如何消減氣相色譜儀分流歧視？

一、氣相色譜儀分流歧視的概念

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與原來設定（或測定）的分流比是不同的，這就會造成進入色譜柱的樣品組成與原來的樣品組成有差異，從而影響定量分析的準確度。在分流進樣中，常常存在分流歧視。

二、影響分流歧視的主要原因

a.樣品組分的不均勻汽化，以及汽化后的汽化狀態差異。

即由于樣品中各組分的極性、沸點不同，因而汽化速度不同。由于汽化室里的樣品隨載氣流動，且樣品從汽化室進入色譜柱的時間很短（以秒計），汽化速度不同，除了導致不同樣品組分進入色譜柱時間不同外，不同組分進入色譜柱的汽化狀態可能不完全一樣。考察相對汽化快的組分與汽化慢的組分在分流口位置的組分濃度，汽化快的樣品組分濃度相對偏小；且一般分流流量遠大于進入柱內流量，汽化慢、汽化不太完全的組分，可能多從分流口流掉。

b.不同樣品組分在載氣中的擴散速度不同。

汽化溫度的設置，襯管的選擇，樣品組分的分子大小不同、極性差異、粘度不同，以及樣品汽化時的蒸汽膨脹因子差異，都影響擴散速度。在合適的汽化溫度和襯管結構時前提下，分子體積小、粘度小、蒸汽膨脹因子大的組分，擴散速度較快。擴散慢的組分比擴散快的組分，在分流口位置的濃度大，可能多從分流口分掉。

c.分流比的大小，也影響分流歧視。

不分流，就沒有分流歧視；對于同樣的樣品，分流越大，越有可能造成分流歧視。

三、如何消減分流歧視

有分流，就有分流歧視。應控制影響分流歧視的這些因素，以減少分流歧視對分離測定的影響。

① 為減少樣品組分的不均勻汽化和汽化后的汽化狀態差異，對分離測定的影響，可選擇較高的汽化溫度。

② 為減少不同樣品組分在載氣中的擴散速度不同對分離測定的影響，除了汽化溫度的設置外，要選擇結構適合分流的襯管。

③ 為減少分流比大小對分離測定的影響，在樣品濃度和柱容量允許的前提下，盡力選擇小點的分流比。

針對具體的樣品對象，在汽化溫度合適、襯管結構合理的前提下，可以按如下原則確定：

如某樣品，當重點考察的樣品組分，一般大分子、高粘度、蒸汽膨脹因子小，因而擴散速度較慢，易多分流掉。如果該樣品組分含量低，分流歧視對分離的出峰情況和定量結果影響很大，宜選擇較小的分流比。具體實驗時，應結合實驗目的，綜合考慮這些影響因素。

具體工作時，一般先分析樣品的性質，初設條件，再通過實驗優化，選擇能減少分流歧視的條件。如不了解樣品的性質，可先選稍大點的分流比測定，再實驗優化。

四、案例分析

以苯作內標物，用氣相色譜法測定混合物中正己烷和甲苯的含量。色譜條件：毛細管柱SE-30（30m ×0.25mm×0.32μm）；柱溫，40℃保持5分鐘，15℃每分鐘升到170℃，保持1分鐘；氫火焰離子化檢測器（FID）溫度260℃；分流進樣量為0.4μL。色譜圖見圖1。

為考察分流比和汽化室溫度對實驗結果的影響，調節分流比，分別為25.27:1 、28.87:1、44.78:1、61.8:1、76.92:1、92.88：1、113：1、127.1：1、146.3：1，實驗結果見圖2和圖3。在分流比為61.8：1時，考察汽化溫度對測定結果的影響，見圖4。

甲苯對苯的相對定量校正因子：190℃時，1.0955；220℃，1.1392；250℃，1.0949

由圖2、圖3、圖4、圖5可以得出如下結論：

①分流比過低（＜1/30）或過高（＞1/120）時，分流歧視加劇，低沸點組分正己烷的正誤差、較高沸點組分甲苯的負誤差急劇增加。當分流比為1/30-1/80時正負誤差都達最小值，此時的分流歧視最小，即有一個最佳分流比在77附近。

②進樣溫度的變化對分析結果也有影響。分流比在1/30-1/80范圍內，如61.80：1時，隨著進樣口溫度的升高（190-250℃），低沸點組分正己烷正誤差減小，較高沸點組分甲苯的負誤差減小后增加。所以，本實驗選擇的汽化溫度為220℃。

③影響分流歧視的因素，除了分流比大小、汽化溫度等，還與樣品的性質有關。正己烷沸點68.74℃，甲苯沸點110.6℃；同樣色譜條件下甲苯完全汽化后的蒸汽體積約是正己烷的兩倍，參考表2.2；與甲苯相比較，正己烷分子體積小，粘度小。同樣的色譜條件下，正己烷和甲苯的分流歧視不一樣。

④比較分流進樣和不分流進樣對定量結果的影響，分流進樣有分流歧視帶來的影響。問題8的表1.6，汽化溫度從120℃升到170℃，鄰二甲苯對苯的相對定量校正隨著汽化溫度的升高，先增大后減小；圖2.10，汽化溫度從190℃升到250℃，甲苯對苯的相對定量校正因子同樣是先增大后減小。但是前者的變化幅度，遠小于后者。

因此，要減小分流歧視對測定結果的影響，選擇合適的汽化溫度，還需要選擇合適的分流比。首先選擇一個分流比中間區域范圍，如1/30-1/80進行實驗，再根據所測定樣品組分的性質，縮小范圍，通過實驗來選擇的分流比的大小和汽化溫度。同一樣品中，不同樣品組分的最佳分流比不一定相同；同時測定不同性質的組分，最后取一個都能相對較好的分流比和汽化溫度等來進行測定。