关于气相色谱程序升温和恒温分析，如何来选择并进行方法优化呢？

小伙伴们大家好，在前期已经介绍了色谱柱老化过程中，我们需要注意哪些细节？那么，今天我们就详细地聊一聊温度对气相分析的影响，在气相的恒温分析和程序升温中，该如何来选择并进行方法优化？

不管是程序升温还是恒温分析，终目的都是将样品中的多种化合物达到基线分离，并呈现峰形尖锐，符合高斯分布的色谱峰。分离度在色谱分析中是衡量柱效至关重要的参数，那么影响分离度的因素有哪些呢？首先，我们先了解一下分离度方程。

01 分离度方程

上述公式中Rs代表分离度，N代表色谱柱柱效，α代表选择性，K是指保留因子。

保留因子K：对化合物来说，温度对保留时间的影响主要表现为：柱温越高，保留越弱，保留时间越短；柱温降低，保留增强，保留时间延长。一般而言，柱温每上升30℃，保留时间就会降低50%。 

选择性α：柱温降低有利于改善分离度。

柱效N：柱温对色谱柱柱效也有一定的影响，一般情况下，柱温升高，保留时间缩短，峰宽变小，柱效升高。

02 气相分析方法中的恒温分析和程序升温分析

在恒温分析中，气相色谱柱的柱温是不变的，主要适合分析沸点差异不大、保留性质相近的化合物。

但是，当待测组分之间保留性质相差较大时，晚出峰的化合物色谱峰会出现峰宽较宽、峰形变差、灵敏度不高等各种问题；较早流出的化合物色谱峰又会呈现分离度不好的现象。针对此种情况就需要使用程序升温方法。

在程序升温方法中，色谱柱起始温度较低，有利于改善较早流出色谱峰的分离度。然后随着柱温上升，并在方法z高温度下保持一段时间，可以让较晚出峰化合物的保留时间前移，提高工作效率。

03 升温程序的优化

一般情况下，可以采用下面的升温梯度，来作为方法优化的起始。

■ 起始温度不要太高，建议设置为比实验室室温高15℃即可

■ 升温速率建议设置为10℃/min

■ z高温度设置为色谱柱恒温温度上限以下20℃左右，然后保持10min，观察色谱图中待测组分的分离状态

■ 再根据得到的色谱图对升温条件进行进一步优化

1、升温方法的选择

在色谱图中，如果待测组分（所有化合物）出峰时间的“窗口”小于整个程序升温时间的1/4，那么就建议采用恒温分析。此时，恒温温度建议设置为比后一个峰的出峰温度低45℃，然后再以10℃左右上下调整，直到达到所需的分离度。

另外，若是所有化合物出峰时间的“窗口”大于整个程序升温时间的1/4，或者采用恒温分析方法无法达到满意的分离度，此种情况就需要使用程序升温的分析方法。

2、程序升温中，起始温度的设定

■ 若是不分流进样，一般将初始温度设置为低于溶剂沸点10-20℃，并维持1min。目的就是降低溶剂效应，因为不分流进样时，样品膨化体积较大，载气流速相对来说较小，气化后的样品不能瞬间进入色谱柱。将初始温度设置为低于溶剂沸点10-20℃，并维持1min，有利于溶剂冷凝聚焦，获得更窄的峰展宽，提高分离度。

■ 若是分流进样，相对来说衬管里的载气流速很快，待测组分能够很快进入色谱柱。所以不需要对样品进行冷凝聚焦，初始温度的设置没有特殊要求。

此外，有时候还可以通过稍微降低初始温度和延长保持时间，来提高较早流出色谱峰的分离度。

3、升温速率的设定

一般情况下，升温速率越快，整体色谱峰的保留时间缩短，出峰也就越快，可以提高工作效率，但同时也会降低色谱峰的分离度。所以我们是希望用短的分析时间，来获得z佳的分离效果。推荐的升温速率可以用以上公式来计算：T0为死时间，指的是从进样开始，不被固定相保留的组分出现峰大值时的时间。

4、恒温平台的设定

当我们采用同一个升温速率，有些化合物的色谱峰还是达不到满意的分离度，可以在这部分化合物出峰温度以下45℃左右设置一个恒温平台，在此温度下维持2-5min，然后继续升温。若是待测组分种类比较多，为了达到较好的分离度，可能需要设置多个恒温平台。

5、结束温度的设定

关于结束温度，一般设置为比后一个色谱峰出峰温度高20℃左右。若是样品基质比较复杂或者不分流进样，需要把结束温度设定的稍高一些，目的是对气相柱进行高温烘烤，除去可能存在的高沸点杂质。但同时需要注意设定的温度不能超过色谱柱使用温度上限。