谱析浅谈：造成气相色谱仪峰展宽的原因有哪些？该如何解决？

                                                               造成气相色谱仪峰展宽的原因有哪些？该如何解决？

     理想情况下，样品进入气相色谱仪经色谱柱分离获得色谱峰的形状应为高斯分布曲线，即对称峰。但实际测定时随着样品在色谱柱中的移动，样品分子会向谱带两侧扩散，从而使色谱柱出口处的样品谱带比柱入口时宽，且可能产生不对称的峰，这就是谱峰展宽。峰展宽对组分间的分离和分析是不利的，那么是什么原因导致峰展宽？该如何解决呢？

     影响气相色谱仪峰展宽的因素很多种，但不外乎柱内和柱外两类。柱内因素是指色谱柱本身的性能，如柱活性大小、固定相是否与样品发生化学反应、柱效是否足够高、样品是否超载等；柱外因素主要是指接头的死体积、进样口和检测器死体积等。

    气相色谱仪进样口也是造成峰展宽主要原因之一，其机理有两种：一是时间上的展宽；二是空间上的展宽。

      时间上的峰展宽是由样品蒸气从进样口到色谱柱的迁移速度决定的，速度越快，初始峰宽越小。而空间上的峰展宽则是样品进入色谱柱头时产生的，如不分流进样和冷柱上进样时，样品进入柱头会发生部分或全部冷凝，冷凝的液体样品会在载气的吹扫下移动，从而在一定的长度上分布，这一长度就是初始峰宽，如果样品与固定相的相容性不好，还会形成液滴而分布，这就使初始峰宽进一步加大，严重的还会造成分裂峰。

     针对导致气相色谱仪峰展宽的原因，可从以下考虑来解决：使用相对分子质量较大的载气（如N2），采用较高的载气流速，控制较低的柱温，从而尽量减小分子扩散项；减小固定液膜厚度，增大组分在液相中的扩散系数，可以减小固定相传质阻力；采用粒度小的填料和相对分子质量小的气体（如He、H2）作载气，可减小流动相传质阻力。具体可从以下几方面优化分离条件来改善峰展宽，在尽可能短的分析时间内获得满意的分离效果。

①改变动力学因素中的理论塔板数n和理论塔板高度H。理想的方法是在不断增加柱长的条件下减小板高以达到增加流速缩短分析时间的目的。一般可以采用接近最佳流速的载气流速，采用小内径的色谱柱，填充柱的话使用的填料要粒度细、颗粒均匀，且均匀填充，以减少涡流扩散，提高柱效。

②改变固定相与流动相的容量因子k，提高分离度R。k在一定范围内增加可有效提高R，但当k大于5时R的变化就很小了，反而使保留时间迅速增加。此时，可采取降低柱温、降低载气流速等措施。

③改变相对保留值α。在流动相和固定相一定时，α只与柱温有关。当两个组分的α接近1时，改变H和k都难以改善峰形实现分离，此时可通过改变柱温、更换色谱柱（改变固定相）、采用化学作用如衍生化反应改变待测物的结构来实现。

④ 气相色谱仪毛细管柱可采用程序升温。程序升温可使待测物在适当的温度下流出，以保证每个组分有合适的k值，同时改善R。

⑤优化进样和检测条件。要消除进样口对色谱峰展宽的影响就要使进入色谱柱的样品初始谱带尽可能窄。一般地讲，进样量小一些、进样口温度高一些、载气流速快一些、衬管内径小一点、气化室体积小一些、分流比大一些，都对形成窄的初始谱带宽度有利。