分流－不分流進樣是高效氣相色譜儀的首選進樣方式，既可用作分流進樣，也可用作不分流進樣。分流進樣操作簡單，應用更為廣泛，但有分流歧視和樣品可能分解的問題。不分流進樣雖然操作復雜些，但分析靈敏度高，常用于痕量分析。實際工作中，只是在分流進樣不能滿足分析要求時（主要是靈敏度要求），才考慮使用其它進樣方式如不分流進樣。

一、分流進樣：

分流進樣是先將較大體積的樣品注入到高效氣相色譜儀氣化室中，樣品氣化后和載氣均勻混合，通過分流器，樣品被分流成流量相差懸殊的兩部分，其中流量較小的部分進入毛細管柱，流量較大的部分放空。

1、概念：

（1）分流比：

分流比是指在所進樣品完全氣化并與載氣充分混合的條件下，樣品通過分流進樣器進入色譜柱的流量與通過分流器放空的流量之比。

分流比的大小一般由色譜柱所允許的樣品量決定，常用分流比范圍為1：20～1：200。分流中的放空流量可通過皂膜流量計測量。

（2）線性分流：

線性分流是指經過分流器分出的進入色譜柱的樣品能夠代表原樣品，即進入色譜柱的樣品中各組分的含量與原樣品一致。

（3）非線性分流：

非線性分流是指進入色譜柱的樣品中各組分的含量與原樣品中組分的含量不同，會產生分流歧視。

2、分流進樣系統(tǒng)結構：

（1）載氣流路：

分流進樣時，進入進樣口的載氣總流量由總流量閥控制，而后載氣分成兩部分：一是隔墊吹掃氣（1～3mL/min，克服記憶效應），二是進入氣化室的載氣。進樣時分流閥打開，當樣品進入襯管氣化后，進入氣化室的載氣與樣品氣體混合后又分成兩部分：大部分經分流出口放空，小部分進入色譜柱。

將柱前壓調節(jié)閥置于分流氣路上，可在總流量不變的情況下，改變柱前壓。柱前壓越高，柱流速越大，分析速度越快。而要在柱前壓不變（柱流速不變）的條件下改變分流比，則必須調節(jié)總流量。總流量越大，分流比越大。

為盡量使進入色譜柱的樣品組成與原樣品組成相符，關鍵在于樣品氣化的速度和程度。

（2）襯管：

分流襯管是一個混合腔和彎曲的流路，以保證樣品到達分流點前能夠全部蒸發(fā)并均勻化為蒸氣。分流進樣口可采用多種襯管，用于分流進樣的襯管大都不是直通的，襯管內有縮徑處、燒結板、玻璃珠或玻璃毛。這主要是為了增大與樣品接觸的比表面，保證樣品完全氣化，減小分流歧視，也是為了防止固體顆粒和不揮發(fā)的樣品組分進入色譜柱，保護色譜柱不被污染。

少量的玻璃毛能促進樣品蒸發(fā)完全，重現(xiàn)性好，經濟，容易更換，可隨意調整高低。玻璃毛活性較大，不適合分析極性化合物。此時可用經硅烷化處理的石英玻璃毛。

填充物應位于襯管的中間，即溫度最高的地方，也是注射器針尖所到達的地方，可提高氣化效率，減少注射器針尖對樣品的歧視。

襯管的上端常用“O”形硅膠環(huán)密封，用一段時間后該環(huán)會老化而造成漏氣，要及時更換。當進樣口溫度超過400℃，最好采用石墨密封環(huán)。

（3）尾吹氣路：

由于色譜柱內載氣流量很小，載氣進入檢測器后會突然減速，使譜峰展寬。因此在色譜柱出口與檢測器之間安裝輔助尾吹裝置，使樣品快速流過檢測器，從而克服檢測器的死體積，使峰形尖銳。

3、分流進樣目的：

（1）減少載氣中樣品的含量，使色譜柱不超載。

（2）氣化室中載氣流量大，速度快，氣化后的樣品在氣化室的停留時間短，使樣品以較窄的帶寬進入色譜柱。同時氣化室能得到迅速沖洗。

4、分流進樣特點：

（1）優(yōu)點：

1）用于濃縮樣品。

2）可注入較大體積的樣品。

3）不會引起色譜柱超載，能有效防止柱污染。

4）分流比調節(jié)容易。

5）色譜峰窄而尖銳。

6）分析結果重現(xiàn)性好。

（2）缺點：

1）不適合濃度和沸點范圍寬的混合樣品。

2）不適合痕量分析。

3）操作不當會產生分流歧視。

5、分流歧視：

分流歧視是指高效氣相色譜儀分析中，在一定分流比條件下，不同樣品組分的實際分流比不同，造成進入色譜柱的樣品組成與原樣品組成不同，從而影響定量分析準確度。

（1）分流歧視的原因：

1）不均勻氣化。由于樣品中各組分的極性不同，沸點各異，因而氣化速度各不相同。這些導致沸點不同的組分到達分流點時，氣化狀態(tài)可能不完全相同。氣化不完全的組分比完全氣化的組分可能多分流一些樣品。

2）不同樣品組分在載氣中的擴散速度不同，擴散速度與溫度成正比。盡量使樣品快速氣化是消除分流歧視的重要措施。

3）分流比的大小影響分流歧視。一般來說，分流比越大，越有可能造成分流歧視。在樣品濃度和柱容量允許的條件下，分流比小些有利。

（2）消除分流歧視的措施：

1）盡量使樣品快速氣化，包括采用較高的氣化溫度和合適的襯管（添加經硅烷化處理的石英玻璃毛）。

2）初始柱溫盡可能高些。氣化溫度和柱溫差別小些，樣品在氣化室經歷的溫度梯度會小些，可避免氣化后的樣品發(fā)生部分冷凝。

3）安裝色譜柱時，保證柱入口端超過分流點，保證柱入口端處于氣化室襯管的中央（氣化室內色譜柱與襯管同軸）。

盡管分流進樣有歧視問題，但仍然是高效氣相色譜中最常用的進樣方式。實際工作中，分流歧視很難完全消除，只要操作重現(xiàn)，一定程度的歧視是重現(xiàn)的，可通過標準樣品的校準消除歧視效應對定量準確度的影響。

6、操作參數：

（1）進樣口溫度：

進樣口溫度應接近或等于樣品中最重組分的沸點，以保證樣品快速氣化，減小初始譜帶寬度，但溢度太高可能會使樣品組分分解。對于未知的新樣品，可將進樣口溫度設置為300℃進行試驗。

（2）分流比：

分流比小時，分流歧視效應可能小些，但初始譜帶寬度（主要是溶劑譜帶）會大些，必要時可采用聚焦技術。分流比大時，初始譜帶寬度小，但分流歧視效應可能會增大。實際工作中，應據樣品情況和分析要求選擇一個合適的折衷點。

常用分流比范圍為1：20～1：200。樣品濃度大或進樣量大時，分流比可相應增大。反之則減小。用大口徑毛細管柱時，分流比可小些或采用不分流進樣。

（3）載氣流速：

常用毛細管柱內載氣流速可根據具體情況確定，同時還要測定隔墊吹掃氣流量和分流流量。隔墊吹掃氣流量一般為1～3mL/min，分流流量要根據樣品情況（如待側組分濃度等）、進樣量和分析要求來確定。

常用毛細管柱內載氣流速：氦氣為30～50cm/s，氮氣為20～40cm/s，氫氣為40～60cm/s。

（4）進樣量和進樣速度：

進樣量一般不超過2μL，最好控制在1μL以下。因為襯管容積有限，液體氣化時體積要膨脹數百倍。進樣量還和分流比相關，分流比大時，進樣量可大些。

進樣速度越快越好，以防止樣品不均勻氣化，保持窄的初始譜帶寬度。快速自動進樣往往比手動進樣的效果好。

（5）柱溫：

如果程序升溫，初始柱溫應高于溶劑沸點，進樣后應快速升溫。

7、分流進樣應用：

（1）適合不能稀釋后進行分析的樣品（如溶劑）、濃度較高的樣品和大部分揮發(fā)性樣品（包括液體和氣體樣品）的分析，特別是一些化學試劑的分析。

（2）在溶劑峰之前有很重要的小峰流出。樣品中一些組分在主峰前流出，而且樣品不能稀釋，分流進樣往往是理想的選擇（如白酒中甲醇和香味成分分析）。

（3）進樣時間長（如閥進樣）的樣品分析。

（4）在色譜方法開發(fā)過程中，如果對樣品的組成不是很清楚，應首先采用分流進樣。

（5）對于“臟”樣品應采用分流進樣。因為分流進樣時大部分樣品被放空，只有小部分樣品進入色譜柱，在很大程度上防止了色譜柱污染。

二、不分流進樣：

不分流進樣是在高效氣相色譜儀進樣前，分流閥將分流氣路關閉30～80s，待氣化的樣品基本或大部分進入毛細管柱后打開分流氣路，將殘留在氣化室中的樣品通過分流氣路放空。

分流進樣是因為柱容量小和樣品濃度高而不得不采用的方法，那么低濃度樣品采用不分流進樣以提高分析靈敏度就是理所當然的選擇了。實際工作中，不分流進樣的應用遠沒有分流進樣普遍，只是在分流進樣不能滿足分析要求時（主要是靈敏度要求），才考慮使用不分流進樣。

1、不分流進樣系統(tǒng)結構：

不分流進樣與分流進樣采用同一個進樣口。不分流進樣是將分流氣路的電磁閥關閉，使氣化的樣品基本或大部分進入色譜柱。這樣既可提高分析靈敏度，又能消除分流歧視的影響。

不分流進樣時，在氣化室中氣化的含有大量溶劑的樣品不可能瞬間進入色譜柱，溶劑峰會嚴重拖尾，使早流出組分的色譜峰被掩蓋在溶劑拖尾峰中，從而使分析變得困難甚至不可能，此現(xiàn)象稱為溶劑效應。

（1）載氣流路：

1）瞬間不分流進樣：

進樣開始時關閉分流閥，使系統(tǒng)處于不分流狀態(tài)，待氣化的樣品基本或大部分進入色譜柱后開啟分流閥，使系統(tǒng)處于分流狀態(tài)，將殘留在氣化室中的溶劑氣體（包含小部分樣品組分）很快通過分流氣路放空，從而在很大程度上消除了溶劑峰拖尾現(xiàn)象。分流狀態(tài)一直持續(xù)到分析結束，注射下一個樣品時再關閉分流閥。

不分流進樣并不是絕對不分流，而是分流與不分流相結合，確定瞬間不分流時間（又稱溶劑吹掃時間）往往是分析成敗的關鍵。

2）瞬間不分流時間的確定原則：

瞬間不分流時間的確定依賴于樣品性質、溶劑性質、襯管容積、進樣量、進樣速度和載氣流速。

原則上講，這一時間應足夠長，保證絕大部分樣品進人色譜柱，避免分流歧視的影響。同時又要盡可能短，最大限度地消除溶劑峰拖尾，使早流出峰的分析更為準確。這顯然是矛盾的。實際工作中，常根據樣品的具體情況（如溶劑沸點、待測組分沸點和濃度等）和操作條件確定優(yōu)化的折衷點。一般情況下，這一時間為30～80s，多用45s，可保證95%以上的樣品進入色譜柱。

對于高沸點樣品，不分流時間長些有利于提高分析靈敏度，而不影響分析準確度。對于低沸點樣品，不分流時間要盡可能短些，最大限度地消除溶劑峰拖尾，以保證分析準確度。

3）確定瞬間不分流時間的方法：

首先確定溶解樣品的溶劑、襯管容積、進樣量、進樣速度和載氣流速。

開始時可將這一時間設置的長些（90～120s），以保證全部樣品組分進入色譜柱。樣品進行分析后，選擇一個待測組分的峰面積（該峰的k值應大于5）作為測定指標，該峰面積代表100%的樣品進入了色譜柱。

然后逐步縮短不分流時間分別進樣分析，計算同一組分在不同溶劑吹掃時間條件下的峰面積與第一次分析的峰面積之比，直到比值小于0.95，此時的不分流時間為最短時間。

再進一步微調不分流時間，使同一組分的峰面積達到第一次分析時峰面積的95%～99%，此時的溶劑吹掃時間即為最優(yōu)條件。

（2）襯管：

1）樣品在不分流襯管中的滯留時間取決于襯管形狀、襯管容積、氣體速度和樣品氣化的時間。

為使樣品在氣化室中盡可能少稀釋，減小初始譜帶寬度，襯管容積小些有利，一般為0.25～1mL，最好使用直通式襯管。當用自動進樣器進樣時，因進樣速度快，樣品揮發(fā)快，建議采用容積稍大些的直通式襯管。

有時采用錐形襯管，以使樣品聚集到色譜柱上，限制樣品反沖，減少與樣品口金屬的接觸。

2）對于干凈樣品，襯管內可不填充玻璃毛。

3）對于“臟”樣品，襯管內要填充玻璃毛或石英玻璃毛，以促進樣品氣化，保證分析重現(xiàn)性，防止固體顆粒和不揮發(fā)的樣品組分進入色譜柱，保護色譜柱不被污染。

4）由于不分流進樣時樣品在氣化室滯留的時間比分流進樣時長，熱不穩(wěn)定化合物分解的可能性大，襯管和其中填充的石英玻璃毛都必須經硅烷化處理，要及時清洗、更換和重新硅烷化。

2、不分流進樣特點：

（1）優(yōu)點：

1）適合程序升溫操作。

2）用于低濃度樣品。

3）可注入較大體積的樣品。

4）可使用較低進樣溫度，有利于熱不穩(wěn)定化合物的分析和減少樣品的熱分解。

5）分析靈敏度比分流進樣高的多。

6）適合痕量分析。

（2）缺點：

1）操作條件優(yōu)化比較復雜，操作技術要求比較高。

2）樣品初始譜帶比較寬（樣品氣化后的體積相對于柱內載氣流量太大），溶劑峰嚴重拖尾，掩蓋早流出組分的色譜峰。

3、操作參數：

（1）進樣口溫度：

進樣口溫度可以比分流進樣時稍低些，因為不分流進樣時樣品在氣化室的滯留時間長，氣化速度稍慢些不會影響分離結果。進樣口溫度的底限是能保證待測組分在瞬間不分流時完全氣化，否則過低的進樣口溫度會造成高沸點組分的損失，影響分析靈敏度和重現(xiàn)性。當然，過高的進樣口溫度會造成樣品分解。因此要根據樣品的具體情況優(yōu)化進樣口溫度。當改變進樣口溫度后，必須重新優(yōu)化設置瞬間不分流時間。

（2）載氣流速：

從減小初始譜帶寬度的角度考慮，不分流進樣的載氣流速應高些，其上限應以保證分離度為準。分流出口的流量（開啟分流閥后）一般為30～60mL/min。只要開啟分流閥的時間設置正確，分流出口的流量在此范圍內變化對分析結果的影響很小。

（3）進樣量和進樣速度：

進樣量一般不超過2μL。進樣量大時應選用容積大的襯管。

進樣速度應快些，最好用自動進樣器進樣。若采用手動進樣，進樣速度的重現(xiàn)性會影響分析結果。

（4）溶劑：

不分流進樣對溶劑的要求比較嚴格。

1）進樣口溫度、初始柱溫、瞬間不分流時間和進樣體積都與溶劑沸點有關。一般來說，使用高沸點溶劑比低沸點溶劑有利，因為溶劑沸點高時容易實現(xiàn)溶劑聚焦，且可使用較高的初始柱溫，還可降低進樣器針尖歧視和氣化室壓力的突變。

2）溶劑極性一定要與樣品極性相匹配，保證溶劑在所有被測樣品組分之前出峰，否則早流出的組分峰會被溶劑的大峰掩蓋。同時溶劑要與固定相匹配，才能實現(xiàn)有效的溶劑聚焦。

（5）柱溫：

初始柱溫盡可能低些，最好低于溶劑沸點10～20℃，以使溶劑在柱上冷凝，從而使溶質分子形成緊密的窄的譜帶。

4、不分流進樣規(guī)則：

（1）將進樣口設為不分流進樣模式。

（2）設定進樣口溫度比樣品組分中最高沸點的溫度高20℃以上。

（3）采用“三明治”進樣（即注射針先吸一段溶劑，再往上拉一段空氣，然后將樣品吸入注射針），快速注入樣品，讓注射器停在進樣口幾秒鐘，以確保樣品完全氣化。

（4）開始時柱溫箱溫度設為比溶劑沸點低20℃，保持1min，然后以30℃/min升至比溶劑沸點高40～60℃，再根據樣品需要程序升溫。

（5）進樣30～80s后，進樣口切換到分流模式，排氣流量至少應設為50mL/min。

（6）隔墊吹掃打開，設為2～5mL/min。

5、不分流進樣應用：

不分流進樣的分析靈敏度比分流進樣高的多，在藥物代謝產物和天然產物的痕量分析領域受到重視。

對于高沸點痕量樣品的分析，不分流進樣可以不考慮溶劑沸點，采用高的初始柱溫可以縮短分析時間。不分流進樣是高沸點痕量樣品分析的首選方法。

   

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