氣相色譜分離操作條件的八個選擇
一,、載氣種類及流速的選擇
對于確定的色譜柱和試樣,,有一個最佳的載氣流速,,此時柱效最高,根據(jù)公式:H = A+B/U+C
用在不同流速下測得的塔板高度H對流速u作圖,,得H-u曲線圖。在曲線的最低點,,塔板高度H最?。℉最小),。此時柱效最高,。
對于填充柱,N2的最佳實用線速為10~12cm?s-1,;H2為15~20cm?s-1,。通常載氣的流速習慣上用柱前的體積流速(mL?s-1)來表示,用轉(zhuǎn)子流量計測量,;也可通過皂膜流量計在柱后進行測定,。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,、色譜柱柱溫的選擇
柱溫是一個重要的操作參數(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最高使用溫度,否則固定液揮發(fā)流失,。
柱溫對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,被測組分在兩相中的擴散速率大為減少,,分配不能迅速達到平衡,,峰形變寬,柱效也會下降,,并會延長分析時間,。
柱溫的選擇原則是:應使難分離的兩組分達到預期的分離效果,峰形正常的前提下,,盡可能采用較高的柱溫,。一般柱溫應比試樣中各組分的平均沸點低20~30℃,具體的選擇可通過試驗決定,。
對于寬沸點樣品可采用程序升溫的方法來分析,。三,、氣化溫度 進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,,適當提高氣化溫度對分離及定量有利,尤其當進樣量大時更是如此,。
一般選擇:氣化溫度 > 檢測器溫度 ≥ 柱溫,。
四、色譜柱固定液的性質(zhì)和用量
固定液的性質(zhì)對分離是起決定作用的,。有關這問題已詳細討論過,。在這里討論一下固定液的用量問題。一般來說,,擔體的表面積越大,,固定液用量可以越高,允許的進樣量也就越多,。為了改善液相傳質(zhì),,應使液膜薄一些。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,并可縮短分析時間,。但固定液用量太低,,液膜太薄,允許的進樣量也就越少,。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,。不同的擔體為要達到較高的柱效能,,其固定液的配比往往是不同的。
一般來說,,擔體的表面積越大,,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,、色譜柱擔體的性質(zhì)和粒度
擔體的表面結(jié)構(gòu)和孔徑分布決定了固定液在擔體上的分布以及液相傳質(zhì)和縱向擴散的情況。要求擔體表面積大,,表面和孔徑分布均勻,。這樣,固定液涂在擔體表面上成為均勻的薄膜,,液相傳質(zhì)就快,,就可提高柱效,。對擔體粒度要求均勻、細小,,這樣有利于提高柱效,。但粒度過細,阻力過大,,使柱壓降增大,,對操作不利。對3~6mm內(nèi)徑的色譜柱,,使用60~80目的擔體較為合適,。
六、進樣時間和進樣量
進樣速度必須很快,,一般用注射器或進樣閥進樣時,,進樣時間都在一秒鐘以內(nèi)。若進樣時間過長,,試樣原始寬度變大,,半峰寬必將變寬,甚至使峰變形,。
進樣量一般是比較少的,。液體試樣一般進樣0.1~5μL。氣體試樣0.1~10mL,。進樣量太多,,會使幾個峰疊在一起,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不出峰。最大允許的進樣量,,應控制在峰面積或峰高與進樣量呈線性關系的范圍以內(nèi)。
七,、色譜柱柱長和柱內(nèi)徑
分離度R正比于柱長L的平方根,,增加柱長對分離有利。但柱長增加,,各組分的保留時間增加,,分析時間延長;柱長增加,,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