技術(shù)文章
7890A GC 上基于氣流調(diào)制的全二維色譜系統(tǒng)
閱讀:316 發(fā)布時間:2023-4-18引言一個硬件解決方案實現(xiàn)了在 7890A 上進行的全二維色譜分析操作,該系統(tǒng)采用了由 7890A GC 控制的微板流路調(diào)節(jié)控制器。系統(tǒng)由工廠校驗后提供,使用一個 FID 檢測器,其他檢測器,最好是那些在 50 赫茲或更大頻率條件下工作的檢測器,都可以使用。全二維 GC 或者 GC x GC 具有強有力的分離能力,可用于烴加工、環(huán)保、食品以及香料等行業(yè)來分離這些非常復雜的混合物。該方法通常使用兩根極性不同的色譜柱,安裝于色譜系統(tǒng)中,調(diào)制器被安裝在兩者之間。第二根色譜柱遠短于第一色譜柱來實現(xiàn)快速分離。全部配置置于 GC
調(diào)制器起三方面的作用:
它收集第一根色譜柱上的流出物,收集部分的時間相當于第一根色譜柱上流出色譜峰的寬度。例如,如果一個從柱 1 流出的色譜峰的寬度是 6 秒鐘,調(diào)制器將每兩到三秒鐘對其進行一次調(diào)制,因此將對第一根色譜柱中流出的色譜峰分兩到三次進行“切割"。2. 通過流量將收集到的每次切割后的樣品聚焦成一個很窄的譜帶。3. 將聚焦后的譜帶按順序引入第二根色譜柱,對引入第二根色譜柱上的每個譜帶進行進一步的分離。
爐箱的內(nèi)部,該技術(shù)提供了第二維的信息,能夠增加峰的分辨率。文獻中描述了數(shù)個不同設計的調(diào)制器,但大部分依賴于熱循環(huán)來聚焦從第一根色譜柱出來的樣品譜帶,并釋放聚焦的色譜帶將其送入第二根色譜柱。這些方法的缺點是:• 大量使用昂貴的冷卻氣體導致了高的分析成本 • 硬件復雜 • 分析時間延長 安捷倫專有的微板流路技術(shù)和第四代電子流量控制器(EPC) 技術(shù)可以在不使用低溫氣體或復雜硬件的條件下,利用微流量調(diào)節(jié)功能進行全二維 2D-GC。
該流程的關(guān)鍵操作是第二根色譜柱和第一根色譜柱之間相應的流量差別(典型情況是 20~1)。這個流量差別壓縮和聚焦出現(xiàn)于任何給定調(diào)制階段的被分離物并被脈沖“注入"到第二根色譜柱。調(diào)制器的精確定時通過在 7890A GC 主機輔助檢測器 2 插槽上安裝驅(qū)動板而得以實現(xiàn)。微板流路調(diào)制器使用脫活的不銹鋼結(jié)構(gòu),與所有的流量分流板以及收集通道合并置于裝置內(nèi)部。它具有低熱容特性,因此它可以非常緊密地追蹤爐箱溫度,它在色譜爐箱內(nèi)的位置,使其溫度可以準確控制,在運行程序控制升溫時無溫度延遲現(xiàn)象出現(xiàn)。為了保證無泄露操作和極小、吹掃體積,所有外部連接部件都由安捷倫公司的 Ultimate Union 技術(shù)構(gòu)成,安裝在氣相色譜儀一邊的微型三通電磁閥、連接到一個氣動控制模塊 (PCM),準確、高精度地控制著流經(jīng)調(diào)制器的流量。
下圖詳細說明調(diào)制器。三通電磁閥接受 PCM 控制供應的氫氣,由三通閥定時切換驅(qū)動調(diào)制器。在整個色譜運行過程中精確的時間控制和同步進行的樣品收集狀態(tài)和注射狀態(tài)之間的切換引導不連續(xù)的樣品不斷脈沖進入到第二根色譜柱進行進一步的快速分離。兩根色譜柱都在恒流模式下運行。為了獲得最佳分離性能應該小心調(diào)整進樣體積和分流比以避免超載,超載可能導致過度的峰拖尾。
的進樣循環(huán)吹掃。第一根色譜柱中的流出物進入調(diào)制器頂端的 T 型接頭并流入收集通道,但此時這些流出物只處于收集通道的一端。來至 PCM/三通微閥的氫氣和底部 T 型接頭處的調(diào)制器斷開,然后被送入第二根色譜柱。
進樣或吹掃狀態(tài) (如上圖所示):從三通電磁閥而來的氫氣流向頂端的 T 型接頭,用高流量(一般 20 毫升/分鐘)在大約 0.1 秒內(nèi)快速吹掃收集通道,將收集到的樣品壓縮成一個非常窄的譜帶轉(zhuǎn)移到第二根色譜柱上,在該柱通道中收集到的分析物經(jīng)歷了快速分離
必需的配置:• Agilent 7890A GC 配 A.04.06 或更高版本的操作系統(tǒng)• 200Hz 數(shù)據(jù)采集速率的 FID 或者其他快速檢測器• 分流/不分流進樣口• 微板流路調(diào)制器或附件• 微板流路調(diào)制器檢驗合格組件• 氣路控制模塊 (PCM)• Agilent GC ChemStation B.03.02 或其他有關(guān)氣相色譜數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng),該系統(tǒng)能控制流量調(diào)制器的流路• 30-m×0.25-mm×0.25-µm DB-5 ms 色譜柱 (含選項或附件)• 5-m×0.25-mm×0.15-µm INNOWax 色譜柱 (含選項或附件)• 2D 數(shù)據(jù)分析軟件,推薦 GC Image (Agilent不提供)。• 內(nèi)部柱接頭和 SilTite 金屬箍