第04章 色谱进样技术.ppt

1、第四章 色谱进样技术,分流/不分流毛细管柱进样口分解图,插入件组件 衬管 绝缘层 垫圈 变径接头 保温层 垫圈 柱螺母,进样垫固定螺母 进样垫 O形环 分流出口管线 分流/不分流 进样口实体 固定螺母 分流平板 保温套,衬管的作用,保护色谱柱：不挥发组分滞留在衬管内。但当污染物积攒到一定量时，会吸附样品造成峰拖尾/分裂或出现鬼峰 衬管内少量经硅烷化处理的石英玻璃毛可防止注射器针尖的歧视（即针尖内的溶剂和易挥发组分首先汽化）；加速样品汽化；避免固体物质进入并堵塞色谱柱等,溶剂膨胀方程,溶剂蒸汽体积 = 22,400 x A x B x C x I A = 溶剂密度/溶剂分子量 B = 15/(1

2、5 + 柱头压 in psi) C = (进样口温度C + 273)/273 I = 液体进样体积 L 例如 1 L 水于 250 C 15 psi 柱头压产生 22,400 x 1/18 x 15/30 x 523/273 x 1 = 1,192 L 蒸汽,蒸汽膨胀因子（进样口250度，柱前压13psi),18740 - 80220,19251 - 60540,18740 - 60840,直接进样,不分流,分流/不分流,不分流,分流,分流平板的维护,在溶剂中超声处理 烘干 用非氯化剂去活化 HMDS BSTFA BSA TSIM 用溶剂清洗 先惰性洗涤 - 甲苯 再用醇类清洗- 甲醇 烘干,

3、进样口日常维护,定期更换进样垫 使用最低可用温度 使用气流吹扫 使用干净的衬管 用溶剂清洗分流平板 使用干净的进样针,分流进样需注意的问题,尽量减少分流歧视：分流比越大，越有可能造成分流歧视 保证样品快速汽化（适当添加经硅烷化处理的玻璃毛） 分流进样时，柱的初始温度尽可能高一些 柱安装时注意柱与衬管同轴,分流进样,总流量 50 mL/min,隔垫吹扫流量 3 mL/min,分流出口流量 46 mL/min,柱流量 1 mL/min,Internal Detail,衬管,密封圈,柱子,槽,进样,Vent Flow,3 mL/min,Total Flow,50 mL/min,Column Flow

4、,1 mL/min,Split Vent Flow,46 mL/min,(Septum) Purge,Vent Flow,3 mL/min,Total Flow,50 mL/min,样品汽化,Vent Flow,3 mL/min,Total Flow,50 mL/min,Column Flow,1 mL/min,Split Vent Flow,46 mL/min,(Septum) Purge,Vent Flow,3 mL/min,Total Flow,50 mL/min,Sampling,过载,Vent Flow,3 mL/min,Total Flow,50 mL/min,1 mL/min,S

5、plit Vent Flow,46 mL/min,(Septum) Purge,Vent Flow,3 mL/min,Total Flow,50 mL/min,节省载气,节省载气功能会在样品进入色谱柱后，减少分流出口的载气流量 以节约载气。 柱前压和柱流速仍保持不变，只有分流出口的流量减少。 可用于分流和不分流方式。 节省载气启动的时间应选在样品进入色谱柱后。,分流出口 流量 (mL/min),200 - 175 - 150 - 100 - 75 - 50 - 25 -,-2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,预运行,时间,节省载气 流量,进样,节省载气启动时间设在 2.5

6、分钟。,运行结束,节省载气流量,正常 流量,不分流进样,柱初始温度尽可能低一些，最好低于溶剂的沸点10-20度。溶剂要与柱子固定相匹配。 衬管尺寸尽量小（0.25-1ml),使样品在衬管内尽量少稀释。最好使用直通式衬管,对于比较脏的样品,要加经硅烷化处理的玻璃毛并注意经常更换 根据样品(溶剂沸点,待测组分沸点,浓度等)优化开启分流阀的时间,一般在30-80秒之间,多用0.75分钟，可以保证95%以上的样品进入柱子.,溶剂效应,Solvent BP Temp Dichloromethane 40 10-30 Chloroform 61 25-50 Carbon Disulfide 46 10-3

7、5 Diethyl Ether 35 10-25 Pentane 36 10-25 Hexane 69 40-60 Iso-Octane 99 70-90,溶剂与固定相须谐调.,不分流进样,Total Flow 4 mL/min,(Septum) Purge Vent Flow 3 mL/min,Split Vent Flow 0 mL/min,Column Flow 1 mL/min,Column Flow 1 mL/min,(Septum) Purge Vent Flow 3 mL/min,进样,Split Vent Flow,0 mL/min,Total Flow,4 mL/min,Sy

8、ringe Needle,Sample,Column Flow,1 mL/min,(Septum) Purge,Vent Flow,3 mL/min,= Analyte Vapor,Column Flow,1 mL/min,(Septum) Purge,Vent Flow,3 mL/min,= Analyte Vapor,Purge 阀打开 不分流结束,= Solvent,= Analyte,= Solvent,= Analyte,超载,Column Flow,1 mL/min,Split Vent Flow,(Septum) Purge,Column Flow,1 mL/min,Split

9、Vent Flow,(Septum) Purge,Vent Flow,3 mL/min,Total Flow,1 mL/min,Split Vent Flow,0 mL/min,(Septum) Purge,Vent Flow,3 mL/min,Total Flow,4 mL/min,= Solvent Vapor,= Analyte Vapor,其它进样口,程序升温汽化进样口 使用PTV进样口大体积进样 (LVI)，用于较晚流出组分 或不净样品的痕量分析 在冷的进样口进行大体积进样，然后进样口采用温度 阶程进样升温。 进样口使用“无隔垫顶盖” 挥发进样口 从一个外加设备如顶空，吹扫捕集或毒性

10、气体进样器引 入气体样品。,冷柱上进样,冷柱上进样是将样品直接注入处于室温或更低温度下的色谱柱内，再逐步升高温度使样品各组分依次汽化。 优点 消除进样口对样品的歧视效应。 避免热分解 容易利用溶剂效应 准确度与精密度均高于分流/不分流进样 缺点 进样体积小 操作复杂，对初始温度、溶剂种类、进样速度等要求较严格 易污染毛细管 适用于热不稳定化合物及痕量分析,冷柱头进样,注射器针,柱子,固定相,样品,程序升温汽化进样（PTV）,程序升温汽化进样（PTV）是将液体或气体样品注射于低温的进样口衬管内，再按程序升高进样口的温度。 优点： 无注射器头的样品歧视 不需要特殊注射器 抑制了分流歧视 可除去溶剂

11、和低沸点组分，实现样品浓缩 可低温捕集气体样品，便于同阀进样或顶空进样技术结合 有多种操作模式，分流、不分流及溶剂消除模式 重线性接近于冷柱头进样,CO2 或液氮冷却 无隔垫，不会造成隔垫污染 无隔垫吹扫，不损失样品 多次进样后无泄漏 最优化的端口体积，适合于毛细管柱,HP PTV with Septumless Head Assembly,Septumless Sampling Head,GC,Detector,Step 1:,注样,Step 2:,予柱升温，使溶剂与样品分离,Step 4:,目标化合物结束残留物从分流出口流出,Step 3:,溶剂分离结束，目标化合物进入柱子,.,溶剂,被分

12、析物,基质,S,A,M,分流,不分流,高分流流量,Pre-column,恒温,Pre-column,程序升温,Pre-column,程序升温烘烤,GC Column,GC,Detector,GC Column,GC,Detector,GC Column,GC,Detector,Split / Splitless Configuration,APEX ProSep Precolumn Separation Inlet,进样口维护,Septum- 11 mm, low bleed,Liner seal (O-ring) Viton below 300C Graphite above 300C Change with Liner,Seal Gold Plated Must be kept clean Can be deactivated,Washer Needed for tight seal,Ferrule Graphite good se