气相色谱分离条件的选择影响因素

深度解析

对一个混合试样成功地分离，是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。而其中气相色谱分离条件的选择至为关键。主要涉及以下几个方面： 1.载气对柱效的影响：载气对柱效的影响主要表现在组分在载气中的扩散系数Dm(g)上，它与载气分子量的平方根成反比，即同一组分在分子量较大的载气中有较小的Dm(g)。根据速率方程：（1）涡流扩散项与载气流速无关；（2）当载气流速u小时，分子扩散项对柱效的影响是主要的，因此选用分子量较大的载气，如N2、Ar，可使组分的扩散系数Dm(g)较小，从而减小分子扩散的影响，提高柱效；（3）当载气流速u较大时，传质阻力项对柱效的影响起主导作用，因此选用分子量较小的气体，如H2、He作载气可以减小气相传质阻力，提高柱效。 2.载气流速（u）对柱效的影响：从速率方程可知，分子扩散项与流速成反比，传质阻力项与流速成正比，所以要使理论塔板高度HZ小，柱效Zgao，必有一Z佳流速。对于选定的色谱柱，在不同载气流速下测定塔板高度，作H-u图。由图可见，曲线上的Zdi点，塔板高度Z小，柱效Zgao。该点所对应均流速即为Z佳载气流速。在实际分析中，为了缩短分析时间，选用的载气流速稍高于Z佳流速。 3.固定液的配比又称为液担比。从速率方程式可知，固定液的配比主要影响Csu，降低df，可使Csu减小从而提高柱效。但固定液用量太少，易存在活性ZX，致使峰形拖尾；且会引起柱容量下降，进样量减少。在填充柱色谱中，液担比一般为5％～25％。 4.柱温的选择柱温是影响气相色谱分离的重要参数之一，主要影响来自于K、k、Dm(g)、Ds(l)；从而直接影响分离效能和分析速度。柱温与R和t密切相关。提高t，可以改善Cu，有利于提高R，缩短t。但是提高柱温又会增加B/u导致R降低，r21变小。但降低t又会使分析时间增长。在实际分析中应兼顾这几方面因素，选择原则是在是在难分离物质对能得到良好的分离，分析时间适宜且峰形不托尾的前提下，尽可能采用较低的柱温。同时，选用的柱温不能高于色谱柱中固定液的Zgao使用温度（通常低20-50℃）。对于沸程宽的多组分混合物可采用“程序升温法”，可以使混合物中低沸点和高沸点的组分都能获得良好的分离。气化温度的选择气化温度的选择主要取决于待测试样的挥发性、沸点范围。稳定性等因素。气化温度一般选在组分的沸点或稍高于其沸点，以保证试样完全气化。对于热稳定性较差的试样，气化温度不能过高，以防试样分解。色谱柱长和内径的选择能使待测组分达到预期的分离效果，尽可能使用较短的色谱柱。一般常用的填充柱为l～3m。填充色谱柱内径为3～4mm。 7.进样时间和进样量的选择进样迅速（塞子状）以防止色谱峰扩张；进样量要适当：在检测器灵敏度允许下，尽可能少的进样量：液体样0.1～10ul，气体试样为0.1～10ml。 8.燃气和助燃气的比例在气相色谱分析中，燃气和助燃气的比例会严重的影响组分的分离，一般两者的比例为1：8~1：15。而真正实现对-个混合试样成功地分离，色谱条件的选择中Z为关键的是色谱柱的选择、柱温的选择、载气的选择及其流速的确定、燃气和助燃气的比例等。
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