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浅谈影响气相色谱定量研究准确度因素
摘要:气相色谱法是上世纪五十年代出现的一项重大科研成就,他在建筑、农业,工业,科研等方面都有广泛的应用。气相色谱具有高效能、高选择性,高灵敏度,易实现自动化,是现代科学质量管理中一个重要的工具。气相色谱分析是一种快速准确的定量分析方法,它克服了常规化学分析方法的一些干扰因素,加快了检测分析的速度,为其物质中单个组分和多个组分的定性、定量问题给出了一个行之有校的解决办法。但是,要取得准确的定量结果,还必须对影响准确度的各种因素,在定量方法选择正确、峰面积或峰高等参数准确测量、校正因子合理运用的前提下,考虑影响定量结果的各种操作因素。一个准确的结果,往往和每一个操作步骤的严谨是分不开的,因此我们在工作中,要在准确度上下功夫,现就以下几种因素对准确度的影响写出一点看法。
关键词:定量分析载气进样系统色谱柱影响
随着气相色谱分析技术的提高,气相色谱仪作为一种常用的检测手段,已经广泛运用到各行各业,作为一种相对复杂的仪器,其气路系统、进样系统,色谱柱,检测器等各个方面的因素都会影响到最终数据的准确性,本文就以上一些相关因素的控制方面进行了一些阐述。
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一、载气与辅助气体部分的影响
气相色谱对载气的质量要求是十分严格的,载气与辅助气体不仅要压力、流速上稳定,而且还要通过净化设施,如果载气与辅助气体的纯度不够,就会影响分析的准确性。有时会不出峰,或者是乱出峰,更严重会损坏色谱柱,并有可能对一些检测器产生损坏。载气中的主要杂质有水汽及氧气等,能影响保留值的准确测定。
1.载气中存在水汽时的影响。
憎水性固定液不受水汽的影响,但亲水性固定液如聚乙二醇的保留特性,其受载气中水汽的影响就十分的大。如分析白酒常用聚乙二醇(PEG)柱,载气中水的存在使部分固定相或硅烷化担体发生水解,就会损坏柱子,产生基线噪声和拖尾现象,降低检测器的灵敏度,有时直接影响出峰,使正常的分析工作无法进行。
改进方法:对于以亲水性固定液为主的受载气中水汽的影响比较大的色谱柱,通过对该柱通入干燥的载气,除去柱中水分,再对柱进行适当的老化处理,一般情况下,柱的保留特性可恢复原状。如用PEG柱作低度白酒分析时,由于低度酒含水量比较大,连续进样次数多了,分离情况就变差,自然结果就不准确。这种情况下就需要对该柱通一段时间于燥载气后再进样,分离状况就会得到恢复了,结果的误差就会减小。
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2.载气中氧气含量的影响
保留值测定的准确性对定性分析结果的准确性起着决定性的作用。载气中氧气含量过高时,无论是极性或非极性固定液柱的保留特性,都会随时间增加而发生变化,使用时间越长其影响就越大。如在聚已二醇固定液柱上,当使用含氧量高的载气时,对极性化合物的分离能力会迅速下降,使用品红试剂在柱尾检查则证实有醛类反应,其色谱柱内固定相亦易会被氧化,导致原分子结构的破坏,其保留特性亦随之变化。
为了避免固定液的氧化作用,保持色谱柱的完好,一般使用硅胶,活性炭等干燥净化设施,有条件时在柱前加一脱氧柱。
3.气体的纯度对色谱仪器的影响
气体中有机化合物及其它杂质的存在,会产生基线噪声和鬼峰,将对分析结果保留值的准确度产生影响。更为严重的是,气体中如夹带的粒状杂质可能使气路控制系统失灵,并对气路进行污染,如果气路系统被污染,若要恢复仪器在高灵敏度情况下操做,有时要吹洗很长时间(可能一周以上)污染严重时有时再也无法恢复。而使用高纯度的气体,会延长色谱柱,整台仪器(气路控制部件,气体过滤器)的寿命,提高(保持)仪器的高灵敏度和稳定性。
二、进样系统及色谱柱的影响
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1.进样口内衬管污染
进样口污染,主要由于被气化的样品中的杂质,以及从进样垫下脱落的硅橡胶细颗粒,这些杂质和细小颗粒会对注入进样口待测样品产生一定的吸附作用,从而影响分析结果的准确度。
定期清洗内衬管。一般每进50个样品,需清洗内衬管并更换管内的石英棉。内衬管的清洗步骤如下:依次用水、加有机溶剂清洗后,用氮气吹干残留溶剂,加少许石英棉于内衬管中,接入仪器通载气平衡柱子后即可使用。
2.色谱柱头的污染
在进样过程中,除了会出现对玻璃衬管污染的现象外,色谱柱头在进样过程中,也会或多或少的带入一些杂质,而这些杂质由于长期的积累,就会对色谱仪的进样系统造成污染。因此,为确保定量分析的质量,可以采取如下措施:
定期老化柱子,以消除柱内积聚的污染物(特别是连续恒温操作后)老化的方法是以较低升温速率(例如1℃/min)升到所允许的最高温度,然后保持这个温度不变,直到基线漂移和噪声满足要求。同时对于毛细管色谱柱,每进150个样品左右时,应截去20cm左右毛细管柱,以确保定量分析的质量。对于填充柱,