色譜操作條件的選擇和優化
氣(qi)相(xiang)色(se)譜(pu)是(shi)有(you)機(ji)實(shi)驗(yan)室(shi)主(zhu)要(yao)的(de)設(she)備(bei)之(zhi)一(yi),由(you)於(yu)樣(yang)品(pin)組(zu)分(fen)在(zai)氣(qi)相(xiang)中(zhong)傳(chuan)質(zhi)速(su)度(du)快(kuai),與(yu)固(gu)定(ding)相(xiang)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)次(ci)數(shu)多(duo),加(jia)上(shang)可(ke)供(gong)選(xuan)擇(ze)的(de)固(gu)定(ding)液(ye)種(zhong)類(lei)很(hen)多(duo),可供使用的檢測器靈敏度高、選擇性好,因此氣相色譜被廣泛地應用在有機樣品檢測領域。
1、固定相的選擇
固定相類型:
氣-固色譜:固體吸附劑
氣-液色譜:固定液與載體
混合物在不同固定相上的分離,
注:1-乙腈(強極性);2-2-丙醇(質子受體);3-1,2-二氯乙烷(弱極性);4-三乙胺(質子受體);5-正辛烷。
固定相種類的不同,直接影響到樣品中各組分分離效果優劣。
固定相的選擇一般按照“相似相溶原理”。
常用固定液:
固定相液的選擇:
分離非極性物質,一般選用非極性固定液。
分離極性物質,一般按極性強弱來選擇相應極性的固定液。
分離非極性和極性混合物時,一般選用極性固定液。
能形成氫鍵的試樣,一般選用氫鍵型固定液。
對於複雜組分,一般可選用兩種或兩種以上的固定液配合使用。
2、載氣種類的選擇
載氣種類的選擇應考慮三個方麵:載氣對柱效的影響、檢測器要求及載氣性質。
(1) 載氣摩爾質量大,可抑製試樣的縱向擴散,提高柱效。
(2) 載氣流速較大時,傳質阻力項起主要作用,采用較小摩爾質量的載氣(如H2、He),可減小傳質阻力,提高柱效。
(3) 在載氣選擇時,還應綜合考慮載氣的安全性、經濟性及來源是否廣泛等因素。
載氣的選擇與檢測器有關:
TCD一般選用氫氣或氦氣做載氣
FID 一般選氮氣和氬氣做載氣
ECD 一般選氮氣做載氣
FPD 一般選氮氣做載氣
3、載氣流速的選擇
根據公式,繪製H~u曲線,以實現最佳載氣流速的獲取,實際載氣流速的選擇。
在曲線的最低點,塔板高度H最小(Hmin),此時柱效最高。與H最小所對應的流速為最佳流速uopt
4、柱長和內徑的選擇
柱(zhu)長(chang)增(zeng)加(jia),分(fen)離(li)度(du)增(zeng)大(da),對(dui)分(fen)離(li)有(you)利(li)。但(dan)柱(zhu)長(chang)增(zeng)加(jia)也(ye)使(shi)傳(chuan)質(zhi)阻(zu)力(li)增(zeng)大(da),色(se)譜(pu)峰(feng)區(qu)擴(kuo)展(zhan)加(jia)劇(ju),分(fen)析(xi)時(shi)間(jian)延(yan)長(chang)。因(yin)此(ci),在(zai)確(que)保(bao)一(yi)定(ding)分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)使(shi)用(yong)短(duan)色(se)譜(pu)柱(zhu)。
填充柱:柱長1~5 m,柱內徑2~6 mm。
毛細管柱:柱長20~200 m,柱內徑0.1~0.5 mm。
5、柱溫的選擇
柱溫對分離度的影響比較複雜。兼顧分離度和分析速度兩個方麵。
(1)柱溫升高,被測組分的揮發度↑,即被測組分在氣相中的濃度↑,tR↓,改善氣相和液相的傳質速率,有利於提高柱效,但低沸點組份峰易產生重疊。
(2)柱溫降低,分離度↑,分析時間↑。對dui於yu難nan分fen離li物wu質zhi對dui,降jiang低di柱zhu溫wen雖sui然ran可ke在zai一yi定ding程cheng度du內nei使shi分fen離li得de到dao改gai善shan,但dan是shi不bu可ke能neng使shi之zhi完wan全quan分fen離li。這zhe是shi由you於yu兩liang組zu分fen的de相xiang對dui保bao留liu值zhi增zeng大da的de同tong時shi,兩liang組zu分fen的de峰feng寬kuan也ye在zai增zeng加jia,當dang後hou者zhe的de增zeng加jia速su度du大da於yu前qian者zhe時shi,兩liang峰feng的de交jiao疊die更geng為wei嚴yan重zhong。
(3) 柱溫選擇:接近或略低於組分平均沸點時的溫度。
⑷ 組分複雜:寬沸程的試樣,采用程序升溫。
采用程序升溫的方法能兼顧高、低沸點組分的分離效果和分析時間,使不同沸點組分基本上都在其較合適的平均柱溫下進行分離。
程序升溫條件:升溫方式;起始溫度;升溫速度;終止溫度。
6、進樣條件和進樣量的選擇
進(jin)樣(yang)速(su)度(du)越(yue)快(kuai)越(yue)好(hao),這(zhe)樣(yang)可(ke)使(shi)樣(yang)品(pin)汽(qi)化(hua)後(hou)能(neng)立(li)即(ji)被(bei)載(zai)氣(qi)帶(dai)入(ru)色(se)譜(pu)柱(zhu)中(zhong)。若(ruo)進(jin)樣(yang)時(shi)間(jian)過(guo)長(chang),試(shi)樣(yang)原(yuan)始(shi)寬(kuan)度(du)變(bian)大(da),流(liu)出(chu)峰(feng)寬(kuan)也(ye)必(bi)然(ran)變(bian)寬(kuan)甚(shen)至(zhi)發(fa)生(sheng)峰(feng)變(bian)形(xing)。液(ye)體(ti)試(shi)樣(yang)量(liang)一(yi)般(ban)進(jin)樣(yang)0.1~5 uL,氣體試樣0.1~5 mL。進樣量大,會使幾個峰重疊在一起分離不好;但進樣量太少,又會使含量少的組分因檢測器靈敏度不夠而檢不出。最大允許的進樣量,應控製在峰麵積或峰高與進樣量呈線性關係的範圍內。
7、氣化室和檢測器溫度的選擇
氣化室溫度的選擇:
(1)原則是保證樣品,同時不分解
(2)一般比樣品組分最高沸點高30-50度或比柱溫高30-70度。
檢測器溫度的選擇:一般比柱溫高30-50度。TCD要求溫度恒定,FID要求溫度>120度。
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