分流進樣和不分流進樣在操作參數(shù)的設(shè)置,對樣品的要求以及襯管結(jié)構(gòu)方面也有很大區(qū)別,下面分別討論之.
分流進樣
(一)載氣流路和襯管選擇
分流進樣時載氣流路如圖4-2a所示.進入進樣口的載氣總流量由一個總流量閥控制,而后載氣分成兩部分:一是隔墊吹掃氣(1～3mL/min),二是進入汽化室的載氣.進入汽化室的載氣與樣品氣體混合后又分為兩部分:大部分經(jīng)分流出口放空,小部分進樣色譜柱.以總流量為104 m1/min為例,如果隔墊吹掃氣流設(shè)置為3m1/min,則另101mL/min進入汽化室.當分流流量為100mL/min時.柱內(nèi)流量為lml/min,這時分流比為100:1.注意.此儀器設(shè)計將柱前壓調(diào)節(jié)閥置于分流氣路上,這就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(diào)節(jié)總流最.總流量越大,分流比越大.
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,管內(nèi)有縮徑處或者燒結(jié)板,或者有玻瑞珠,或者填充有玻璃毛.這主要是為了增大.與樣品接觸的比表面,保證樣品完全汽化.減小分流歧視〔見下面關(guān)于分流歧視問題的討論).同時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.注意,填充物應(yīng)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,這樣對提高汽化效率,減少注射器針尖對樣品的歧視更為有效.另外,玻璃毛活性較大,不適合于分析極性化合物.此時可用經(jīng)硅烷化處理的石英玻璃毛.
襯管的上端常用"O"形硅橡膠環(huán)密封.用一段時間后該環(huán)會老化而造成漏氣.故要及時更換.當進樣口溫度超過400℃時,最好采用石墨密封環(huán).
(二)樣品的適用性
分流進樣適合于大部分可揮發(fā)樣品,包括液體和氣體樣品,特別是對一些化學(xué)試劑(如將劑)的分折.因為其中一些組分會在主峰前流出.而且樣品不能稀釋,故分流進樣住往是理想的選擇.此外,在毛細管GC的方法開發(fā)過程中,如果對樣品的組成不很清楚.也應(yīng)首先采用分流進樣口對于一些相對"臟"的樣品,更應(yīng)采用分流進樣,因為分流進樣時大部分樣品被放空,只有一小部分樣品進入色譜柱,這在很大程度上防止了柱污染.只是在分流進樣不能滿足分析要求時(靈敏度太低),才考慮其他進樣方式,如不分流進樣和柱上進_樣等.
總之,分流進樣的適用范圍寬,靈話性很大.分流比可調(diào)范圍廣,故成為毛細管GC的首選進樣方式.
不分流進樣
(一) 載氣流路和襯管選擇
不分流進樣與分流進樣采用同一個進樣口,顧名思義,不分流進樣就是將分流氣路的電磁閥關(guān)閉[圖4-2(b)],讓樣品全部進入色潛柱.這樣做的好處是顯而易見的,既可提高分析靈敏度,又能消除分流歧視的影響.然而,在實際工作中,不分流進樣的應(yīng)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.這是因為不分流進樣的操作條件優(yōu)化較為復(fù)雜.對操作技術(shù)的要求高.其中一個最突出的問題是樣品初始譜帶較寬(樣品汽化后的體積相對于柱內(nèi)載氣流量太大).汽化的樣品中溶劑是大量的,不可能瞬間進入色譜柱,結(jié)果溶劑峰就會嚴重拖尾,使早流出組分的峰被掩蓋在溶劑拖尾峰中[如圖4-3(a)所示],從而使分析變得困難,甚至不可能.有人也將這一現(xiàn)象叫做溶劑效應(yīng).
消除這種溶劑效應(yīng)可從幾個方面考慮,但就載氣的流路來說,主要是采用所謂瞬間不分流技術(shù).即進樣開始時關(guān)閉分流電磁閥,使系統(tǒng)處于不分流狀態(tài)[圖4-2(b)].待大部分汽化的樣品進入色醉柱后,開啟分流閥,使系統(tǒng)處于分流狀態(tài)[圖4-2(a)].這樣,汽化室內(nèi)殘留的溶劑氣體(當然包括一小部分樣品組分)就很快從分流出口放空,從而在很大程度上消除了溶劑拖尾[如圖4-2(b)所示].分流狀態(tài)一直持續(xù)到分析結(jié)束,注射下一個樣品時再關(guān)閉分流閥.所以我們說,不分流進樣并不是絕對不分流,而是分流與不分流的結(jié)合.這里,確定一個瞬間不分流時間(從進樣到開啟分流閥的時間)往往是分析成敗的關(guān)鍵.原則上講,這一時間應(yīng)足夠長.以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,以最大限度地消除溶劑搶尾,使早流出峰的分析更為準確.這顯然是有矛盾的.在實際工作中,常常是根據(jù)樣品的具體情況(如溶劑沸點,待測組分沸點和濃度等)或操作條件來確定一個優(yōu)化的折衷點.研究結(jié)果表明,這一時間值一般在30～80S之間.文獻報道多采用0.75min,即從進樣到開啟分流閥的時問為0.75min,通常能保證95%以上的樣品進入色譜柱,本節(jié)后而將介紹如何用實驗方法確定優(yōu)化的不分流時間.
襯管的尺寸是影響不分流進樣性能的另一個重要因素.為了使樣品在汽化室盡可能少地稀釋,從而減小初始譜帶寬度,襯管的容積小一些有利,一般為0.25～1mL,且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,故建議采用容積稍大一些的直通式襯管.對于干凈樣品,襯管內(nèi)可不填充玻璃毛,對于相對臟的樣品,則需要填充玻瑞或石英毛,以保證分析的重現(xiàn)性并保護色譜柱不被污染.但要注意,由于不分流進樣時樣品在汽化室滯留的時間比分流進樣時長,熱不穩(wěn)定化合物的分解可能性也大,故襯管和其中填充的石英毛都必須經(jīng)硅烷化處理,且要及時清洗,更換和重新硅烷化.
(二)樣品的適用性
不分流進樣具有明顯高于分流進樣的靈敏度,它通常用于環(huán)境分析(如水和大氣中痕量污染物的檢測),食品中的農(nóng)藥殘留監(jiān)測,以及臨床和藥物分析等.這些藥品往往都比較臟,所以樣品的預(yù)處理是保護色譜柱所必須注意的問題.此外,待測痕量組分如果在溶劑拖尾處出蜂,還可采用溶劑聚焦的方法來提高分析靈敏度.
不分流進樣對樣品溶劑有較嚴格的要求.因為進樣口溫度,色譜柱初始溫度,瞬間不分流的時間和進樣體積都與溶劑沸點有關(guān).一般地講,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,且可使用較高的色譜柱初始溫度,還可降低注射器針尖歧視以及汽化室的壓力突變.表4-2列出了常見的溶劑及其沸點和實現(xiàn)溶劑聚焦宜采用的色譜柱初始溫度.
另一方面,洛劑的極性一定要與樣品的極性相匹配,且要保證溶劑在所有被測樣品組分之前出峰,否則早流出的峰就會被溶劑的大峰掩蓋.同時,溶劑還要與固定相匹配,才能實現(xiàn)有效的溶劑聚焦.必要時可采用保留間隙管來達到聚焦的目的.
對于高沸點痕量組分的分析,不分流進樣就容易多了.此時可以不考慮溶劑的沸點,因為有周定相聚焦就完全能保證窄的初始譜帶,采用高的初始柱溫還可縮短分析時間.事實上,不分流進樣應(yīng)是分析高沸點痕最組分的首選方法.

填充柱進樣口是目前最為常用,、也是最簡單、最容易操作的GC進樣口,，其基本結(jié)構(gòu)見圖3-3,。該進樣口的作用就是提供一個樣品汽化室，所有汽化的樣品都被載氣帶入色譜柱進行分離,。進樣口可以配置，也可以不配置隔墊吹掃裝置,。這種進樣口可連接玻璃或不銹鋼填充柱,，還可以連接大口徑毛細管柱作直接進樣分析。下面分別進行討論,。
一,、填充柱進樣
1,、  柱連接
采用玻璃柱或不銹鋼柱時，連接方法是不同的，需使用不同的接頭（又叫插件）,。玻璃柱可直接插入汽化室,，由一個固定螺母加石墨墊密封。此時插入汽化室的色譜柱部分不應(yīng)有填料在其中,，否則會在高溫下分解而干擾分析,。這段空的色譜柱又起到了玻璃襯管的作用（相當于填充柱柱上進樣）,，防止了樣品與汽化室不銹鋼表面的接觸,。若需進一步減小汽化室死體積,，可在柱端插入一個玻璃或石英套管。玻璃填充柱常用于分析極性化合物,，如農(nóng)藥分析等,。
當采用不銹鋼柱時，柱端接在汽化室的出口片,，用螺母和金屬壓環(huán)密封,。這時應(yīng)在汽化室安裝玻璃襯管，以避免極性組分的分解和吸附（襯管結(jié)構(gòu)見圖3-7）,。在日常分工作中還要注意及時更換和清洗襯管,。
2、  樣品的適用范圍
只要柱的分離能力可滿足要求,，填充柱進樣口適合于各種各樣的可揮發(fā)性樣品,。由于所有汽化的樣品都進入色譜柱，且填充柱柱容量大,，故定量分析準確度很高,。如果色譜柱能完全分離所測組分,，則靈敏度一般也沒問題。對于熱不穩(wěn)定的樣品,，最好采用玻璃柱，將樣品直接進入柱頭,；而對“臟”的樣品則應(yīng)采用襯管,，以防止污染物進入色譜而造成柱性能下降。
3,、  操作參數(shù)設(shè)置
（1）進樣口溫度  該溫度應(yīng)接近于或略高于樣品中待測高沸點組分的沸點,。溫度太高
可能引起某些熱不穩(wěn)定組分的分解，或當進樣量大時,，造成樣品倒灌,。如果溫度太低，晚流出的色譜峰會變形（展寬,、拖尾或前伸）,。
（2）載氣流速  內(nèi)徑為2mm左右的填充柱，載氣流速一般為30ml/min（氦氣）,。用氫
氣作載氣時流速可更高一些,，用氮氣時則要稍低一些。實際樣品要依據(jù)具體分離情況進行載氣流速的優(yōu)化,。
（3）進樣量和進樣速度  填充柱的柱容量大,，進樣量一般為1~5（u），甚至更高,。由于填充柱進分離效率有限,，進樣速度的快慢對結(jié)果影響不大，只要進樣量和進樣速度重現(xiàn),，手動進樣和自動進樣所得結(jié)果的分析精度沒有太大差別,。
二、大口徑毛細管柱直接進樣
1,、柱連接
所謂直接進樣就是指用大口徑（≥0.53mm內(nèi)徑）毛細管柱接在填充柱進樣口,，像填充柱進樣一樣，所有汽化的樣品全部進入色譜柱,。大口徑毛細管柱的柱容量介于填充柱和常規(guī)毛細管柱之間,，其柱內(nèi)載氣流速可以高達20ml/min左右，故采用填充柱進樣口是可行的,，只是將柱接頭和襯管稍作改進即可,。
將填充柱接頭換成大口徑毛細管專用連接大口徑柱。圖4-1所示是幾種不同的連接方式,，區(qū)別主要在于襯管的結(jié)構(gòu)和有無隔墊吹掃,。圖中（a）是最常用的襯管,，適合于柱流速高的大部分分析，且有隔墊吹掃裝置,。但當進樣量大時,，有可能發(fā)生倒灌問題（因為襯管容小，樣品汽化后體積膨脹,，汽化室壓力可能超過柱前壓,，從而使樣品氣體反擴散進入載氣管路中），這時可用圖中(b)所示大體積襯管,，其上部的錐形可防止樣品的倒灌,，下部的錐形則可保證品快速進入色譜柱。圖中（c）所示的襯管可以看成了對（a）的改進,，（d）則是為柱內(nèi)直接進樣而設(shè)計的,，其色譜柱端伸入到襯管中，樣品直接進入柱頭汽化,。
2,、樣品的適用范圍
基本與填充柱分析相同，對熱不穩(wěn)定的樣品宜采用柱內(nèi)直接進樣,，“臟”的樣品則采用普通直接進樣,，利用襯管來保護色譜柱不被污染。
3,、操作參數(shù)設(shè)置
（1）進樣口溫度  一般應(yīng)高于待測組分沸點10~25℃,。
（2）載氣流速   從減小初始譜帶寬度的角度看，載氣流速越快
越好,。但由于填充柱進樣口的載氣控制常常是恒流控制模式,，其穩(wěn)定流速不應(yīng)低于15ml/min，而這正是大口徑毛細管柱的流量上限,。所以當需要載氣流速低于10 ml/min時（0.53mm內(nèi)徑柱的最佳流量為3.5 ml/min）,，應(yīng)在氣路中增加一個限流器，以穩(wěn)定流速,。
4（3）進樣量和進樣速度  由于大口徑柱容量小于填充柱,，故進樣量一般不應(yīng)超過1ul。進樣量大時很容易造成柱超載,。同時,，進樣速度慢一些可以減少倒灌的可能性，改善早流出峰的分離度,。 
5 揮發(fā)性物質(zhì)分析接口頂空氣相色譜法

除分流/不分流操作外,，該進樣口的程序升溫功能還具有進樣體積廣泛、能分析熱不穩(wěn)定樣品,，以及通過減少樣品制備步驟提高效率等優(yōu)勢,。該進樣口結(jié)合安捷倫的扳轉(zhuǎn)頂蓋功能,，可在幾秒鐘之內(nèi)更換襯管，不需要使用特殊工具或經(jīng)過培訓(xùn),。通過大體積進樣可以提

高靈敏度,，并可降低高分子量組分的進樣口歧視效應(yīng)。

氣相色譜進樣方法概述
 
氣相色譜的進樣系統(tǒng)的作用是將樣品直接或經(jīng)過特殊處理后引入氣相色譜儀的氣化室或色譜柱進行分析,，根據(jù)不同功能可劃分為如下幾種：
1,、手動進樣系統(tǒng)微量注射器
使用微量注射器抽取一定量的氣體或液體樣品注入氣相色譜儀進行分析的手動進樣。廣泛適用于熱穩(wěn)定的氣體和沸點一般在500℃以下的液體樣品的分析,。用于氣相色譜的微量注射器種類繁多，可根據(jù)樣品性質(zhì)選用不同的注射器,。
固相微萃?。?/span>SPME）進樣器：固相微萃取是九十年代發(fā)明的一種樣品預(yù)處理技術(shù)，可用于萃取液體或氣體基質(zhì)中的有機物,，萃取的樣品可手動注入氣相色譜儀的氣化室進行熱解析氣化,，然后進色譜柱分析。這一技術(shù)特別適用于水中有機物的分析,。
2,、液體自動進樣器
    液體自動進樣器用于液體樣品的進樣，可以實現(xiàn)自動化操作,，降低人為的進樣誤差,，減少人工操作成本。適用于批量樣品的分析,。
3,、閥進樣系統(tǒng)、氣體進樣閥
    氣體樣品采用閥進樣不僅定量重復(fù)性好,，而且可以與環(huán)境空氣隔離,，避免空氣對樣品的污染。而采用注射器的手動進樣很難做到上面這兩點,。采用閥進樣的系統(tǒng)可以進行多柱多閥的組合進行一些特殊分析,。氣體進樣閥的樣品定量管體積一般在0.25毫升以上。
    液體進樣閥
    液體進樣閥一般用于裝置中液體樣品的在線取樣分析,，其樣品定量環(huán)一般是閥芯處體積約0.1-1.0微升的刻槽,。
4、吹掃捕集系統(tǒng)
    用于固體,、半固體,、液體樣品基質(zhì)中揮發(fā)性有機化合物的富集和直接進氣相色譜儀進行分析。
5,、熱解吸系統(tǒng)
    用于氣體樣品中揮發(fā)性有機化合物的捕集,，然后熱解吸進氣相色譜儀進行分析,。
6、頂空進樣系統(tǒng)
    頂空進樣器主要用于固體,、半固體,、液體樣品基質(zhì)中揮發(fā)性有機化合物的分析，如水中VOCs,、茶葉中香氣成分,、合成高分子材料中殘留單體的分析等。
7,、熱裂解器進樣系統(tǒng)
    配備熱裂解器的氣相色譜稱為熱解氣相色譜(pyrolysis gas chromatography PGC),，理論上可適用于由于揮發(fā)性差依靠氣相色譜還不能分離分析的任何有機物（在無氧條件下熱分解，其熱解產(chǎn)物或碎片一般與母體化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān),，通常比母體化合物的分子小,，適于氣相色譜分析），但目前主要應(yīng)用于聚合物的分析,。
    通常在氣相色譜儀的載氣（氦氣或氮氣）中,，無氧條件下，將聚合物試樣加熱,，由于施加到聚合物試樣上的熱能超過了分子的鍵能,，結(jié)果引起化合物分子裂解。分子的碎裂包括以下過程：失去中性小分子,，打開聚合物鏈產(chǎn)生單體單元或裂解成無規(guī)的鏈碎片,。聚合物熱裂解的機理取決于聚合物的種類，但熱解產(chǎn)物的性質(zhì)和相對產(chǎn)率還與熱裂解器的設(shè)計和熱裂解條件有關(guān),。影響特征熱裂解碎片產(chǎn)率重現(xiàn)性的關(guān)鍵因素有：終點熱解溫度,、升溫時間或升溫速率和進樣量。
    用于固體和高沸點液體的熱解器分為兩類：脈沖型和連續(xù)型,。目前常用的居里點熱解器和熱絲熱解器屬于第一類,，爐式熱解器屬于第二類。此外還有一些特殊的熱解器,。
    PGC應(yīng)用于聚合物分析包括合成聚合物和生物聚合物,。在合成聚合物領(lǐng)域的主要應(yīng)用包括指紋鑒定、共聚物或共混物組成的定量分析和結(jié)構(gòu)測定如無規(guī),、序列和支化,。在生物聚合物領(lǐng)域的應(yīng)用包括研究細菌、真菌,、碳水化合物和蛋白質(zhì)等,。此外PGC在其他很多方面也有應(yīng)用。