氣相色譜儀開發方法的一般步驟是什么

很多從事有機化合物分析，尤其是運用色譜分離的實驗室工作人員多數認為氣相色譜上手快，操作簡單，但是到了方法開發時卻不知道該從何下手了，本文主要說明氣相色譜儀方法開發的一般步驟。

氣相色譜儀GC方法開發一般步驟流程圖

一、樣品來源與與處理方法

   氣相色譜能直接分析的樣品必須是氣體或液體，固體樣品分析前應溶解在適當溶劑中，且保證樣品不含氣相不能分析的組分（如無機鹽）或可能會損壞色譜柱的成分。

 所以當我們接到一個未知樣品時必須先了解其來源，從而估計樣品可能含有的組分以及沸點范圍。如果能確定樣品可以直接分析，那問題就簡單多了。只需要找一種合適的溶劑，比如丙酮、氯仿、己烷與苯等氣相色譜常見的溶劑。

 一般來說溶劑應該具有較低的沸點，從而使其容易與樣品分離。盡可能避免用水、二氯甲烷和甲醇做溶劑，因為他們對延長色譜柱的使用壽命不利。另外毛細管色譜柱分析時，樣品濃度不能太高，否則會造成柱超載，通常樣品濃度為mg/ml或者更低。

   如果樣品中有不能直接用氣相色譜分析的組分，或者樣品濃度過低，就必須采取一些預處理手段，包括萃取、濃縮、提純等。

二、確定儀器配置

   確定儀器配置就是確定方法所需要的進樣裝置、載氣、色譜柱與檢測器。比如測定氣體揮發性成分就需要頂空進樣器，測定痕量有機氯就需要ECD檢測器。

 而色譜柱的選擇則是這其中的重中之重，毛細管色譜柱的固定相分為極性、非極性、中等極性與PLOT等。

三、確定初始操作條件

   當樣品準備好，儀器配置確定后我們就可以開始嘗試分離。這時確定初始分離條件，包括進樣量、進樣口溫度、檢測器溫度、色譜柱溫度與載氣流速。

    進樣量根據樣品濃度、色譜柱容量與檢測其靈敏度來確定。樣品濃度不超過mg/ml時，分流比為50:1時，毛細管色譜柱的進樣量一般不超過2μl。如果達不到檢測器靈敏度要求可以考慮加大進樣量，但以不超載為限。必要時可以對樣品進行濃縮或者采用大體積進樣技術等。

    進樣口溫度主要由樣品沸點范圍決定，同時考慮色譜柱的使用溫度。首先要保證樣品全部汽化，其次保證汽化的樣品組分能夠全部流出色譜柱而不會在柱中冷凝。原則上來說進樣口溫度高一些比較有利，一般要接近樣品中沸點最高組分的沸點，但要低于易分解組分的分解溫度，一般在250℃-350℃之間。實際操作中，進樣口溫度可在一定范圍內設定，只要保證樣品完全汽化即可，而不需要精確的優化。

    色譜柱溫度的確定主要由樣品的復雜程度和汽化溫度決定。原則是既要保證待測物的完全分離，又要保證所有組分都能流出色譜柱，且分析時間越短越好。組成簡單的樣品可用恒溫分析，分析周期端且基線較穩定，但是實際操作中多數需要采用程序升溫分離，這也是毛細管色譜柱最大的優點之一，就是可以在較寬的溫度范圍內操作，亦可以保證待測組分的分離又可以見可能的縮短分析時間。一般來講，色譜柱的初始溫度英語組分中最輕組分的沸點相接近，而終溫則取決于最終組分的沸點。升溫速率則已樣品的復雜程度決定。

    檢測器溫度是指檢測器加熱塊溫度，而非檢測點。檢測溫度設置的原則是保證流出色譜柱的組分不會冷凝，同時滿足檢測器靈敏度的要求。大部分檢測器的靈敏度受溫度影響不大，故檢測器溫度可參見色譜柱的最高溫度設定，而無需精確優化。

    載氣流速可按照比最佳流速（N2為20cm/s，He為25cm/s，H2為30cm/s）高10%來設定。后按照具體分離情況而調整，下面是毛細管色譜柱接FID檢測器時的載氣柱前壓參考值：空氣300-400ml/min，氫氣30-40ml/min，氮氣（尾吹氣）30-40ml/min。

四、分離條件優化

    這是一個很大的課題，當儀器配置與樣品確定之后，技術人員主要做的條件優化工作一般是改變柱溫與載氣流速，直至調整色譜柱類型，以達到最好的分離效果，柱溫比載氣流速對分離效果的影響更大。

    此外，通過保留指數與GC/MS的方法可以給未知組分定性，常用的內標法與外標法給待測物質定量。

注：本文僅代表作者個人觀點。

（內容來源儀器信息網）

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