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譜析淺談氣相色譜峰拖尾的原因

2023-02-27 09:42:30來源:山東譜析

氣相色譜儀(GC)和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀分析化合物時(shí),有時(shí)候會(huì)遇到色譜峰拖尾的問題,根據(jù)拖尾的現(xiàn)象,可以分為:

(1)低濃度的組分正常,高濃度的組分拖尾;

(2)極性化合物拖尾;

(3)早流出的組分拖尾;

(4)晚流出的組分拖尾;

(5)所有組分拖尾;

如果氣相色譜峰拖尾,一般是氣相色譜儀的原因,與質(zhì)譜儀或氣相色譜儀檢測(cè)器的關(guān)系不大,主要從以下幾個(gè)方面分析:

樣品的問題

1、樣品濃度太高

樣品濃度太高時(shí),樣品的色譜峰就會(huì)有明顯的拖尾,這種情況下可以稀釋樣品,或者把樣品進(jìn)樣的模式由不分流進(jìn)樣改為分流進(jìn)樣,或者把分流進(jìn)樣的分流比調(diào)高一些,例如之前設(shè)置進(jìn)樣分流比為10:1,根據(jù)樣品的實(shí)際濃度可以設(shè)置為100:1等。

2、樣品的性質(zhì)問題

①化合物極性太強(qiáng)

分析極性化合物或活性化合物時(shí),其活性位點(diǎn)容易與流經(jīng)途中的位點(diǎn)吸附而呈現(xiàn)出拖尾,這種情況下要求樣品分析系統(tǒng)具有良好的惰性,例如使用超惰的襯管、干凈的分流平板和惰性好的低流失色譜柱。

②化合物的沸點(diǎn)太低

早流出的組分一般是揮發(fā)性強(qiáng)、沸點(diǎn)低的組分,這類化合物拖尾嚴(yán)重時(shí),主要原因在于化合物的沸點(diǎn)太低,可能在于溶劑聚焦效應(yīng)不夠,溶劑沒有冷凝、有部分氣化時(shí),樣品就進(jìn)入了色譜柱,這樣沸點(diǎn)低的化合物也就先進(jìn)入色譜柱進(jìn)行分析了,導(dǎo)致色譜峰拖尾。這種情況下可以降低進(jìn)樣口的溫度、調(diào)整程序升溫的初始溫度在溶劑沸點(diǎn)10-25℃以下,讓所有的化合物都在冷凝的情況下,整齊劃一地進(jìn)入色譜柱。

③化合物的沸點(diǎn)太高

晚流出的色譜峰一般是低揮發(fā)性、沸點(diǎn)高的組分,這類化合物的拖尾現(xiàn)象隨著保留時(shí)間的增加而嚴(yán)重,主要原因在于化合物的沸點(diǎn)太高,在進(jìn)樣口氣化不,或者色譜柱和傳輸線的溫度偏低,引起樣品在分析的過程中有部分冷凝,進(jìn)而導(dǎo)致色譜峰拖尾。這種情況下,應(yīng)該注意化合物的沸點(diǎn),可以適當(dāng)?shù)靥岣哌M(jìn)樣口、色譜柱、傳輸線等處的溫度可以改善拖尾現(xiàn)象。

進(jìn)樣口的問題

1、進(jìn)樣口的溫度不合適

樣品使用氣相色譜儀分離時(shí),首先進(jìn)入進(jìn)樣口,在里面進(jìn)行氣化,所以要求進(jìn)樣口的溫度要高于待測(cè)化合物的沸點(diǎn),使化合物在進(jìn)樣口處充分氣化。如果進(jìn)樣口的溫度低于待測(cè)化合物的沸點(diǎn),那么化合物就會(huì)氣化不充分,也會(huì)導(dǎo)致色譜峰拖尾。并且,沒有氣化的化合物就會(huì)殘留在進(jìn)樣口,污染進(jìn)樣隔墊和襯管,也可能響到其它化合物的峰形。高溫有利用樣品的氣化,同時(shí),也要考慮到樣品的熱穩(wěn)定性,要保證樣品在高溫下不改變化學(xué)性質(zhì)。

使用氣相色譜儀分離化合物,利用新的隔墊、襯管和柱子時(shí),化合物的分離度和峰形都很好。使用一段時(shí)間后,化合物的峰形明顯拖尾,這種情況下的主要原因就是進(jìn)樣口和色譜柱有污染。

2、隔墊和襯管被污染

進(jìn)樣口很容易被污染的兩個(gè)部位就是隔墊和襯管。隔墊和襯管被污染后,化合物有可能與污染物結(jié)合或者發(fā)生反應(yīng),也會(huì)導(dǎo)致峰拖尾。這時(shí)候更換新的隔墊和襯管就會(huì)解決峰拖尾的問題。針對(duì)很容易拖尾的化合物,可以選擇使用超惰性的襯管,不容易與化合物發(fā)生反應(yīng),有利于化合物的分離分析。必要時(shí),還可以清洗一下襯管下面的分流平板。

色譜柱的問題

1、色譜柱的類型問題

所使用的氣相色譜柱不適合樣品的分析,如果樣品是極性的,使用了非極性或者弱極性的色譜柱,這種情況下色譜峰拖尾會(huì)很嚴(yán)重,這時(shí)候需要把色譜柱換成極性或者強(qiáng)極性的色譜柱就可以了。

2、色譜柱沒有安裝到位

色譜柱安裝在進(jìn)樣口端是有長(zhǎng)度要求的,一般安捷倫的色譜儀要求色譜柱露出進(jìn)樣口的柱螺母4-6mm,使用EI源要求露出質(zhì)譜端1-2mm,使用CI源要求露出質(zhì)譜端0-1mm;另外,不同的襯管對(duì)色譜柱的露出長(zhǎng)度也會(huì)有不同的要求。如果色譜柱露出柱螺母太長(zhǎng),會(huì)阻礙樣品迅速進(jìn)入色譜柱,因而導(dǎo)致峰拖尾。毛細(xì)管柱伸入到氣相色譜儀檢測(cè)器FID/NFD/FPD等噴嘴距離太短,也有可能導(dǎo)致峰拖尾。

3、色譜柱的溫度

色譜柱的溫度是通過設(shè)置柱溫箱的溫度來控制的,合適的溫度可以得到良好的分離度和峰形圖。氣相色譜儀一般都采用程序升溫的方法來分離化合物,程序升溫的起始溫度要求低于流出的化合物沸點(diǎn),對(duì)于低沸點(diǎn)的化合物可以設(shè)置程序升溫的初始溫度在溶劑沸點(diǎn)10-25℃以下。高沸點(diǎn)的化合物出現(xiàn)拖尾,可以適當(dāng)提高該化合物出峰時(shí)的溫度。

4、色譜柱有污染

如果一根色譜柱最開始分析樣品的色譜峰都是正常的,使用一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)色譜峰明顯拖尾,這種情況下有可能就是色譜柱有污染。色譜柱被污染后,柱效就會(huì)下降,就會(huì)導(dǎo)致色譜峰拖尾。

解決方法

步:清洗色譜柱

可以使用極性的有機(jī)溶劑甲醇和非極性的有機(jī)溶劑正己烷,交替進(jìn)入氣相色譜儀中,不運(yùn)行質(zhì)譜檢測(cè)器,讓有機(jī)溶劑清洗色譜柱。

第二步:老化色譜柱

設(shè)置柱溫箱的溫度高于色譜方法中的溫度,低于色譜柱的耐受溫度,保持3-4小時(shí),然后再次檢測(cè)樣品,觀察色譜峰是否有改善。

第三步:截掉色譜柱

再使用了步和第二步后,色譜峰拖尾的問題改善不是很明顯的情況下,可以把接在進(jìn)樣口端的色譜柱截掉至少20厘米。色譜柱被污染,大部分的污染物會(huì)集中在進(jìn)樣口端,所以可以把進(jìn)樣口端的色譜柱截掉至少20厘米;如果污染嚴(yán)重的話,截掉長(zhǎng)度可以更長(zhǎng)一些。


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