一.載氣及流速
1. 載氣對柱效的影響:主要表現在組分在載氣中的擴散系數D m(g)上,它與載氣分子量的平方根成反比,即同一組分在分子量較大的載氣中有較小的D m(g) 。根據速率方程:
(1)渦流擴散項與載氣流速無關;
(2)當載氣流速 u 小時,分子擴散項對柱效的影響是主要的,因此選用分子量較大的載氣,如 N2、Ar,可使組分的擴散系數 D m(g)較小,從而減小分子擴散的影響,提高柱效;
(3)當載氣流速 u 較大時,傳質阻力項對柱效的影響起主導作用,因此選用分子量較小的氣體,如 H2、He 作載氣可以減小氣相傳質阻力,提高柱效。
2. 流速(u)對柱效的影響:從速率方程可知,分子擴散項與流速成反比,傳質阻力項與流速成正比,所以要使理論塔板高度H最小,柱效最高,必有一最佳流速。對于選定的色譜柱,在不同載氣流速下測定塔板高度,作 H-u 圖。
由圖可見,曲線上的最低點,塔板高度最小,柱效最高。該點所對應均流速即為最佳載氣流速。在實際分析中,為了縮短分析時間,選用的載氣流速稍高于最佳流速。
圖1 H-u 曲線
二. 固定液的配比 又稱為液擔比。
從速率方程式可知,固定液的配比主要影響Csu,降低df,可使Csu減小從而提高柱效。但固定液用量太少,易存在活性中心,致使峰形拖尾;且會引起柱容量下降,進樣量減少。在填充柱色譜中,液擔比一般為 5%~25%。
三. 柱溫的選擇
重要操作參數,主要影響來自于K、k、D m(g) 、Ds(l) ;從而直接影響分離效能和分析速度。柱溫與 R和 t 密切相關。提高 t,可以改善 Cu,有利于提高 R,縮短 t。但是提高柱溫又會增加B/u 導致 R 降低,r21變小。但降低 t 又會使分析時間增長。
在實際分析中應兼顧這幾方面因素,選擇原則是在是在難分離物質對能得到良好的分離,分析時間適宜且峰形不托尾的前提下,盡可能采用較低的柱溫。同時,選用的柱溫不能高于色譜柱中固定液的最高使用溫度(通常低20-50℃)。 對于沸程寬的多組分混合物可采用“程序升溫法”,可以使混合物中低沸點和高沸點的組分都能獲得良好的分離。
四. 氣化溫度的選擇 氣化溫度的選擇主要取決于待測試樣的揮發性、沸點范圍。穩定性等因素。氣化溫度一般選在組分的沸點或稍高于其沸點,以保證試樣完全氣化。對于熱穩定性較差的試樣,氣化溫度不能過高,以防試樣分解。
五. 色譜柱長和內徑的選擇 能使待測組分達到預期的分離效果,盡可能使用較短的色譜柱。一般常用的填充柱為l~3m。填充色譜柱內徑為3~4mm。
六.進樣時間和進樣量的選擇
1. 進樣迅速(塞子狀)——防止色譜峰擴張;
2. 進樣量要適當:在檢測器靈敏度允許下,盡可能少的進樣量:液體樣0.1~10ul,氣體試樣為0.1~10ml