GC进样口介绍和维护

1、气相色谱进样口及维护 制作：南京化工职业技术学院制作：南京化工职业技术学院 化学教研室化学教研室 曹国庆曹国庆 进样口类型进样口类型 填充柱进样口 分流不分流进样口 程序升温(PTV)进样口 冷柱头进样口 填充柱直接进样口使用很普遍填充柱直接进样口使用很普遍, , 当不需要高效分离或当用气固当不需要高效分离或当用气固 分离其气体时要用填充柱分析分离其气体时要用填充柱分析, , 填充柱进样口的载气全部通过填充柱进样口的载气全部通过 进样口进入色谱柱进样口进入色谱柱 填充柱进样口 组合组合“分流不分流分流不分流”进样口是进样口是 应用最普遍的的毛细管柱进样应用最普遍的的毛细管柱进样 口口, ,因为

2、它既可用于分流模式因为它既可用于分流模式 又可用于不分流模式又可用于不分流模式, ,故提供故提供 了大部分分析要求的很有效的了大部分分析要求的很有效的 组合组合 分流不分流进样口分流不分流进样口 1、不能稀释后进行分析(如溶剂)的样品 2、进样时间长的样品(如阀进样) 3、在溶剂峰之前有很重要的小峰直接流出(如 在溶剂分析中) 4、对于组成未知的样品进行筛选分析,或对于 组分浓度相差很大的样品的分析,分流进样也 适合于“脏”的样品的分析 分流进样分流进样 分流进样是将少量样品引入色谱柱而不造成柱 超载的有效方法,下列样品分析需要分流进样: 不分流进样是采用普通的分流进样口，通过在不分流进样是采

3、用普通的分流进样口，通过在 进样过程中关闭分流阀而实现不分流模式的，样品进样过程中关闭分流阀而实现不分流模式的，样品 在衬管中瞬间挥发，样品气体被载气带入色谱柱，在衬管中瞬间挥发，样品气体被载气带入色谱柱， 并在低于溶剂沸点的温度下在柱头实现再浓缩。当并在低于溶剂沸点的温度下在柱头实现再浓缩。当 大部分样品进入色谱柱后，打开分流出口，残留在大部分样品进入色谱柱后，打开分流出口，残留在 衬管中的样品蒸气被吹出，在分析运行过程中，分衬管中的样品蒸气被吹出，在分析运行过程中，分 流出口一直开着。流出口一直开着。 不分流进样的最大好处是大部分注入的样品都不分流进样的最大好处是大部分注入的样品都 进入了

4、色谱柱。这就使得比分流进样高得多的灵敏进入了色谱柱。这就使得比分流进样高得多的灵敏 度。度。 不分流进样不分流进样 不分流进样的要求之一是初始柱温要比样不分流进样的要求之一是初始柱温要比样 品溶剂的沸点起码低品溶剂的沸点起码低1010度，这将使得样品度，这将使得样品 溶剂在柱头冷凝，从而使溶质分子形成紧溶剂在柱头冷凝，从而使溶质分子形成紧 密的窄的谱带密的窄的谱带 不分流进样不分流进样 冷柱头进样口冷柱头进样口 冷柱头进样口在许多方面优于其他进样技术冷柱头进样口在许多方面优于其他进样技术 如果操作正确，冷柱头上进如果操作正确，冷柱头上进 样的准确度是所有进样技术中样的准确度是所有进样技术中 最

5、高的。它完全消除了注射器最高的。它完全消除了注射器 的歧视，而且，由于样品是直的歧视，而且，由于样品是直 接注入柱上的，故与进样口有接注入柱上的，故与进样口有 关的歧视均不再发生。再加上关的歧视均不再发生。再加上 热分解和重排反应的消除，显热分解和重排反应的消除，显 然，在需要高的分析准确度和然，在需要高的分析准确度和 精密度时，冷柱头进样就是应精密度时，冷柱头进样就是应 当选择的技术当选择的技术 1、消除了样品歧视、消除了样品歧视 2、消除了样品变化、消除了样品变化 3、分析精度高、分析精度高 程序升温进样气化（程序升温进样气化（PTVPTV）进样口）进样口 PTV PTV进样结合了分流、不

6、分流和柱进样结合了分流、不分流和柱 上进样的优点，样品一般是注入冷的衬上进样的优点，样品一般是注入冷的衬 管中，所以不存在注射器针头的歧视。管中，所以不存在注射器针头的歧视。 然后升高进样口的温度以气化样品。操然后升高进样口的温度以气化样品。操 作者可以对放空时间和温度进行编程，作者可以对放空时间和温度进行编程， 从而使气体以相当于分流不分流的模式从而使气体以相当于分流不分流的模式 进入色谱柱。由于其灵活性，进入色谱柱。由于其灵活性，PTVPTV进样进样 被认为是最通用的样品引入系统被认为是最通用的样品引入系统 进样口的组成部件进样口的组成部件 进样工作 进样针进样针 根据正使用的进样口 和样

7、品体积选择注射 器类型 进样针进样针 23或26,锥形 针尖 冷柱头进样口 填充柱,分流 不分流进样口 26或32,锥形 针尖 23或26,锥形 针尖 进样口 针的规格 进样口类型 冷柱头进样口 适用于任何应用 530m大口径柱 320m毛细管柱 250m毛细管柱 26或32,锥形 针尖 冷柱头进样口 尖针尖与锥形针尖对隔垫的影响尖针尖与锥形针尖对隔垫的影响 尖针头容易破尖针头容易破 坏进样口隔垫坏进样口隔垫 并导致泄漏并导致泄漏, ,而而 且尖针头穿过且尖针头穿过 隔垫时易于在隔垫时易于在 隔垫上留下样隔垫上留下样 品品. .锥形会头易锥形会头易 于保护隔垫于保护隔垫. . 隔垫的作用：隔垫

8、的作用： 是保持色谱处于密是保持色谱处于密 封状态，防止空气封状态，防止空气 进入系统。隔垫通进入系统。隔垫通 常有耐高温、气密常有耐高温、气密 性好的硅橡胶制成性好的硅橡胶制成 进样口隔垫：是样品导 入进样口的关键元件之 一，气化后由载气导入 色谱柱进行分离，然后 由检测器检测各组分。 进样口隔进样口隔垫垫 进样口隔进样口隔垫垫 优化温度和 流失(BTO隔 垫): 较高使用温 度400oC,流 失小,可用于 GC/MS 长使用寿命 隔垫: 适用于进样 隔垫使用寿 命长的要求, 特别适合自 动进样 高级绿色隔 垫: 适用于进样 隔垫使用寿 命长的要求, 粘连少. 中央有引导孔的隔垫中央有引导孔

9、的隔垫, ,进样时不易有碎屑脱落进样时不易有碎屑脱落, ,使使 用寿命长用寿命长 通用型隔垫: 由硅橡胶制 成,进样口 温度低于 350C,进 样次数200 次以上。 隔垫需要更换，防止： 1、气化室温度要控制在 厂家推荐的最高使用 温度范围内 2、定期更换 3、安装后“手紧” 4、用自动进样器 5、用针尖锋利的进样针 进样口隔垫的使进样口隔垫的使 用用 隔垫出现的故障和排除方法隔垫出现的故障和排除方法 断开进样口加热断开进样口加热 器，如圆丘峰消器，如圆丘峰消 失，用耐温稍高失，用耐温稍高 的垫或在较低进的垫或在较低进 样口温度下进样样口温度下进样 现象现象 可能原因可能原因 额外峰额外峰/

10、 /圆丘峰圆丘峰 排除方法：排除方法： 正常正常 不正常不正常 隔垫漏气隔垫漏气 现象现象 排除方法：排除方法： 可能原因可能原因 大峰后基线漂移大峰后基线漂移 在进样时和进在进样时和进 样后的短时间样后的短时间 内隔垫处严重内隔垫处严重 泄漏泄漏(一般是一般是 用直径大的针用直径大的针 头注射器头注射器) 更换隔垫和更换隔垫和 用针头较细用针头较细 的注射器的注射器 现象现象 排除方法：排除方法： 可能原因可能原因 保留时间延保留时间延 长长 载气在载气在 隔垫处隔垫处 或柱连或柱连 接处漏接处漏 检漏。如有检漏。如有 必要更换隔必要更换隔 垫或拧紧柱垫或拧紧柱 连接处连接处 柱密封垫柱密封

11、垫 主主 要要 为为 石石 墨墨 垫垫 柱密封垫柱密封垫 为何要更换密封垫？为何要更换密封垫？ 如何避免出现问题？如何避免出现问题？密封垫有何功能？密封垫有何功能？ 色谱柱或衬管与 色谱系统连接处 是靠密封垫密封。 理想的密封垫提 供无泄漏的密封 效果，适合各种 外径的色谱柱、 不用过分拧紧、 与色谱柱或接头 不粘连、并耐温 度变化。 密封垫损坏会出现下列问 题： 氧渗入系统，本底噪音增 大； 氧的催化作用造成柱流失； 样品降解； 样品流失； 检测器信/比增大； 保留时间重复性差。 安装密封垫要点： 不要拧太紧先用手指拧 柱帽，再用扳手拧紧 保持清洁 用前先将密封垫烘干 避免各种污染，如手印、

12、 油 更换色谱或进样口/检测 器部件时，要更换密封垫。 柱密封垫类型柱密封垫类型 100%Vespel密封垫 100%石墨垫石墨垫 由耐高温的聚亚酰胺制成，质硬，氧渗透性 最低，与金属或玻璃连接气密性最好。可重 复使用。但温度反复升降后易泄漏。 Vespel/石墨垫 石墨与Vespel混合材料密封垫，氧扩散率 低，适用于GCMS或对氧敏感的检测器如 ECD，也可用于FID或NPD检测器。但不能 重复使用。 质软易成形，密封性优良，通常用于毛 细管柱，适用于FID和NPD检测器。但不 能适用于GCMS。 将密封垫装在色谱柱上将密封垫装在色谱柱上 1、将毛细管从石墨垫的孔穿过将毛细管从石墨垫的孔穿

13、过 2、要将毛细管柱截去一段才要将毛细管柱截去一段才 可与检测器或进样口连接可与检测器或进样口连接 衬管衬管 衬管衬管 为何要更换衬管？为何要更换衬管？ 如何避免出现问题？如何避免出现问题？ 衬管有何作用？ 衬管是进 样体系的 中心元件， 样品在此 蒸发成气 体 如果衬管不定期更如果衬管不定期更 换或使用不当，可换或使用不当，可 能会出现下列现象能会出现下列现象 峰形变坏峰形变坏 溶质歧视溶质歧视 分析重现性差分析重现性差 样品分解样品分解 出现鬼峰出现鬼峰 定期更换衬管主要处决于下定期更换衬管主要处决于下 列情况：列情况： 对比以前的图谱对比以前的图谱 样品清洁程度样品清洁程度 色谱图是否出

14、现异常色谱图是否出现异常 峰形变化峰形变化 峰歧视峰歧视 重现性差重现性差 样品高温分解样品高温分解 衬管去活衬管去活 衬管内壁存在着活性基团，对样品的组分起着衬管内壁存在着活性基团，对样品的组分起着 吸附作用，并在图谱上出现峰拖尾；检测灵敏度和吸附作用，并在图谱上出现峰拖尾；检测灵敏度和 重现性下降。去活就是在衬管的玻璃表面上用去活重现性下降。去活就是在衬管的玻璃表面上用去活 剂覆盖或用去活剂与活性基团发生化学反应使其表剂覆盖或用去活剂与活性基团发生化学反应使其表 面失去活性。面失去活性。 在应用过程中去活的衬管也可能再现活性，在应用过程中去活的衬管也可能再现活性， 这时应更换衬管。这时应更

15、换衬管。 衬管可用清洗方式进行处理，除去微粒或用溶衬管可用清洗方式进行处理，除去微粒或用溶 剂冲洗挥发性组分。但找一个清洁处理方法也是不剂冲洗挥发性组分。但找一个清洁处理方法也是不 容易的，有些溶剂可去掉活化层，但一些工具又会容易的，有些溶剂可去掉活化层，但一些工具又会 在玻璃衬管表面划出痕迹，又导致不必要的活化。在玻璃衬管表面划出痕迹，又导致不必要的活化。 衬管衬管 衬管内径的锥形口用于衬管内径的锥形口用于 下列目的下列目的 1 1、底部不锥形的衬管是、底部不锥形的衬管是 为了把样品聚集在柱为了把样品聚集在柱 头头 2 2、底部为锥形的衬管可、底部为锥形的衬管可 减少样品与金属部件减少样品与

16、金属部件 的接触的接触 3 3、顶部为锥形的衬管可、顶部为锥形的衬管可 减少样品的返冲减少样品的返冲 许多衬管要用去活的玻许多衬管要用去活的玻 璃棉填充，位置在衬管璃棉填充，位置在衬管 的中间位置的中间位置 1 1、提供更多的表面积，、提供更多的表面积， 使样品完全挥发，减少使样品完全挥发，减少 热量不均衡热量不均衡 2 2、捕集隔垫碎片和不挥、捕集隔垫碎片和不挥 发组分发组分 3 3、擦去进样器针头上样、擦去进样器针头上样 品，防止样品残留在隔品，防止样品残留在隔 垫上垫上 如果玻璃棉在衬管的底部，其主要目的是为了捕集不挥发性组分如果玻璃棉在衬管的底部，其主要目的是为了捕集不挥发性组分 锥形

17、口衬管的作用：锥形口衬管的作用： 玻璃棉的作用：玻璃棉的作用： 单锥单锥, ,玻璃棉玻璃棉, ,分分 流不分流流不分流 单锥单锥, ,分流不分流分流不分流 双锥双锥, ,不分流不分流 直型直型, ,直接进样直接进样, , 如气体如气体 衬管与色谱柱的连接衬管与色谱柱的连接 为使操作正确， 色谱柱应正确安装 在进样口处，色谱 柱入口端应插入衬 管锥口一半的距离。 即色谱柱穿过密封 垫露出约6mm的头。 (具体应参考厂家说 明书) 衬管故障排除衬管故障排除 1、柱和进样衬管 吸附样品组分或 污染镀金进样口 密封垫 2、注射器针头撞 击，衬管内填充 物破碎 3、柱未端切口不 整齐，样口被吸 附于此 可能原因可能原因 解决方法解决方法 1、换新的去活 衬管或清洗旧的 衬管并更换玻璃 棉 2、从衬管中取 出部分填充物或 用无填充的衬管 3、拆下色谱柱， 重新切割，使断 面整齐 现象现象 可能原因可能原因解决方法解决方法 现象现象 衬管故障排除衬管故障排除 样品分解 1、拆下进样口衬管并 检查是否清洁 2、用新的去活衬管或 更换玻璃棉和填充物 色谱柱