分析寬沸程多組分使用什麼方法

⑴ 什麼叫梯度洗脫為什麼要梯度洗脫

【梯度洗脫】又稱為梯度淋洗或程序洗脫。在同一個分析周期中，按一定程序不斷改變流動相的濃度配比，稱為梯度洗脫。從而可以使一個復雜樣品中的性質差異較大的組分能按各自適宜的容量因子k達到良好的分離目的。
在氣相色譜中，為了改善對寬沸程樣品的分離和縮短分析周期，廣泛採用程序升溫的方法。而在液相色譜中對組分復雜的樣品則採用梯度洗脫的方法。
進行梯度洗脫可以達到以下目的：
1、縮短分析周期；
2、提高分離能力；
3、峰型得到改善，很少拖尾；
4、增加靈敏度，但有時引起基線漂移。

⑵ 氣相色譜條件的選擇原則是什麼

1. 色譜柱的選擇

色譜柱主要選擇固定相和柱長。
固定相選擇需注意兩個方面：極性及最高使用溫度。按相似性原則和混合物主要差別選擇固定相。柱溫不能超過最高使用溫度。在分析高沸點化合物時，需選擇高溫固定相。氣-液色譜法還要注意載體的選擇。高沸點樣品用比表面積小的載體、低固定液配比（1%～3%），以防保留時間過長，峰擴張嚴重；此外，低配比時可使用較低柱溫。低沸點樣品宜使用高配比（5%～25%），從而增大柱的容量因子，以達到良好分離。難分離樣品可用毛細管柱。
柱長加長能增加塔板數n，使分離度提高。但柱長過長，縱向擴散系數增大，峰變寬，柱阻也增加，並不利於分離。
在不改變塔板高度（H）的條件下，分離度與柱長有如下關系：
（R1/R2)2=L1/L2

2. 柱溫的選擇

柱溫對分離度影響很大，經常是條件選擇的關鍵。選擇的基本原則是：在使最難分離的組分有符合要求的分離度的前提下，盡可能採用較低柱溫，但以保留時間適宜及不拖尾為度。
低柱溫可增大分配系數，增加選擇性，降低組分在載氣中的擴散系數，減少固定液流失，延長柱壽命及降低檢測本底。但柱溫降低，液相傳質阻抗增加而使峰擴張，太低則拖尾，故以不拖尾為度。可根據樣品沸點來選擇柱溫。
分離高沸點樣品（300～400℃），柱溫可比沸點低100～150℃。分離沸點小於300℃的樣品，柱溫可以在比平均沸點低50℃至平均沸點的溫度范圍內。對於寬沸程樣品，選擇一個恆定柱溫常不能兼顧兩頭，採取程序升溫方法。程序升溫不僅可以改善復雜成分樣品的分離效果，使各成分都能在較佳溫度下分離；還能縮短分析周期，改善峰形，提高檢測靈敏度。

3. 載氣的選擇

載氣的選擇從三方面考慮：對峰擴張、柱壓降和對檢測器的靈敏度影響。簡要歸納如下： 載氣採用低線速時，宜用氮氣為載氣（組分在載氣中的擴散系數小）；高線速時宜用氫氣（粘度小）。
色譜柱較長時，採用粘度低的氫氣較合適。氫氣最佳線速度為10～12cm/s；氮氣為7～10cm/s。通常載氣流速可設在20～80mL/min內，通過實驗確定最佳流速，以獲得高柱效。但為縮短分析時間，載氣流速常高於最佳流速。
4. 其他條件的選擇

（1） 氣化室溫度：
氣化室溫度取決於樣品的揮發性、沸點及進樣量。可等於樣品的沸點或稍高於沸點，以保證迅速完全氣化。但一般不要超過沸點50℃以上，以防樣品分解。對於穩定性差的樣品可用高靈敏度檢測器，降低進樣量，這時樣品可在遠低於沸點溫度下氣化。
（2） 檢測室溫度：
為了使色譜柱的流出物不在檢測器中冷凝而污染檢測器，檢測室溫度需高於柱溫。一般可高於柱溫30～50℃左右，或等於氣化室溫度。但若檢測器溫度太高，熱導檢測器靈敏度降低。
（3） 進樣量：
進樣量的大小直接影響譜帶的初始寬度。進樣量越大，譜帶初始寬度越寬，經分離後的色譜峰也越寬，不利於分離。因此，在檢測器靈敏度足夠的前提下，盡量減少進樣量。通常以塔片數減少10%作為最大允許進樣量。柱超載時峰變寬，柱效降低，峰不正常。一般來說，柱越長，管徑越粗，固定液配比越高，組分的容量因子k越大，則最大允許進樣量越大。對於填充柱，氣體樣品以0.1～1mL為宜，液體樣品進樣量應小於4uL（TCD）或小於1uL（FID）。毛細管柱需用分流器分流進樣，分流後的進樣量為填充柱的1/10～1/100。

⑶ 如何選擇色譜柱和色譜分析條件

氣相色譜操作條件的選擇，常常決定是否能夠達到分離的目的，而選擇試驗條件的主要依據是范氏方程和分離度與各種色譜參數的關系式。氣相色譜柱分析條件的選擇主要包括柱溫、載氣種類和流速等的選擇。適當的分析條件，可以在較短的時間內完成分析工作，並達到良好的定性定量目的。在日常工作中，如何進行色譜柱分析條件的選擇呢?解決方案「柱溫的選擇
柱溫是影響分析時間和分離度的重要因素。選擇柱溫的依據是樣品的沸點范圍，固定液的配比，允許使用溫度，以及檢測器的靈敏度。柱溫主要影響分配系數、容量因子以及組分在流動相和固定相中的擴散系數，從而影響分離度和分析時間。選擇溫柱的原則，一般是在使難分離物質對達到要求的分離度條件下，盡可能採用低溫柱，其優點是可以增加固定相的選擇性，降低組分在流動相中的縱向擴散，提高柱效，減少固定液的流失、延長柱壽命和降低檢測器的本底。提高柱溫可以使保留時間減少，加快分析速度，使樣品中組分完全流出，但是分離效果不好。降低柱溫，樣品有較大的分配系數，選擇性高，有利於分離。但溫度過低，容易引起峰形拖尾或前伸，並且分析時間長。可根據固定液的使用溫度極限和樣品組分沸點調節柱溫。對於高沸點混合物，在保證分離完全的前提下，盡量降低柱溫。可在低於分析物沸點180℃~200℃的柱溫下進行分析;對沸點不太高(200~300℃)的樣品，柱溫可選100℃以下;對於氣體、氣態烴等低沸點混合物，一般選擇室溫或50℃以下進行分析。對於寬沸程樣品，需採用程序升溫法進行分離，即柱溫按預先設定的程序隨時間成線性或非線性增加，從而獲得最佳的分離效果。

「載氣的選擇
一般說來，痕量分析或毛細管色譜的載氣純化程度，要高於常規分析。特別是電子捕獲、熱導池檢測器，載氣純度直接影響靈敏度和穩定性，一定要嚴格凈化。根據分析對象，對於色譜柱的類型，操作儀器的檔次和具體檢測器，若使用不合要求的低純度氣體，不良影響有以下幾種可能:a.樣品失真或消失:如H 2 O氣使氯硅樣品水解;b.色譜柱失效:H 2 O，CO 2使分子篩柱失去活性，H 2 O氣使聚脂類固定液分解，O 2使PEG固定液斷鏈;c.有時某些氣體雜質和固定液相互作用而產生假峰;d.對柱保留特性的影響:如H 2 O對聚乙二醇等親水性固定液的保留指數會有所增加，載氣中氧含量過高時，無論是極性或是非極性固定液柱的保留特性，都會產生變化，使用時間越長影響越大;e.檢測器:TCD:信噪比減小，無法調零，線性變窄，文獻中的校正因子不能使用，氧含量過大，使元件在高溫時加速老化，減少壽命;FID:特別是在Dt≤1×10-11/S下操作時，CH 4等有機雜質會使基流激增，雜訊加大不能進行微量分析;f.在做程序升溫操作時，載氣中的某些雜質，在低溫時保留在色譜柱中，當柱溫升高時不但引起基線漂移，還可能在譜圖上出現比較寬的「假峰」;g.儀器影響:各類過濾器加速失效;調節閥(穩壓閥，穩流閥，針形閥) 被污染，氣阻堵塞，調節精度降低或失靈;氣路系統被污染，若要恢復儀器在高靈敏度情況下操作，有時要吹洗很長時間(可能一周以上), 污染嚴重時有時再也無法恢復;對於FID，水蒸氣會影響分析結果，直至影響檢測器的壽命;對ECD和TCD的壽命最明顯，這點應引起用戶特別注意。

「載氣的壓力和流速
載氣壓力對柱效率有直接的影響。如提高柱內壓力，有助於提高柱效率。但只提高入口壓力，使流速加大且壓降太大時，反而會降低柱效率，因此也必須提高出口壓力。一般採用在柱後加裝適當氣阻的方法來解決這一問題。載氣流速主要影響分離效率和分析時間。為獲得高柱效，應選用最佳流速，但所需分析時間較長。為縮短分析時間，一般選擇載氣速度要高於最佳流速，此時柱效雖稍有下降，卻節省了很多分析的時間。常用的載氣速度流速為20~80mL/min。對於FID 或FPD 檢測器，氫氣和空氣的比例是影響分離度和靈敏度的重要因素，只有反復試驗，才能確定最適合的比例。對於填充柱色譜柱，載氣流入方向要盡量與色譜柱內固定相裝填方向一致，以減小壓差，提高效率。

「進樣量的選擇
進樣量的多少直接影響譜帶的初始寬度。因此，只要檢測器的靈敏度足夠高，進樣量越少，越有利於得到良好的分離。一般情況下，柱越長，管徑越粗，組分的容量因子越大，則允許的進樣量越多。一般氣體進樣量在1~10mL，液體進樣量在0.5~10μL 之間，可取得較好的分析效果。此外，進樣速度要快，進樣時間要短，以減少縱向擴散，有利於提高柱效。

「氣化溫度的選擇
氣化溫度取決於樣品的揮發性、沸點范圍及進樣量等因素。氣化溫度選擇不當，會使柱效下降。通常氣化室的溫度選擇為樣品沸點或高於沸點，以保證樣品能瞬間氣化;但不要超過沸點50℃以上，以防止樣品分解。對於一般的氣相色譜分析，氣化溫度比柱溫高10~50℃即可。但對於某些高沸點組分或熱穩定性差的組分，在其沸點左右分析會產生分解現象。此時應採取的措施是減少進樣量，採用高靈敏度檢測器，氣化室溫度的選擇應低於其沸點100~200℃。從以上介紹的選擇原則可以看出，各種條件往往同時影響色譜柱的選擇性和效率，它們之間既密切聯系又互相制約。因此在實際分析中，要作綜合考慮，靈活地運用這些原則，既要保證良好的選擇性，又要保證分離效率，合理地選擇最佳色譜分析條件。

⑷ 和恆溫氣相色譜相比程序升溫氣相色譜法的優點

程序升溫具有改進分離、使峰變窄、檢測限下降及省時等優點。因此，對於沸點范圍很寬的混合物，往往採用程序升溫法進行分析。在氣相色譜中多採用程序升溫技術解決洗脫色譜的問題，而在液相色譜中多採用梯度洗脫技術解決這一問題。

恆溫色譜主要用在沸點范圍較窄，組分較簡單的樣品，由於其儀器操作較簡單，穩定性好，已被廣泛採用。但對寬沸程多組分混合物恆溫分離不適用，只能用程序升溫。但是後者較復雜，且穩定性與重復性比恆溫分離要差。

升溫裝置要求

1、要有一個可以設定各種參數：如初始溫度以及保持時間、升溫速率、終止溫度和保持時間的程序控制器。

2、為了能與程序控制器相配合，色譜爐膛應有足夠的加熱功率，使柱溫能跟蹤給定的升溫速率變化。

3、程序升溫的目的在於使爐膛能迅速加熱和冷卻，而不影響汽化室或檢測室的溫度，因此，必須採用色譜爐、汽化室和檢測室單濁加熱與控制。

4、由於色譜柱溫連續改變時，色譜柱的氣阻會發生變化，必須採用穩壓閥和穩流閥串聯的雙柱雙氣路系統，否則，載氣流速將發生變化，基流不能自動補償，引起基線的漂移。

以上內容參考：網路-程序升溫色譜法、網路-程序升溫

⑸ 氣相色譜法分析某混合物中各組分的沸點懸殊大,怎樣設置柱箱溫度

如果各個物質的沸點相差比較大的話，可以適當使用程序升溫的方法來分離不同沸點的物質，從低溫度到高溫度，一般沸點有小到高出峰，也有可能因為極性影響大導致不按沸點順序出峰，程序升溫可以有效改善寬沸程不同化合物的分離。

⑹ 沸程寬是什麼

1、寬沸程是與窄沸程相對而言，一般而言混合物都是寬沸程的。
2、沸程：液體開始餾出時和最後一滴時溫度計的讀數，即是該餾分的沸程（沸點范圍）。寬沸程特是指沸點范圍比較寬的物質。
3、參考：物質的熔沸點並不是一個點，而是一個溫度區間，稱為熔沸程。對於晶體來說，物質越純，它的熔程、沸程就越短，純液態化合物在蒸餾過程中沸程范圍很小（0.5~1℃），而混合物則沒有固定的沸點，或者說混合物的沸程較大，例如汽油的沸程為40~150℃。對於晶體試樣，熔程、沸程可以定性地作為物質純度的標准。

⑺ 比較氣相色譜法與高效液相色譜法分離原理、儀器構造及應用范圍的不同點。

一、分離原理：
1.氣相：氣相色譜是一種物理的分離方法。利用被測物質各組分在不同兩相間分配系數（溶解度）的微小差異，當兩相作相對運動時，這些物質在兩相間進行反復多次的分配，使原來只有微小的性質差異產生很大的效果，而使不同組分得到分離。
2.液相：高效液相色譜法是在經典色譜法的基礎上，引用了氣相色譜的理論，在技術上，流動相改為高壓輸送（最高輸送壓力可達4.9´107Pa）;色譜柱是以特殊的方法用小粒徑的填料填充而成，從而使柱效大大高於經典液相色譜（每米塔板數可達幾萬或幾十萬）；同時柱後連有高靈敏度的檢測器，可對流出物進行連續檢測。
二、應用范圍：
1.氣相：氣相色譜法具有分離能力好，靈敏度高，分析速度快，操作方便等優點，但是受技術條件的限制，沸點太高的物質或熱穩定性差的物質都難於應用氣相色譜法進行分析。一般對500℃以下不易揮發或受熱易分解的物質部分可採用衍生化法或裂解法。
2.液相：高效液相色譜法，只要求試樣能製成溶液，而不需要氣化，因此不受試樣揮發性的限制。對於高沸點、熱穩定性差、相對分子量大（大於 400 以上）的有機物（ 些物質幾乎佔有機物總數的 75% ～ 80% ）原則上都可應用高效液相色譜法來進行分離、分析。 據統計，在已知化合物中，能用氣相色譜分析的約佔20%，而能用液相色譜分析的約佔70～80%。
三、儀器構造：
1.氣相：由載氣源、進樣部分、色譜柱、柱溫箱、檢測器和數據處理系統組成。進樣部分、色譜柱和檢測器的溫度均在控制狀態。
1.1 柱箱：色譜柱是氣相色譜儀的心臟， 樣品中的各個組份在色譜柱中經過反復多次分配後得到分離， 從而達到分析的目的， 柱箱的作用就是安裝色譜柱。
由於色譜柱的兩端分別連接進樣器和檢測器， 因此進樣器和檢測器的下端（ 接頭） 均插入柱箱。
柱箱能夠安裝各種填充柱和毛細管柱， 並且操作方便。
色譜柱（ 樣品） 需要在一定的溫度條件下工作， 因此採用微機對柱箱進行溫度控制。並且由於設計合理， 柱箱內的梯度很小。
對於一些成份復雜、沸程較寬的樣品， 柱箱還可進行三階程序升溫控制。且程序設定後自動運行無需人工干預， 降溫時還能自動後開門排熱。
1.2 進樣器：
進樣器的作用是將樣品送入色譜柱。如果是液體樣品， 進樣器還必須將其汽化， 因此採用微機對進樣器進行溫度控制。
根據不同種類的色譜柱及不同的進樣方式， 共有五種進樣器可供
選擇：
1.填充柱進樣器
2.毛細管不分流進樣器附件
3.毛細管分流進樣器附件
4.毛細管分流/不分流進樣器
5.六通閥氣體進樣器
1.3檢測器:
檢測器的作用是將樣品的化學信號轉化為物理信號（ 電信號） 。
檢測器也需要在一定的溫度條件下才能正常工作， 因此採用微機對檢測器進行溫度控制。
根據各種樣品的化學物理特性， 共有五種檢測器可供選擇：
1.氫火焰離子化檢測器(FID)
2.熱導檢測器(TCD)
3.電子捕獲檢測器(ECD)
4.氮磷檢測器(NPD)
5.火焰光度檢測器(FPD)
1.4 數據處理系統
該系統可對測試數據進行採集、貯存、顯示、列印和處理等操作，使樣品的分離、制備或鑒定工作能正確開展。
2.液相：高效液相色譜儀主要有進樣系統、輸液系統、分離系統、檢測系統和數據處理系統組成。
2.1 進樣系統
一般採用隔膜注射進樣器或高壓進樣間完成進樣操作，進樣量是恆定的。這對提高分析樣品的重復性是有益的。
2.2 輸液系統
該系統包括高壓泵、流動相貯存器和梯度儀三部分。高壓泵的一般壓強為l．47～4．4X107Pa，流速可調且穩定，當高壓流動相通過層析柱時，可降低樣品在柱中的擴散效應，可加快其在柱中的移動速度，這對提高解析度、回收樣品、保持樣品的生物活性等都是有利的。流動相貯存錯和梯度儀，可使流動相隨固定相和樣品的性質而改變，包括改變洗脫液的極性、離子強度、PH值，或改用競爭性抑制劑或變性劑等。這就可使各種物質（即使僅有一個基團的差別或是同分異構體）都能獲得有效分離。
3.3 分離系統
該系統包括色譜柱、連接管和恆溫器等。色譜柱一般長度為10～50cm（需要兩根連用時，可在二者之間加一連接管），內徑為2～5mm，由"優質不銹鋼或厚壁玻璃管或鈦合金等材料製成，住內裝有直徑為5～10μm粒度的固定相（由基質和固定液構成）．固定相中的基質是由機械強度高的樹脂或硅膠構成，它們都有惰性（如硅膠表面的硅酸基因基本已除去）、多孔性（孔徑可達1000?）和比表面積大的特點，加之其表面經過機械塗漬（與氣相色譜中固定相的制備一樣），或者用化學法偶聯各種基因（如磷酸基、季胺基、羥甲基、苯基、氨基或各種長度碳鏈的烷基等）或配體的有機化合物。
因此，這類固定相對結構不同的物質有良好的選擇性。例如，在多孔性硅膠表面偶聯豌豆凝集素（PSA）後，就可以把成纖維細胞中的一種糖蛋白分離出來。另外，固定相基質粒小，柱床極易達到均勻、緻密狀態，極易降低渦流擴散效應。基質粒度小，微孔淺，樣品在微孔區內傳質短。這些對縮小譜帶寬度、提高解析度是有益的。根據柱效理論分析，基質粒度小，塔板理論數N就越大。這也進一步證明基質粒度小，會提高解析度的道理。
再者，高效液相色譜的恆溫器可使溫度從室溫調到60C，通過改善傳質速度，縮短分析時間，就可增加層析柱的效率。
2.4 檢測系統
高效液相色譜常用的檢測器有紫外檢測器、示差折光檢測器和熒光檢測器三種。
（1）紫外檢測器
該檢測器適用於對紫外光（或可見光）有吸收性能樣品的檢測。其特點：使用面廣（如蛋白質、核酸、氨基酸、核苷酸、多肽、激素等均可使用）；靈敏度高（檢測下限為10-10g／ml）；線性范圍寬；對溫度和流速變化不敏感；可檢測梯度溶液洗脫的樣品。
（2）示差折光檢測器
凡具有與流動相折光率不同的樣品組分，均可使用示差折光檢測器檢測。 ，糖類化合物的檢測 使用此檢測系統。這一系統通用性強、操作簡單，但靈敏度低（檢測下限為10-7g／ml），流動相的變化會引起折光率的變化，因此，它既不適用於痕量分析，也不適用於梯度洗脫樣品的檢測。
（3）熒光檢測器
凡具有熒光的物質，在一定條件下，其發射光的熒光強度與物質的濃度成正比。因此，這一檢測器只適用於具有熒光的有機化合物（如多環芳烴、氨基酸、胺類、維生素和某些蛋白質等）的測定，其靈敏度很高（檢測下限為10-12～10-14g／ml），痕量分析和梯度洗脫作品的檢測均可採用。
2.5 數據處理系統
該系統可對測試數據進行採集、貯存、顯示、列印和處理等操作，使樣品的分離、制備或鑒定工作能正確開展。