主题：【第九届原创】柱子初始温度对峰型的影响小结

柱子初始温度对峰型的影响小结

以前有时候发现在做GCMS时候，先流出的峰和低沸点的物质，在低分流比时候峰型不好，好像一个大峰后拖一个旁峰一样，严重时候是前面一个大峰，后面一个小峰，给鉴定和积分带来不便。越到后面影响越小，后面流出的峰的峰型就正常了，如图1。问题一直没有很好的解决，因此想看看怎样可以优化条件来获得更好的峰型。

图 1

1 试验部分
1.1 仪器与装置
美国安捷伦7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪，德国Gerstel公司MPS多功能自动进样系统。
1.2 试剂和标样
溶剂：乙醚，叔丁基甲醚（TBME，色谱纯，安谱公司），丙酮（分析纯）
乙酸乙酯，乙醇，丁酸乙酯，异戊醇，芳樟醇 （色谱纯），分别配制成1000ppm(mg/kg)，100ppm(mg/kg)的乙醚和叔丁基甲醚溶液备用。
1.3GC/MS条件

1.3.1 色谱条件:
色谱柱：安捷伦HP-Innowax (60m×0.25 mm(i.d.)×0.25μm)毛细管柱；
升温程序：40或60℃保持1min，再以5 ℃/min升至150℃。
载气（He,纯度99.999%以上）流速1.9 mL/min;
进样口温度250℃，分流进样，分流比：10:1,20:1，40:1;进样量：1μl。
1.3.2质谱条件:
电子轰击（EI）离子源；电子能量70eV；传输线温度280℃；离子源温度230℃；四级
杆温度150℃；EMV：1228V。SCAN扫描范围：29-400。溶剂延迟：3.8min。
2 结果与讨论
2.1 典型色谱图
2.1.1溶剂为乙醚，1000ppm, 分流比10:1，柱温初始温度：60度的色谱峰，出峰顺序为：
1,乙酸乙酯，2,乙醇，3,丁酸乙酯，4,异戊醇，5,芳樟醇

放大后可以看到4,异戊醇，5,芳樟醇的峰型不错，无问题，但1,乙酸乙酯，2,乙醇的峰型不好，3,丁酸乙酯稍微差些，4,异戊醇和5,芳樟醇的峰型很好。

2.1.2溶剂为叔丁基甲醚，1000ppm, 分流比10:1，柱温初始温度：60度的色谱峰，出峰顺序为：
1,乙酸乙酯，2,乙醇，3,丁酸乙酯，4,异戊醇，5,芳樟醇

和乙醚做溶剂一样，放大后可以看到4,异戊醇，5,芳樟醇的峰型不错，无问题，但1,乙酸乙酯，2,乙醇的峰型不好，3,丁酸乙酯稍微差些，4,异戊醇和5,芳樟醇的峰型很好。

几种化合物的沸点分别为1,乙酸乙酯：77度，2,乙醇：78度，3,丁酸乙酯： 121度，4,异戊醇：132.5度，5,芳樟醇：198度。两种溶剂的沸点为：乙醚：34.6度，叔丁基甲醚：55.2度。
可以看到沸点低出峰早的化合物的峰型差，后面的化合物影响不大，峰型正常。
2.2不同分流比的比较
2.2.1 乙醚为溶剂（初始柱温为60度）的不同分流比的比较

可以看出来，分流比10:1的峰型最差，其次20:1, 40:1的峰型很可以，即分流比越小峰型越长，小分流比对开始出现的峰的影响较大。
2.2.2 叔丁基甲醚为溶剂（初始柱温为60度）的不同分流比的比较

可以看出来，和乙醚做溶剂相似，峰型稍微好一点。分流比10:1的峰型最差，其次20:1,40:1的峰型很可以，即分流比越小峰型越差，小分流比对开始出现的峰的影响较大。
2.3不同溶剂的比较
色谱图参上面2.2。两种溶剂的沸点为：乙醚：34.6度，叔丁基甲醚：55.2度。溶剂沸点增加20度，对峰型的影响不大，稍微有点变化。可能在60度的柱温下，无法体现溶剂（聚焦）效应。
但在柱温为40度时候，叔丁基甲醚作为溶剂的前面的物质的峰型更好一些（参见2.5的色谱图）
2.4不同浓度的比较
按理分析1000ppm浓度的样品是不应该超载的，但峰型还是不好。决定把浓度稀释10倍，即100ppm, 看看是怎样的结果。
叔丁基甲醚为溶剂（初始柱温为60度）的不同分流比下，100ppm的色谱图：

可以看出，峰型还不如1000ppm的峰型好。看了并不是超载的问题。
2.5不同初始柱温的比较
上面已经看到在初始柱温在60度的情况，现在把柱子初始温度降到40度，看看是怎样的情况

从上图可以看出，40度柱温时候，低沸点先流出组分的峰型比60度大为改善。TBME做溶剂的峰型很好，比乙醚做溶剂的更好。可能是柱子的初始温度低，样品组分进入后有冷凝聚焦作用，集中在较窄的谱带，改善了低沸点先出峰的组分的峰型。也许降低更低的柱温，例如35度，可能峰型改善更大，或程序升温进样口也能改善峰型，需待进一步实验。
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