主题:【分享】顶空进样的连接管路是否影响分离测定?

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在顶空进样分析中,由于进样时间都比较短,连接管路比较细,样品很快就会到汽化室,直至走完整个过程。大多数的气相分析者十分注意平衡时间、平衡温度、进样条件的控制上,却很少关注连接管路对整个实验分析的影响。
    那么,顶空进样的连接管路对分离测定有何影响?是否影响回收率?
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原因
顶空分析的气体采集和传输系统由顶空瓶(包括瓶盖)和气体传输管路组成。首先应当保证整个体系的气密性,严格清洗顶空瓶,使用低流失的硅橡胶垫片(如有聚四氟乙烯涂层),采用惰性材料作为顶空气体传输的管路(包括压力控制阀的管路),适当保持气体传输体系的温度以减少由于传输管路吸附和冷凝对顶空分析的不良影响,而且在分析不同的样品时最好样品间有空白样品来对这时的仪器条件进行考察。除气密性外,应当注意对连接管路的材质和管路的洁净度做分析。
由于管路材质的不同,会导致待测组分与管路的材质反应,从而减少待测组分的峰面积。因此我们通常用铜管、不锈钢管,并经过惰性(或去敏化)处理。
由于系统管路较长,挥发性物质易在管壁上吸附,管路内部是否洁净,直接影响检测结果和回收率。因此一般将管路和注射器加热到较高的温度。而气路堵塞,特别是喷嘴处的气路堵塞,是造成不能点火或点火后又灭的一个常见原因。
解决方案
  顶空进样中连接管路对分离结果的影响有如下几方面:
①管路的材质:
气体供给系统要尽量使用经过清洁处理的铜管或不锈钢管,尽可能地减少载气管道的连接点和焊接点的管路的数量,必要时用一股干净的惰性气体通过管道,并使其在加热炉中加热以去除可能残留的有机溶剂,不可用有机溶剂清洁,任何痕量的有机溶剂都会污染仪器系统。
②管路的气密性:
a.大量的气路泄露检修结果表明,绝大部分的漏气点都发生于气路接头处,而气路阀件内部的泄漏也时有发生。至于管路中间的泄漏,除了急转弯处以外一般是很少见的。
b.在发现接头有泄漏时,首先对所用接头做如下检查:
(i).接头配合垫片是否合适,退火及有无伤痕;接头密合处是否干净平滑无污物;接头配合装配时,是否相互对准对正;能否先用手将接头大体上紧。
(ii).如上述检查无异常,再用扳手(一般为两把)将接头上紧。上紧时应注意压力要适当,对于有塑料、橡胶、聚四氟垫片的接头,压力可适当加大,但也应以不漏气为准。
(iii).利用加压设备来进行管道连接,尽量避免使用焊接。
③管路内部的洁净度:
a.用无水乙醇清洗完气路后,应考虑管路内壁是否有不被乙醇溶解的污染物。如没有,可加热管线并用干燥气体对其吹扫,将管线装回原气路待用。
如果由分析样品过程判定气路内壁可能还有其他不易被乙醇溶解的污染物,可针对具体物质溶解特性选择其他清洗液。选择清洗液的顺序应先使用高沸点溶剂、然后再使用低沸点溶剂浸泡和清洗。可选择的清洗液有萘烷、N,N-二甲基酰胺、甲醇、蒸馏水、丙酮、乙醚、氟利昂、石油醚、乙醇等。
b.清洗气路连接管时,应首先将该管的两端接头拆下,再将该段管线从色谱仪中取出,这时应先把管外壁灰尘擦洗干净,以免清洗完管内壁时再产生污染。清洗管路内壁时应先用无水乙醇进行疏通处理,这可除去管路内大部分颗粒状堵塞物及易被乙醇溶解的有机物和水分。在此疏通步骤中,如发现管路不通,可用洗耳球加压吹洗,加压后仍无效可考虑用细钢丝捅针疏通管路。
④清洗气路管路玷污。清洗气路管路的玷污时可先进行蒸馏水或乙醇的注样清洗。方法是使整个系统升温到150℃以上,再多次进样10~20μL的蒸馏水或乙醇,待相应的峰出完后,观察基线的稳定性。如基线明显变好,可认为管路仅有轻微的玷污,仍可继续使用;如基线稳定性无变化或变化不大,则应考虑对管路的彻底清洗。在气路中进样口、柱子到热导池间的连接管以及热导池池腔是很容易被污染的,因此在清洗时要重点处理。
案例分析
    在辛酸钠的含量检测中,发现图谱中出现“S”标示,辛酸与庚酸的峰面积较平常小,见图2.25。未处理,情况变差,3.2min和4.5min的两峰峰面积继续变小,见图1和表2。经过分析,管路有轻微泄露,处理后,“S”标示消失,谱图正常,见图3。出峰顺序:1.辛酸钠,2.杂质,3.庚酸,4.辛酸。


表1 保留时间、峰面积的变化

峰名

 

保留时间

峰面积

峰面积比%

 

    1.辛酸钠

图2.25

0.881

7837562

95.69

图2.26

0.881

4182562

97.48

图2.27

0.899

7975984

93.66

 

  2.杂质

图2.25

1.851

3951

0.05

图2.26

1.815

1265

0.02

图2.27

1.873

3464

0.04

 

3.庚酸

图2.25

3.237

184746

2.26

图2.26

3.215

45677

1.06

图2.27

3.260

200436

2.35

 

    4.辛酸

图2.25

4.553

163958

2.26

图2.26

4.527

61016

1.42

图2.27

4.604

335851

3.94


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