关于毛细柱气相色谱的进样问题

 

 

关于毛细柱气相色谱的进样问题

　

 

    我认为最近大家关于毛细柱气相色谱的进样问题的讨论非常好，尤其是来自台湾的网友cation老师，化了很多时间，写得也很精彩，在此向cation老师和其他热心的网友表示感谢！为了让更多的网友看到，特将14799贴、14976贴、15567贴合并，转贴到了精华区来，另外为了多数网友看起来方便，我将cation先生写的繁体字转换成了简体。以下是讨论的内容：

 

GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|转贴|发表到其它栏目】 　

lennylin

2002-3-1 9:19:54 在网站内有不少同志的论点里都涉及到这个问题。但是我在实际中却不知如何是好。

今我进一种两个物质组成的溶液。得到以下数据：

针在进样口的停留时间： 快进快出(0s)   4秒     5秒     不拔

A物质的峰面积          296,097     441,667  547,362   459,939

B物质的峰面积          316,558     464,126  534,163   452,694

 

进样量：0.6 微升 (10微升, Hamilton)

Angilent 6890 GC (无分流)

 

fenglinbian

2002-3-1 12:11:38 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

手边没有气相。不妨再做一组不同停留时间各自重现性的数据看看。

 

cation

2002-3-1 23:16:22 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

结果合理!

如果你是快速的把样品打入之后再计时延迟抽针的话,那是因为在金属针头的分析物延迟汽化的现象,应该都是一些沸点较高的分析物,低沸点的分析物比较不会积存在针头, 至于那个不抽针而得到的数据, 别怀疑, 是septum漏气造成的. 针插在septum久了就会有漏气的现象发生!!

 

先预热针头后,方才注入样品,比较没有漏气的危险!!

最后再补充一点, 快进快出的注射方法,并不适宜用在splitless模式!

 

 

杨光

2002-3-3 12:05:04 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

请问将针在进样口停留过久，会不会对针头产生损害？

 

另外请老师们最好谈谈正确的手动进样方法（分流与不分流）

 

Nathan

2002-3-3 19:15:52 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

那请问cation，在splitless模式下应该如何进样才比较合适呢？

 

剡

2002-3-3 19:50:04 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

你所进的样品是什么？可否说明一下具体性质。

 

yuju

2002-3-3 20:27:05 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

分流进样的关键在于进样针的汽化点位置和毛细管口相距5到10毫米左右，汽化的一瞬间，即进入毛细管柱。

 

fenglinbian

2002-3-4 12:40:37 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

其实，解释这些数据并不难。问题的实质是气相手动进样应该怎样操作更合理？以前论坛中就有不少的讨论，但结果都不很明确。

我觉得手边有气相的同志们不妨做一些不同停留时间的重现性数据出来，再来讨论更好一点！

 

yushijian

2002-3-4 23:10:08 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

请您做出重复性的数据，单凭几次进样不能说明问题。不管Agilent的Shimadzu的还是others会不会都这样呢？重复性数据和再现数据最为重要。

 

cym163

2002-3-5 1:50:28 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

关于这个问题,我看过一本书,名字忘记了.里面有一段专门讲今样问题。最好当然是柱头进样，对于通常的样品，它建议采用热针进样，即抽好样品后，先将样品抽回到针内，然后将针插入进样器，等几秒钟（我大概等15～30秒钟），再进样。你尽量保持停留时间的统一。我做过试验，效果确实不错。

 

lennylin

2002-3-5 10:36:02 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

A是邻苯二甲酸二丁酯(DBP)，B是邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。DBP的沸点是340度，DEHP的沸点是230.5度。

 

lennylin

2002-3-5 10:39:13 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

A物质重复实验的结果：   

            Rose    Lucy          Judy

0 sec    215,322    224,500    267,976

0 sec    232,236    218,739    224,005

5 sec    465,872    450,883    502,157

5 sec    475,238    446,389    481,666

long    465,815    449,413    487,064

long    474,514    466,575    452,045

 

B物质的结果：

           Rose    Lucy          Judy

0 sec    274,905    284,528    301,715

0 sec    280,749    274,194    257,423

5 sec    418,730    467,213    488,982

5 sec    487,030    439,320    463,328

long    423,230    448,992    487,263

long    445,636    474,067    442,536

 

 

 

lennylin

2002-3-5 10:47:27 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

上面文字帖得不整齐。三个英文名是三个人。一个人对应下面一栏数据。其实，数据重现性不好。实验安排是：每一个人做完一遍实验，再做一遍。每一个人进针的停留时间顺序先后都不同。在实验中，有一个问题是：时间控制得不得法。

 

lennylin

2002-3-5 10:51:13 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

我同意fenglinbian的意见。我之所以将数据那出来讨论，目的就是找出一种在实际操作中理想的进样方式(splitlss模式)。

 

robine0059

2002-3-5 11:02:10 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

关于手动进样的问题，我想谈点我的看法，不可否认的是进样手法因人而异，我们所能做到的也只是尽量统一，关于前面谈到的一组数据，我认为应该进样后稍微停留2~3秒，这样停留在针尖上的样品也能气化进入色谱柱，另外进样时姿势也很重要，进针时速度要快，进去后稍停片刻期间，不要摇晃进样针，因为据我试验，气化室内的针尖峰形；另外前面cym163老师所提的热针进样法，我觉得可能不是很好，因为我想，就是将样品抽回针内，但不能保证针尖上以没有样品，这样停留一段时间后，针尖内的样品会先进入色谱柱，导致在样品峰前会有一小峰出现，不知我这样分析对不对？反正我是碰到过这种情况；若针在气化室中停留时间过长，将会有明显的拖尾，所以我认为也不妥。以上为我个人意见，欢迎探讨。并附：非常同意Cation 老师的看法。

 

fenglinbian

2002-3-5 13:02:20 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

看上面的数据，三种方式在重现性上应该没有显着性差异吧！而且5sec与long两种方式在绝对数值上也没有显着性差异。那么是不是可以说如果用外标法的话，哪种方式都可以，其它定量方法时就应该尽量用long的方式？

有两个问题：数据样本量还不够大。

           特殊情况。

 

fenglinbian

2002-3-5 13:02:30 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

看上面的数据，三种方式在重现性上应该没有显着性差异吧！而且5sec与long两种方式在绝对数值上也没有显着性差异。那么是不是可以说如果用外标法的话，哪种方式都可以，其它定量方法时就应该尽量用long的方式？

有两个问题：数据样本量还不够大。

           特殊情况。

 

lennylin

2002-3-5 14:00:11 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

说明一下。long 代表进样针不拔出操作方式。

 

另外，cym163老师的做法引入了空气进针管，不知道对GC及结果有什么弊端？

 

lennylin

2002-3-5 16:11:33 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

回复fenglinbian，我用ANOVA分析了以上数据，认为三种不同停留时间之间是有显着性差别的。只是5秒与long时的结果比较接近。

 

lennylin

2002-3-5 16:11:38 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

回复fenglinbian，我用ANOVA分析了以上数据，认为三种不同停留时间之间是有显着性差别的。只是5秒与long时的结果比较接近。

 

lennylin

2002-3-5 16:11:45 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

回复fenglinbian，我用ANOVA分析了以上数据，认为三种不同停留时间之间是有显着性差别的。只是5秒与long时的结果比较接近。

 

fenglinbian

2002-3-5 18:24:39 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

你所谓的显着性差异是指绝对数值的显着性差异吧！显然快进快出与另外两组差异较大。

但只要重现性上没有显着性差异的话，用外标法定量的结果就不会有显着性差异。（当然外标法的其它条件要符合）

 

lennylin

2002-3-7 16:27:35 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

按Cation等人的建议，做了实验。结果比较满意。如下：

             Lucy    Rose    Judy

A 物质    360,892    378,262    358,504

             358,504    366,494    373,191

 

B 物质    344,415    369,420    348,615

             348,615    360,744    361,453

 

 

lennylin

2002-3-7 16:30:12 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

还有一个问题。用hot needle技术会带进空气，这样会不会损害柱子？

 

cation

2002-3-9 22:33:27 　Re:GC手动进样问题？ 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

hot needle法进样当然不会对管柱会有任何影响, 忘了提醒一件事, 使用hot needle法最好在在插入注射口之前, 在空气中把plunger往上再拉一点距离(以10ul的针筒而言,往上拉1ul的长度), 然后再插入注射口.

另外,用10ul容量的针筒去打0.6ul的体积, 容易造成吸取时候的误差! 应该采用较小的针筒.例如使用1或2ul的针,至少也要用5ul的针.

 

 

GC分析的ABC---split与splitless 　　【修改】 【删除|转贴|发表到其它栏目】 　

cation

2002-3-5 23:59:35 现在就让我们来看看split和splitless到底是怎么回事!!

 

split

大家应该都知道split mode的注射方式应用于浓度较高的分析样品,注射时分流阀会打开,当样品打入liner气化后,大部分都分流出仪器以外,只有小部分进入管柱中,为了尽量维持进入管柱中的那部分样品组成能与原来样品的组成相符,所以这种注射方式的关键就在于样品气化的速度与程度.  

 

    要使汽化快速而且完全,首先就得有够高的injector温度和适当的liner,split用的liner特点就是管内供给汽化所用的表面积超多,螺旋状的,杯状的....一大堆各式奇怪的形状都有,但我始终觉得还是填塞玻璃棉效果最好,容易更换,还可以随意调整高低. 当然,你还得注意liner的容量,当样品在liner中汽化后,他的体积会突然间快速膨胀几百倍, 容量不足的liner会使汽化及未汽化的样品由septum purge的出口被推挤出去,因而产生流失. 这种突然产生的压力波, 可以由慢速的注射方式(也就是说使plunger慢慢的将样品推入liner中)可以降低这种影响, 但却会形成注射口的discrimination,亦即造成高沸点的被分析物无法和低沸点的分析物一同进入管柱中, 常见的状况就是图谱中时间越往后面的,尖峰面积也越来越小. 最恰当的注射方式就是使用快速注射法, 同时搭配hot needle(前面有post提过)或者是solvent flush法, solvent flush法就是注射针先吸一段溶剂, 再往上拉一段空气,然后才是将样品吸入注射针中, 利用溶剂再快速的

注射法中, 将整个样品推出针外! 

 

    注射针插入liner中的深浅位置也会影响, 针尖越接近管柱入口, 越能使更多的样品进入管柱中！！

   

Splitless

    用于分析低浓度样品的splitless模式注射法, 为了使样品能完全进入管柱中, 所以当然会关闭分流阀! 所以这也就使得受到上面所说的压力波影响, 要比split法大得多, 所以要有好的注射结果,使用慢速注射法似乎解决的方法之一, 当样品被缓慢的推入liner中(当然可以加上hot needle法, 但是千万不能用solvent flush法！), 在splitless的模式下, 无论高或低沸点的分析物,都会有足够的时间汽化进入管柱中, 直至purge的时间一到,阀门打开后, 那些为气化的

东西才会被扫出仪器外,看似单纯, 其实不然, 比前述的split要复杂多了.!!

 

    你使用的溶剂沸点最好能比在你分析物中沸点最低的那个物质还要低个20度左右, 不然有可能使那些分析物产生拖尾的状况! 这个现象我还真的碰过, 换了种溶剂, 拖尾的现象还真的是改善了(产生的原因大家可以猜猜看,考考大家的功力!!).

 

    当然, splitless注射方式可以让样品有较长的时间停留在注射口中,因此可以使用较低的注射口温度, 但是随着镕剂大量进入管柱中, 当开始升温时, 溶剂所造成的solvent peak却也会影响分析结果, 所以你要找一个适当的purge时间, 时间一到就把未汽化的东西扫出仪器以外, purge时间太长, solvent peak就有可能大到拖尾,影响到低沸点分析物的积分值, 或者是整个覆盖了分析物. 一个好的purge时间, 所获得的solvent peak是长方形的(当然, 你要是用GC/MS的话, 由于solvent delay时间的设定, 你不会看到这个长方形, ECD等有选择性的侦测器也是看不到的), 如果是获得拖尾的形状就表示你的purge time设得太长了!

 

    当然, 事情还没结束, 如果你够心细, 你会发现一个问题: 长时间的气化, 长时间的进入管柱, 要用甚么方法才能让分析物在管柱中不会产生band broad 或者是在图谱上产生拖尾的状况(split的快速汽化及分流,没这方面的问题)?, 这就需要一个温度够低的烘箱.所以有时烘箱起始温度需要降到三十度以下(甚至于还有更低的), 不是没道理的!!

 

 

 

本贴已获9篇回复/123次点击

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cym163

2002-3-6 2:10:02 　Re:GC分析的ABC---split与splitless 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

好!大家可以仔细看看,对自己的工作是很有帮助的,cation朋友花了不少精力写了这么长的篇幅,谢谢!!!

 

 

fenglinbian

2002-3-6 12:38:41 　Re:GC分析的ABC---split与splitless 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

真的很不错啊！

拖尾的原因是不是同时汽化的溶剂影响了组分进柱？请指教。

 

cherry

2002-3-7 0:33:09 　Re:GC分析的ABC---split与splitless 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

Cation兄是我崇拜的偶像啊！读了这篇文章，感觉长进不少啊。关于色谱的一些知识和技术，只靠看书本是没有办法获得的，只有能够经常得到像Cation兄这样理论与实践相结合，文武双全的大虾的谆谆教诲，才能够迅速提高啊！

我也来试着回答一下Cation兄留下的思考题：如果在splitless模式中的溶剂沸点较高，那么溶剂在气化以后进入温度较低的毛细柱内，将在毛细柱的前段形成一层液膜（相当于一段固定相），由此将影响到沸点较低的待分析组分，从而产生拖尾。

还希望Cation兄能够多指教！

 

胖丁丁

2002-3-7 11:47:48 　Re:GC分析的ABC---split与splitless 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

难得的好文章。

 

aaron

2002-3-7 16:01:45 　Re:GC分析的ABC---split与splitless 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

您是不是参加过HP举办的GC培训,很精辟,简单明了

 

zhzuq

2002-3-7 21:16:17 　Re:GC分析的ABC---split与splitless 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

cation朋友发了一个好贴子！使我想起了以前工作中遇到的一个现象及解决方法，写出来供各位参考。用PONA柱分析汽油单体烃，经典分析条件，进样后峰型畸变，无法正常积分，老化柱子，清洗汽化室及检测器，均无效，系统亦不漏，怀疑purge阀，将其off进样，峰分不开，on时又是前种现象，看来purge没问题，想了半天，是否是split/splitless的问题。将汽化室接柱头处用死堵上紧，大量进溶剂四氢呋喃，（怀疑以前做过高沸点物质，用四氢呋喃做溶剂），再分析样品，一切正常。结论；分析高沸点物质时，split放空在室温下，将放空出口部分堵塞，导致峰型畸变，清洗后正常。一个小经验，供大家参考。

 

f491106

2002-3-7 21:56:35 　Re:GC分析的ABC---split与splitless 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

最应该感谢的是cation能花这么多的时间来与大家分享多年来的色谱经验。

 

剡

2002-3-7 22:24:28 　非常感谢cation的无私奉献!!! 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

非常感谢cation的无私奉献!!!几天前我与cation语聊时他说要写一篇关于分流不分流方面的文章，我以为要等几天才会发上来(他的工作很忙很忙的)，谁知这么快出现在论坛了了，而且是如此精辟，真不知如何感谢cation!!!

希望大家能够向cation学习!

 

cation

2002-3-9 23:38:19 　Re:GC分析的ABC---split与splitless 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

cherry网友的答案满接近的喔....

 

 

GC分析的ABC---烘箱中发生的事情 　　【修改】 【删除|转贴|发表到其它栏目】 　

cation

2002-3-10 1:23:53 经过汽化后的样品进入了烘箱,我们继续来看看又有哪些事情发生?

 

    在split注射模式下所进入烘箱中的样品体积,充其量也不过是原有的几十分一或小到几百分之一,对于毛细管柱来说并不会有太大的负担,所以可以直接进行分析的工作,一般使用split注射方式时,烘箱的起始温度都是大于打入GC的样品所使用溶剂的沸点,但应尽量低于被分析成分中的

最低的那个成分的沸点, 这样当汽化后样品进入了烘箱, 溶剂就会因为高温而很迅速的到达侦测器,不会对其他成分造成干扰. 那些留下来的被分析物,就会依照其沸点和对静相间的作用力,依序奔向侦测器!! 

    太高的起始温度会使低沸点分析物有很大得影响, 易受溶剂峰的干扰, 峰型不对称及低的分辨率!

 

    那么在splitless的模式下呢? 那就复杂多了.....

    splitless的模式会有大量的溶剂进入管柱中,  首要的任务就是要想办法赶走那些溶剂! 一般在使用splitless注射法时,烘箱的设定应该低于样品溶剂沸点30度以下, 在这种温度下会有甚么状况发生? 你所打进去的分析物及溶剂都会在管柱头重新再度凝集下来, 当烘箱的温度越低的时候,这种凝集的效果会更好, 也就是他们在管柱头中所分布区域更小.从开始注射一直到把那些未汽化的样品扫出仪器外,烘箱的温度都应该是一直维持在低温,所以一般会在升温程序上先维持一段恒温时间(时间长短通常是purge阀关闭的时间再加上约0.5分钟),让进入管柱的样品及溶剂都充分的凝集下来, 这段时间结束后,将烘箱快速的上升到第一个分析物出现为止(如果成分较复杂, 就需要提前降低升温速率), 这种升温手段,可以很快速的把溶剂汽化赶出管柱,而留下分析物在管柱头,待后面较低的升温速度来增加分辨率.

    如果烘箱温度太高会怎样?  你的样品溶剂在汽化进入管柱后无法充分的凝集, 在管柱中会呈现有一大段的分布,其它的分析物就会因为对溶剂溶解度的关系而一样会呈现扩散的状态, 所以在图谱上会出现拖尾,峰不对称,及峰宽过大等的状况.  这种效应对沸点越低的分析物影响越大!!

    所以每次在设立GC分析仪器室时, 对于空调冷气的问题总是斤斤计较, 我的基本要求是能达到摄氏20度, 不然光是烘箱的降温就会是大问题!!

 

    最后来看一个比较简单的观念, 经过前述的步骤后,接下来的升温程序要怎么去设定? 大家想必都知道用升温速度的高低来控制分辨率,但是必须注意的是当你使用一支长管柱来做分析时,那些高沸点的分析物总是要费时很久才会出现,一般的特征就是峰宽大! 所以最标准的做法就是要适时调整加快升温速度,参考你分析物的成份分布,分段调整加快升温速度, 这样那些后面出现的分析物,他们的峰宽就会变小,而峰高变大,同时也降低了侦测极限!!

 

    烘箱的终温要怎么设定?  当然至少要可以让你的最后一个分析物能够出来,同时你要考虑管柱所能承受的温度! 一般都要至少低于规定温度20~30之间.  但是有一点必须注意的是;最好不要等到你的最后一个分析物出来之后就切断分析的程序,开始降温继续下一个样品的分析. 这样做有甚么问题?   问题在于你怎么知道管柱里面没有其它的东西了?  正常的做法是;最后一个样品出来后,即快速的升至前述经过调整最高温, 同时至少维持个三分钟以上再结束整个分析过程开始降温!! 这种观念对于从事分析一些"脏"的样品是很重要的, 尤其是基质很复杂的环境分析....

 

 

华尔兹

2002-3-10 14:45:49 　Re:GC分析的ABC---烘箱中发生的事情 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

简洁明了。看起来很轻松。

 

f491106

2002-3-10 22:48:30 　Re:GC分析的ABC---烘箱中发生的事情 　　【修改】 【删除|发表到其它栏目】

真心感谢cation，色谱做了这么多年，真是没有仔细地研究过这么多问题，我已把他打印下来（还有关于分流不分流的），准备和同事们一起研究。

 

希望cation能多发一些这么好的贴子。