氣相色譜分析中減少誤差的方法探析

周振環(huán)

（梅河口市阜康酒精有限責任公司，吉林 梅河口 135000）

0 引言

使用載氣作為流動相的色譜分析是氣相色譜分析的重要特征。由于樣品在氣相中具有較快的傳輸速度，所以在固定相與流動相之間樣品成分可以迅速尋找到平衡點。作為一種分離統(tǒng)計方法，氣相色譜分析具有分析速率快，分析效率高的優(yōu)勢。

1 氣相色譜法技術(shù)分析

頂空進樣法是氣相色譜儀的獨特采樣方法。適用于大揮發(fā)性物質(zhì)的微量分析。在測量過程中，將3～5 mL的高精度稱量標準溶液和測試產(chǎn)品的水溶液分別放入8 mL頂空進樣器的采樣瓶中。將每個瓶子在60℃水浴中加熱30～40分鐘，以將殘留的有機溶劑蒸發(fā)至飽和狀態(tài)，然后在同一水浴中的空試管中使用加熱的注射針頭適當?shù)爻槌鲰敳繗怏w（一般為1 mL）。在氣相中，將氣相重復3次，并根據(jù)有機溶劑直接氣相法進行計算和求解。

頂空進樣法使待測物質(zhì)蒸發(fā)然后進入樣品，這可以避免待測樣品的純化和濃縮，還可以防止被測類型的非蒸發(fā)組分對柱色譜的環(huán)境污染，但被測物質(zhì)被指定具有足夠的揮發(fā)性物質(zhì)。

頂空分析是根據(jù)樣品生長基質(zhì)上的蒸氣成分來測量原始樣品中該成分的組成?；镜睦碚撘罁?jù)是液相和內(nèi)聚相（高效液相和固相）在一定標準下分布平衡。因此，液相的組成可以反映出內(nèi)聚相的組成。頂空分析可以看作是一種液相純化方法，也就是說，蒸氣被用作“有機溶劑”以純化樣品中的揮發(fā)性成分。因此，頂空分析是一種理想的樣品純化處理方法。

傳統(tǒng)的液，液萃取和SPE都將測試產(chǎn)物溶解在液體中，不可避免地會有一些共純化的物質(zhì)影響分析。此外，有機溶劑本身的純度也是一個問題，這在痕量元素分析中非常重要。并且作為有機溶劑可以防止不必要的影響，因為非常容易獲得高純度的蒸氣，并且成本低。這是通常使用頂部氣相的原因之一。

作為一種統(tǒng)計分析方法，頂空分析簡單。第一，頂空分析僅需分析一部分蒸氣，減少樣品本身對分析或環(huán)境污染的影響。作為用于GC分析的樣品解決方案，頂空分析更為簡單。第二，頂空分析它能夠在蒸發(fā)后取樣。頂空進樣具有不同的分析方法，根據(jù)實際操作的主要參數(shù)可以適用于各種樣品。第三，頂空進樣分析的敏感性可以滿足政策法規(guī)的要求。第四，頂空進樣的氣相可以相對減少用于熔化測試樣品的具有較高熔點的有機溶劑的進樣量，減少了分析時間，但是有機溶劑的純度相對較高，尤其是在沒有殘留物具有低熔點，否則會嚴重影響測量。第五，頂空進樣GC與GC的定性分析功能緊密集成，可以徹底進行準確的定性分析。

2 氣相色譜分析減少誤差的方法

這種差異是不可避免的，只要是涉及儀器的物品，必然存有一定的差異。在氣相色譜儀的分析中，通常可以將其分為系統(tǒng)誤差，隨機誤差和實際操作差異。系統(tǒng)錯誤是不可避免的，可以預測和分析。可以使用一些對策在分析之前清除差異。隨機誤差是不可能精確測量的。實際的操作差異是由于某些人為因素導致的實際操作不當或整個分析過程中讀數(shù)錯誤所致。

根據(jù)差異的原因，可以采用一種合適的方法來減小差異，并且可以從分析步驟中看出差異的原因。因此，可以選擇合適的方法來減少每個階段實際操作中的差異。

2.1 載氣

載氣是氣相色譜儀分析的第一步，氣體的純度會影響氣相色譜儀的靈敏度。因此，在氣相色譜儀的分析中，必須首先確保氣體的純度，并且必須對氣體進行嚴格的純化處理，并且將載氣的純度規(guī)定為99.999%以上。載氣中的殘留物會引起基線噪聲和重影峰；載氣中的顆粒殘留物會導致自動空氣供應控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而導致分析結(jié)果的差異。

2.2 進樣口

進樣口的功能是將測試樣品準確地可重現(xiàn)地引導到色譜儀系統(tǒng)中。氣化的測試樣品應為真實的液體測試樣品。如果沒有特殊要求，則在整個氣化過程中被測樣品的成分都不會發(fā)生化學反應。因此，所有可能影響樣品氣化和可靠性的組分都應考慮每種組分的最佳特性。該位置的關(guān)鍵是隔墊，密封墊和襯管。

2.2.1 隔墊

隔墊的功能是確保樣品流路與外界隔離，保持系統(tǒng)的氣壓，避免泄漏，并防止外部空氣滲入系統(tǒng)造成污染。通常是由耐熱且密封良好的硅樹脂制成。不同類型的隔墊的質(zhì)量差異很大，主要在于重影峰的數(shù)量和抗穿刺性。為了防止出現(xiàn)問題，必須將氣化室的溫度控制在最大溫度范圍內(nèi)。為了更好地避免蒸汽泄漏，溶解，損壞測試樣品，減少總色譜柱流量或總分離流量。鬼峰，降低的柱效等都需要及時更換。如果有效，使用隔墊吹掃，自動進樣器，并使用鋒利的注射器。

2．2．2 密封墊

墊圈用于將緊密密封的離子交換柱或襯管連接到色譜系統(tǒng)，應提供無泄漏密封的實際效果，合適的內(nèi)徑以及耐熱性的轉(zhuǎn)變。如果組件操作不當或使用舊的密封墊，色譜峰將不一致，對結(jié)果造成影響。使用不合適的密封墊圈會導致氣體和其他空氣污染物滲透到色譜儀系統(tǒng)中，對色譜柱效率和檢測器特性的影響更為嚴重。為了保持儀器設(shè)備的最佳性能，每次拆卸或更換離子交換柱或解決離子交換柱維護問題時，都需要拆卸和更換密封墊。另外，密封墊圈在使用前應風干以保持清潔，以防止手和油等各種環(huán)境污染；再次使用密封墊圈時，請注意密封墊圈是否損壞，仍然無須更換密封墊圈可能會出現(xiàn)一些問題。通常將墊圈的施加頻率與氣相的頻率進行比較。當墊圈使用15至20次或以上時，應立即更換。如果使用國產(chǎn)配套設(shè)施中的填充柱，則應單獨清洗襯管，否則容易造成載氣泄漏，從而導致基線出現(xiàn)臺階，峰形，異常等現(xiàn)象，影響分析結(jié)果的穩(wěn)定性。

2．2．3 襯管

襯管是氣相管理系統(tǒng)的中心組件，測試樣品在其中蒸發(fā)成蒸氣。為不同的應用選擇合適的襯管是一項艱巨而繁瑣的任務，也是一個非常重要的過程。如果選擇不當，則可能會出現(xiàn)以下情況：影響峰形，物質(zhì)濃度不同，分析重現(xiàn)性差，樣品溶解和重影峰。

2．3 取樣

采樣必須具有符號性，以便分析結(jié)果是有代表性的。因此，不能在特定位置直接用專用工具將樣品取出，而要在不同水平和位置將其與樣品混合，必須確?；旌暇鶆颉Ｈ缃?，由于大多數(shù)樣品物化特性的影響，許多少量成分會散布在不同的水平或界面上。因此，從取樣到分析的整個過程都應考慮處理后的樣品，如果不注意取樣的方式方法，將會給定量工作造成誤差。

2.4 進樣

第一，清潔進樣針。如果進樣針尖存有殘留物，氣象過程中沉淀在內(nèi)壁上的物質(zhì)會在高溫氣化環(huán)境中實現(xiàn)瞬間遷移，對分析結(jié)果造成一定程度上的影響。因此，在氣相中，首先要確保清潔進樣針，將進樣針滲入有機溶劑中進行清潔，或者按時清潔進樣針。

第二，合適的進樣量。當樣品量太大時，在整個氣化過程中，樣品會導致蒸氣量超過蒸發(fā)室的容量，蒸氣會到達蒸發(fā)室的頂部，并且在低溫下會發(fā)生冷態(tài)。隔墊，蒸氣將流回載體。在載氣路徑和冷表面層中，使冷表面引起樣品流出，然后在氣相中出現(xiàn)重影峰，樣品分析結(jié)果的準確性小。因此，在氣相之前，必須根據(jù)襯管的特性大小選擇合適量的測試產(chǎn)物，并且還必須選擇合適的氣化溫度。

3 結(jié)語

氣相色譜分析是一種定性分析方法，可以合理地提高分析速度，但是在整個分析過程中，所有微小的誤差和遺漏都可能在分析結(jié)果中產(chǎn)生很大的差異。因此，在氣相色譜分析過程中，首先要做的是正確處理各元素對分析結(jié)果的影響，并正確處理影響存儲期，實測基線噪聲，引入噪聲的影響因素。