3、衬管材质:
目前有石英玻璃和硬质(高温)玻璃两种。
4、衬管形状:
(1)毛细管柱分流进样的衬管一般不用直通式,衬管内有缩径结构、烧结玻璃粉、玻璃棉或石英玻璃棉等。这主要是为了增大与样品接触的表面积,加快气化速度,减小分流歧视。同时能防止不挥发性组分和机械杂质进入色谱柱,保护色谱柱不被污染。
(2)毛细管柱不分流进样的衬管zui好采用直通式。这主要是为了使样品在气化室中尽可能少稀释,减小初始谱带宽度。衬管容积小些有利,一般为0.25~1mL。
(3)冷柱上进样不用衬管,采用保留间隙管。
(4)采用自动进样时,因进样速度快,样品挥发快,一般采用容积大的直通式衬管。
5、衬管容积:
衬管容积是影响定性和定量分析结果的重要参数之一,基本要求是衬管容积至少等于样品和溶剂气化后的体积。如果衬管容积太小,进样时柱前压会突然升高,引起样品倒灌。如果衬管容积太大,会使样品初始谱带展宽,产生柱外效应。
常用样品溶剂气化膨胀后的体积:
条件:进样体积1μL,气化温度250℃,柱前压0.14 MPa
(1)异辛烷:110μL
(2)正己烷:140μL
(3)甲苯:170μL
(4)乙酸乙脂:185μL
(5)丙酮:245μL
(6)二氯甲烷:285μL
(7)二硫化碳:300μL
(8)乙氰:350μL
(9)甲醇:450μL
(10)水:1010μL
6、衬管填充物:
玻璃衬管中填充石英玻璃棉的目的是使样品混合物均匀,充分气化,防止不挥发性组分和机械杂质进入色谱柱。
(1)石英玻璃棉填充量:
1)分流进样衬管填充量较大,不分流进样和大口径毛细管柱直接进样约为分流进样的1/5,直接进样一般不用填充。
2)高吸附性样品如农药,少填会得到更好的分析效果。
3)样品中含有非挥发性化合物或某些特殊样品,减少或改变填充量可能分析效果更佳。
4)对于高气化热的溶剂如水,适当增加填充量会得到更好的分析效果。
5)石英玻璃棉填充应均匀,不宜太紧,也不宜太松。
(2)石英玻璃棉填充位置:
一般位于注射针尖下方1~2mm左右,太远太近都会使分析结果重复性差。
(3)衬管和石英玻璃棉的硅烷化:
虽然玻璃衬管的金属活性小,但其内表面仍有活性点,石英玻璃棉也存在活性点,对于某些样品特别是农药,为了减少吸附性和分解,需进行硅烷化处理。进样器在高温操作时,硅烷化处理的有效作用只有几天,应及时更换硅烷化衬管和石英玻璃棉,否则要重新硅烷化。
常用硅烷化方法是二甲基氯硅烷化。
1)衬管或石英玻璃棉用丙酮等清洗,凉干后在5%正己烷溶液中浸泡12h左右。
2)取出浸泡后的衬管或石英玻璃棉,立即用甲醇清洗2~3次,然后在甲醇中浸泡1h左右。
3)从甲醇中取出凉干后,与二甲基氯硅烷一起在干燥条件下保存。
7、衬管密封:
玻璃衬管常用密封材料是耐温硅橡胶和石墨。衬管上端的“O”形硅胶密封圈用一段时间后,会形成载气旁路(分流、柱流量),使峰忽大忽小,造成无法定量。因此,除保证衬管初装时的密封性外,还要及时检漏和更换。当进样口温度超过400℃时,zui好采用石墨密封圈。使用石墨密封圈时,密封圈尺寸规格要和衬管相匹配,否则极易漏气。
氟橡胶密封性比石墨好,但长期在高温下工作,容易漏气,寿命较短。
8、衬管清洗:
衬管使用一段时间后,衬管中的石墨垫粉末会附着溶剂,衬管中的石英玻璃棉会沾有隔垫碎片,需要进行清洗。清洗前一定先除去原有石英玻璃棉。清洗后应避免用手触摸,以防油脂污染。清洗方法主要有:
(1)用蘸有溶剂(视样品情况选用溶剂)的纱布擦洗衬管内壁,若衬管内壁污垢较多,将衬管有污垢部分浸入溶剂中数小时后,再反复擦洗直至干净。清洗后的衬管凉干后,填充石英玻璃棉,在250℃恒温箱中烘干。
(2)热酸氧化除污。
(3)在火焰中加热到500℃,除去有机残留物。
9、衬管引起的故障:
(1)样品歧视。
(2)样品可能分解。
(3)样品倒灌:
1)大体积进样时气化温度太高。
2)进样量太大。
3)衬管容积小。
(4)定量重复性差。
(5)峰形畸变。
(6)引起鬼峰。
10、使用注意事项:
(1)对于分流进样和大体积进样,进样量一般大于1μL或更大,衬管容积应大于800μL或更大。对于快速分析(100μm小直径柱)、顶空进样和热解析进样等,衬管容积应适当减小。
(2)更换衬管时,安装位置要重现。
(3)当峰出现拖尾、定量重复性变差或检测器灵敏度明显减小时,应及时更换去活衬管或对衬管进行再去活处理。
(4)对于“脏”样品,建议衬管每天更换一次。干净样品视情况而定。衬管一般可一个月更换一次。
(5)衬管内填石英玻璃棉不适合分析酚类、有机酸类、农药类、胺类、性极性化合物和热不稳定性化合物等。
(6)为防止注射针头进样时穿过石英玻璃棉,可在针头上装一个或几个隔垫。
(7)为防止在衬管中石英玻璃棉位置改变,一定要在柱前压降至零时更换隔垫和毛细管柱。
(8)衬管破碎后,应从柱箱内拆去毛细管柱、柱接头与气化室连接插件后,才能清除气化室中的衬管玻璃碎片。清除时玻璃碎片一定要清除干净,否则再装衬管时,密封面容易造成损伤而漏气。
(9)新样品分析前应考虑:
1)衬管规格和形状。
2)是否填充石英玻璃棉。
3)是否要硅烷化。
4)已安装好衬管要复查密封性。
5)衬管是否破碎。
6)石英玻璃棉位置是否已改变。
7)注射针插入深度。
8)衬管和石英玻璃棉是否更换或重新硅烷化等。
(10)衬管引起重复性差的主要原因:
1)石英玻璃棉填充不当。
2)硅烷化作用失效。
3)进样量大可能出现样品气化后倒灌。
4)填充的固体吸附剂或固定相不能正常发挥作用。