分流、不分流進樣區別

  分流/不分流進樣口是毛細管GC最常用的進樣口，它既可用作分流進樣，也可用作不分流進樣口。

　　進樣口原理示意圖

　　圖1是典型的分流/不分流進樣口示意圖。關于兩者的異同點：一是前者有分流氣出口及其控制裝置，除了進樣口前有一個控制閥外，在分流氣路上還有一個柱前壓調節閥，二者使用的襯管結構不同。而分流進樣和不分流進樣在操作參數的設置，對樣品的要求以及襯管結構方面也有很大區別。

　　圖1.分流(左)/不分流(右)進樣口原理示意圖。

　　一、分流進樣

　　分流進樣有兩個目的:

　　一是減少載氣中樣品的含量使其符合毛細管色譜進樣量的要求;二是可以使樣品以較窄的帶寬進入色譜柱。但這種進樣方式只有 1-5%的樣品可以進入色譜柱，不適合樣品中痕量組分的分析。分流模式進樣不適合分析熱不穩定性物質。雖然分流進樣方式有許多弊端，但是由于它操作簡便、適應性強,仍然是分析工作中最常使用的進樣方式之一。

　　(一)載氣流路和襯管選擇

　　進入進樣口的載氣總流量由一個總流量閥控制，而后載氣分成兩部分:一是隔墊吹掃氣(1～3mL/min)，二是進入汽化室的載氣。進入汽化室的載氣與樣品氣體混合后又分為兩部分：大部分經分流出口放空，小部分進樣色譜柱。

　　分流進樣口可采用多種襯管，用于分流進樣的襯管大都不是直通的，管內有縮徑處或者燒結板，或者有玻瑞珠，或者填充有玻璃毛。這主要是為了增大.與樣品接觸的比表面，保證樣品完全汽化.減小分流歧視。同時也是為了防止固體顆粒和不揮發的樣品組分進入色譜柱。

　　(二)樣品的適用性

　　分流進樣適合于大部分可揮發樣品，包括液體和氣體樣品，特別是對一些化學試劑(如將劑)的分折。因為其中一些組分會在主峰前流出。而且樣品不能稀釋、故分流進樣住往是理想的選擇。

　　如果對樣品的組成不很清楚。也應首先采用分流進樣口,對于一些相對“臟”的樣品，更應采用分流進樣，因為分流進樣時大部分樣品被放空，只有一小部分樣品進入色譜柱，這在很大程度上防止了柱污染。只是在分流進樣不能滿足分析要求時(靈敏度太低)，才考慮其他進樣方式，如不分流進樣和柱上進_樣等。總之，分流進樣的適用范圍寬，靈話性很大。分流比可調范圍廣，故成為毛細管GC的首選進樣方式。

　　(三)操作參數設置

　　1.溫度

　　進樣口溫度應接近于或等于樣品中最重組分沸的點，以保證樣品快速汽化，減小初始譜帶寬度。

　　2.載氣流速

　　常用毛細管GC所用柱內載氣線流速為：氦氣30～50cm/s，氮氣20～40cm/s，氫氣40～60cm/s。

　　對于分流進樣，還要測定隔墊吹掃氣流量和分流流量，前者一般為2～3mL/min，后者則要依據樣品情況(如待側組分濃度等)、進樣量大小和分析要求來改變。常用分流比范圍為20:1～200:1，樣品濃度大或進樣量大時，分流比可相應增大，反之則減小。

　　3.進樣量和進樣速度

　　分流進樣的進樣量一般不超過2μL,最好控制在0.5μL以下。分流比大時，進樣量可大一些。至于進樣速度應當越快越好，一是防止不均勻汽化，二是保持窄的初始譜帶寬度。因此，快速自動進樣往往比手動進樣的效果好。

　　(四)分流歧視問題

　　所謂分流歧視是指在一定分流比條件下，不同樣品組分的實際分流比是不同的，這就會造成進入色譜柱的樣品組成不同于原來的樣品組成，從而影響定是分析的準確度。因此，采用分流進樣時必須注意這個問題。

　　二、不分流進樣

　　不分流式進樣和分流式進樣需要的設備相似。因為樣品需要在加熱室中放置更長的時間，所以不分流進樣模式的熱分解效應比分流進樣模式更明顯。與分流進樣模式相比不分流進樣更適于用對痕量組分的分析。

　　(一) 載氣流路和襯管選擇

　　在實際工作中、不分流進樣的應用遠沒有分流進樣普遍，只是在分流進樣不能滿足分析要求時(主要是靈敏度要求)，才考慮使用不分流進樣。這是因為不分流進樣的操作條件優化較為復雜。對操作技術的要求高。

　　襯管的尺寸是影響不分流進樣性能的另一個重要因素。襯管的容積小一些有利，一般為0.25～1mL，且最好使用直通式襯管。當用自動進樣器進樣時，因進樣速度快，樣品揮發快，故建 議采用容積稍大一些的直通式襯管。對于干凈樣品，襯管內可不填充玻璃毛，對于相對臟的樣品，則需要填充玻瑞或石英毛，以保證分析的重現性并保護色譜柱不被污染。

　　(二)樣品的適用性

　　不分流進樣具有明顯高于分流進樣的靈敏度，它通常用于環境分析、食品中的農藥殘留監測，以及臨床和藥物分析等。這些藥品往往都比較臟，所以樣品的預處理是保護色譜柱所必須注意的問題。

　　不分流進樣對樣品溶劑有較嚴格的要求。一般地講，使用高沸點溶劑比低沸點溶劑有利。另一方面，洛劑的極性一定要與樣品的極性相匹配，且要保證溶劑在所有被測樣品組分之前出峰，否則早流出的峰就會被溶劑的大峰掩蓋。

　　對于高沸點痕量組分的分析，不分流進樣就容易多了。事實上，不分流進樣應是分析高沸點痕最組分的首選方法。

　　(三)操作參數設置

　　(1)進樣口溫度

　　進樣口溫度的設置可以比分流進樣時稍低一些，因為不分流進樣時樣品在汽化室滯留時間長，汽化速度稍慢一些不會影響分離結果。

　　(2)載氣流速

　　從減小初始譜帶寬度的角度考慮，不分流進樣的載氣流速應當高一些，其上限應以保證分離度為準。分流出口的流量(開啟分流閥后)一般為30～60mL/min。

　　(3)進樣量和進樣速度

　　進樣量一般不超過2μL。進樣量大時應選用容積大的襯管，否則會發生樣品倒灌。進樣速度則應快一些，最好用自動進樣器。若采用手動進樣，進樣速度的重現性會影響分析結果。

　　(4)瞬間不分流時間的確定方法

　　瞬間不分流時間(也有人叫分流延遲時間、溶劑吹掃時間)的確定依賴于樣品和溶劑的性質，襯管的容積、進樣速度以及載氣流速。所以這一時問的確定應在其余所有條件都確定之后進行。

　　附：1.瞬間不分流時間的確定方法 ：

　　首先將這一時間設置長一些(90～120s)，以保證全部樣品組分進入色譜柱。對樣品進行分析之后，選擇一個待測組分的峰面積(該峰的k值應大于5)作為測定指標，該峰面積值就代表100%的樣品進入了色譜柱。

　　然后逐步縮短不分流時間(如70, 50, 30s)分別進樣分析，計算同一組分在不同溶劑吹掃時間條件下的峰面積與第一次分析的峰面積之比，直到此比值小于0.95,此時的不分流時間為最短時間。

　　最后，再進一步微調不分流時，使同一組分的峰面積達到第一次分析時峰面積的95%-99%，此時的吹掃時間即為最佳條件。

　　對于高沸點樣品，不分流時間長一些有利于提高分析靈敏度。而不影響測定準確度;對于低沸點樣品。則要盡可能使不分流時間短一些，最大限度地消除溶劑拖尾，以保證分析準確度。

　　2.為什么不分流進樣的應用遠沒有分流進樣普遍?

　　只是在分流進樣不能滿足分析要求時(主要是靈敏度要求)，才考慮使用不分流進樣。這是因為不分流進樣的操作條件優化較為復雜。對操作技術的要求高。其中一個最突出的問題是樣品初始譜帶較寬(樣品汽化后的體積相對于柱內載氣流量太大)。汽化的樣品中溶劑是大量的，不可能瞬間進入色譜柱，結果溶劑峰就會嚴重拖尾，使早流出組分的峰被掩蓋在溶劑拖尾峰中，從而使分析變得困難，甚至不可能。有人也將這一現象叫做溶劑效應。