固体样品进样
同修 / 2022-07-12
固体样品进样
固体样品通常用溶剂溶解后，用微量注射器进样。
对高分子化合物进行裂解色谱分析时，常将少量高聚物放入专门的裂解炉中，经过电加热，高聚物分解、汽化，即可用载气将分解产物带入色谱柱进行分析。为使高聚物裂解还可使用高频加热、激光、电弧等途径。
(2)汽化室 汽化室的作用，是将液体样品瞬间汽化为蒸汽。汽化室实际上是一个加热器。
气相色谱分析时，对汽化室的要求很高。首先为了使样品瞬间汽化，汽化室的热容量要大，通常采用金属块作加热体。其次载气在进入汽化室与样品接触之前应当预热，以使载气温度和汽化室温度相接近，为此可将载气管路沿着加热的汽化器金属块绕成螺管，或在金属块内钻有足够长的载气通路，使载气能得到充分地预热。最后汽化室的内径和总体积应尽可能小，以防止样品扩散并减小死体积，此时用注射器针头可直接将样品注入热区。另外载气进入汽化室后，要从汽化室的前部将汽化了的样品迅速带入色谱柱，避免样品反转入冷区而引起色谱峰的扩张。
汽化室用金属制作，如图15-13所示。
有些汽化室内部衬有石英管如图15-13，使样品经石英管直接进入色谱柱，可防止样品与金属块接触引起吸附或催化作用。
正确的选择液体样品的汽化温度十分重要，尤其对高沸点和易分解的样品，要求在汽化温度下，样品能瞬间汽化而不分解。汽化温度的选择与样品的沸点、进样量和鉴定器的灵敏度有关。汽化温度并不一定要高于被分离物质的沸点，但应比柱温高50~100℃。
汽化室温度的控制，常用两种方式加热；一种是用自耦变压器控制绕在汽化室金属块(或玻璃管)上电流丝两端的电压，这种方式控温精细，并能延长电热丝使用时间。另一种是用电热丝串、并联的方法，控制加热电流的大小，这种方法温度变化较大。
汽化室温度的测量可使用温度计或热电偶(镍铬-考铜)测量，通过测温毫伏计指示出汽化室温度(注意测温毫伏计上指示的温度加上室温才是汽化室的真实温度)。
3.色谱柱及柱温控制
色谱柱是气相色谱法的核心部分，许多组成复杂的样品，其分离过程都是在色谱柱内进行的。色谱柱分为两类，填充柱和毛细管柱，后者又分为空心毛细管柱和填充毛细管柱两种。目前在工业分析中应用最广的还是填充柱。
通常把色谱柱内填充的固体物质叫做固定相，其作用是能把样品中的混合组分分离成单一组分。根据色谱柱内填充固定相的不同，可把气相色谱法分为两类——气固色谱法和气液色谱法。
若色谱柱内填充的是具有活性的固体吸附剂，如分子筛、氧化铝、活性炭等，则此时进行的分析就叫做气固色谱法。
若色谱柱内填充的是一种惰性固体(通常叫做担体，其无吸附性、催化性，但有较大的比表面(1米2/克)和一定的机械强度，如红色的6201担体等)其表面涂上一层高沸点有机化合物的液膜(通常叫固定液，如邻苯二甲酸二壬酯、β，β-氧二丙腈、聚乙二醇-400等)，则此时进行的分析叫做气液色谱法。
色谱柱的分离效能主要是由柱中填充的固定相所决定的。但柱温也是影响分离效果的因素之一。
(1）色谱柱的材料、形状及连接方法色谱柱可用玻璃管、不锈钢管、铜管、尼龙管、铝管等制成。最常用的是不锈钢管、玻璃管、尼龙管。
色谱柱的形状，常用的是U形和螺旋形两种，如图15-14所示。
柱的内径一般为2～6毫米，常用的是4毫米。柱长一般为
0.5～10米。可装颗粒度为40～60目(对长柱管)、或60～80目(对短柱管)的固定相。分离组成复杂的样品，常需使用长柱管，当然使用短柱管，其分析速度就比较快。
毛细管柱内径只有0.1～0.5毫升，长度达几十米，甚至达百米以上(多用玻璃制)，因而能获得高效率，可解决复杂的、填充柱难于解决的分析问题。
色谱柱是可以装卸和更换的，为了保证柱和气路系统连接时的气密性，柱的连接方式很重要，常用的有两种方法。一种是用于不锈钢柱管，把柱管口用专门的扩口器，扩大成喇叭口形，配合紫铜垫圈用专用的螺帽连接，优点是耐高温，缺点是不易密封。另一种是用于玻璃柱管的，用聚四氟乙烯垫圈密封，再用金属螺帽连接，装卸时应小心，以免损坏玻璃柱管。两种连接方式如图15-15所示。
(2)柱温控制 为了适应在不同温度下使用色谱柱的要求，通常把色谱柱放在一个恒温箱中(也叫柱炉或色谱炉)，以提供可以改变的，均匀的恒定温度。恒温箱使用温度为0～300℃或0～500℃，要求箱内上下温度差在3℃以内，控制点的控温精度在±0.1~0.5℃。
恒温箱的构造如图15-16所示。为保证箱内温度均匀，一般采用空气浴恒温，由于空气的比热甚小，为使箱内部上下温度均匀，用鼓风马达强制空气对流。这种恒温箱的优点是升温快，易于变温和自动控制，也易于获得高温(400～500℃)。若恒温箱容积小，也可采用主、副加热丝的方法，进行加热。
恒温箱的温度控制线路有两种方式，一种是间歇式，采用接触点温度计(水银导表)为热敏元件，一个相敏放大器作为温度控制单元，以继电器开关作执行元件，控制电热丝的加热或降温，以实现恒温的要求。
这种控温方式，优点是简单，造价低，缺点是温度波动大，振动大，不够安全，现已逐渐被淘汰。
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