正常的色譜峰高大尖銳、且峰形對稱,分離度好。本文主要說明柱溫的高低與程序升溫的條件對色譜峰的影響。
一、混標(biāo)的峰形
1、 相同的程序升溫、相同型號的色譜柱,內(nèi)徑與膜厚不同
相同的程序升溫,同樣型號的色譜柱,長度一樣,但柱內(nèi)徑與膜厚不同,色譜峰會有何不同?下面舉例說明:
A、氣相色譜儀7890A,F(xiàn)PD檢測器,DB1701色譜柱(30m*0.53mm*1.0um),進(jìn)有機(jī)磷標(biāo)液,進(jìn)樣口溫度220℃,檢測器溫度250℃,程序升溫:150℃保持2min,8℃/min升到250℃,保持5.0min,共19.5min.
圖1 A有機(jī)磷標(biāo)液圖
出的圖很好看,特別前三個峰敵敵畏、丙溴磷、甲胺磷尖銳勻稱。
B、氣相色譜儀GC450,F(xiàn)PD檢測器,DB1701色譜柱(30m*0.25mm*0.25um),進(jìn)同樣的有機(jī)磷標(biāo)液,進(jìn)樣口溫度220℃,檢測器溫度250℃,程序升溫:150℃保持2min,8℃/min升到250℃,保持5.0min,共19.5min.
圖2 B有機(jī)磷標(biāo)液圖
從圖上可以看出,前三個敵敵畏、丙溴磷、甲胺磷峰形擴(kuò)展,拖尾,分離度不好。
2、不同的程序升溫條件
2.1降低柱子初溫到100℃
柱子初溫由150℃降低到100℃。程序升溫:100℃保持1min,8℃/min升到250℃,保持10.0min,共29.75min.
圖3 B提高柱子初溫100度時標(biāo)液圖
從上圖可以看出,敵敵畏在7min出峰,但前面峰拖尾現(xiàn)象并未改善。
2.2降低柱子初溫到80℃
我們對上面的程序升溫條件進(jìn)行了優(yōu)化,柱溫由100℃降到80℃,程序升溫:80℃保持1min,8℃/min升到250℃,保持6.0min,共28.25min.
圖4 B氣相降低柱子初溫為80度標(biāo)液圖
敵敵畏在9min處出峰,峰形稍有改善,但效果不明顯。
2.3多階程序升溫
繼續(xù)對上面的程序升溫條件進(jìn)行優(yōu)化,從單階程序升溫改為多階程序升溫,條件如下:80℃保持1min,以20℃速度上升到130℃,再以5℃上升到200℃,再以15℃上升到250℃,保持11min。
圖5 B氣相多階程序升溫時標(biāo)液圖
二、最先出峰的組分峰形改善
GC450,F(xiàn)PD檢測器,DB1701色譜柱(30m*0.25mm*0.25um),進(jìn)樣口溫度220℃,檢測器溫度250℃.
1、單階程序升溫出峰情況
程序升溫:150℃保持2min,8℃/min升到250℃,保持5.0min,共19.5min.
敵敵畏、甲胺磷、對硫磷標(biāo)液分為一組進(jìn)樣測試,12min出的對硫磷出峰尖銳,高而尖,而3、5min出的敵敵畏、甲胺磷拖尾,峰高較小。
圖6 敵敵畏、甲胺磷、對硫磷的標(biāo)液圖1
丙溴磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷標(biāo)液分為一組進(jìn)樣測試,丙溴磷拖尾,乙酰甲胺磷與甲拌磷分離不好。
圖7 丙溴磷、乙酰甲胺磷、甲拌磷的標(biāo)液圖
2、多階程序升溫出峰情況
我們對上述程序升溫進(jìn)行優(yōu)化,初溫降為100℃與80℃時,拖尾峰仍然出現(xiàn),將程序升溫改為多階程序升溫,80℃保持1min,以20℃速度上升到130℃,再以5℃上升到200℃,再以15℃上升到250℃,保持11min。
可以看到前面的峰峰形大有改善,峰變得尖銳,拖尾也不太嚴(yán)重了。
圖8 敵敵畏、甲胺磷、對硫磷的標(biāo)液圖2
圖9 丙溴磷、甲拌磷標(biāo)液圖
三、結(jié)論
在做一個新方法開發(fā)時,氣相色譜的溫度條件一般會照搬標(biāo)準(zhǔn)或者照抄同行業(yè)用的溫度條件,但要看色譜柱是否相同,氣相色譜型號是否相同,即使完全一樣,也要在自己的儀器上進(jìn)行多次試驗,找到最優(yōu)化的方法。
1、柱溫的選擇
柱溫是氣相色譜重要操作條件,柱溫改變,對柱效率,分離度R、選擇性以及柱子的穩(wěn)定性都發(fā)生改變。柱溫低有利于分配,有利于組分的分離,但溫度過低,被測組分可能在柱中冷凝或者傳質(zhì)阻力增加,使色譜峰擴(kuò)張,甚至拖尾。柱溫高有利于傳質(zhì),但柱溫過高時,分配系數(shù)變小,不利于分離。所以要通過實驗選擇最佳柱溫,要使物質(zhì)對即完全分離,又不使峰形擴(kuò)展、拖尾。
2、程序升溫的選擇
當(dāng)被分析組分的沸點(diǎn)范圍很寬時,用同一柱溫往往造成低沸點(diǎn)組分分離不好,而高沸點(diǎn)組分峰形扁平,若采用程序升溫的辦法,就能使高沸點(diǎn)及低沸點(diǎn)組分都能獲得滿意結(jié)果。從圖5可以看出,三階程序升溫使各組分能夠分離,而且不同的程序升溫速率可以使整個色譜圖顯得緊湊,讓大部分組分在較短時間集中出峰,縮短檢測時間,所以程序升溫條件還要進(jìn)行多次摸索,才能找最優(yōu)化的方案。
(文章來源儀器信息網(wǎng))