气相色谱法测定过氧化苯甲酰时柱效的影响因素

气相色谱法测定过氧化苯甲酰时柱效的影响因素

过氧化苯甲酮是一种高质量的过氧化剂和增白剂。根据gb和t18415-2001年对小麦进行过氧化苯甲酮测定的质量和色度法进行的分析。应用气相色谱仪检测小麦粉中过氧化苯甲酰含量,是目前国家标准方法,该方法检测灵敏度及检出限与色谱柱关系极大,玻璃填充柱在使用过程中,经常遇到由于柱效原因影响测定结果。在使用岛津GC—14C气相色谱进行过氧化苯甲酰含量检测时,发现按国家标准规定的方法,采用大连物化所提供的各项指标符合标准规定,质量合格的玻璃填充柱测试时,色谱峰拖尾严重,柱效降低,主要原因是由于色谱柱填充过满造成的,解决的办法是在色谱柱进样端留有一定体积,色谱峰才能达到最佳效果,现就影响色谱柱效有关问题进行探讨。1柱法的分离效果1.1进样溶剂选择按方法规定,在进样温度240℃条件下,分别进样2μL丙酮、石油醚(60℃～90℃沸程),1.6min以后,出现溶剂峰,但严重拖尾(图1)。1.2采用6#溶剂油饱和蒸汽进样油用6#溶剂油饱和蒸汽进样0.2mL,18s后,出现的溶剂峰正常,没有拖尾现象(图2)。1.3标准曲线峰拖尾现象尝试逐步降低或提高柱温,增大或减小载气、燃气和助燃气流量,分别进2μL丙酮、石油醚溶液,溶剂峰拖尾现象无明显改善。又以浓度分别为15μg/mL、20μg/mL的苯甲酸的丙酮溶液2μL进样,在7min后开始出峰(图3和图4)按国家标准方法规定,标准曲线最小浓度为5μg/mL、10μg/mL,进样2μL基本不出峰(或峰形不明显)。无法达到最低检出限,不能进行测试(图5)。1.4色谱峰的测定改变进样量,分别以1μL,0.5μL丙酮溶液进样,溶剂峰形明显变好(图6),又以同样的进样量加入20μg/mL苯甲酸标准溶液,溶剂与样品峰出现分离,但样品峰非常小,其中进样1μL时,浓度为20μg/mL以上浓度的苯甲酸丙酮溶液,色谱峰才有响应值;进样量为0.5μL时,只有40μg/mL以上浓度的苯甲酸丙酮溶液有响应值,能够产生分离效果,因此说明色谱柱本身填充物质量没问题,只是由于进样量的减少,标准物质(苯甲酸)需很大浓度才有响应,无法满足测试需要。1.5丙酮溶液进样试验尝试将填充柱进样端进行一些合适掏空,先掏空1mm后,以2μL丙酮溶液进样试验,峰形有较大改善,继续掏空1mm后进行实验,峰形完全改善,恢复正常。又用苯甲酸丙酮标准溶液进样,测试最低检出限,完全达到测试需要(图7)。2原因分析2.1样品的流变性据资料介绍,产生拖尾峰的原因有色谱柱安装位置不正确;进样口污染,固定液流失;溶剂极性不匹配;温度过高等。经认真检查和分析排出了以上原因。考虑到主要是样品在汽化过程中存在问题,可能是汽化空间过小,出现类似死体积过大而导致色谱峰拖尾。在减小进样量后,峰形明显变好。2.2色谱柱进样无检测样品在240℃温度下迅速汽化进入色谱柱,由于汽化空间较小,短时间内样品体积增大,不能及时随载气完全进入色谱柱,一部分保留在死体积内,造成进入色谱柱时间不一致,分离过程很难同时进行,即使填充柱质量完全合格也不会有好的分离效果,导致出现拖尾峰。使用6#溶剂油气体进样正是由于体积相对减小,峰形才呈现正常状态。在没有对色谱柱进样端进行掏空处理时,会出现高浓度标准样品进样出峰,而低浓度标准样品进样却不能出峰或出峰很小的现象。而高浓度标准样品测定结果,自动积分根本无法做出曲线。2.3色谱条件不稳定通常情况下,柱温每提高30℃可以使分配系数减少一半,但却不能改善柱效,温度过高,固定液会流失,降低柱温虽能改善分离效果,但不会改变色谱峰拖尾。因此在样品测试中不能随意增加或降低温度,一定要选择好合适柱温。3必须以科学的方法为前提色谱柱在使用时,出现问题是难免的,有些问题可以自行解决,但必须以科学的方法为前提。对色谱柱进样端进行简单的处理,并没有改变色谱柱基本结构,但由于增加汽化空间,使汽化过程更加舒展,进样过程有序进行,使柱效明显提高。3.1降低柱效:降低柱效进样量过大,不但不能提高柱效,相反过多的进样量,可能对色谱柱造成污染,使原有塔板起不到对样品成分的分离作用,造成进样口样品堆积,从而降低柱效。应选择合适的进样量,一般液体样品在0.1～5μL之间,气体样品在0.1～10mL之间为好,否则可能改变标准方法的检出限,是不可取的。3.2进样端汽化体积测定,符合色谱柱进样端空间条件,符合色谱柱进样端分造成溶剂峰的假拖尾现象,是因为色谱柱进样端汽化体积过小,样品来不及完全汽化或汽化后无法一次进入色谱柱造成的,对色谱柱进样端少量掏空后,增大了进样端汽化体积,满足了汽化所需空间条件,实验证明分离效果明显提高。3.3法可循环使用法色谱柱的进样端进行少量掏空实