对一个混合试样成功地分离,是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。而其中气相色谱分离条件的选择至为关键。
主要涉及以下几个方面:
1.载气对柱效的影响:
载气对柱效的影响主要表现在组分在载气中的扩散系数dm(g)上,它与载气分子量的平方根成反比,即同一组分在分子量较大的载气中有较小的dm(g)。根据速率方程:
(1)涡流扩散项与载气流速无关;
(2)当载气流速u小时,分子扩散项对柱效的影响是主要的,因此选用分子量较大的载气,如n2、ar,可使组分的扩散系数dm(g)较小,从而减小分子扩散的影响,提高柱效;
(3)当载气流速u较大时,传质阻力项对柱效的影响起主导作用,因此选用分子量较小的气体,如h2、he作载气可以减小气相传质阻力,提高柱效。
2.载气流速(u)对柱效的影响:
从速率方程可知,分子扩散项与流速成反比,传质阻力项与流速成正比,所以要使理论塔板高度hzui小,柱效zui高,必有速。对于选定的色谱柱,在不同载气流速下测定塔板高度,作h-u图。
由图可见,曲线上的zui低点,塔板高度zui小,柱效zui高。该点所对应均流速即为载气流速。在实际分析中,为了缩短分析时间,选用的载气流速稍高于流速。
3.固定液的配比又称为液担比。
从速率方程式可知,固定液的配比主要影响csu,降低df,可使csu减小从而提高柱效。但固定液用量太少,易存在活性中心,致使峰形拖尾;且会引起柱容量下降,进样量减少。在填充柱色谱中,液担比一般为5%~25%。
4.柱温的选择
柱温是影响气相色谱分离的重要参数之一,主要影响来自于k、k、dm(g)、ds(l);从而直接影响分离效能和分析速度。柱温与r和t密切相关。提高t,可以改善cu,有利于提高r,缩短t。但是提高柱温又会增加b/u导致r降低,r21变小。但降低t又会使分析时间增长。
在实际分析中应兼顾这几方面因素,选择原则是在是在难分离物质对能得到良好的分离,分析时间适宜且峰形不托尾的前提下,尽可能采用较低的柱温。同时,选用的柱温不能高于色谱柱中固定液的zui高使用温度(通常低20-50℃)。对于沸程宽的多组分混合物可采用“程序升温法”,可以使混合物中低沸点和高沸点的组分都能获得良好的分离。
气化温度的选择
气化温度的选择主要取决于待测试样的挥发性、沸点范围。稳定性等因素。气化温度一般选在组分的沸点或稍高于其沸点,以保证试样*气化。对于热稳定性较差的试样,气化温度不能过高,以防试样分解。
色谱柱长和内径的选择
能使待测组分达到预期的分离效果,尽可能使用较短的色谱柱。一般常用的填充柱为l~3m。填充色谱柱内径为3~4mm。
7.进样时间和进样量的选择
进样迅速(塞子状)以防止色谱峰扩张;
进样量要适当:在检测器灵敏度允许下,尽可能少的进样量:液体样0.1~10ul,气体试样为0.1~10ml。
8.燃气和助燃气的比例
在气相色谱分析中,燃气和助燃气的比例会严重的影响组分的分离,一般两者的比例为1:8~1:15。
而真正实现对-个混合试样成功地分离,色谱条件的选择中zui为关键的是色谱柱的选择、柱温的选择、载气的选择及其流速的确定、燃气和助燃气的比例等。
文章来源/st3887/