气相色谱分析中减少误差的方法探析

周振环

（梅河口市阜康酒精有限责任公司，吉林 梅河口 135000）

0 引言

使用载气作为流动相的色谱分析是气相色谱分析的重要特征。由于样品在气相中具有较快的传输速度，所以在固定相与流动相之间样品成分可以迅速寻找到平衡点。作为一种分离统计方法，气相色谱分析具有分析速率快，分析效率高的优势。

1 气相色谱法技术分析

顶空进样法是气相色谱仪的独特采样方法。适用于大挥发性物质的微量分析。在测量过程中，将3～5 mL的高精度称量标准溶液和测试产品的水溶液分别放入8 mL顶空进样器的采样瓶中。将每个瓶子在60℃水浴中加热30～40分钟，以将残留的有机溶剂蒸发至饱和状态，然后在同一水浴中的空试管中使用加热的注射针头适当地抽出顶部气体（一般为1 mL）。在气相中，将气相重复3次，并根据有机溶剂直接气相法进行计算和求解。

顶空进样法使待测物质蒸发然后进入样品，这可以避免待测样品的纯化和浓缩，还可以防止被测类型的非蒸发组分对柱色谱的环境污染，但被测物质被指定具有足够的挥发性物质。

顶空分析是根据样品生长基质上的蒸气成分来测量原始样品中该成分的组成。基本的理论依据是液相和内聚相（高效液相和固相）在一定标准下分布平衡。因此，液相的组成可以反映出内聚相的组成。顶空分析可以看作是一种液相纯化方法，也就是说，蒸气被用作“有机溶剂”以纯化样品中的挥发性成分。因此，顶空分析是一种理想的样品纯化处理方法。

传统的液，液萃取和SPE都将测试产物溶解在液体中，不可避免地会有一些共纯化的物质影响分析。此外，有机溶剂本身的纯度也是一个问题，这在痕量元素分析中非常重要。并且作为有机溶剂可以防止不必要的影响，因为非常容易获得高纯度的蒸气，并且成本低。这是通常使用顶部气相的原因之一。

作为一种统计分析方法，顶空分析简单。第一，顶空分析仅需分析一部分蒸气，减少样品本身对分析或环境污染的影响。作为用于GC分析的样品解决方案，顶空分析更为简单。第二，顶空分析它能够在蒸发后取样。顶空进样具有不同的分析方法，根据实际操作的主要参数可以适用于各种样品。第三，顶空进样分析的敏感性可以满足政策法规的要求。第四，顶空进样的气相可以相对减少用于熔化测试样品的具有较高熔点的有机溶剂的进样量，减少了分析时间，但是有机溶剂的纯度相对较高，尤其是在没有残留物具有低熔点，否则会严重影响测量。第五，顶空进样GC与GC的定性分析功能紧密集成，可以彻底进行准确的定性分析。

2 气相色谱分析减少误差的方法

这种差异是不可避免的，只要是涉及仪器的物品，必然存有一定的差异。在气相色谱仪的分析中，通常可以将其分为系统误差，随机误差和实际操作差异。系统错误是不可避免的，可以预测和分析。可以使用一些对策在分析之前清除差异。随机误差是不可能精确测量的。实际的操作差异是由于某些人为因素导致的实际操作不当或整个分析过程中读数错误所致。

根据差异的原因，可以采用一种合适的方法来减小差异，并且可以从分析步骤中看出差异的原因。因此，可以选择合适的方法来减少每个阶段实际操作中的差异。

2.1 载气

载气是气相色谱仪分析的第一步，气体的纯度会影响气相色谱仪的灵敏度。因此，在气相色谱仪的分析中，必须首先确保气体的纯度，并且必须对气体进行严格的纯化处理，并且将载气的纯度规定为99.999%以上。载气中的残留物会引起基线噪声和重影峰；载气中的颗粒残留物会导致自动空气供应控制系统出现故障，从而导致分析结果的差异。

2.2 进样口

进样口的功能是将测试样品准确地可重现地引导到色谱仪系统中。气化的测试样品应为真实的液体测试样品。如果没有特殊要求，则在整个气化过程中被测样品的成分都不会发生化学反应。因此，所有可能影响样品气化和可靠性的组分都应考虑每种组分的最佳特性。该位置的关键是隔垫，密封垫和衬管。

2.2.1 隔垫

隔垫的功能是确保样品流路与外界隔离，保持系统的气压，避免泄漏，并防止外部空气渗入系统造成污染。通常是由耐热且密封良好的硅树脂制成。不同类型的隔垫的质量差异很大，主要在于重影峰的数量和抗穿刺性。为了防止出现问题，必须将气化室的温度控制在最大温度范围内。为了更好地避免蒸汽泄漏，溶解，损坏测试样品，减少总色谱柱流量或总分离流量。鬼峰，降低的柱效等都需要及时更换。如果有效，使用隔垫吹扫，自动进样器，并使用锋利的注射器。

2．2．2 密封垫

垫圈用于将紧密密封的离子交换柱或衬管连接到色谱系统，应提供无泄漏密封的实际效果，合适的内径以及耐热性的转变。如果组件操作不当或使用旧的密封垫，色谱峰将不一致，对结果造成影响。使用不合适的密封垫圈会导致气体和其他空气污染物渗透到色谱仪系统中，对色谱柱效率和检测器特性的影响更为严重。为了保持仪器设备的最佳性能，每次拆卸或更换离子交换柱或解决离子交换柱维护问题时，都需要拆卸和更换密封垫。另外，密封垫圈在使用前应风干以保持清洁，以防止手和油等各种环境污染；再次使用密封垫圈时，请注意密封垫圈是否损坏，仍然无须更换密封垫圈可能会出现一些问题。通常将垫圈的施加频率与气相的频率进行比较。当垫圈使用15至20次或以上时，应立即更换。如果使用国产配套设施中的填充柱，则应单独清洗衬管，否则容易造成载气泄漏，从而导致基线出现台阶，峰形，异常等现象，影响分析结果的稳定性。

2．2．3 衬管

衬管是气相管理系统的中心组件，测试样品在其中蒸发成蒸气。为不同的应用选择合适的衬管是一项艰巨而繁琐的任务，也是一个非常重要的过程。如果选择不当，则可能会出现以下情况：影响峰形，物质浓度不同，分析重现性差，样品溶解和重影峰。

2．3 取样

采样必须具有符号性，以便分析结果是有代表性的。因此，不能在特定位置直接用专用工具将样品取出，而要在不同水平和位置将其与样品混合，必须确保混合均匀。如今，由于大多数样品物化特性的影响，许多少量成分会散布在不同的水平或界面上。因此，从取样到分析的整个过程都应考虑处理后的样品，如果不注意取样的方式方法，将会给定量工作造成误差。

2.4 进样

第一，清洁进样针。如果进样针尖存有残留物，气象过程中沉淀在内壁上的物质会在高温气化环境中实现瞬间迁移，对分析结果造成一定程度上的影响。因此，在气相中，首先要确保清洁进样针，将进样针渗入有机溶剂中进行清洁，或者按时清洁进样针。

第二，合适的进样量。当样品量太大时，在整个气化过程中，样品会导致蒸气量超过蒸发室的容量，蒸气会到达蒸发室的顶部，并且在低温下会发生冷态。隔垫，蒸气将流回载体。在载气路径和冷表面层中，使冷表面引起样品流出，然后在气相中出现重影峰，样品分析结果的准确性小。因此，在气相之前，必须根据衬管的特性大小选择合适量的测试产物，并且还必须选择合适的气化温度。

3 结语

气相色谱分析是一种定性分析方法，可以合理地提高分析速度，但是在整个分析过程中，所有微小的误差和遗漏都可能在分析结果中产生很大的差异。因此，在气相色谱分析过程中，首先要做的是正确处理各元素对分析结果的影响，并正确处理影响存储期，实测基线噪声，引入噪声的影响因素。