗后方可存放，否則會(huì)粘住。

（9）針尖處的殘留樣品是影響分析重復(fù)性的主要因素之一，進(jìn)樣前要用濾紙擦去。

（10）特別是痕量分析時(shí)，應(yīng)避免用手觸摸針頭，以防引起鬼峰。

（11）清洗注射器時(shí)，若不能從針頭吸入溶劑，可拔出柱塞從后部注入溶劑浸泡清洗。

（12）根據(jù)樣品特點(diǎn)，備好清洗注射器的溶劑和裝廢液的容器。

八、微量注射器進(jìn)樣與進(jìn)樣閥進(jìn)樣的比較：

1、微量注射器進(jìn)樣：

（1）氣體進(jìn)樣：

氣體定量分析一般采用外標(biāo)法，采用微量注射器進(jìn)樣時(shí)注射體積要準(zhǔn)確，否則定量準(zhǔn)確度很難**。因此盡量不用。

（2）液體進(jìn)樣：

采用微量注射器把液體樣品注入加熱的氣化室中，一般不存在蒸發(fā)困難的問(wèn)題。但對(duì)于高沸點(diǎn)組分（＞300℃）特別是是固體樣品，注射樣品后，針頭可能會(huì)殘留高沸點(diǎn)組分。采用溶劑清洗可消除此影響。

2、進(jìn)樣閥進(jìn)樣：

（1）氣體進(jìn)樣：

死體積小的氣體進(jìn)樣閥進(jìn)樣的定量分析結(jié)果比微量注射器好的多。但對(duì)于沸點(diǎn)較高的組分不能較快地從閥中蒸發(fā)，會(huì)使峰展寬而影響定量，采用恒溫加熱進(jìn)樣閥進(jìn)樣能很好的解決這個(gè)問(wèn)題。

（2）液體進(jìn)樣：

液體進(jìn)樣閥進(jìn)樣效果不錯(cuò)，但不如微量注射器進(jìn)樣方便，只有某些特殊樣品才考慮采用液體進(jìn)樣閥進(jìn)樣。

九、含水樣品的分析：

常量和微量水可以用氣相色譜分析（TCD），F(xiàn)ID是*能進(jìn)水樣的檢測(cè)器。由于水不是理想的溶劑，在遇到含水樣品的分析時(shí)要謹(jǐn)慎處理。水某些物理特性對(duì)分析有不利影響：

1、水的蒸發(fā)膨脹體積zui大，襯管容積小會(huì)引起進(jìn)樣時(shí)樣品倒灌。

2、許多固定相對(duì)水的潤(rùn)濕性和溶解性較差。當(dāng)水進(jìn)入色譜柱時(shí)，在柱壁上不能形成光滑的溶劑膜而形成水滴，導(dǎo)致不能均勻地流過(guò)色譜柱，使柱性能變差。當(dāng)柱溫較低時(shí)，部分水以液態(tài)流過(guò)色譜柱，使在水中溶解性較好的組分峰展寬，甚至峰分裂。

3、水能使許多固定相降解，影響柱性能，使分辨率變差，基線漂移，噪聲增大。

4、采用冷柱上進(jìn)樣時(shí)，不揮發(fā)性化合物如水溶性鹽類(lèi)被液態(tài)水帶入色譜柱，會(huì)污染色譜柱和系統(tǒng)。

5、大量水會(huì)使FID滅火，微量水會(huì)使ECD靈敏度降低和線性范圍變窄等。

6、當(dāng)必須分析含水樣品時(shí)，可選擇色譜柱和分析條件，盡量減小水峰對(duì)其它峰的干擾，如選用鍵合相柱、柱溫大于100℃和在水樣中適當(dāng)加入有機(jī)溶劑等。