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如何測定氣相色譜儀分流量與分流比?分流比對物質的分離測定有何影響?

如何測定氣相色譜儀分流量與分流比?分流比對物質的分離測定有何影響?

日期:2024-6-14

分流進樣是毛細管氣相色譜的首選的進樣方式,適用于大部分氣體或液體樣品的分析,尤其對未知樣品或已知“較臟”的樣品,使用分流進樣,可保護毛細管柱,減小或避免色譜柱被污染的可能。該進樣方式進樣時,進入進樣口的樣品大部分被分流掉而沒經過色譜柱,僅有少量的樣品進入毛細管柱。分流比就是(shi)分(fen)(fen)流(liu)(liu)流(liu)(liu)量(liang)與柱(zhu)流(liu)(liu)量(liang)的(de)比值(zhi)。例如(ru),如(ru)果進入色譜(pu)柱(zhu)的(de)流(liu)(liu)量(liang)就是(shi)1mL/min, 分(fen)(fen)流(liu)(liu)流(liu)(liu)量(liang)為(wei)20mL/min, 那么分(fen)(fen)流(liu)(liu)比是(shi)20∶1。

實際工作中,我們(men)應該如何(he)測定(ding)分流(liu)比和分流(liu)量?分流(liu)比對物質(zhi)的分離測定(ding)又有(you)何(he)影響?

1.一般實驗時,常在10:1~200∶1之間調節分流比大小。但有時可選擇更小的分流比,如靜態頂空進樣等;或選擇更大的分流比,如微徑柱快速分析。要選擇分流比,首先要測定分流流量。分流比的測定,可先在分流出口用皂膜流量計測(ce)(ce)定(ding)(ding)分(fen)(fen)(fen)流流量,再測(ce)(ce)定(ding)(ding)柱內(nei)流量,二者之比(bi)即(ji)為分(fen)(fen)(fen)流比(bi)。因柱內(nei)流量很小,用皂膜(mo)流量計(ji)測(ce)(ce)定(ding)(ding)時誤差較大,可(ke)通過測(ce)(ce)定(ding)(ding)死時間的(de)方法計(ji)算(suan)柱內(nei)流量。當然,嚴格(ge)的(de)說,要得到(dao)準(zhun)確的(de)分(fen)(fen)(fen)流比(bi),兩個(ge)流量應校正在相同的(de)溫度和(he)壓力(li)條件(jian)下。實際工作中,更(geng)需要的(de)是分(fen)(fen)(fen)流比(bi)的(de)重現(xian)性,一般不需準(zhun)確測(ce)(ce)定(ding)(ding)。有(you)的(de)儀器,可(ke)從工作站(zhan)等直(zhi)接讀(du)出(chu)分(fen)(fen)(fen)流比(bi)。

分流進樣的優點:

(1)很容(rong)易(yi)自(zi)動(dong)操作。用自(zi)動(dong)進樣法(fa)可以得(de)到重復(fu)性很好的保留時(shi)間和精度較高(gao)的定量結(jie)果。

(2)在高(gao)(gao)分流(liu)比下(分流(liu)比高(gao)(gao)于(yu)100∶1),樣品起始組分的(de)譜(pu)帶(dai)擴(kuo)展很小,出(chu)峰尖銳(rui)。

(3)在(zai)柱恒溫和程序升溫操作時,結果的重現性較好(hao)。

分流進樣的缺點:

(1)當分析的(de)樣品組分濃(nong)度(du)范(fan)圍較寬、沸(fei)點范(fan)圍較寬時分流的(de)效果較差;

濃度低(di)和沸點(dian)高的組(zu)分(fen)樣品回收率低(di),定(ding)量的精密度差;

不適宜于痕量分析

當(dang)在高分(fen)(fen)流比時,載氣消耗量大,測(ce)定的(de)精密度(du)和準確度(du)依賴于進(jin)樣的(de)操作(zuo)技術(shu)和重復性(xing)。因此,在建立樣品的(de)分(fen)(fen)析方法,要(yao)選(xuan)擇合(he)適的(de)色譜條(tiao)件,得結合(he)實際需要(yao),考(kao)慮(lv)是(shi)否用分(fen)(fen)流進(jin)樣。如(ru)需分(fen)(fen)流進(jin)樣,得選(xuan)擇合(he)適的(de)分(fen)(fen)流比。

分(fen)流(liu)比對物(wu)質的(de)分(fen)離有(you)一(yi)定的(de)影響(xiang)。分(fen)流(liu)比越大(da),越有(you)可能造成分(fen)流(liu)歧視。所以,在樣品濃度(du)和柱容量允許的(de)條件(jian)下(xia),分(fen)流(liu)比小(xiao)一(yi)些有(you)利。分(fen)析樣品時要選擇蕞佳分(fen)流(liu)比,可提高分(fen)析的(de)精密度(du)和準確度(du)。

2.在分流進樣過程中,選擇分流比時(shi),要考慮樣品的性質,如組分的沸(fei)點(dian)。

(1)高(gao)沸點(dian)樣(yang)品(pin),大(da)(da)多(duo)分(fen)(fen)子(zi)量及(ji)分(fen)(fen)子(zi)體積較(jiao)(jiao)大(da)(da),其(qi)在氣相中(zhong)擴散速(su)度相對(dui)較(jiao)(jiao)慢,而樣(yang)品(pin)中(zhong)較(jiao)(jiao)低沸點(dian)組(zu)分(fen)(fen)擴散速(su)度相對(dui)較(jiao)(jiao)快。若采(cai)用大(da)(da)分(fen)(fen)流(liu)(liu)比,將使(shi)樣(yang)品(pin)中(zhong)低沸點(dian)組(zu)分(fen)(fen)較(jiao)(jiao)多(duo)優先分(fen)(fen)流(liu)(liu)出去,結果使(shi)得(de)含量少的(de)組(zu)分(fen)(fen)分(fen)(fen)析結果偏(pian)低,有的(de)甚至不出峰(feng);進樣(yang)后,分(fen)(fen)流(liu)(liu)點(dian)處氣相組(zu)成變化較(jiao)(jiao)大(da)(da),易(yi)導(dao)致精(jing)密度下降(jiang)。若采(cai)用小分(fen)(fen)流(liu)(liu)比,可減(jian)少此現象的(de)發生,提(ti)高(gao)精(jing)密度,但過小的(de)分(fen)(fen)流(liu)(liu)比易(yi)使(shi)結果失真。

(2)對于(yu)低沸(fei)點(dian)樣品,其分(fen)(fen)(fen)子量、分(fen)(fen)(fen)子體(ti)積較小(xiao),在氣相中擴散速度較快(kuai),若(ruo)采用(yong)小(xiao)分(fen)(fen)(fen)流比(bi),將造成樣品主(zhu)成分(fen)(fen)(fen)柱超載,如平頂峰,而產生(sheng)誤差(cha);或(huo)者(zhe),導致主(zhu)峰附近的(de)小(xiao)峰被“兼(jian)并”或(huo)不(bu)(bu)能(neng)基線分(fen)(fen)(fen)離,每次被“兼(jian)并”或(huo)分(fen)(fen)(fen)離不(bu)(bu)佳(jia)的(de)程度不(bu)(bu)同,致使精密度下降,若(ruo)采用(yong)稍大的(de)分(fen)(fen)(fen)流比(bi)可減少此(ci)現象的(de)發生(sheng)。

(3)確定分流比的流程如(ru)下:

首先從(cong)分析(xi)樣(yang)品的(de)(de)性質,如高沸(fei)點還是低沸(fei)點樣(yang)品,初步(bu)確定采用(yong)小的(de)(de)分流比,還是大的(de)(de)分流比。

確定分流比大小,蕞終還是要通過實驗優化。以高沸點樣品為例,先在分流比相對較小的范圍設置,只改變分流比,其他色譜條件不變。取一標準樣品,預設分流比,如20∶1、40∶1、60∶1、80:1、100:1,進樣分析,重復幾次,以分流比為橫坐標,不同分流比下測定的峰面積 (或含量) 的相對標準偏差為縱坐標,作圖。

當分(fen)(fen)流歧(qi)視等的圖影響越大,峰面積 (或含(han)量) 的相對標準(zhun)偏差越大,可先初選(xuan)出相對標準(zhun)偏差較小的分(fen)(fen)流比(bi)范圍。然后(hou),再在這(zhe)個(ge)區(qu)間選(xuan)幾個(ge)點,繼續實驗,由(you)此(ci)類推,直至得到蕞佳分(fen)(fen)流比(bi)。

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