載氣選擇與流速控制：減少柱內擴散，提升效率

 

毛細管柱內徑通常為0.1-0.53mm，柱內流量遠低于填充柱，載氣的選擇和流速直接影響分離效果。

 

載氣類型：優先選氮氣（N?）、氦氣（He）或氫氣（H?）。氮氣成本低，適合常規分析；氦氣惰性強、擴散系數適中，適合高靈敏度檢測（如質譜聯用）；氫氣流速快，可縮短分析時間，但需注意安全。

 

流速優化：遵循“范第姆特方程”，流速過高會增加傳質阻力，過低則導致分子擴散加劇。一般來說，0.25mm內徑柱的最佳流速為1-2mL/min，0.32mm柱為2-3mL/min，0.53mm大口徑柱可升至3-5mL/min。實際操作中，可通過實驗調整流速，以目標峰的分離度和保留時間為指標，找到平衡點。

 

柱溫程序：精準調控組分保留與分離

 

毛細管柱的固定相涂覆薄（0.1-5μm），對溫度變化更敏感，合理的柱溫程序是分離復雜樣品的關鍵。

 

初始溫度：需低于樣品中最易揮發組分的沸點，避免早流出組分峰重疊。例如，分析低沸點溶劑時，初始溫度可設為30-50℃。

 

升溫速率：慢速率（1-5℃/min）適合難分離的組分（如同分異構體），可提高分離度；快速率（5-20℃/min）適合快速篩查，縮短分析時間。復雜樣品可采用多階升溫，在不同區間設置不同速率，兼顧分離度與效率。

 

終溫與保持時間：終溫需確保高沸點組分完全流出，避免殘留污染柱子，通常比樣品中最高沸點高20-30℃，并保持5-10分鐘。

 

進樣系統：匹配柱容量，減少歧視效應

 

毛細管柱容量低（僅為填充柱的1/10-1/100），進樣量過大會導致超載（峰展寬、拖尾），進樣方式需特別優化。

 

進樣量控制：常規毛細管柱（0.25mm內徑）進樣量通常為0.1-1μL，大口徑柱（0.53mm）可增至1-5μL。若樣品濃度低需大體積進樣，可采用分流/不分流進樣：分流模式（分流比50:1-200:1）適合高濃度樣品，避免超載；不分流模式適合低濃度樣品，提高靈敏度（需注意溶劑聚焦，減少峰展寬）。

 

進樣口溫度：需高于樣品中所有組分的沸點10-30℃，確保瞬間氣化，但不可過高，以免樣品分解。例如，分析沸點300℃的化合物，進樣口溫度可設為320-350℃。

 

檢測器匹配：兼顧靈敏度與柱流出特性

 

檢測器的響應速度和靈敏度需與毛細管柱的快速出峰特性匹配，避免峰展寬或信號丟失。

 

檢測器類型：火焰離子化檢測器（FID）適合大多數有機化合物，響應快、線性范圍寬，與毛細管柱兼容性好；電子捕獲檢測器（ECD）適合電負性物質（如農藥），需注意載氣純度（氧含量＜1ppm）；質譜檢測器（MS）則需優化接口溫度，確保樣品完全傳輸。

 

檢測器參數：例如FID的氫氣/空氣流量比（通常1:10）、尾吹氣流量（補充載氣，減少死體積）需調節至最佳。尾吹氣流量一般為20-30mL/min，與柱內載氣流量疊加后，保證檢測器響應穩定。

 

其他關鍵條件：延長柱壽命，提升穩定性

 

柱前壓與分流平板維護：柱前壓需與流速匹配（通過儀器自動計算），避免壓力波動影響保留時間重現性。分流平板若被樣品殘留污染，會導致峰拖尾，需定期（每分析500-1000針）拆洗或更換。

 

樣品前處理：毛細管柱抗污染能力弱，樣品需過濾（去除顆粒物）、凈化（如固相萃取），避免高沸點雜質殘留堵塞柱子。