一种能大幅度提高分析灵敏度的气相色谱分析装置和分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学分析仪器技术领域，具体涉及一种能大幅度提高分析灵敏度的气 相色谱分析装置和分析方法。
【背景技术】
[0002] 气相色谱法是指用气体作为流动相的色谱法。由于样品在气相中传递速度快，因 此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很 多，因此气相色谱法是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。气相色谱主要是利 用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。待分析样品在汽化室汽化后 被惰性气体(即载气，也叫流动相)带入色谱柱，柱内含有液体或固体固定相，由于样品中各 组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或 吸附平衡。但由于载气是流动的，这种平衡实际上很难建立起来。也正是由于载气的流动， 使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸附，结果是在载气中浓度大的组分 先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后，立即进入检 测器。检测器能够将样品组分转变为电信号，而电信号的大小与被测组分的量或浓度成正 比。当将这些信号放大并记录下来时，就是气相色谱图了。根据色谱流出曲线上得到的每个 峰的保留时间，可以进行定性分析，根据峰面积或峰高的大小，可以进行定量分析。
[0003] 目前商品化的气相色谱分析仪器在进样口后用于储存待测样品的通常是毛细管， 其容量较小，从而限制了进入气相色谱中待测样品的体积。对于一些待测组分含量低的待 测样品，往往需要经过浓缩、转移、定容等前处理步骤，样品处理人工操作环节繁琐且会导 致测定结果的重现性较差。
[0004] 因次，本领域迫切需要一种能够提高分析灵敏度的气相色谱分析装置。
[0005]在线液相-气相二维色谱是近几年来发展起来的新分析技术，在该技术中样品先 经液相色谱分离净化，再将含待测组分的流出馏分在线切割进入气相色谱进行分析。液相 色谱和气相色谱的在线联用能充分发挥两级色谱的互补性，一方面液相色谱的高柱效大大 改善了样品的净化效果，能实现复杂基体中痕量待测成分与干扰物质的分离，另一方面二 维色谱间在线切换还可减少样品前处理过程中的浓缩和转移，减少了人为分析误差，使分 析结果的准确性、精密度大大提高。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种能大幅度提高分析灵敏度的气相色谱分析装置及分 析方法，本发明的气相色谱分析装置可以大大增加待测样品的进样体积，分析灵敏度得到 了大幅度的提高，尤其适用于待测样品中待测组分含量低的体系测定。
[0007] 本发明第一方面涉及一种能大幅度提高分析灵敏度的气相色谱分析装置，其包括 顺序连接的PTV进样装置1、用于储存待测样品的中空衬管2、预分离色谱柱3和分离色谱柱 4,在所述预分离色谱柱3和所述分离色谱柱4之间设有溶剂排空管路，所述溶剂排空管路上 具有溶剂排出阀6,所述溶剂排出阀6用于将按保留时间先所述预分离色谱柱3流出的待测 样品中的溶剂排出，然后关闭所述溶剂排出阀(6)，然后使按保留时间后从所述预分离色谱 柱3流出的待测组分随载气进入所述分离色谱柱4中分析检测。其中所述PTV进样装置1即程 序升温汽化进样装置，其原理是通过进样口温度的程序升温使待测样品在进样口不断地汽 化进样，因此适用于大体积待测样品的进样。
[0008] 在本发明的分析装置中，载气的输送路径与待测组分相同，即依次经过所述中空 衬管2、预分离色谱柱3和分离色谱柱4。
[0009] 在本发明优选的实施方案中，所述中空衬管2为石英中空衬管，其容积为0.2_5mL。 优选地，其容积为0.5-2mL;更优选地，其容积为0.7-1.5mL。
[0010] 在本发明优选的实施方案中，所述气相色谱分析装置与其上游的液相色谱分析装 置组成液相-气相二维色谱分析装置;其中所述PTV进样装置1与液相色谱分析装置在线切 割后的含待测组分的流出馏分的出口连通。
[0011] 本发明第二方面涉及一种能提高分析灵敏度的气相色谱分析方法，其使用根据本 发明第一方面所述的气相色谱分析装置，其包括以下步骤：
[0012] a.将待测样品通过所述PTV进样装置1进入所述中空衬管2中储存；
[0013] b.所述待测样品经过所述预分离柱3,将所述待测样品中的溶剂和待测组分进行 初步分离；
[0014] c.初步分离后的所述溶剂先离开所述预分离柱3并通过所述溶剂排出阀6排出而 不进入所述分离色谱柱4,然后关闭所述溶剂排出阀6,然后使按保留时间后从所述预分离 色谱柱3流出的待测样品随载气进入所述分离柱4中分析检测。
[0015] 相对于现有技术，本发明具有以下优点：
[0016] 1、采用本发明改进的气相色谱分析装置后，由于中空衬管和溶剂排出阀的存在， 每次分析进样可达200yL，与常规气相色谱最大进样量2. OyL相比，进样量扩大了 100倍以 上，分析灵敏度得到了大幅度的提高。并且由于进样量的大幅提高，可将经液相色谱净化后 的大体积馏分切割后直接进入本发明的气相色谱分析装置。
[0017] 2、本发明的气相色谱分析装置及分析方法避免了样品前处理过程中的浓缩、转 移、定容等前处理步骤，减少了实验误差，由于样品处理人工操作环节大大减少，方法的重 现性也得到明显提高。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的能大幅度提高分析灵敏度的气相色谱分析装置结构示意图。
[0019] 其中各附图标记具有以下含义：
[0020] 1-PTV进样装置;2-中空衬管;3-预分离柱;4-分离柱;5-柱连接件;6-溶剂排出阀。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以 限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
[0022] 实施例1
[0023] 如图1所示的能大幅度提高分析灵敏度的气相色谱分析装置，其包括顺序连接的 PTV进样装置1、用于储存待测样品的中空衬管2、预分离色谱柱3和分离色谱柱4，在所述预 分离色谱柱3和所述分离色谱柱4之间设有溶剂排空管路，所述溶剂排空管路上具有溶剂排 出阀6，所述溶剂排出阀6用于将所述预分离色谱柱3预分离出的待测样品中的溶剂排出，剩 余待测组分随载气进入所述分离色谱柱4中分析检测。其中所述中空衬管2为石英中空衬 管，其容积为1.2mL。
[0024] 实施例2
[0025] 如实施例1所述气相色谱分析装置，其与其上游的液相色谱分析装置组成液相-气 相二维色谱分析装置;其中所述PTV进样装置1与液相色谱分析装置在线切割后的含待测组 分的流出馏分的出口连通。
[0026] 实施例3
[0027] -种能提高分析灵敏度的气相色谱分析方法