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气相色谱“呆若木鸡”,是因为你不会这几招

药事纵横  · 公众号  · 药品  · 2018-06-02 07:40

正文

所用气相色谱仪特点不同,提高检测器灵敏度的有效手段不同。目前,对提高检测灵敏度的研究主要集中在样品的柱前处理上, 如,冷柱头进样技术、吹扫捕集、萃取、热脱附进样技术等。


提高气相色谱灵敏度的方法


如何得到更高灵敏度的气相色谱呢?


主要是使用溶剂浓缩的方法,溶剂浓缩的目的是不使用分流进样仍然可以得到尖锐的峰形,惟有如此,才能获得更好的灵敏度以及更好的分离度。


影响样品在色谱柱上凝结速度的因素:


色谱柱的初始柱温,溶剂的挥发性,还有就是色谱柱固定相的比例。


色谱柱柱温的初始温度:


1.基本是最容易也是最快做到的方法,一般说来初始温度愈低的话,分析物凝结的愈好。

2.建议初始温度最好设在比最快出峰分析物的沸点低摄氏50度左右,温度保持的时间最好就是非分流的保持时间。


第二个重要的因素是色谱柱“固定相比例”(phase ratio):


愈低的固定相比例,意味着越厚的膜厚,膜越厚样品和溶剂越容易溶解在固定相。要改变此因素,也只能试试不同的柱子。这是当改变初始温度不可能达到的时候使用的方法。


最后一个可以改变的因素就是样品本身:


大部分时候,样品本身没法改变,但是,可以使用不同的溶剂以增加其效果,例如,溶剂的沸点与初始温度的差别愈大愈好,例如,柱温初始温度是摄氏30度时,样品使用的溶剂是乙酸乙酯(沸点摄氏77.1度)会比使用二氯甲烷溶剂好(沸点摄氏39度)。


气相色谱分析实验中,如何提高FID的灵敏度?


提出问题


灵敏度可以反映一台仪器对待测组分响应值的大小,与信噪比或检测限结合可评价一台仪器


提出问题


灵敏度可以反映一台仪器对待测组分响应值的大小,与信噪比或检测限结合可评价一台仪器的综合性能指标。在相同检测限下,仪器的灵敏度越高,仪器性能越好。那么如何提高FID的灵敏度呢?


解决方案


因为FID硬件方面对灵敏度的影响,在色谱仪出厂时已经基本确定,对于操作者而言,已经不能改变。下面主要从操作方面介绍如何提高FID的灵敏度。


氮气/氢气(N2H2)流量比N2H2流量比会明显影响灵敏度:


各生产厂家的结构设计不同,N2H2比最佳值也不同,可用实验来确定,一般情况下,N2流量比H2流量大些,一般N2H2(11.5)(11)范围为宜。


若喷嘴孔径为φ0.4mm,载气流量可在2030mLmin;若喷嘴孔径为φ6mm以上,流量可在40~50mLmin左右为佳。


其中,毛细管色谱的尾吹气,除了减少组分的柱后扩散效应外,另一个主要作用是保证最佳N2H2比,用来保证最佳灵敏度。


②空气流量:


空气流量小于200mLmin时,流量大小对灵敏度有一定影响,一般大于250mLmin条件下,空气流量对检测器灵敏度有很大的影响。


③放大器输入电阻与输出电路衰减值放大器输入电阻与输出电路衰减:


放大器输入电阻的大小决定放大器的电流放大倍数,影响FID灵敏度,输入电阻大,灵敏度高,但噪声会增大,在调节放大器输入电阻大小时,要兼顾仪器的信噪比。


放大器的输出电路衰减值,有110125lS0,各生产厂家不同,内衰减比例也不同,改变或调节内衰减,也可改变FID灵敏度。如瓦里安公司的FID的灵敏度,可设定为9101112


数字愈大代表灵敏度愈佳,数值差1代表信号以10倍增减。当然,前提是要保证放大器基线稳定。


④进样口、色谱柱、气路和F1D喷嘴的清洁度:


进样口、气路或FID喷嘴污染,都会导致FID的灵敏度下降,因此在使用过程中需要保持进样口、色谱柱、FID喷嘴和气路的清洁,定期更换进样垫、衬管和石英棉,同时对FID进行清洗。


(4)案例分析:


在采用HP-PONA色谱柱和FIDC1C8烃类进行定性定量分析时,发现在相同组分同样进样量下,同种物质的峰面积仅为原来的80%,通过对色谱线路进行试漏,排除了管路漏气的因素,说明物质峰面积的下降应该是仪器的灵敏度减低了80%。


对色谱所用载气氮气、氢气、空气和尾吹气氮气进行了检测后,发现尾吹氮气被关闭。采用毛细管柱时所用载气(氮气)的流量仅为5mLmin,而氢气的流量为40mLmin,氮气与氢气比例严重失调所致。把尾吹气氮气流量调节阀设定到原来位置后,再进行测定,该物质的色谱峰面积恢复了正常。


小 结


GC出厂后它的灵敏度基本上是固定了,我们所能做到的是最大程度地发挥出它固有的性能:

1.优化H2Air的比例,使样品充分离子化;

 

2.优化尾吹气流量(25~35mL/min),在改善分辨率的同时,使峰变窄变高,也相当于改善了灵敏度;


3.保持进样口,FID 喷嘴和气路的清洁,定期更换进样垫、衬管和石英棉;


4.用高纯度的气(载气、H2Air和尾吹气),也能使噪音变小,灵敏度也就增加了;


5.
Low Bleeding的毛细柱,也能使噪音变小,灵敏度也就相应增加了


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排版:雷诺岛

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