如何消减气相色谱仪分流歧视？

一、气相色谱仪分流歧视的概念

分流歧视，是指在一定分流比条件下，不同样品组分的实际分流比与原来设定（或测定）的分流比是不同的，这就会造成进入色谱柱的样品组成与原来的样品组成有差异，从而影响定量分析的准确度。在分流进样中，常常存在分流歧视。

二、影响分流歧视的主要原因

a.样品组分的不均匀汽化，以及汽化后的汽化状态差异。

即由于样品中各组分的极性、沸点不同，因而汽化速度不同。由于汽化室里的样品随载气流动，且样品从汽化室进入色谱柱的时间很短（以秒计），汽化速度不同，除了导致不同样品组分进入色谱柱时间不同外，不同组分进入色谱柱的汽化状态可能不完全一样。考察相对汽化快的组分与汽化慢的组分在分流口位置的组分浓度，汽化快的样品组分浓度相对偏小；且一般分流流量远大于进入柱内流量，汽化慢、汽化不太完全的组分，可能多从分流口流掉。

b.不同样品组分在载气中的扩散速度不同。

汽化温度的设置，衬管的选择，样品组分的分子大小不同、极性差异、粘度不同，以及样品汽化时的蒸汽膨胀因子差异，都影响扩散速度。在合适的汽化温度和衬管结构时前提下，分子体积小、粘度小、蒸汽膨胀因子大的组分，扩散速度较快。扩散慢的组分比扩散快的组分，在分流口位置的浓度大，可能多从分流口分掉。

c.分流比的大小，也影响分流歧视。

不分流，就没有分流歧视；对于同样的样品，分流越大，越有可能造成分流歧视。

三、如何消减分流歧视

有分流，就有分流歧视。应控制影响分流歧视的这些因素，以减少分流歧视对分离测定的影响。

① 为减少样品组分的不均匀汽化和汽化后的汽化状态差异，对分离测定的影响，可选择较高的汽化温度。

② 为减少不同样品组分在载气中的扩散速度不同对分离测定的影响，除了汽化温度的设置外，要选择结构适合分流的衬管。

③ 为减少分流比大小对分离测定的影响，在样品浓度和柱容量允许的前提下，尽力选择小点的分流比。

针对具体的样品对象，在汽化温度合适、衬管结构合理的前提下，可以按如下原则确定：

如某样品，当重点考察的样品组分，一般大分子、高粘度、蒸汽膨胀因子小，因而扩散速度较慢，易多分流掉。如果该样品组分含量低，分流歧视对分离的出峰情况和定量结果影响很大，宜选择较小的分流比。具体实验时，应结合实验目的，综合考虑这些影响因素。

具体工作时，一般先分析样品的性质，初设条件，再通过实验优化，选择能减少分流歧视的条件。如不了解样品的性质，可先选稍大点的分流比测定，再实验优化。

四、案例分析

以苯作内标物，用气相色谱法测定混合物中正己烷和甲苯的含量。色谱条件：毛细管柱SE-30（30m ×0.25mm×0.32μm）；柱温，40℃保持5分钟，15℃每分钟升到170℃，保持1分钟；氢火焰离子化检测器（FID）温度260℃；分流进样量为0.4μL。色谱图见图1。

为考察分流比和汽化室温度对实验结果的影响，调节分流比，分别为25.27:1 、28.87:1、44.78:1、61.8:1、76.92:1、92.88：1、113：1、127.1：1、146.3：1，实验结果见图2和图3。在分流比为61.8：1时，考察汽化温度对测定结果的影响，见图4。

 

甲苯对苯的相对定量校正因子：190℃时，1.0955；220℃，1.1392；250℃，1.0949

由图2、图3、图4、图5可以得出如下结论：

①分流比过低（＜1/30）或过高（＞1/120）时，分流歧视加剧，低沸点组分正己烷的正误差、较高沸点组分甲苯的负误差急剧增加。当分流比为1/30-1/80时正负误差都达最小值，此时的分流歧视最小，即有一个最佳分流比在77附近。

②进样温度的变化对分析结果也有影响。分流比在1/30-1/80范围内，如61.80：1时，随着进样口温度的升高（190-250℃），低沸点组分正己烷正误差减小，较高沸点组分甲苯的负误差减小后增加。所以，本实验选择的汽化温度为220℃。

③影响分流歧视的因素，除了分流比大小、汽化温度等，还与样品的性质有关。正己烷沸点68.74℃，甲苯沸点110.6℃；同样色谱条件下甲苯完全汽化后的蒸汽体积约是正己烷的两倍，参考表2.2；与甲苯相比较，正己烷分子体积小，粘度小。同样的色谱条件下，正己烷和甲苯的分流歧视不一样。

④比较分流进样和不分流进样对定量结果的影响，分流进样有分流歧视带来的影响。问题8的表1.6，汽化温度从120℃升到170℃，邻二甲苯对苯的相对定量校正随着汽化温度的升高，先增大后减小；图2.10，汽化温度从190℃升到250℃，甲苯对苯的相对定量校正因子同样是先增大后减小。但是前者的变化幅度，远小于后者。

因此，要减小分流歧视对测定结果的影响，选择合适的汽化温度，还需要选择合适的分流比。首先选择一个分流比中间区域范围，如1/30-1/80进行实验，再根据所测定样品组分的性质，缩小范围，通过实验来选择的分流比的大小和汽化温度。同一样品中，不同样品组分的最佳分流比不一定相同；同时测定不同性质的组分，最后取一个都能相对较好的分流比和汽化温度等来进行测定。

（内容来源仪器信息网）

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