第三章 气相色谱常用进样技术

四.分流歧视问题 分流歧视问题 分流歧视：在一定分流比条件下， 分流歧视：在一定分流比条件下，不同样品组分的实 际分流比是不同的， 际分流比是不同的，这就会造成进入色谱柱的样品组 成不同于原来的样品组成， 成不同于原来的样品组成，从而影响定量分析的准确 度。
分流歧视的原因： 分流歧视的原因： 不均匀气化。由于样品中各组分的极性不同， ①不均匀气化。由于样品中各组分的极性不同，沸点 各异，因而汽化速度各不相同。 各异，因而汽化速度各不相同。这些导致沸点不同的 组分到达分流点时，汽化状态可能不完全相同。 组分到达分流点时，汽化状态可能不完全相同。气化 不太完全的组分被就比完全汽化的组分可能多分流掉 一些样品。 一些样品。 ②组分在载气中的扩散速度。 组分在载气中的扩散速度。 ③分流比的大小也会影响分流歧视。 分流比的大小也会影响分流进样 1.载气流速和衬管选择 载气流速和衬管选择 分流进样口可采用多种衬管。 分流进样口可采用多种衬管。用于分流进样的衬管大 都不是直通的，管内有缩径处或烧结板、 都不是直通的，管内有缩径处或烧结板、或者有玻璃 或者填充有玻璃毛。 珠，或者填充有玻璃毛。 注：衬管的上端常用“O”形硅胶环密封，用一段时间 衬管的上端常用“ 形硅胶环密封， 形硅胶环密封 后该环会老化而造成漏气，故要及时更换。 后该环会老化而造成漏气，故要及时更换。当进样口 温度超过400 oC，最好采用石墨密封环。 温度超过 ，最好采用石墨密封环。
◆缺点： 缺点： ①与分流/不分流进样相比，冷柱上进样的进样体积要 与分流/不分流进样相比， 小。大的进样量容易造成柱超载。 大的进样量容易造成柱超载。 ②操作较为复杂。对初始柱温、溶剂性质、进样速度 操作较为复杂。对初始柱温、溶剂性质、 等有较为严格的要求，且要用特殊的注射器。 等有较为严格的要求，且要用特殊的注射器。 ③毛细管柱容易被污染，样品记忆效应较为明显。 毛细管柱容易被污染，样品记忆效应较为明显。 ④在溶剂峰前面流出的组分很难实现聚焦，测定起来 在溶剂峰前面流出的组分很难实现聚焦， 较为困难。 较为困难。
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2. 样品的适用范围 对热不稳定的样品宜采用柱内直接进样； 对热不稳定的样品宜采用柱内直接进样；脏的样品 则采用普通直接进样， 则采用普通直接进样，利用衬管来保护色谱柱不被 污染。 污染。 3. 操作参数设置 ①进样口温度 一般应高于待测组分沸点10-25 oC. 一般应高于待测组分沸点 ②载气流速 ③进样量和进样速度 进样量一般不超过1 进样量一般不超过 µL。 。
注：确定一个瞬间不分流时间是分析成败的关键。 确定一个瞬间不分流时间是分析成败的关键。
2.衬管的容积小一些有利，可采用直通式衬管。 衬管的容积小一些有利，可采用直通式衬管。 衬管的容积小一些有利
瞬间不分流时间的确定 ①这一时间应足够长，让大部分样品进入色谱柱，避 这一时间应足够长，让大部分样品进入色谱柱， 免分流歧视的影响。 免分流歧视的影响。 ②又要尽可能短，以最大限度地消除溶剂拖尾，使早 又要尽可能短，以最大限度地消除溶剂拖尾， 流出峰的分析更为准确。 流出峰的分析更为准确。 ③一般情况下，这一时间值在30-80秒。文献报道多 一般情况下，这一时间值在30-80秒 30 采用0.75min 0.75min。 采用0.75min。
分流/不分流进样 第二节 分流 不分流进样 一. 进样口结构 分流/不分流进样口是毛细管 最常用的进样口， 分流 不分流进样口是毛细管GC最常用的进样口，它 不分流进样口是毛细管 最常用的进样口 既可作分流进样，也可用作不分流进样。 既可作分流进样，也可用作不分流进样。 分流/不分流进样口与填充柱进样口的区别：①前者 分流 不分流进样口与填充柱进样口的区别： 不分流进样口与填充柱进样口的区别 有分流气出口及其控制装置； ②前者在分流气路上还有一个柱前压调节阀； ③二者使用衬管结构不同。
分流歧视是难以消除的，但只要操作是重现的， 注 ： 分流歧视是难以消除的 ， 但只要操作是重现的 ， 一定程度的歧视是重现的， 一定程度的歧视是重现的 ， 就可以通过标准样品的校 准来消除歧视效应对定量精度的影响。 准来消除歧视效应对定量精度的影响。
三. 不分流进样 不分流进样： 不分流进样：不分流进样与分流进样采用同一个进 样口，也就是说， 样口，也就是说，不分流进样就是将分流气路的电 磁阀关闭，让样品全部进入色谱柱。 磁阀关闭，让样品全部进入色谱柱。 注：不分流进样应用范围很有限。原因有：操作条件 不分流进样应用范围很有限。原因有： 优化比较复杂，对操作技术的要求较高。 优化比较复杂，对操作技术的要求较高。样品初始谱 带较宽，溶剂峰严重拖尾，掩盖早流出组分的色谱峰。 带较宽，溶剂峰严重拖尾，掩盖早流出组分的色谱峰。 这一现象也叫溶剂效应。 这一现象也叫溶剂效应。
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2. 样品的适用性 ◆分流进样适合于大部分可挥发样品，包括液体和气 分流进样适合于大部分可挥发样品， 分流进样适合于大部分可挥发样品 体样品，特别是对一些化学试剂（如溶剂）的分析。 体样品，特别是对一些化学试剂（如溶剂）的分析。 ◆分流进样的适用范围宽，灵活性大，分流比可调范 分流进样的适用范围宽，灵活性大， 围广，故成为毛细管GC首选的进样方式。 首选的进样方式。 围广，故成为毛细管 首选的进样方式 三. 操作参数设置 1. 温度 进样口温度等于或接近于样品中最重组分的沸点。 进样口温度等于或接近于样品中最重组分的沸点。 注：对于一个未知的新样品，可将进样口温度设置为 对于一个未知的新样品， 300 oC，进行试验。 ，进行试验。
注：对于高沸点样品，不分流时间长一些有利于提高 对于高沸点样品， 分析灵敏度，而不影响测定准确度；对于低沸点样品， 分析灵敏度，而不影响测定准确度；对于低沸点样品， 则要尽可能使不分流时间短一些， 则要尽可能使不分流时间短一些，最大限度地消除溶 剂拖尾峰，以保证准确度。 剂拖尾峰，以保证准确度。
4. 不分流进样口操作参数设置 ①进样口温度 进样口温度的设置可以比分流进样时稍低一些。 ②载气流速 不分流进样的载气流速应当高一些，其上限应以保 证分离度为准。 ③进样量和进样速度 进样量一般不超过2 ； 进样量一般不超过2µL； 进样速度应快一些。 进样速度应快一些。
二.大口径毛细管柱直接进样 大口径毛细管柱直接进样 1.柱连接 柱连接 ◆所谓直接进样：是指用大口径（≥0.53mm）毛细 所谓直接进样：是指用大口径（ 0.53mm） 管柱接在填充柱进样口，像填充柱进样一样， 管柱接在填充柱进样口，像填充柱进样一样，所有 气化的样品全部进入色谱柱。 气化的样品全部进入色谱柱。 ◆将填充柱接头直接换成大口径毛细管柱专用接头就 将填充柱接头直接换成大口径毛细管柱专用接头就 可连接大口径柱。 可连接大口径柱。
2. 载气流速 所用柱内载气线流速为： ◆常用毛细管GC所用柱内载气线流速为：氦气 常用毛细管 所用柱内载气线流速为 氦气30-50 cm/s；氮气 20-40 cm/s；氢气 ； ；氢气40-60 cm/s。 。 ◆分流比20：1~200：1。 分流比 ： ： 。 3.进样量和进样速度 进样量和进样速度 ◆分流进样的进样量一般不超过2 µL,最好控制在 分流进样的进样量一般不超过 µL,最好控制在 以下。 0.5 µL以下。 以下 ◆进样速度越快越好；一是防止不均匀气化，二是 进样速度越快越好；一是防止不均匀气化， 保持窄的谱带。 保持窄的谱带。
77页图4-3
消除溶剂效应可采取的措施： 消除溶剂效应可采取的措施： 1.采用瞬间不分流技术。即进样开始时关闭分流电磁阀， 采用瞬间不分流技术。即进样开始时关闭分流电磁阀， 采用瞬间不分流技术
使系统处于不分流状态， 待大部分气化的样品进入色谱柱后， 使系统处于不分流状态 ， 待大部分气化的样品进入色谱柱后 ， 开启分流阀， 使系统处于分流状态直到分析结束， 开启分流阀 ， 使系统处于分流状态直到分析结束 ， 注射下一 个样品时再关闭分流阀。 这样， 气化室内残留的溶剂气体， 个样品时再关闭分流阀 。 这样 ， 气化室内残留的溶剂气体 ， 其中也包含一小部分样品组分就很快从分流出口放空， 其中也包含一小部分样品组分就很快从分流出口放空 ， 从而 在很大程度上消除了溶剂拖尾。 在很大程度上消除了溶剂拖尾。
补充：怎样用实验方法来确定瞬间不分流时间？ 补充：怎样用实验方法来确定瞬间不分流时间？
①首先，确定溶解样品的溶剂、衬管的容积、进样量、进样速 首先，确定溶解样品的溶剂、衬管的容积、进样量、 度及载气流速。 度及载气流速。 ②刚开始的时候，可将这一时间设置长一些（90-120s），以保 刚开始的时候，可将这一时间设置长一些（90-120s），以保 ）， 证全部样品组分进入色谱柱。对样品进行分析之后， 证全部样品组分进入色谱柱。对样品进行分析之后，选择一个 待测组分的峰面积（该峰的k 值应大于 值应大于5 作为测定指标， 待测组分的峰面积（该峰的k’值应大于5）作为测定指标，该峰 面积就代表了100%的样品进入了色谱柱。 100%的样品进入了色谱柱 面积就代表了100%的样品进入了色谱柱。 ③然后逐步缩短不分流时间分别进样分析，计算同一组分在不 然后逐步缩短不分流时间分别进样分析， 同溶剂吹扫时间条件下的峰面积与第一次分析的峰面积之比， 同溶剂吹扫时间条件下的峰面积与第一次分析的峰面积之比， 直到此比值小于0.95 此时的不分流时间为最短时间。 0.95， 直到此比值小于0.95，此时的不分流时间为最短时间。 ④再进一步微调不分流时间，使同一组分的峰面积达到第一次 再进一步微调不分流时间， 分析时峰面积的95% 99%，此时的吹扫时间即位最佳条件。 95%分析时峰面积的95%-99%，此时的吹扫时间即位最佳条件。
消除分流歧视的措施： 消除分流歧视的措施： ①色谱柱的初始温度尽可能高一些。 色谱柱的初始温度尽可能高一些。 ②保证安装的色谱柱入口端超过了分流点 ③保证柱入口端处于气化室衬管的中央。（即气化室 保证柱入口端处于气化室衬管的中央。（即气化室 。（ 内色谱柱与衬管是同轴的）。 内色谱柱与衬管是同轴的）。
3. 操作参数 ① 进样口温度 一般情况是进样口温度应接近或略高于样品中待测高沸点 组分的沸点。 组分的沸点。 ②载气流速 内径为2mm左右的填充柱，载气流速一般为30 mL/min(氦 内径为2mm左右的填充柱，载气流速一般为30 mL/min(氦 2mm左右的填充柱 气) 。 ③进样量和进样速度 进样量一般为1-5 µL。 进样量一般为 。 进样速度的快慢对结果的影响不大。 进样速度的快慢对结果的影响不大。