主题:【原创】提问帖(4.24):请问大家气相色谱中进样分为哪两种形式呢?每种形式的特性有哪些呢?

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yifan1117
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常见GC进样口和进样技术
1、填充柱进样口
  是最简单的进样口,所有汽化的样品均进入色谱柱,可接玻璃和不锈钢填充柱,也可接大口径毛细管柱进行直接进样。
2、分流/不分流进样口
  是最常用的毛细管柱进样口。分流进样最为普通,操作简单,但有分流歧视和样品可能分解的问题。不分流进样虽然操作复杂一些,但分析灵敏度高,常用于痕量分析。
3、冷柱上进样口
  样品以液体形态直接进入色谱柱,无分流歧视问题。分析精度高,重现性好。尤其适用于沸点范围宽或热不稳定的样品,也常用于痕量分析(可进行柱上浓缩)。
4、程序升温汽化进样口
  将分流/不分流进样和冷柱上进样结合起来,功能多,适用范围广,是较为理想的GC进样口。
5、大体积进样
  采用程序升温汽化或冷柱上进样口,配合以溶剂放空功能,进样量可达几百微升,甚至更高,可大大提高分析灵敏度,在环境分析中应用广泛,但操作较为复杂。
6、阀进样
  常用六通阀定量引入气体或液体样品,重现性好,容易实现自动化。但进样对峰展宽的影响大,常用于永久气体的分析,以及化工工艺过程中物料流的监测。
7、顶空进样
  只取复杂样品基体上方的气体部分进行分析,有静态顶空和动态顶空(吹扫-捕集)之分,适合于环境分析(如水中有机污染物)、食品分析(如气味分析)及固体材料中的可挥发物分析等。
8、裂解进样
  在严格控制的高温下将不能汽化或部分不能汽化的样品裂解成可汽化的小分子化合物,进而用GC分析,适合于聚合物样品或地矿样品等。
yifan1117
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气相色谱的进样系统概述
气相色谱的进样系统的作用是将样品直接或经过特殊处理后引入气相色谱仪的气化室或色谱柱进行分析,根据不同功能可划分为如下几种:
1、手动进样系统微量注射器:使用微量注射器抽取一定量的气体或液体样品注入气相色谱仪进行分析的手动进样。广泛适用于热稳定的气体和沸点一般在500℃以下的液体样品的分析。用于气相色谱的微量注射器种类繁多,可根据样品性质选用不同的注射器。
固相微萃取(SPME)进样器:固相微萃取是九十年代发明的一种样品预处理技术,可用于萃取液体或气体基质中的有机物,萃取的样品可手动注入气相色谱仪的气化室进行热解析气化,然后进色谱柱分析。这一技术特别适用于水中有机物的分析。
2、液体自动进样器
液体自动进样器用于液体样品的进样,可以实现自动化操作,降低人为的进样误差,减少人工操作成本。适用于批量样品的分析。
3、阀进样系统、气体进样阀
气体样品采用阀进样不仅定量重复性好,而且可以与环境空气隔离,避免空气对样品的污染。而采用注射器的手动进样很难做到上面这两点。采用阀进样的系统可以进行多柱多阀的组合进行一些特殊分析。气体进样阀的样品定量管体积一般在0.25毫升以上。
液体进样阀
液体进样阀一般用于装置中液体样品的在线取样分析,其样品定量环一般是阀芯处体积约0.1-1.0微升的刻槽。
4、吹扫捕集系统
用于固体、半固体、液体样品基质中挥发性有机化合物的富集和直接进气相色谱仪进行分析。
5、热解吸系统
用于气体样品中挥发性有机化合物的捕集,然后热解吸进气相色谱仪进行分析。
6、顶空进样系统
顶空进样器主要用于固体、半固体、液体样品基质中挥发性有机化合物的分析,如水中VOCs、茶叶中香气成分、合成高分子材料中残留单体的分析等。
7、热裂解器进样系统
配备热裂解器的气相色谱称为热解气相色谱(pyrolysis gas chromatography PGC),理论上可适用于由于挥发性差依靠气相色谱还不能分离分析的任何有机物(在无氧条件下热分解,其热解产物或碎片一般与母体化合物的结构有关,通常比母体化合物的分子小,适于气相色谱分析),但目前主要应用于聚合物的分析。
通常在气相色谱仪的载气(氦气或氮气)中,无氧条件下,将聚合物试样加热,由于施加到聚合物试样上的热能超过了分子的键能,结果引起化合物分子裂解。分子的碎裂包括以下过程:失去中性小分子,打开聚合物链产生单体单元或裂解成无规的链碎片。聚合物热裂解的机理取决于聚合物的种类,但热解产物的性质和相对产率还与热裂解器的设计和热裂解条件有关。影响特征热裂解碎片产率重现性的关键因素有:终点热解温度、升温时间或升温速率和进样量。
用于固体和高沸点液体的热解器分为两类:脉冲型和连续型。目前常用的居里点热解器和热丝热解器属于第一类,炉式热解器属于第二类。此外还有一些特殊的热解器。
PGC应用于聚合物分析包括合成聚合物和生物聚合物。在合成聚合物领域的主要应用包括指纹鉴定、共聚物或共混物组成的定量分析和结构测定如无规、序列和支化。在生物聚合物领域的应用包括研究细菌、真菌、碳水化合物和蛋白质等。此外PGC在其他很多方面也有应用。
happy爱米粒
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我们都是不分流进样的,进样量1μL,楼里的筒子们都是神马进样模式呢?
happy爱米粒
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原文由 yifan1117(yifan1117) 发表:
不分流进样
即进样时没有分流。当大部分样品进入柱子后,打开
分流阀,对进样器进行吹扫。这种形式进样,几乎所有样
品都进入柱子,适合于痕量分析。但进样时间长达30-120
秒,结果引起初始谱带严重扩展;必须采用冷阱或溶剂效
应消除初始谱带的扩展。不分流进样有很好的定量精度和
准确度。

不分流进样的特性:
• 用于痕量分析;热不稳定化合物
• 要求程序升温
• 要求用溶剂稀释样品
• 样品蒸汽不与载气混合
• 要求隔垫吹扫
• 首选键合相的柱子
• 在进样口,样品汽化和质量传送很慢
• 要求进样口的温度不能太高
• 进样速度 ≤ 1 μL/sec

优点与缺点:
它的硬件和分流方式是一样的。与分流方式相比较,
不分流方式比较复杂,柱温,溶剂,不分流时间必须经过仔细挑选。由于所有的样品都
进入色谱柱,适合于痕量分析。另外,不分流进样样品在较长时间内气化,所以可以采
用较低的进样温度,因而样品降解和胶垫流失都为之减少


yifan老师,不分流的进样时间比分流的进样时间长吗?
yifan1117
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不分流进样其中一个最突出的问题是样品初始谱带较宽(样品汽化后的体积相对于柱内载气流量太大),汽化的样品中溶剂是大量的,不可能瞬间进入色谱柱,结果溶剂峰就会严重拖尾,使早流出组分的峰被掩盖在溶剂拖尾峰中[如图4-3(a)所示],从而使分析变得困难,甚至不可能。有人也将这一现象叫做溶剂效应消除这种溶剂效应可从几个方面考虑,但就载气的流路来说,主要是采用所谓瞬间不分流技术。即进样开始时关闭分流电磁阀,使系统处于不分流状态[图4-2(b)],待大部分汽化的样品进色谱柱后,开启分流阀,使系统处于分流状态图[4-2(b)所示]。分流状态一直持续到分析结束,注射下一个样品时再关闭分流阀。所以我们说,不分流进样并不是绝对不分流,而是分流与不分流的结合。这里,确定一个瞬间不分流时间(从进样到开启分汉阀的时间)往往是分析成败的关键。原则上讲,这一时间应足够长,以保证绝大部分样品进入色谱柱,避免分流歧视的影响;同时又要尽可能短,以最大限度地消除溶剂拖尾,使早流出峰的分析更为准确。这显然是有矛盾的。在实际工作中,常常是根据样品的具体情况(如溶剂沸点、待测组分沸点和浓度等)或操作条件来确定一个优化的折衷点。研究结果表明,这一时间值一般在30~80s之间。文献报道多采用0.75min,即从进样到开启分流阀的时间为0.75min,通常能保证95%以上的样品进入色谱柱。
dahua1981
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分流进样:
是最经典的进样方式,液体样品在加热的汽化室汽化,汽化后的蒸汽或气体被载气
带到柱入口,大部分经分流管道放空,极少一部分被带入柱子。分流进样方式常被用于
浓度较高的样品,分流可以避免初始谱带的扩展,保证得到较尖锐的峰形。

分流进样的特性:
• 着重进行主要组分(即样品中待测定组分浓度范围为0.01-10%)分析
• 极好分辨率和峰形
• 样品气化速度很快, 在衬管内时间极短
• 要求快速进样技术
• 载气和样品蒸汽混合
• 有效分流比20 - 300/1
• 用小体积进样
• 可以不用隔垫吹扫

不分流进样的特性:
• 用于痕量分析;热不稳定化合物
• 要求程序升温
• 要求用溶剂稀释样品
• 样品蒸汽不与载气混合
• 要求隔垫吹扫
• 首选键合相的柱子
• 在进样口,样品汽化和质量传送很慢
• 要求进样口的温度不能太高
• 进样速度 ≤ 1 μL/sec

优点与缺点:
它的硬件和分流方式是一样的。与分流方式相比较,
不分流方式比较复杂,柱温,溶剂,不分流时间必须经过仔细挑选。由于所有的样品都
进入色谱柱,适合于痕量分析。另外,不分流进样样品在较长时间内气化,所以可以采
用较低的进样温度,因而样品降解和胶垫流失都为之减少.
happy爱米粒
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原文由 yifan1117(yifan1117) 发表:
不分流进样其中一个最突出的问题是样品初始谱带较宽(样品汽化后的体积相对于柱内载气流量太大),汽化的样品中溶剂是大量的,不可能瞬间进入色谱柱,结果溶剂峰就会严重拖尾,使早流出组分的峰被掩盖在溶剂拖尾峰中[如图4-3(a)所示],从而使分析变得困难,甚至不可能。有人也将这一现象叫做溶剂效应消除这种溶剂效应可从几个方面考虑,但就载气的流路来说,主要是采用所谓瞬间不分流技术。即进样开始时关闭分流电磁阀,使系统处于不分流状态[图4-2(b)],待大部分汽化的样品进色谱柱后,开启分流阀,使系统处于分流状态图[4-2(b)所示]。分流状态一直持续到分析结束,注射下一个样品时再关闭分流阀。所以我们说,不分流进样并不是绝对不分流,而是分流与不分流的结合。这里,确定一个瞬间不分流时间(从进样到开启分汉阀的时间)往往是分析成败的关键。原则上讲,这一时间应足够长,以保证绝大部分样品进入色谱柱,避免分流歧视的影响;同时又要尽可能短,以最大限度地消除溶剂拖尾,使早流出峰的分析更为准确。这显然是有矛盾的。在实际工作中,常常是根据样品的具体情况(如溶剂沸点、待测组分沸点和浓度等)或操作条件来确定一个优化的折衷点。研究结果表明,这一时间值一般在30~80s之间。文献报道多采用0.75min,即从进样到开启分流阀的时间为0.75min,通常能保证95%以上的样品进入色谱柱。


嗯,谢谢yifan老师,我们平时都是不分流进样,分流阀打开的时间也是0.75min呢
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dahua1981
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原文由 yifan1117(yifan1117) 发表:
我们一般采用是分流。不分流用得比较少!

我们恰好相反
分流用的很少
yifan1117
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哈哈,检测项目不一样,高纯吗,分流多一点。残留嘛,不分流多一些!
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