气相色谱仪影响峰峰分离的几种因素的应用

气相色谱仪影响峰峰分离的几种因素的应用

作者：冼丽屏 陈炳耀 毛秋燕

来源：《山东工业技术》2018年第04期

摘 要：在气相色谱分析中通过调节载气流量、分流比、程序升温速率、气化室温度等方面，对色谱条件进行优化得出最佳的分离度。

关键词：气相色谱分析；峰峰分离；分离度；完全分离；分离条件 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.038

气相色谱仪广泛应用于石油化工、医药、食品等行业，主要针对一些可气化的热稳定性高的有机物的定量分析。定量分析准确性的首要条件就是要有最佳的峰峰分离。有些混合物溶剂性质相近，要达到完全分离需要对色谱条件进行调节。为此，分享在工作中总结出的几种影响峰峰分离的因素，以此为导向找到最佳的峰峰分离条件。 1 分离度的定义

分离度是反映色谱峰分离情况的重要数据，通过计算分离度，可以知道两个峰是否达到完全分离。分离度[1]定义：两个相邻色谱峰的分离程度，以两个组分的保留值之差与其平均峰宽之比表示，如图1所示： 2 几种影响因素的探讨 2.1 载气流速的影响

试验使用FID检测器[2]，高纯氮为载气，柱子为毛细柱。载气流速可通过皂膜流量计测量。在各种条件均适宜并不变的情况下，仅通过调节载气流速[3]，进行分离度计算，得出最佳分离度时的载气流速。测试数据见表1，以二甲苯溶剂（邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯）样品为例，测试邻二甲苯、间二甲苯在各种流速下的分离度，可见当样品中两组分的沸点、性质相近时，可通过调节载气的流速改善保留时间。 载气流速越大，峰保留时间越短；载气流速越小，峰保留时间越长。 根据此原则，适当调大载气流速，可提高峰分离度，可以达到组分完全分离的结果。但要避免载气过大，如果是毛细柱，载气过大会损耗柱子。 2.2 分流比的影响

分流比=（分流流速+柱体积流速）/柱体积流速。各种条件均适宜并不变的情况下，仅通过调节分流比，进行分离度计算，得出最佳分离度时的分流比。测试数据见表2。以二甲苯溶剂（邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯）样品为例，测试邻二甲苯、间二甲苯在各种分流比下的分离度，可见当样品中两组分的沸点相近性质相似，难以分离时，可通过调节分流比[4]

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改善保留时间。分流比越大，峰的保留时间越短；分流比越小，峰保留时间越长。按照此原则，适当调大分流，可提高峰分离度，可以达到组分完全分离的结果。但分流比过大会影响样品在柱子中的灵敏度，当发现峰面积过小时，则不易再调大分流比。 2.3 程序升温速率的影响

程序升温，是指色谱柱的温度按设置的程序连续地随时间线性或非线性逐渐升高，以使低沸点组分和高沸点组分在色谱柱中都有适宜的保留、色谱峰分布均匀且峰形对称。程序升温具有改进分离、使峰变窄、检测限下降及节省时间等优点。 相比恒温（是指色谱柱的温度在检测过程中为恒定的温度）来说，程序升温能够使后面出峰的高沸点物质加快出峰，减小扩散，而对于前面组分也会有更大的保留，利于分离。各种条件均适宜并不变的情况下，仅通过调节程序升温速率，进行分离度计算，得出最佳分离度时的升温速率。 可见当样品中两组分的沸点，难以分离时，适当调小程序升温速率改善峰分离度，可以达到组分完全分离的结果。但升温速率不易太小，升温速率过小，会引起拖尾峰。 2.4 气化室温度的影响

气化室温度[5]也称进样口温度，当样品进入气化室后，由于气化室温度足够高，样品马上由液体变为气体。当各种条件均适宜并不变的情况下，样品中两组分难以分离时，可考虑适当升高气化室温度，使峰宽变窄，有利于峰峰分离。 2.5 柱效的影响

柱效简而言之就是色谱柱对色谱中两种物质分离能力的大小。校柱效越高，分离效果越好，峰形越好，反之则分离效果差，峰形差，甚至不能完全分开两个物质。色谱柱的柱效和填料、柱长、柱内径均有关系，一般来说，填料越细密、柱长径比越大，柱效越高。

当柱效下降，峰分离度也下降，可通过对柱子进行老化提高柱效。老化柱子既是在吹扫气（载气）流动的情况下，将柱箱的温度升高到所测样品所需温度稍高的温度，此温度称为老化温度，通过老化柱子，可彻底除去填充物中的残余溶剂，和某些挥发性杂质。 3 结语

气相色谱仪应用越来越普及，自动化程度也越来越高，但目前尚未达到可根据样品自动调节出最佳峰分离条件的自动化程度，仍然需要分析人员根据样品的物理、化学特性自行摸索，调试出最佳分离效果的色谱分析条件。当然影响峰分离的因素还会是一些人为因素的影响、进样器堵塞的影响和进样垫密封性的影响，这些要靠操作者细心的一一排除。以上是在工作中总结出的几种影响峰峰分离的因素，希望日后在色谱检测中能提供参考和帮助。 参考文献：

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[1]余仲建.分离度的探讨[J].色谱，1988，6（02）.

[2]王珂，何宏群.气相色谱仪常见故障的排除[J].铁道技术监督 ，39（03）.

[3]唐付，任悦，李垚博等.气相色谱仪检定中常见问题的分析与解决[J].上海计量测试，2017/1总第257期.

[4]李德林.气相色谱仪检定中常见异形峰分析[J].工业计量，2011（增刊1）. [5]李戏戏.探讨气相色谱仪在药品检验中的应用探析[J].科技资讯 ，2017（11）.