氣相分析方法的建立簡(jiǎn)單說(shuō)就是選擇并優(yōu)化一系列的樣品預(yù)處理?xiàng)l件、色譜條件后對(duì)某物質(zhì)進(jìn)行有效的測(cè)定,并能給出一個(gè)客觀、較為接近真值的結(jié)果。分析方法的建立主要包括兩大部分,第一個(gè)就是分析條件的選擇和優(yōu)化,第二個(gè)就是對(duì)建立的分析方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。只有完成了上述兩個(gè)方面,才能算是建立了完整的分析方法。
一.分析條件的選擇和優(yōu)化
在對(duì)分析條件進(jìn)行選擇和優(yōu)化之前,要做好充分的準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作包括了解樣品的結(jié)構(gòu)式信息,如果可能的話可以知道樣品的合成工藝以及可能的副反應(yīng)和副產(chǎn)物,是否有異構(gòu)體存在等等。因?yàn)楫悩?gòu)體的存在對(duì)將來(lái)的分離可能會(huì)帶來(lái)麻煩。準(zhǔn)備工作做的足夠細(xì)致是下一步工作順利進(jìn)行的保證,下面就可以進(jìn)行分析條件的選擇和優(yōu)化了:
1.檢測(cè)器的選擇
氣相色譜使用的檢測(cè)器可以分為兩種,通用型和選擇型的;通用型的,顧名思義,就是對(duì)所有的物質(zhì)均有響應(yīng)(比如TCD),但是對(duì)某些物質(zhì)的靈敏度不太好,除非不得已,一般不選擇這個(gè)檢測(cè)器,當(dāng)然了,檢測(cè)器的選擇也和你的定量方法有關(guān),如果你要用內(nèi)標(biāo)、外標(biāo)定量的話,還是選擇一個(gè)對(duì)目標(biāo)物有較高靈敏度的檢測(cè)器,此時(shí)不建議使用通用型檢測(cè)器,如果用的是面積歸一化法定量的化,通用型檢測(cè)器還是有優(yōu)勢(shì)的;除了通用型檢測(cè)器之外的其它檢測(cè)器都是選擇型的,比如 FID,ECD等等,這類檢測(cè)器只對(duì)部分物質(zhì)或者大部分物質(zhì)有響應(yīng),絕大多數(shù)檢測(cè)器都屬于這個(gè)類型。在對(duì)色譜條件優(yōu)化之前一定要明確到底選擇什么檢測(cè)器!
2.色譜柱的選擇
色譜柱的選擇是整個(gè)色譜分析條件優(yōu)化過(guò)程中較為重要的一環(huán)。色譜柱選擇的是否恰當(dāng)直接決定了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性、峰型的美觀等等。目前氣相色譜中使用的色譜柱分為填充柱和毛細(xì)管柱兩大類。從使用范圍來(lái)看,毛細(xì)管柱更廣泛一些,但并不意味著填充柱不重要,比如說(shuō)一些永久性氣體的分析、水份的測(cè)定等還必須用填充柱來(lái)做,簡(jiǎn)單說(shuō)就是各有各的應(yīng)用范圍。由于本人填充柱應(yīng)用的比較少,沒(méi)什么可以講的,就簡(jiǎn)單說(shuō)一下毛細(xì)管柱使用時(shí)選擇的一些注意事項(xiàng)。
(1) “相似相溶”原理是首要指導(dǎo)方針。在選擇柱子的時(shí)候,根本的原則是相似相溶,簡(jiǎn)單說(shuō)就是分析非極性物質(zhì)用非極性的柱子,極性物質(zhì)用極性的柱子。相似相溶的道理比較簡(jiǎn)單,被分析物和固定液之間作用的次數(shù)越多,理論塔板數(shù)就越大,柱效也就越高,有助于難分離組分的分離,同時(shí)峰的對(duì)稱性也較好;如果被分析物和固定液之間沒(méi)有作用力,或者作用力很弱的話,也就說(shuō)幾乎不保留的話,這時(shí)幾乎不可能有分離了,所有組分都死時(shí)間出峰,這不是我們的目的。因此選擇柱子的時(shí)候一定要先對(duì)分析物的極性有個(gè)大致的判斷,根據(jù)相似相溶的基本原理進(jìn)行選擇。
(2)特殊樣品需要用特殊柱子分析。在很多搞新項(xiàng)目研發(fā)的公司(比如我們單位)做分析工作的話,經(jīng)常會(huì)遇到一些稀奇古怪的樣品,根本沒(méi)有任何標(biāo)準(zhǔn)可以參考,都得自己摸索,經(jīng)常會(huì)遇到一些常用柱子無(wú)法分析的項(xiàng)目,比如胺類物質(zhì)、雜環(huán)化合物等等,這些你用普通柱子幾乎無(wú)法完成,由于這些物質(zhì)多少都有堿性,對(duì)常規(guī)柱子傷害較大,且做出來(lái)的結(jié)果可靠性、峰型等不確定因素較多,因此對(duì)這類樣品應(yīng)該選擇針對(duì)性較強(qiáng)的柱子,此時(shí)選擇柱子可以的辦法就是多查閱相關(guān)資料、文獻(xiàn),再加上適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)摸索,才能選到合適的分析柱!
(3)必要的時(shí)候需用不同極性的柱子對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)于多組分的研發(fā)反應(yīng)液來(lái)說(shuō),僅僅靠一根柱子就定方法的話,存在有些雜質(zhì)和目標(biāo)峰沒(méi)有分開(kāi)(或者完全包在主峰里面)的風(fēng)險(xiǎn),因此采用不同極性做出來(lái)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比可以有效的避免類似的事件的發(fā)生。如果二者一致的話,一切都好說(shuō);如果二者不一致的話,需結(jié)合其它定性手段綜合分析,決定柱子的選擇!這個(gè)需要多摸索,多實(shí)踐,多積累來(lái)完成!!!
(4) 色譜柱參數(shù)對(duì)分離的影響. 毛細(xì)管色譜柱的參數(shù)主要包括四個(gè)方面:固定液極性、柱長(zhǎng)、內(nèi)經(jīng)、膜厚等。根據(jù)固定液極性的強(qiáng)弱可以非極性柱(DB-1或者等同的其它品牌)、弱極性柱(DB-5或者等同的其它品牌)、中等極性柱(DB-17或者等同的其它品牌)、強(qiáng)極性柱(DB-WAX或者等同的其它品牌),在選擇柱子的時(shí)候應(yīng)該根據(jù)樣品本身極性的強(qiáng)弱依據(jù)“相似相溶”原理進(jìn)行選擇;柱長(zhǎng)對(duì)分離的影響也很明顯,通常柱子越長(zhǎng),分理效果越好,但是保留時(shí)間增加的也很明顯,這本身是個(gè)矛盾,需要找到一個(gè)平衡點(diǎn)!對(duì)于特別難分離的物質(zhì),一般可以選用長(zhǎng)柱子。內(nèi)徑對(duì)柱容量和柱效有較大的影響,內(nèi)徑越小,柱效會(huì)變高,但柱容量會(huì)下降,這個(gè)參數(shù)選擇的空間不是很大。膜厚是一個(gè)選擇空間比較大的參數(shù),通常膜厚越厚,對(duì)分析物的保留會(huì)增加,保留時(shí)間增大,有助于分離,但是由于傳質(zhì)阻力的增加,柱效會(huì)降低,因此,如果你分析的是保留弱的物質(zhì)(比如一些小分子),可以考慮試試厚液膜的柱子;反之則選擇薄液膜的柱子。
3.溫度程序的優(yōu)化
對(duì)氣相色譜而言,僅僅依靠溫度程序的優(yōu)化是無(wú)法從根本上改變分離度的,只能在一定范圍內(nèi)改善分離度。舉個(gè)例子,如果你選定其它的色譜條件(柱子,載氣),A 物質(zhì)和B物質(zhì)在某個(gè)溫度程序下是一個(gè)峰(就是沒(méi)有任何分離跡象)的話,此時(shí)無(wú)論你怎么改變溫度程序,A和B能分開(kāi)的可能性都很小,此時(shí)比較有效的辦法就是更換其它極性不同的柱子或者換根長(zhǎng)柱子試試!所以說(shuō)溫度程序的優(yōu)化對(duì)難分離物質(zhì)對(duì)的分離作用很有限!經(jīng)常有板油發(fā)貼子問(wèn):我想分析某個(gè)物質(zhì)(已知結(jié)構(gòu)式),該用什么程序呢?對(duì)于這種問(wèn)題,較為簡(jiǎn)單的辦法,你自己試幾個(gè)溫度程序不就行了嗎,很多物質(zhì)的分析是沒(méi)有現(xiàn)成的分析方法的,色譜是一門實(shí)踐的學(xué)科,自己多試幾個(gè)溫度程序,哪個(gè)分離度好就用那個(gè)!這個(gè)需要自己去摸索,實(shí)踐! 還有一個(gè)問(wèn)題,很多板油會(huì)問(wèn),到底是恒溫分離度好還是程升分離度好?對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,個(gè)人覺(jué)得很難回答!其實(shí)首先要明確程序升溫的目的是干嗎的,程升多應(yīng)用于組分沸程寬的混合物的分離的,簡(jiǎn)單說(shuō)就是分析樣品中各組分的沸點(diǎn)差異比較大的樣品多用程升來(lái)做,如果不是這樣的情況,不建議使用程序升溫。
氣相色譜儀是一種多組份混合物的分離、分析工具。它主要利用物質(zhì)的物理性質(zhì)對(duì)混合物進(jìn)行分離,測(cè)定混合物的各組份。并對(duì)混合物中的各組份進(jìn)行定量、定性分析。氣相色譜儀是以氣體作為流動(dòng)相。當(dāng)樣品被送入進(jìn)樣器后由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱。由于樣品中各組份在色譜柱中的流動(dòng)相和固定相間分配或吸附系數(shù)的差異。在載氣的沖洗下,各組份在兩相間作反復(fù)多次分配,使各組份在色譜柱中得到分離,然后由接在柱后的檢測(cè)器根據(jù)組份的物理化學(xué)特性,將各組份按順序檢測(cè)出來(lái)。
使用氣相色譜儀具有以下特點(diǎn):
a、分離效能高。對(duì)物理化學(xué)性能很接近的復(fù)雜混合物質(zhì)都能很好地分離,進(jìn)行定性、定量檢測(cè)。有時(shí)在一次分析時(shí)可同時(shí)解決幾十甚至上百個(gè)組分的分離測(cè)定。
b、靈敏度高。能檢測(cè)出ppm級(jí)甚至ppb級(jí)的雜質(zhì)含量。
c、分析速度快。一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)樣品的測(cè)定。
d、應(yīng)用范圍廣。氣相色譜法可以分析氣體、易揮發(fā)的液體和固體樣品。就有機(jī)物分析而言,應(yīng)用較為廣泛,可以分析約20%的有機(jī)物。此外,某些無(wú)機(jī)物通過(guò)轉(zhuǎn)化也可以進(jìn)行分析。
標(biāo)簽: 氣相色譜儀 氣相色譜儀 使用氣相色譜儀具有以下特點(diǎn)_氣相色譜儀