氣相色譜分離操作條件的選擇

　　為了使氣相色譜分離獲得滿意的結(jié)果，首先要選擇適當(dāng)?shù)墓潭ㄏ啵@已在上節(jié)中進(jìn)行了討論。其次是選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x操作條件。本節(jié)將根據(jù)速率理論，以總分離效能為指標(biāo)，討論這一問(wèn)題。

　　一、載氣種類及流速的選擇

　　對(duì)于確定的色譜柱和試樣，有一個(gè)載氣流速，此時(shí)柱效高，根據(jù)公式：H ＝ A＋B/U＋C

　　用在不同流速下測(cè)得的塔板高度H對(duì)流速u作圖，得H-u曲線圖。在曲線的低點(diǎn)，塔板高度H小（H小）。此時(shí)柱效高。

　　對(duì)于填充柱，N2的實(shí)用線速為10～12cm·s-1；H2為15～20cm·s-1。通常載氣的流速習(xí)慣上用柱前的體積流速（mL·s-1）來(lái)表示，用轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量；也可通過(guò)皂膜流量計(jì)在柱后進(jìn)行測(cè)定。若色譜柱內(nèi)徑為3mm,N2的流速一般為40～60L·min-1，H2的流速為60-90mL·min-1。

　　二、柱溫的選擇

　　柱溫是一個(gè)重要的操作參數(shù)，直接影響分離效能和分析速度。首先要考慮到每種固定液都有一定的使用溫度。柱溫不能高于固定液的高使用溫度，否則固定液揮發(fā)流失。

　　柱溫對(duì)組分分離的影響較大，（1）提高柱溫使各組分的揮發(fā)靠攏，不利于分離， 所以，從分離的角度考慮，宜采用較低的柱溫。（2）柱溫太低，被測(cè)組分在兩相中的擴(kuò)散速率大為減少，分配不能迅速達(dá)到平衡，峰形變寬，柱效也會(huì)下降，并會(huì)延長(zhǎng)分析時(shí)間。

　　柱溫的選擇原則是：應(yīng)使難分離的兩組分達(dá)到預(yù)期的分離效果，峰形正常的前提下，盡可能采用較高的柱溫。一般柱溫應(yīng)比試樣中各組分的平均沸點(diǎn)低20～30℃，具體的選擇可通過(guò)試驗(yàn)決定。

　　對(duì)于寬沸點(diǎn)樣品可采用程序升溫的方法來(lái)分析。三、氣化溫度 進(jìn)樣后要有足夠的氣化溫度，使液體試樣迅速氣化被載氣帶入柱中。在保證試樣不分解的情況下，適當(dāng)提高氣化溫度對(duì)分離及定量有利，尤其當(dāng)進(jìn)樣量大時(shí)更是如此。

　　一般選擇：氣化溫度 > 檢測(cè)器溫度 ≥ 柱溫。

　　四、固定液的性質(zhì)和用量

　　固定液的性質(zhì)對(duì)分離是起決定作用的。有關(guān)這問(wèn)題已詳細(xì)討論過(guò)。在這里討論一下固定液的用量問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，擔(dān)體的表面積越大，固定液用量可以越高，允許的進(jìn)樣量也就越多。為了改善液相傳質(zhì)，應(yīng)使液膜薄一些。目前填充色譜柱中盛行低固定液含量的色譜柱。固定液液膜薄，柱效能提高，并可縮短分析時(shí)間。但固定液用量太低，液膜太薄，允許的進(jìn)樣量也就越少。因此固定液的用量要根據(jù)具體情況決定。

　　固定液的配比（指固定液與擔(dān)體的質(zhì)量比）一般用5 ：100到25 ：100，也有低于5 ：100的。不同的擔(dān)體為要達(dá)到較高的柱效能，其固定液的配比往往是不同的。

　　一般來(lái)說(shuō)，擔(dān)體的表面積越大，固定液的含量可以越高。制備色譜往往用高配比的固定液。

　　五、擔(dān)體的性質(zhì)和粒度

　　擔(dān)體的表面結(jié)構(gòu)和孔徑分布決定了固定液在擔(dān)體上的分布以及液相傳質(zhì)和縱向擴(kuò)散的情況。要求擔(dān)體表面積大，表面和孔徑分布均勻。這樣，固定液涂在擔(dān)體表面上成為均勻的薄膜，液相傳質(zhì)就快，就可提高柱效。對(duì)擔(dān)體粒度要求均勻、細(xì)小，這樣有利于提高柱效。但粒度過(guò)細(xì)，阻力過(guò)大，使柱壓降增大，對(duì)操作不利。對(duì)3～6mm內(nèi)徑的色譜柱，使用60～80目的擔(dān)體較為合適。

　　六、進(jìn)樣時(shí)間和進(jìn)樣量

　　進(jìn)樣速度必須很快，一般用注射器或進(jìn)樣閥進(jìn)樣時(shí)，進(jìn)樣時(shí)間都在一秒鐘以內(nèi)。若進(jìn)樣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，試樣原始寬度變大，半峰寬必將變寬，甚至使峰變形。

　　進(jìn)樣量一般是比較少的。液體試樣一般進(jìn)樣0.1～5μL。氣體試樣0.1～10mL。進(jìn)樣量太多，會(huì)使幾個(gè)峰疊在一起，分離不好。但進(jìn)樣量太少，又會(huì)使含量少的組分因檢測(cè)器靈敏度不夠而不出峰。大允許的進(jìn)樣量，應(yīng)控制在峰面積或峰高與進(jìn)樣量呈線性關(guān)系的范圍以內(nèi)。

　　七、柱長(zhǎng)和柱內(nèi)徑

　　分離度R正比于柱長(zhǎng)L的平方根，增加柱長(zhǎng)對(duì)分離有利。但柱長(zhǎng)增加，各組分的保留時(shí)間增加，分析時(shí)間延長(zhǎng)；柱長(zhǎng)增加，柱阻力增加，操作不便。

　　只要能滿足一定分離度（R≥1.5）的條件下，盡可能使用較短的柱子。一般常用的填充柱長(zhǎng)為1～3米。

　　色譜柱內(nèi)徑增加，可以增加分離的樣品量，但縱向擴(kuò)散的路徑增加，柱效降低，不利于分離。一般常用的填充柱內(nèi)徑為3～4mm。 返回小木蟲(chóng)查看更多

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