气相色谱技术详解：分流进样的关键要点与应用

气相色谱技术详解：分流进样的关键要点与应用

气相色谱技术是现代化学和生物分析中常用的分离和检测手段之一，其中分流进样是气相色谱中最常见的进样方式。本文将详细介绍分流进样的关键要点，包括分流/不分流进样口与填充柱进样口的区别、隔垫吹扫的作用、载气流路与衬管的选择、样品适用性、操作参数设置以及分流歧视问题的解决方法。

分流/不分流进样口VS填充柱进样口

分流/不分流进样口与填充柱进样口的主要区别在于：

1. 前者有分流气出口及其控制装置
2. 前者除了进样口前有一个控制阀外，在分流气路上还有一个柱前压调节阀
3. 二者使用的衬管结构不同

此外，分流进样和不分流进样在操作参数的设置，对样品的要求方面也有较大区别。

关于隔垫吹扫

分析过程中，隔垫中的残留溶剂或因加热(或者隔垫碎屑在进样口分解)而形成的挥发性降解产物有可能进入色谱柱，从而形成“鬼峰”，干扰分析。设计隔垫吹扫功能之后，这些挥发性物质就随吹扫气流放空，从而消除了相关的鬼峰干扰。

载气流路与衬管的选择

载气流路

进入进样口的载气总流量由一个总流量阀控制，而后载气分成两部分：一是隔垫吹扫气(1-3 mL/min)，二是进入汽化室的载气。后者与样品气体混合后又分为两部分:大部分经分流出口放空，小部分进样色谱柱。

以总流量104 mL/min为例，若隔垫吹扫气流设置为3mL/min，则有101mL/min进入汽化室。当分流流量为100mL/min时，柱内流量为1mL/min，此时分流比为100:1。

衬管

用于分流进样的衬管大都不是直通的，管内有缩径处或者烧结板或者有玻璃珠，或者填充有玻璃毛，这主要是为了增大与样品接触的热表面，保证样品快速完全汽化，减小分流歧视。同时也是为了防止固体颗粒和不挥发的样品组分进入色谱柱。

样品的适用性

分流进样适合于大部分可挥发样品，包括液体和气体样品，特别是对一些化学试剂(如溶剂)的分析。因为其中一些组分会在主峰前流出。而且样品不能稀释、故分流进样往往是理想的选择。

如果对样品的组成不很清楚，也应首先采用分流进样口；对于一些相对“脏”的样品，更应采用分流进样，因为分流进样时大部分样品被放空，只有一小部分样品进入色谱柱，这在很大程度上防止了柱污染。只是在分流进样不能满足分析要求时(灵敏度太低)，才考虑其他进样方式，如不分流进样和柱上进样等。

操作参数的设置

温度

进样口温度应接近于或等于样品中最重组分沸的点，以保证样品快速汽化，减小初始谱带宽度。对于一个未知的新样品，可将进样口温度设置为300℃进行试验。

载气流速

常用毛细管GC所用柱内载气线流速为：氦气30～50cm/s，氮气20～40cm/s，氢气40～60cm/s。

对于分流进样，还要测定隔垫吹扫气流量和分流流量，前者一般为2～3mL/min，后者则要依据样品情况(如待测组分浓度等)、进样量大小和分析要求来改变。常用分流比范围为20:1～200:1，样品浓度大或进样量大时，分流比可相应增大，反之则减小。

进样量和进样速度

分流进样的进样量一般不超过2μL,最好控制在0.5μL以下。分流比大时，进样量可大一些。至于进样速度应当越快越好，一是防止不均匀汽化，二是保持窄的初始谱带宽度。因此，快速自动进样往往比手动进样的效果好。

关于分流歧视的问题

分流歧视

所谓分流歧视是指在一定分流比条件下，不同样品组分的实际分流比与原来设定(或测定)的分流比是不同的，这就会造成进入色谱柱的样品组成不同于原来的样品组成，从而影响定量分析的准确度。因此，采用分流进样时常常存在分流歧视。

影响分流歧视的因素

1. 样品组分的不均匀汽化
2. 不同样品组分在载气中的扩散速度不同
3. 分流比的大小

消除分流歧视

1. 进样口的温度高一些
2. 合适的衬管
3. 优化色谱柱插入进样口的长度
4. 分流比小一些
5. 优化隔垫吹扫的时间
6. 进样体积小一些
7. 样品的溶剂沸点低一些
8. 提高手动进样技术或采取自动进样器