目前氣相色譜相關(guān)的文章并不多。氣相色譜是一項(xiàng)強(qiáng)大的技術(shù)，但它仍然容易出現(xiàn)問題。在我們談到色譜技術(shù)支持中，我們將重點(diǎn)關(guān)注一個(gè)可能會讓氣相色譜分析人員感到焦慮的領(lǐng)域。


　　任何氣相色譜調(diào)查的重點(diǎn)通常是進(jìn)樣器以及進(jìn)樣器設(shè)置不當(dāng)可能導(dǎo)致的問題。進(jìn)樣器是氣相色譜儀的關(guān)鍵部件，各種部件的錯(cuò)誤安裝可能會導(dǎo)致分離科學(xué)家必須解決的一系列不同問題。與燃料噴射器相關(guān)的見問題是可能不正確的溫度設(shè)置；

　　隔膜損失
　　區(qū)分樣品中不同分子量的成分。
　　樣本分解。
　　與樣品相關(guān)的所有峰的信號強(qiáng)度降低。
　　由于進(jìn)樣器中的冷點(diǎn)導(dǎo)致峰分裂


　　氣相色譜進(jìn)樣器的典型布局。進(jìn)樣器的主要作用是通過加熱進(jìn)樣口轉(zhuǎn)移液體樣品，使樣品蒸發(fā)，與載氣混合，然后轉(zhuǎn)移到色譜柱。這種設(shè)計(jì)是由于毛細(xì)管氣相色譜的發(fā)展，使分離效率更高，但它在實(shí)驗(yàn)裝置中引入了兩個(gè)基本問題。


　　注射器不再安裝在色譜柱中，色譜柱曾經(jīng)是相對較大(1/4或1/8英寸直徑)的填充氣相色譜柱?？梢岳斫獾氖?，樣品可以裝載在柱上，但是當(dāng)引入毛細(xì)管氣相色譜時(shí)，缺乏合適的技術(shù)來允許這種情況發(fā)生。


　　開口毛細(xì)管柱的有效表面積明顯小于填充柱。當(dāng)毛細(xì)管柱直接當(dāng)1 L樣品注入色譜柱時(shí)，會導(dǎo)致色譜柱嚴(yán)重超載。


　　解決方案是通過分流機(jī)構(gòu)移除注射器單元中的部分原始樣本。這大大增加了注射器的氣動系統(tǒng)的復(fù)雜性，并且由于到達(dá)檢測器的樣品的減少，也導(dǎo)致了檢測問題。氣相色譜還有其他進(jìn)樣技術(shù)，但本文將重點(diǎn)介紹分流/分流進(jìn)樣器，不過應(yīng)該注意的是，使用冷柱將緩解這里討論的一些挑戰(zhàn)。


　　樣品通常裝在小瓶中，然后在注射前立即轉(zhuǎn)移到注射器中。在確保樣品保持完整并與最初收集的樣品一致方面，這一過程存在一些問題。樣品瓶中樣品成分的損失可能是由于分析物在活化表面上的吸附，或密封不當(dāng)引起的蒸發(fā)，或特定間隔物的不當(dāng)使用。假設(shè)樣品瓶中的樣品完整性保持不變，并轉(zhuǎn)移到注射器中，接下來要考慮的是將樣品移入進(jìn)樣口。


　　這要求針通常通過隔膜進(jìn)入加熱端口。這意味著墊片材料的選擇成為一個(gè)關(guān)鍵的決定，因?yàn)閴|片在更換前會被刺穿多次。如果材料太硬，可能會導(dǎo)致針頭損壞或隔墊取芯。同樣重要的是，不要將間隔螺母擰得太緊，否則也會產(chǎn)生同樣的效果。取芯是指在進(jìn)樣過程中，隔膜的微小顆粒被破壞，這些顆粒會轉(zhuǎn)移到進(jìn)樣口甚至色譜柱上，造成污染或潛在堵塞。應(yīng)注意不要將墊片螺母擰得太緊，因?yàn)檫@可能會導(dǎo)致樣品通過墊片流失。加熱進(jìn)樣口，確保樣品揮發(fā)，各成分處于氣態(tài)。的使用溫度范圍是從略高于室溫到450c。溫度越高，隔膜中的成分就越有可能滲透到注射端口中，并且在注射端口中使用溫度梯度可能導(dǎo)致滲出成分的積聚，這些滲出成分將在下一個(gè)注射循環(huán)中被有效地重新注射。這些成分，如硅油或鄰苯二甲酸酯，在制造過程中使用。緩解鼻中隔出血的方法有很多。


　　使用墊片吹掃裝置吹掃墊片背面的氣體，以清除墊片上的大部分熱降解成分。使用前對墊片進(jìn)行幾個(gè)小時(shí)的熱調(diào)節(jié)。使用專門設(shè)計(jì)的高溫墊片。這些隔離物可能不適合低溫使用，但是因?yàn)樗鼈儾蝗绲蜏厥褂玫母綦x物那樣柔韌。


　　2.鬼峰示意圖。


　　注射器的結(jié)構(gòu)意味著樣品被引入到由襯墊包圍的空間中。有許多不同的氣相色譜進(jìn)樣器襯管可供選擇，所有襯管都是為特定的樣品類型和進(jìn)樣類型而設(shè)計(jì)的，其中一些如圖3所示。了解內(nèi)膽的作用，選擇錯(cuò)誤的內(nèi)膽，可能會影響應(yīng)用。


　　氣相色譜系統(tǒng)中襯管的作用是形成一個(gè)容器，樣品可以在其中注入和加熱。這使得樣品能夠快速、均勻地蒸發(fā)，并以緊密條帶的形式有效地轉(zhuǎn)移到氣相色譜柱的頂部，而沒有任何吸附作用。如果到色譜柱的轉(zhuǎn)移效率不高，可能會導(dǎo)致峰拖尾。對于分流進(jìn)樣和溫度編程的情況，如PTV(可編程溫度揮發(fā))進(jìn)樣器，轉(zhuǎn)移需要較長的時(shí)間。后一種注射技術(shù)用于將每種目標(biāo)分析物作為窄帶而不是整個(gè)樣品轉(zhuǎn)移到色譜柱。


　　少量可用的i氣相色譜入口襯里

　　用于分流進(jìn)樣的氣相色譜進(jìn)樣器的襯管通常底部開口，允許分流通過襯管底部，以便移出部分樣品進(jìn)行分流進(jìn)樣。非分流襯管通常底部呈錐形，柱插入呈錐形。這有助于在色譜柱上濃縮樣品，并在分流關(guān)閉期間限度地減少樣品與進(jìn)樣口中活性金屬成分之間的接觸。


　　進(jìn)入入口后，樣品將被蒸發(fā)。該過程的部分是氣溶膠的形成，然后氣溶膠將由于入口區(qū)域的高溫而變成氣態(tài)。重要的是，氣溶膠在變成氣體之前不能到達(dá)色譜柱。因此，通常使用未活化的應(yīng)時(shí)棉，通過增加可加熱的可用表面積來幫助揮發(fā)過程。這種改進(jìn)的汽化提供了更可重復(fù)的注射，幾乎沒有沸點(diǎn)差異?？梢苑胖萌セ罨膽?yīng)時(shí)棉，以便可以在其上注射注射針，或者需要將注射器注射到夸特棉中，這具有在注射后將注射器擦拭干凈的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)時(shí)還會捕捉樣品中的任何顆粒，但這可能會導(dǎo)致殘留物，因此應(yīng)時(shí)棉應(yīng)定期更換。


　　隨著分流進(jìn)樣器的發(fā)展，樣品的物理操作也可能導(dǎo)致樣品組分均勻輸送到色譜柱的問題，因此在進(jìn)樣口區(qū)分樣品組分是可行的。當(dāng)樣品被轉(zhuǎn)移到注射口時(shí)，這可能發(fā)生在注射器或注射口本身。在所有情況下，是樣品的不同揮發(fā)率造成了區(qū)別。


　　當(dāng)樣品離開注射器時(shí)，揮發(fā)性較高的組分將優(yōu)入注射端口，而揮發(fā)性較低的組分傾向于留在針尖上。當(dāng)樣品進(jìn)入入口時(shí)，揮發(fā)性組分比揮發(fā)性組分更容易被吹走。一般來說，后者的影響普遍，因此進(jìn)樣器會導(dǎo)致進(jìn)入色譜柱的重分子量組分的濃度低于原樣品中的濃度。如前所述，這通常通過在注射器中引入大表面積的部件來克服，例如應(yīng)時(shí)棉。


　　如果使用體積較小的PTV，使用帶擋板的進(jìn)樣襯管是有幫助的，因?yàn)閾醢鍟a(chǎn)生湍流，從而改善進(jìn)樣口的樣品混合，從而提高進(jìn)樣重現(xiàn)性。這種類型的襯管可能不適合高沸點(diǎn)樣品，因?yàn)榭赡軙l(fā)生不蒸發(fā)。


　　可用表面積的增加也突出了注射端口中可能出現(xiàn)的兩個(gè)其他潛在問題，即由于吸附造成的分析物損失將一種物質(zhì)分解成另一種物質(zhì)。


　　液相色譜中已經(jīng)詳細(xì)討論了底層二氧化硅可能對保留機(jī)制造成的問題，尤其是對于堿性組分。當(dāng)使用GC時(shí)，在注射反應(yīng)組分時(shí)也會發(fā)生類似的考慮。注射器中暴露的可用表面的高度取決于所用襯里的類型和氣相色譜儀的設(shè)計(jì)。暴露的金屬會與許多成分發(fā)生反應(yīng)，在使用分流注射模式時(shí)盡量減少這種反應(yīng)非常重要，錐形襯套的使用在這里會有很大的幫助。


　　并且高溫反應(yīng)表面還會產(chǎn)生一種環(huán)境，其中分析物在注射器中經(jīng)歷化學(xué)變化。


　　一個(gè)典型的例子是分析氯化農(nóng)藥，如異和DDT(二氯二苯三氯乙烷)，其目的是分解，以避免在環(huán)境中積累。在加熱的環(huán)境中，這種分解過程可以顯著增加，特別是如果有表面催化的活性表面，反應(yīng)可以在那里發(fā)生。圖4顯示了在錯(cuò)誤條件下可能在DDT注射器中形成的一些產(chǎn)物。


　　滴滴涕的降解產(chǎn)物

　　一旦噴射器的物理布置被優(yōu)化，設(shè)置溫度和氣體流速是很重要的。在分流進(jìn)樣中，分流比定義為氣體流速與廢液和進(jìn)入色譜柱的氣體量之比。該比率取決于許多因素，包括。測量靈敏度


　　所需的色譜效率
　
　　典型的比率是3033601比100:1，其中較高的數(shù)字代表氣體被浪費(fèi)的比例。另一個(gè)必須設(shè)置的參數(shù)是噴油器溫度。進(jìn)樣器的溫度應(yīng)設(shè)置得足夠高，以使樣品揮發(fā)，但不能高到使樣品降解。需要注意的是，在標(biāo)準(zhǔn)分流/分流注射器的注射器中，從間隔螺母到色譜柱的溫度梯度將低于注射器的中心部分，通常低于注射器的中心部分。最后，表1總結(jié)了可用于GC的不同類型的進(jìn)樣器，并概述了每種技術(shù)的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)。


　　一系列氣相色譜進(jìn)樣技術(shù)的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)總結(jié)

　　氣相色譜進(jìn)樣器過程的自動化有助于將氣相色譜歸類為一項(xiàng)成熟的技術(shù)。在這項(xiàng)技術(shù)中，人們認(rèn)為幾乎沒有發(fā)現(xiàn)新的技術(shù)發(fā)展，或者解決了與這項(xiàng)技術(shù)相關(guān)的挑戰(zhàn)。在分離科學(xué)的大多數(shù)領(lǐng)域，情況并非如此。氣相色譜的發(fā)展將不斷提高色譜性能和技術(shù)的適用性。隨著新技術(shù)的引入，了解與不同部件(如噴油器)相關(guān)的挑戰(zhàn)非常重要，以確保我們不會重復(fù)以前觀察到的相同問題。