载气和柱温是气相色谱参数中两个比较重要的参数,对目标组分的分离起到重要作用,载气流速和柱温究竟如何影响分离的?
载气流速影响
对柱效的影响。流速过快,降低分离效能;流速过慢,色谱峰容易拖尾或者前伸。对于特定的载气和色谱柱,一般都有相应的最佳流速,此时色谱柱柱效最高。
对样品组分保留时间的影响。不同流速下,保留时间变化差别很大。对于特定的色谱柱和色谱条件,样品组分的保留时间和载气流速成反比。为了加快分析时间,--般用高于最佳流速的线速度分析。
对检测定量结果的影响。流速快慢会影响色谱峰之间的分离,以及峰形的尖锐程度,影响灵敏度,从而影响定量结果。因为根据对信号的响应特征不同,检测器可分为浓度型检测器和质量型检测器。常见的浓度型检测器有TCD、ECD等。从检测信号的响应原理看, 峰高响应信号与流动相中样品的浓度成正比,而与载气流速无关。但是,在分析过程中,由于柱内扩散和传质阻力,峰宽大小受载气流速影响。流速大,出峰快,峰变窄,而峰高不变,则峰面积变小。因此, 对于浓度型检测器, 当使用峰面积表示响应信号时, 应保持流速稳定。TCD虽属浓度型检测器, 但是载气流速变化时峰高变化很大, 与ECD不同。对于质量型检测器, 常见的有FID、FPD和TID等, 从检测信号的响应原理看, 峰高响应信号与单位时间内进人检测器的组分质量成正比。载气流速大,峰高增加,但是峰面积保持不变,因此质量型检测器如果用峰高作响应信号,应保持载气流速不变。
柱温影响
(1)柱效。提高柱温,传质阻力减小,有利于样品组分在气液相中的传质速率,能提高柱效,但同时加剧了纵向扩散,使色谱图峰形可能展宽,可适当提高线速度加以克服。
(2)保留时间。保留时间的对数和柱温的倒数成线性关系,提高柱温,可使样品组分在两相的传质速率加快,有利于缩短分析时间。
(3)相对保留值。提高柱温,相对样品组分柱效提高,但同时相对保留值减小,使样品总的分离效果降低;降低柱温,则相反。