填充柱進樣口在使用的過程中,很多廠家對其做了相當一部分的改進,以便其可以適應各種各樣的使用場合和具有更加優異的性能。
在分析過程中,進樣口溫度一般設置為在150℃以上,進樣墊位置的溫度一般會比進樣口加熱中心處的溫度低(50-100)℃左右。一方面,進樣墊的材質為硅橡膠材質,尤其在被進樣針刺透之后,高溫下可能會揮發和分解產生氣體;另外一方面,進樣過程中針頭粘連的高沸點物質可能會附著在進樣墊表面。兩種情況下,揮發產生的雜質可能會為分析帶來影響,產生雜峰和鬼峰。
因此,部分廠家設計了帶隔墊吹掃的填充柱進樣口,以避免進樣墊對分析,尤其是低含量和微量樣品分析可能造成的干擾。其示意圖如下:
各廠家設計的結構略有不同,但原理和目的相通。請注意區別。
為了克服一般汽化過程中的溶質擴散、反吹和熱分解現象,可以使用注射器將樣品直接打到填充柱的頂端固定相,微量的液體樣品瞬間氣化,即時進入色譜柱的第一塊塔板,柱效較高。
因此,部分廠家設計了柱上進樣填充柱進樣口,可以在進樣口較低溫度或者較高溫度時候進行分析,特別適合微量成分分析。其示意圖如下:
柱上進樣填充柱進樣口和普通的填充柱進樣口的區別僅僅在于直接將填充柱深入進樣口腔體內部,不再使用適配器進行轉接。需要注意是的,柱上進樣填充柱進樣口使用的填充柱一般在載氣進口端有開口,或者是在載氣進口端套上開槽組件,以便于載氣進入色譜柱,見下圖:
在填充柱分析中,由于填充柱的前端一般為空心——即樣品進入填充柱的開始,接觸的為金屬——因此而言,標準填充柱進樣口很少使用襯管——使用襯管以避免活性中心和活性物質分解的理由并不充分。然而,在實際分析中,樣品基質的復雜程度不同,很多樣品可能含有較臟的成分,就此方面而言,填充柱進樣口仍然需要襯管來避免色譜柱污染。
因此,部分廠家設計了帶襯管的填充柱進樣口,可以在樣品復雜和較臟的情況下進行分析以避免色譜柱的污染。不同廠家安裝襯管的方式也略有區別。
一般而言,填充柱進樣口裝填玻璃襯管的作用是應對比較復雜的樣品,并同時在玻璃襯管中裝填玻璃棉。這種情況下,汽化過程中的非揮發性組分被襯管中的玻璃棉捕集,揮發性的組成則汽化后進入色譜柱。
為了在填充柱進樣口安裝襯管,多數廠家的解決方案也比較簡單,即直接將標準填充柱進樣口的適配器變短,而將襯管直接放置在適配器上。
以上直接放入襯管的填充柱進樣口可以滿足一般的需求,其存在的主要問題是襯管和適配器、進樣器殼體之間存在間隙,如果襯管安裝不到位,安裝較松,氣流會從襯管和適配器之間的縫隙擾動,形成內循環,可能會造成二次進樣、死體積大等問題。
當然也有采用類似以下結構的填充柱進樣口,該種結構采用O型圈密封襯管周圍,借以減少氣流擾動的可能性,但是該種結構下,O型圈、襯管和進樣器殼體之間可能會形成進樣的死體積。
為了解決以上問題,一些廠家對放入襯管的方式做了改進
介于以上的問題,另外一些廠家也在填充柱進樣口的改進上做出了努力。
該種形式的填充柱進樣口是將適配器、襯管和進樣器殼體通過石墨密封起來,這種情況下,載氣的流向有了固定的方向,避免了氣流擾動;同時添加了襯管,可以對進樣墊碎屑、非揮發性物質進行捕集,保護了填充柱,具有較好的效果。