氣相填充柱色譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)有常壓氣體進(jìn)樣系統(tǒng)、液體進(jìn)樣系統(tǒng)、柱上進(jìn)樣系統(tǒng)和液體自動(dòng)進(jìn)樣器等。

一、常壓氣體進(jìn)樣系統(tǒng)：

1、常壓氣體進(jìn)樣器：

（1）一般醫(yī)用液體注射器：

1）優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單，靈活。

2）缺點(diǎn)：定量誤差大，重復(fù)性誤差約為2.5%。這是由于進(jìn)樣時(shí)柱前壓高于大氣壓，使氣體樣品沿注射器針管內(nèi)壁滲透造成的。雖然可以在針管內(nèi)壁涂上一層真空硅脂來(lái)提高氣密性，但硅脂對(duì)碳?xì)浠�合物有吸附作用，定量誤差仍然很大。

（2）高氣密性注射器：

重復(fù)性有所提高，但目前價(jià)格偏高。

（3）進(jìn)樣閥：

操作方便，迅速。

分析結(jié)果較準(zhǔn)確，重復(fù)性誤差＜0.5%。

環(huán)境溫度和壓力變化時(shí)校正方便。

可直接用于高壓氣體樣品進(jìn)樣。

2、進(jìn)樣閥：

（1）類型：

有六通閥、八通閥、十通閥和十二通閥等。

GC分析已進(jìn)入痕量分析范圍。如氦離子化檢測(cè)器要求氣路系統(tǒng)特別是進(jìn)樣系統(tǒng)必須保持十分良好的氣密性，任何氣體的微量滲透將會(huì)使分析失敗，必須采用帶隔離層的防擴(kuò)散進(jìn)樣閥，通常用流動(dòng)氮?dú)庾鞲綦x層。

（2）操作方式：

有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。自動(dòng)控制有氣驅(qū)動(dòng)和電驅(qū)動(dòng)。

（3）結(jié)構(gòu)：

有滑動(dòng)閥和旋轉(zhuǎn)閥（60度）。旋轉(zhuǎn)閥芯有平面閥芯和錐面閥芯。

（4）閥芯材料：

主要有聚四氟乙烯和含石墨的聚酰亞胺復(fù)合材料等。

（5）使用溫度：

1）聚四氟乙烯閥芯：最高為200℃，一般在75℃為宜。

2）復(fù)合材料：最高為300～350℃，耐壓高，密封性好，壽命長(zhǎng)，但可能對(duì)某些組分有吸附作用。

（6）定量管：

有0.25mL、0.5mL、1mL、2mL、3mL、5mL和10mL等。

（7）安裝位置：

1）安裝在柱箱外：方便，但死體積大，控溫困難。

2）安裝在柱箱內(nèi)：不方便，死體積小，易恒溫和控溫。

（8）連接方式：

1）閥出口和柱入口直接連接：死體積小，但液體樣品不能進(jìn)樣（沒(méi)有氣化室）。

2）串接在氣化室的載氣入口處：安裝方便，對(duì)柱效稍有影響，不影響液體樣品從進(jìn)樣口進(jìn)樣。

3）用輔助載氣通過(guò)閥出口，直接插入氣化室進(jìn)樣口：拆裝方便，有利于提高分辨率，但用戶實(shí)現(xiàn)比較困難。

（9）閥溫：

從理論上講，為保證進(jìn)樣量準(zhǔn)確，閥溫必須恒定。

實(shí)際操作時(shí)視要求而定。對(duì)于永久氣體分析，室溫下操作完全能保證分析精度要求。

（10）連接管路的溫度：

特別是閥安裝在柱箱外，樣品中的組分沸點(diǎn)偏高，除閥需要控溫外，連接管路也應(yīng)適當(dāng)加溫。但管路的控溫要求不高，一般采用低壓大電流加熱即可。

（11）載氣流量：

載氣流量與定量管體積成正比，一般分析不低于20mL/min。載氣流量太小，可能損失柱效。載氣流量過(guò)大，對(duì)于濃度型檢測(cè)器，不利于低濃度組分的檢出。

（12）耐腐蝕性：

不銹鋼材料耐腐蝕性差，使用中應(yīng)注意強(qiáng)酸和強(qiáng)堿組分在閥中的吸附和對(duì)閥體、管路的腐蝕。若長(zhǎng)期使用，閥體和管路應(yīng)采用耐腐蝕性強(qiáng)的材料（鎳）。

（13）峰展寬問(wèn)題：

閥進(jìn)樣相對(duì)其它進(jìn)樣技術(shù)，樣品峰較寬，在填充柱分析中影響不明顯。但在毛細(xì)管柱分析中必須注意，進(jìn)樣操作條件如載氣流量、分流比、襯管規(guī)格和進(jìn)樣技術(shù)等必須加以選擇，某些情況下還應(yīng)考慮采用低溫再濃縮和程序升溫技術(shù)。

（14）液體閥進(jìn)樣注意事項(xiàng)：

1）由于液體氣化時(shí)體積膨脹數(shù)百倍，進(jìn)樣體積不宜太大。

2）樣品中含有不能完全氣化的組分會(huì)影響下次分析或引起鬼峰，可將樣品先氣化，再用閥進(jìn)樣。

3、氣體閥進(jìn)樣：

（1）閥選擇：

根據(jù)分析要求選用不同的進(jìn)樣閥（閥工作原理、閥結(jié)構(gòu)和閥材料）。

（2）閥氣密性：

不同閥的氣密性能差異很大（0.1～0.6MPa），依據(jù)分析要求保證不漏氣。

（3）閥安裝位置：

為了不影響液體注射進(jìn)樣，常把閥串接在氣化室的入口處，但這樣增加了死空間。分析要求較高時(shí)，最好跨過(guò)氣化室接入色譜柱或把閥載氣出口通過(guò)隔墊插入色譜柱（堵死氣化室入氣口）。

（4）閥溫：

在環(huán)境溫度較低時(shí)樣品可能會(huì)冷凝，或氣體樣品中含有微量液體時(shí)，應(yīng)考慮閥（含導(dǎo)入儀器的管線）溫度的影響，可把閥放入柱箱或?qū)﹂y單獨(dú)加熱控溫。

（5）樣品預(yù)處理：

防止含有灰塵、機(jī)械顆粒和高沸點(diǎn)雜質(zhì)的樣品直接進(jìn)樣，否則未預(yù)處理的樣品進(jìn)入閥內(nèi)會(huì)影響閥氣密性。

（6）取樣方式：

為防止環(huán)境中的氣體成分對(duì)樣品的污染或干擾，最好用大注射器像液體進(jìn)樣一樣打入定量管，不能用膠管或塑料管接入。由于管材本身不純凈，膠管和塑料管材原則上都會(huì)有滲透作用，在痕量分析時(shí)尤其不利。

（7）取樣工具：

目前常用取樣工具有金屬鍍膜取氣袋、大注射器和專用取氣鋼瓶。除非要求極低，目前已很少采用球膽和塑料袋取氣。特別注意長(zhǎng)時(shí)間存放時(shí)，芳香烴在取樣袋中的損失，乙炔在取樣減壓閥中濃度的變化。

（8）定量管體積：

由氣體進(jìn)樣體積引起的峰展寬比柱擴(kuò)散引起的峰展寬小的多。一般色譜條件下的氣體分析的定量管體積通常為1～5mL，在靈敏度滿足要求的情況下應(yīng)盡量小。

所用分析系統(tǒng)的最優(yōu)定量管體積的估算方法是從最小定量管進(jìn)樣，不斷增大定量管體積，直到獲得最大峰高，用最大峰高的半峰寬時(shí)間乘以載氣流速即為最優(yōu)定量管體積。若繼續(xù)加大定量管體積，如色譜峰只增寬而不增高，說(shuō)明再加大定量管體積會(huì)影響分離。

（9）定量管內(nèi)樣品的氣壓：

由于氣體的含量和氣壓有關(guān)，為保證每次進(jìn)樣的重復(fù)性，取樣后應(yīng)使定量管的壓力與大氣壓平衡，一般應(yīng)在取樣后平衡20～30s。

（10）清洗定量管的樣品體積：

由于氣體樣品濃度不同，進(jìn)較高濃度樣品后又進(jìn)較低濃度樣品，為防止定量管中原有高濃度樣品殘留的干擾，取樣時(shí)要用新樣品氣體對(duì)定量管進(jìn)行清洗。清洗氣量應(yīng)大于5倍定量管體積，實(shí)際影響可通過(guò)峰重現(xiàn)性來(lái)判斷和選擇。

（11）閥旋轉(zhuǎn)速度：

閥旋轉(zhuǎn)要快，中間不得停留。根據(jù)閥工作原理，在閥旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣的瞬間，載氣會(huì)斷流，此時(shí)原柱前壓會(huì)突然下降。當(dāng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)樣到位后，柱前壓又會(huì)突然增高恢復(fù)到原來(lái)值。如果旋轉(zhuǎn)速度過(guò)慢或中間停留，柱前壓突然增高后會(huì)損壞柱；高靈敏度分析時(shí)會(huì)出現(xiàn)超常峰，甚至影響分離重復(fù)性或無(wú)法定量。

（12）閥進(jìn)樣后停留時(shí)間：

閥進(jìn)樣后停留時(shí)間視進(jìn)樣后基線波動(dòng)、定性和定量重復(fù)性的要求而定。一般在進(jìn)樣數(shù)秒后（第一個(gè)色譜峰未出現(xiàn)之前）把閥旋回到取樣位置比較好，這樣易消除閥氣密性欠佳和定量管體積過(guò)大對(duì)基線或出峰造成的影響。

（13）閥拆洗：

閥氣密性差或被污染，可進(jìn)行拆洗。

閥體和閥芯的密封面只能用柔軟的棉織品擦洗，溶劑應(yīng)用易揮發(fā)的己烷、丙酮和三氯甲烷等，清洗后用干燥空氣吹干。

用于ECD分析的進(jìn)樣閥應(yīng)避免用含鹵族的碳?xì)浠�合物（如三氯甲烷）做清洗劑，因�(yàn)檫@些溶劑會(huì)長(zhǎng)時(shí)間以痕量水平存在而導(dǎo)致出現(xiàn)怪峰。

4、不能用注射器進(jìn)樣和閥進(jìn)樣分析的氣體樣品：

（1）氣體溫度接近其露點(diǎn)。

（2）氣體中的有效組分能和進(jìn)樣系統(tǒng)反應(yīng)。

（3）氣體壓力高于0.35MPa。

（4）氣體壓力低于大氣壓。

（5）氣體輸送到分析地會(huì)被冷卻。

（6）氣體中某些組分不穩(wěn)定，可能會(huì)進(jìn)一步反應(yīng)。

二、液體進(jìn)樣系統(tǒng)：

氣化室是把液體或固體樣品瞬間加熱變成蒸氣并保持化學(xué)性質(zhì)不變的裝置。早期的氣化室的金屬表面在250～300℃時(shí)，催化作用會(huì)增強(qiáng)，如甾族化合物和中草藥中的許多成分會(huì)發(fā)生變化。為此，又設(shè)計(jì)出內(nèi)襯玻璃的氣化室，即在金屬氣化室內(nèi)插入石英玻璃襯管，可避免樣品與金屬表面接觸。目前氣化室的結(jié)構(gòu)多種多樣，優(yōu)良的氣化室應(yīng)具有以下幾點(diǎn)：

1、配有熱容量足夠大的金屬塊。目前常用不銹鋼，其次是銅。

2、溫度能控制在50～450℃。為了保證重復(fù)性，控溫度精度要小于±0.5℃。由于受到目前色譜柱允許的最高溫度限制，大部分分析的進(jìn)樣器溫度都在小于400℃應(yīng)用。

3、氣化室容積較小且內(nèi)徑細(xì)，以利于提高襯管中的載氣速度，避免樣品氣化后的擴(kuò)散，從而得到比較理想的峰形。但氣化室容積應(yīng)大于樣品氣化后的體積，否則會(huì)引起樣品倒灌，使峰展寬。

4、載氣進(jìn)入氣化室前應(yīng)預(yù)熱，以保持氣化室溫度，防止樣品重新冷凝。

5、氣化室尺寸保證在用一般注射器進(jìn)樣時(shí)，能把樣品注射到理想的氣化區(qū)域。

6、氣化室內(nèi)壁具有足夠的惰性，對(duì)樣品沒(méi)有催化分解作用。內(nèi)壁光潔度要足夠高。

7、氣化室內(nèi)無(wú)死角，避免造成樣品反吹。

8、具有隔墊吹掃功能。隔墊要求高時(shí)應(yīng)進(jìn)行老化處理，但仍無(wú)法避免材料中的低分子組分。氣化室在高溫操作時(shí)，橡膠材料會(huì)發(fā)生分解或注射時(shí)溶劑可能殘留在隔墊中等。若無(wú)隔墊吹掃功能，這些污染物可能會(huì)進(jìn)入色譜柱而形成鬼峰。隔墊吹掃氣路實(shí)質(zhì)上是一個(gè)把隔墊隔離開樣品氣化區(qū)域的結(jié)構(gòu)，即把載氣分流出1～3mL/min流量從隔墊底部吹出，即使隔墊有污染物流出，也會(huì)被吹掃氣流帶出氣化室。因此，對(duì)于微量和痕量分析，隔墊吹掃功能不可缺少。

若不具有隔墊吹掃功能，為消除隔墊的影響，隔墊最好采用帶聚四氟乙烯薄膜的耐高溫硅橡膠墊，操作時(shí)隔墊盡量保持較低的溫度。

9、結(jié)合不同進(jìn)樣技術(shù)的要求，盡可能通過(guò)簡(jiǎn)單的組合滿足不同的需要。

10、保養(yǎng)和拆裝清洗方便。

從上述分析可以看出，設(shè)計(jì)一種能滿足各種需要的進(jìn)樣系統(tǒng)是不可能的，因此，不同適用范圍的儀器需配置不同的進(jìn)樣器。

三、柱上進(jìn)樣系統(tǒng)：

為了克服一般氣化室氣化過(guò)程中的溶質(zhì)擴(kuò)展、反吹和組分的熱分解現(xiàn)象，可用針頭比較長(zhǎng)的注射器將樣品直接打到填充柱頂端的固定相上，使液體樣品瞬間氣化后進(jìn)入填充柱的第一塊塔板，以提高柱效。這種進(jìn)樣方法稱為柱上進(jìn)樣。

為了適應(yīng)不同沸點(diǎn)的樣品，柱上進(jìn)樣有加熱和不加熱兩種。對(duì)于加熱的柱上進(jìn)樣，色譜柱固定相要裝到溫度最高處，但不能裝滿，色譜柱不填充固定相部分的長(zhǎng)度以注射針尖不穿過(guò)固定相為限。

1、特點(diǎn)：

（1）特別適合微量雜質(zhì)的分析（如農(nóng)藥殘留分析）。

（2）可采用程序升溫。

1）當(dāng)分析微量雜質(zhì)時(shí)，可在初始柱溫較低時(shí)進(jìn)樣，溶劑會(huì)很快跑掉，升溫后被測(cè)組分被趕出，等于濃縮。

2）對(duì)于低沸點(diǎn)樣品，柱上進(jìn)樣的分析精度很好。但組分沸點(diǎn)高于250℃時(shí)，瞬間氣化比較困難。

2、注意事項(xiàng)：

（1）為防止損壞注射針頭，堵塞色譜柱固定相的材料最好用玻璃棉。

（2）柱上進(jìn)樣操作的關(guān)鍵是注射針要插到足夠的深度，否則體現(xiàn)不出其優(yōu)勢(shì)。

（3）通常一般快速氣化室可以改成柱上進(jìn)樣。

四、液體自動(dòng)進(jìn)樣器：

液體自動(dòng)進(jìn)樣可以采用注射器和閥進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)樣，目前較多采用注射器進(jìn)樣到氣化室中。液體自動(dòng)進(jìn)樣的注射器能完成自動(dòng)取樣、計(jì)量、進(jìn)樣和清洗，可根據(jù)指令選擇樣品和清洗溶劑。樣品和溶劑瓶放在自動(dòng)控制的轉(zhuǎn)盤上，多以百計(jì)，每種樣品的進(jìn)樣次數(shù)和每次進(jìn)樣后的清洗次數(shù)都可以方便的編程選擇，可在分析過(guò)程中進(jìn)行清洗。定量分析和定性分析的重復(fù)性誤差均小于1%。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，液體自動(dòng)進(jìn)樣器已經(jīng)不僅是簡(jiǎn)單的模擬人工完成自動(dòng)進(jìn)樣，而是逐步和樣品制備相結(jié)合，自動(dòng)完成一些樣品的制備操作。液體自動(dòng)進(jìn)樣器的主要功能還有：

1、可變進(jìn)樣速度。快速進(jìn)樣可有效消除注射針尖的歧視現(xiàn)象，慢速進(jìn)樣可保證高粘度樣品的有效進(jìn)樣。

2、擴(kuò)大了進(jìn)樣體積和進(jìn)樣器的選擇范圍，能進(jìn)行大體積進(jìn)樣。

3、適用于多種進(jìn)樣技術(shù)。

4、可以改變?nèi)�樣深度�?/DIV>