氣相色譜儀的常壓氣體進樣系統

　1、常壓氣體進樣器：

　　（1）一般醫用液體注射器：

　　1）優點：簡單，靈活。

　　2）缺點：定量誤差大，重復性誤差約為2.5%。這是由于進樣時柱前壓高于大氣壓，使氣體樣品沿注射器針管內壁滲透造成的。雖然可以在針管內壁涂上一層真空硅脂來提高氣密性，但硅脂對碳氫化合物有吸附作用，定量誤差仍然很大。

　　（2）高氣密性注射器：

　　重復性有所提高，但目前價格偏高。

　　（3）進樣閥：

　　操作方便，迅速。

　　分析結果較準確，重復性誤差＜0.5%。

　　環境溫度和壓力變化時校正方便。

　　可直接用于高壓氣體樣品進樣。

　　2、進樣閥：

　　（1）類型：

　　有六通閥、八通閥、十通閥和十二通閥等。

　　GC分析已進入痕量分析范圍。如氦離子化檢測器要求氣路系統特別是進樣系統必須保持十分良好的氣密性，任何氣體的微量滲透將會使分析失敗，必須采用帶隔離層的防擴散進樣閥，通常用流動氮氣作隔離層。

　　（2）操作方式：

　　有手動控制和自動控制。自動控制有氣驅動和電驅動。

　　（3）結構：

　　有滑動閥和旋轉閥（60度）。旋轉閥芯有平面閥芯和錐面閥芯。

　　（4）閥芯材料：

　　主要有聚四氟乙烯和含石墨的聚酰亞胺復合材料等。

　　（5）使用溫度：

　　1）聚四氟乙烯閥芯：zui高為200℃，一般在75℃為宜。

　　2）復合材料：zui高為300～350℃，耐壓高，密封性好，壽命長，但可能對某些組分有吸附作用。

　　（6）定量管：

　　有0.25mL、0.5mL、1mL、2mL、3mL、5mL和10mL等。

　　（7）安裝位置：

　　1）安裝在柱箱外：方便，但死體積大，控溫困難。

　　2）安裝在柱箱內：不方便，死體積小，易恒溫和控溫。

　　（8）連接方式：

　　1）閥出口和柱入口直接連接：死體積小，但液體樣品不能進樣（沒有氣化室）。

　　2）串接在氣化室的載氣入口處：安裝方便，對柱效稍有影響，不影響液體樣品從進樣口進樣。

　　3）用輔助載氣通過閥出口，直接插入氣化室進樣口：拆裝方便，有利于提高分辨率，但用戶實現比較困難。

　　（9）閥溫：

　　從理論上講，為保證進樣量準確，閥溫必須恒定。

　　實際操作時視要求而定。對于*氣體分析，室溫下操作完保證分析精度要求。

　　（10）連接管路的溫度：

　　特別是閥安裝在柱箱外，樣品中的組分沸點偏高，除閥需要控溫外，連接管路也應適當加溫。但管路的控溫要求不高，一般采用低壓大電流加熱即可。

　　（11）載氣流量：

　　載氣流量與定量管體積成正比，一般分析不低于20mL/min。載氣流量太小，可能損失柱效。載氣流量過大，對于濃度型檢測器，不利于低濃度組分的檢出。

　　（12）耐腐蝕性：

　　不銹鋼材料耐腐蝕性差，使用中應注意強酸和強堿組分在閥中的吸附和對閥體、管路的腐蝕。若長期使用，閥體和管路應采用耐腐蝕性強的材料（鎳）。

　　（13）峰展寬問題：

　　閥進樣相對其它進樣技術，樣品峰較寬，在填充柱分析中影響不明顯。但在毛細管柱分析中必須注意，進樣操作條件如載氣流量、分流比、襯管規格和進樣技術等必須加以選擇，某些情況下還應考慮采用低溫再濃縮和程序升溫技術。

　　（14）液體閥進樣注意事項：

　　1）由于液體氣化時體積膨脹數百倍，進樣體積不宜太大。

　　2）樣品中含有不能完全氣化的組分會影響下次分析或引起鬼峰，可將樣品先氣化，再用閥進樣。

　　3、氣體閥進樣：

　　（1）閥選擇：

　　根據分析要求選用不同的進樣閥（閥工作原理、閥結構和閥材料）。

　　（2）閥氣密性：

　　不同閥的氣密性能差異很大（0.1～0.6MPa），依據分析要求保證不漏氣。

　　（3）閥安裝位置：

　　為了不影響液體注射進樣，常把閥串接在氣化室的入口處，但這樣增加了死空間。分析要求較高時，跨過氣化室接入色譜柱或把閥載氣出口通過隔墊插入色譜柱（堵死氣化室入氣口）。

　　（4）閥溫：

　　在環境溫度較低時樣品可能會冷凝，或氣體樣品中含有微量液體時，應考慮閥（含導入儀器的管線）溫度的影響，可把閥放入柱箱或對閥單獨加熱控溫。

　　（5）樣品預處理：

　　防止含有灰塵、機械顆粒和高沸點雜質的樣品直接進樣，否則未預處理的樣品進入閥內會影響閥氣密性。

　　（6）取樣方式：

　　為防止環境中的氣體成分對樣品的污染或干擾，用大注射器像液體進樣一樣打入定量管，不能用膠管或塑料管接入。由于管材本身不純凈，膠管和塑料管材原則上都會有滲透作用，在痕量分析時尤其不利。

　　（7）取樣工具：

　　目前常用取樣工具有金屬鍍膜取氣袋、大注射器和專用取氣鋼瓶。除非要求極低，目前已很少采用球膽和塑料袋取氣。特別注意長時間存放時，芳香烴在取樣袋中的損失，乙炔在取樣減壓閥中濃度的變化。

　　（8）定量管體積：

　　由氣體進樣體積引起的峰展寬比柱擴散引起的峰展寬小的多。一般色譜條件下的氣體分析的定量管體積通常為1～5mL，在靈敏度滿足要求的情況下應盡量小。

　　所用分析系統的zui優定量管體積的估算方法是從zui小定量管進樣，不斷增大定量管體積，直到獲得zui大峰高，用zui大峰高的半峰寬時間乘以載氣流速即為zui優定量管體積。若繼續加大定量管體積，如色譜峰只增寬而不增高，說明再加大定量管體積會影響分離。

　　（9）定量管內樣品的氣壓：

　　由于氣體的含量和氣壓有關，為保證每次進樣的重復性，取樣后應使定量管的壓力與大氣壓平衡，一般應在取樣后平衡20～30s。

　　（10）清洗定量管的樣品體積：

　　由于氣體樣品濃度不同，進較高濃度樣品后又進較低濃度樣品，為防止定量管中原有高濃度樣品殘留的干擾，取樣時要用新樣品氣體對定量管進行清洗。清洗氣量應大于5倍定量管體積，實際影響可通過峰重現性來判斷和選擇。

　　（11）閥旋轉速度：

　　閥旋轉要快，中間不得停留。根據閥工作原理，在閥旋轉進樣的瞬間，載氣會斷流，此時原柱前壓會突然下降。當旋轉進樣到位后，柱前壓又會突然增高恢復到原來值。如果旋轉速度過慢或中間停留，柱前壓突然增高后會損壞柱；高靈敏度分析時會出現超常峰，甚至影響分離重復性或無法定量。

　　（12）閥進樣后停留時間：

　　閥進樣后停留時間視進樣后基線波動、定性和定量重復性的要求而定。一般在進樣數秒后（*個色譜峰未出現之前）把閥旋回到取樣位置比較好，這樣易消除閥氣密性欠佳和定量管體積過大對基線或出峰造成的影響。

　　（13）閥拆洗：

　　閥氣密性差或被污染，可進行拆洗。

　　閥體和閥芯的密封面只能用柔軟的棉織品擦洗，溶劑應用易揮發的己烷、丙酮和三氯甲烷等，清洗后用干燥空氣吹干。

　　用于ECD分析的進樣閥應避免用含鹵族的碳氫化合物（如三氯甲烷）做清洗劑，因為這些溶劑會長時間以痕量水平存在而導致出現怪峰。

　　4、不能用注射器進樣和閥進樣分析的氣體樣品：

　　（1）氣體溫度接近其露點。

　　（2）氣體中的有效組分能和進樣系統反應。

　　（3）氣體壓力高于0.35MPa。

　　（4）氣體壓力低于大氣壓。

　　（5）氣體輸送到分析地會被冷卻。

　　（6）氣體中某些組分不穩定，可能會進一步反應。