气相色谱中最常用的载气选择解析


气相色谱法中，流相为气体，称为载气。
气相色谱之所以被称为气相，是因为它的流动相是气体，而这种流动相气体被称为载气。
载气过程：进入色谱柱进行分离。

载气的作用

载气的作用是运输，辅助样品在进样口蒸发，将样品输送到色谱柱进行分离，最后将样品输送到检测器进行检测。
将一定流量的气体样品或气化样品气体一起输入色谱柱进行分离，然后将分离的组分输入探测器进行检测。最后，色谱系统被排空或收集。气体只是一个装载带，基本上不参与分离。
常用的载气有氢、氦、氮、氩、二氧化碳等，载气的选择和净化取决于检测器。

1、氢气(H2)：
它具有相对分子质量小、导热系数大、粘度低的特点。它是热导探测器中常用的载气和氢火焰离子探测器中必不可少的气体，但氢易燃易爆，使用时应特别注意安全。

2、氮气(N2)：
与分子质量大、扩散系数小、柱效率高、安全、价格低相比。因此，氢火焰离子探测器通常用于这四种气体中最常用的气体。然而，由于其导热系数低、灵敏度差和定量线性范围窄，它很少用于导热探测器。

3、氦气(He)：
分子量小，导热系数大，粘度小，使用速度快，比氢气更安全，但成本高，常用于气质联合分析。

4、氩气(Ar)：
相对分子量大，导热系数小，但由于成本高，应用少。
根据色谱柱系统和色谱仪检测器的条件，选择气相色谱载气。

如何选择载气？

在使用热导探测器时，氢和氦是最好的载气，因为它们的热导率最高。
因此，问题来了，为什么实验室里常用的载气是氮气？
由于在选择载气时也要考虑安全性和价格。若只考虑柱效，建议使用氢气，但氢气会带来安全问题。
氦气虽然兼顾了柱效和安全性的优点，但是氦气的价格非常昂贵，所以大多数实验室选择氮气作为载气。

另一个载气要求是纯度。纯度越高越好。由于载气中的氧气、水和其他杂质容易与色谱柱的固定相发生作用，导致固定相变性丧失，降低了柱的效率。
对于检测器来说，如果载气中有大量杂质，特别是检测器能够响应的杂质，则会增加仪器基线的噪音，降低灵敏度。
例如，对于ECD探测器来说，氧气是ECD的一部分，如果气体中含有大量的氧气，很容易降低ECD的灵敏度。
因此，推荐99.995%以上的载气纯度，以保证色谱柱的性能和仪器的灵敏度。