氣相色譜儀進(jìn)樣方式的正確選擇

氣相色譜儀分析中,要求液體樣品的進(jìn)樣量較少，而且進(jìn)樣需要準(zhǔn)確、快速,并有較高的重現(xiàn)性。但在日常的氣相色譜儀分析中，特別是對于毛細(xì)管氣相色譜儀來說，液體樣品的進(jìn)樣常常會有一些問題產(chǎn)生。只有使用高效、可靠的進(jìn)樣系統(tǒng)才能解決這些問題。通常使用的液態(tài)樣品進(jìn)樣技術(shù)有四種：分流進(jìn)樣、不分流進(jìn)樣、柱頭進(jìn)樣、程序升溫進(jìn)樣。下面將主要介紹這幾種進(jìn)樣方式在分析液態(tài)樣品中的應(yīng)用。

分流進(jìn)樣。分流進(jìn)樣，先將液體樣品注入氣相色譜儀進(jìn)樣器的加熱室中，加熱室迅速升溫使樣品瞬間蒸發(fā)；在大流速的載氣的吹掃下，樣品與載氣迅速混合，混合氣通過分流口時大部分的混合氣體被排出而少量的混合氣體進(jìn)入色譜，進(jìn)行分析。分流有兩個目的:一是減少載氣中樣品的含量使其符合毛細(xì)管色譜進(jìn)樣量的要求；二是可以使樣品以較窄的帶寬進(jìn)入色譜柱。但這種進(jìn)樣方式只有1-5%的樣品可以進(jìn)入色譜柱，不適合樣品中痕量組分的分析。當(dāng)使用火焰離子化檢測器（FID）時，分析的檢測限約為50ppm（w/w）。在進(jìn)樣過程中，進(jìn)樣針將樣品注入加熱室時，部分揮發(fā)性組分會損失掉，所以這種進(jìn)樣方式的分析重現(xiàn)性不高。分流模式進(jìn)樣適合分析揮發(fā)性物質(zhì)，在定量分析時待測化合物的沸點要求低于n-C20的沸點。分流模式進(jìn)樣不適合分析熱不穩(wěn)定性物質(zhì)。因為在加熱室中常常會發(fā)生待測物質(zhì)的分解反應(yīng)，尤其是使用玻璃纖維填料的襯管時。雖然分流進(jìn)樣方式有許多弊端，但是由于它操作簡便、適應(yīng)性強(qiáng),仍然是分析工作中最常使用的進(jìn)樣方式之一。

不分流進(jìn)樣。不分流式進(jìn)樣和分流式進(jìn)樣需要的氣相色譜儀設(shè)備相似。樣品在導(dǎo)入加熱的襯管后迅速蒸發(fā)，這時關(guān)閉分流管將樣品導(dǎo)入色譜柱中。在20-60秒后開啟分流閥將加熱的襯管中的微量蒸汽排出。待測組分在較低的柱溫下由于溶劑效應(yīng)在色譜柱頂端再次富集，使樣品以較窄的帶寬進(jìn)行分離。理想的再富集是溶質(zhì)組分在色譜柱入口形成一層液膜。這種效果可以通過使用弱極性溶液作為溶劑來實現(xiàn)。對于極性較強(qiáng)的溶劑如甲醇，只能小體積進(jìn)樣（<2μl）。如果進(jìn)樣體積較大，樣品的峰形就會失真。類似的情況在分流進(jìn)樣模式中也會發(fā)生。因為樣品需要在加熱室中放置更長的時間，所以不分流進(jìn)樣模式的熱分解效應(yīng)比分流進(jìn)樣模式更明顯。與分流進(jìn)樣模式相比不分流進(jìn)樣更適于用對痕量組分的分析。

柱頭進(jìn)樣。氣相色譜儀柱頭進(jìn)樣是將液體樣品在不加熱的狀態(tài)下直接注入毛細(xì)管色譜柱內(nèi)，中間不經(jīng)過蒸發(fā)過程。在程序升溫的過程中溶質(zhì)的蒸汽壓不斷升高，這時開始分析。由于初始溫度低于溶劑的沸點,避免了熱歧視效應(yīng)。對于揮發(fā)性組分，柱頭進(jìn)樣方式和不分流進(jìn)樣方式都采用溶劑效應(yīng)對溶質(zhì)實現(xiàn)再富集。通過在柱頭連接一段短的攔截預(yù)柱避免了色譜柱溢流造成的液體樣品譜帶展寬。柱頭進(jìn)樣能將分析樣品全部導(dǎo)入色譜柱中，這種技術(shù)適合于檢測樣品中的痕量組分和熱不穩(wěn)定性物質(zhì)。柱頭進(jìn)樣的種種特性明顯優(yōu)于分流進(jìn)樣和不分流進(jìn)樣方式。盡管柱頭進(jìn)樣有如此多的優(yōu)點但是由于技術(shù)和操作的特殊性這種進(jìn)樣方式還不能廣泛應(yīng)用于日常的分析工作中。