程式升溫色譜法

程式升溫色譜法,即在分析過程中,按一定的速度提高柱溫。在程式開始時,柱溫是低的,低沸點的組分得到很好的分離,隨著柱溫的升高,每一個較高沸點的組分就在它最佳柱溫下流出色譜柱,當溫度達到高沸點組分流出溫度時,高沸點組分也能較快流出並獲得良好的分離。對於寬沸程的多組分混合物,如果柱子恆定在一個溫度上,則會出現低沸點組分出峰擁擠,以致不易辨認,高沸點組分拖延時間很長甚至停在柱中不能出峰,可採用程式升溫色譜法。

程式升溫

在一個分析周期內,色譜柱的爐膛溫度按預定的程式從低溫到高溫,這就叫程式控制升溫,即程式升溫。所謂預定的程式只要指升溫速度及某一溫度下保持時間。如果再一個分析周期內,只能自動沒定一個升溫速率進行升溫,如圖(2)所示,這叫做單階線性程式升溫。如果在一個分析周期內,可以設定若干個升溫速率,並且在若干個溫度下保持一定的時間,這叫做多階線性程式升溫,如圖(3)所示。

色譜爐加熱升溫方式 色譜爐加熱升溫方式

程式升溫的條件,包括起始溫度、維持起始溫度的時間、升溫速率、最終溫度、維持最終溫度的時間。通常都要反覆實驗加以選擇。起始溫度要足夠低,以使混合物中低沸點組分達到分離。但溫度太低會使固定液黏度增大,柱效降低,分析時間加長。升溫速率要兼顧分離度和分析速度兩個方面:升溫太快,不利於分離;太慢,分析時間變長。通常對長度2~3m,內徑3~6mm的填充柱以3~8℃/min為宜。

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式控制器;

2、為了能與程式控制器相配合,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、程式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。

程式升溫與恆溫操作的比較

恆溫色譜主要用在沸點範圍較窄,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,只能用程式升溫。但是後者較複雜,且穩定性與重複性比恆溫分離要差。其他方面的比較見下圖:

恆溫和程式升溫氣相色譜法的比較 恆溫和程式升溫氣相色譜法的比較

除了程式升溫以外,還有所謂程式增壓或叫程式升流速法,此法是在恆溫操作中,按時間頗序增載入氣入口壓力,出口保持在大氣壓,這樣對於一個多組分寬沸程混合物,柱溫一定,載氣流速由慢向快程式增加,結果低沸點組分也能在低流速下分開,而高沸點組分在高流速下也能很快衝洗出來。對於同系物也能獲得按碳數等距離分布的峰寬相同的尖峰,因此就可用穩定的恆溫操作,得到程式升溫同樣的效果。可以用程式升溫、程式升流速聯合法,分離複雜的汽油組成。

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