胡焰 1145044049 卫生检验
在气相谱分析中,我们要快速有效的分离一个复杂的样品,除了要选择一根最佳谱柱以外,要对操作条件进行仔细的选择. 实际工作中,我们主要是要选择载气流速,进样技术,气化室温度,柱温,桥电流等几个方面,来有效的提高柱效率,使得分析出的谱峰峰形正常,分离度高,从而提高分析结果的准确性. 一、谱柱的选择
1、材料的选择
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谱柱是决定谱分离的核心，如果所选谱柱对最难分享物质对的相对选择因子R=1，无论如何选择谱条件，都不能得到分享。影响选择因子的两个因素是固定相和柱温。因此首先要有一根高效的、对被分析对象有效的谱柱。
一根高效的、质量好的谱柱应有选择性好、内壁惰性、温度使用范围广，这要取决于谱
柱的内表面和内表面上的固定相层，固定相在柱内壁是否形成均匀薄膜。应根据分析对象，选择合适的柱材料、固定相、去活方法等。
对于永久性气体分析，一般选择填固体吸附剂的气固谱柱，如分子筛用于永久性气体的分析，Parapak Q用于二氧化碳和不凝气的分析。对于复杂的样品，一般选择毛细气液谱柱，根据相似相容原理确定所选谱柱的类型。
2、柱长的选择
谱柱长选择时，应考虑分离度、分析时间和谱柱的成本，分离度与柱长的平方根成正比，而分析时间直接与柱长成正比，即如果通过增加谱柱长，提高分离度，分离度增大1倍，柱长必须增加3倍。一般填充柱的柱长在0.5-5m，对于毛细管谱柱，一般柱长在10-30m间，可满足大多数分析的需求，对于复杂的混合物可采用50m、60m或100m的谱柱。
在我们的实际工作，通常用15m的毛细管柱分析快速筛分简单混合物或高分子量的化合物；（发泡剂、6#油、苯），30m是普遍使用的柱长（天然气油），对汽油组分的分析，选用50m的谱柱。
3、柱径的选择
柱径的选择受多种因素制约人。内径增大，意味着有更多的固定相，即使液膜厚度不增加，也有较大的样品容量，随着内径的减小，单位时间内的柱效率迅速增加，分离度增大，但样品的容量以内径的平方（r2）的关系减小；柱压降以1/ r4neor关系增加，对仪器的综合性能有较高的要求。
一般毛细柱选用0.2mm、0.25mm、.032mm内径的谱柱；填充柱选择3-4mm。对于毛细柱：当样品容量是主要的考虑因素时，或分析强挥发性样品，采用吹扫捕集或顶空进校时，且分辨率的降低可接受时，可考虑采用0.53mm的大口径谱柱。如与质谱检测器相联时，需用小口径谱柱。
4、液膜的选择
液膜厚度既影响谱柱，又影响分析时间。在一定温度下，分配系数K与柱型有关。由于液膜厚度的改变，会导致谱柱的相比改变。膜厚为0.25-0.5µm薄液膜谱柱，相比变大，分配比k变小，洗脱给分快，有利于实现组分的快速分离，适于高沸点化合物、组分密
集化合物的分析；同时液相传质阻力下降，柱效变大，柱柱容量减小。采用1-8µm的厚液膜柱，柱容量大，可以不经分流直接进1µL的汽油而不引起超载，有利于痕量组分的分析；对于流出温度在100-200℃之间的组分，用1-1.5µm的膜效果较好。
在实际工作中，液膜厚度的选择，应与柱内径相联系，柱内径与液膜联系，柱内径与液膜厚度的比值在4000-1000之间，如柱直径为0.32mm的毛细管柱，以0.08-0.25µm的液膜厚度为宜。但是对不同柱材和柱内壁的不同惰性化程度，所需液膜厚度也不相同，不锈钢柱在一般应比同内径的石英柱的液膜大一倍左右。
二、载气流速的选择
气相谱最常用的载气是：氢气、氮气、氩气、氦气。
由速率理论可知，载气流速慢有利于传质，有利于组分的分离，但分析时间会加长；如果载气流速快有利于加快分析速度，减少分子扩散，但分离度降低。有时为了缩短分析时间，加大流量，但此时分离效果并不好。可见载气流速的快慢都会降低柱效。经过长时间的实验，发现对于一般谱仪而言，载气流量为20-100ml/min。目前我们分析液化气用的
是热导检测器，载气用的是氢气，其流量控制是30 ml/min。分析戊烷发泡剂用的是氢火焰离子化检测器，载气用的是氮气、燃烧气氢气和氧气，这三种气体的体积比是氮气：氢气：氧气为1：1：10，分析效果都是较好的。
三、进样技术的选择盲点监测系统
在气相谱分析中，一般采用注射器或六通阀门进样。在考虑进样技术的时候，以注射器进样为主来研究。
1、进样量
如果在进样过程中进样量大会导致：分离度小；保留值变化难于定性；峰高和峰面积与进样量不成线性关系，不能定量。
进样量与气化温度、柱容量和仪器的线性响应范围等因素有关。进样量应控制在瞬间气化，达到规定分离要求和线性响应的允许范围内。填充柱冲洗法的瞬间进样量:液体样品或固体样品溶液一般为0.01～10μl,气体样品一般为0.11～10ml,在定量分析中,应注意进样量读数准确。
2、注射器里空气的排除
用微量注射器抽取液体样品,只要重复地把液体抽入注射器又迅速把其排回样品瓶,就可以将空气排除。还有一种更好的方法,那就是用计划注射量的约2倍的样品置换注射器3～5次,每次取到样品后,垂直拿起注射器,针尖朝上，留在注射器里的空气都应当跑到针管顶部，推进注射器塞子,空气就会全部被排掉。
3、保证进样量的准确
用经置换过的注射器取约计划进样量2倍左右的样品,垂直拿起注射器,针尖朝上,让针穿过一层纱布,这样可用纱布吸收从针尖排出的液体。推进注射器塞子,直到读出所需要的数值。用纱布擦干针尖。至此准确的液体体积已经测得,需要再抽若于空气到注射器里。如果不慎推动柱塞,空气可以保护液体使之不被排走。
4、进样手法
双手拿注射器。用一只手(通常是左手)扶针插入垫片,注射大体积样品(即气体样品)或柱前压力极高时,要防止从气相谱仪注样器来的压力把注射器活塞弹出(即用右手的大拇指按
压住活塞顶部)。
让针尖穿过垫片尽可能深的进入进样口,压下注射器活塞停留1秒钟,然后尽可能快而稳地抽出针尖（抽出的同时继续压住注射器活塞)。
5、进样时间
进样时间长短对柱效率影响很大。若进样时间过长,遇使谱区域加宽而降低柱效率。因此,对于冲洗法谱而言,进样时间越短越好,一般必须小于1秒钟。
四、柱温的选择
柱温的选择十分关键，它将直接影响分离效能和分析速度。提高柱温，有利于降低组分在气液相中的传质阻力，有利于提高柱效， 同时纵向分子扩散项系数增大，提高分析速度，但柱选择性变差，分离度降低。
柱温适宜有利于组分的分离，但温度过低，被测组分可能在柱中冷凝，或者传阻力增加，使谱峰扩张，甚至于拖尾，温度高有利于传质，但柱温高，分配系数变小，不利于分离。
对于沸程不太宽的简单样品，可采用恒温模式。在分析气体时，如选用的是气液分配谱，可在50℃或常温下分析，如选用的是气固谱，柱温要相应提高。
对于沸程相对较宽的复杂样品，如在一恒定的温度下分离，随着保留时间的增加，峰宽迅速增加，导致保留较弱的组分重叠，而保留较强的组分又因为分析时间长，张起峰展宽，峰高下降。
由于在气相谱中，改变温度对组分的分离改变最为明显。可通过程序升温来解决，即保留的组分在较低的温度下洗脱，而强保留的组分在较高的温度下洗脱，这样可使复杂的混合物在适当的时间内实现最佳分离
在程序升温中，初温、升温速率、终温最为关键。初温的选择以洗脱组分的分离度而定，毛细管的初温比填充柱要低，一般略低于最低沸点组分的温度。对于汽油馏分，可选择初温在35-40℃；对柴油馏分，可选择初温100-120℃。升温速率的选择应综合考虑分离度和分析速度。终温的选择主要取决于谱柱类型、样品的热稳定性及样品中组分的最高沸点。如采用恒温时炉温至少应比柱最高使用温度低70-80℃；如采用程序升温，炉温可比柱最高温度低20-30℃即可.x501
五、气化室温度的选择
气化室温度取决于样品的化学和热稳定性、沸程范围、进样口类型等。合适的气化室温度即能保持样品瞬间完全气化，又不引起样品分解。温度过低，气化速度比较慢，使峰形不规则，出现平头峰或伸舌峰；温度过高使出峰数目变化，产生前延峰，甚至样品分解。为选择合适的气化室温度，在多次的进样中我们发现，气化室温度比柱温高50-100℃或比样品组分中最高沸点高50-70℃较为合适。温度过高过低都会影响柱效。
六、检测器温度的选择
检测器温度的设定，与样品的沸程、检测器类型有关（比如我们做气用的是执导检测器，使用温度是100℃，做油用氢焰检测器，使用温度是240℃）。一般来讲，检测器的温度高于最高组分沸点50-100℃.
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