气相色谱峰拖尾的3大原因

赵敏 0 2022-07-07

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峰拖尾气相色谱

每个实验员的实验生涯中，总会遇到那么N次色谱峰拖尾。那么色谱峰为什么会拖尾呢？是柱子坏了？还是操作失误？主要原因有以下3种，我们今天具体看看都是哪3种原因。

气相色谱仪（GC）和气相色谱质谱联用仪分析化合物时，有时候会遇到色谱峰拖尾的问题，根据拖尾的现象，可以分为：

（1）低浓度的组分正常，高浓度的组分拖尾；

（2）极性化合物拖尾；

（3）早流出的组分拖尾；

（4）晚流出的组分拖尾；

（5）所有组分拖尾；

如果气相色谱峰拖尾，一般是气相色谱仪的原因，与质谱仪或气相色谱仪检测器的关系不大，主要从以下几个方面分析：

样品的问题

1、样品浓度太高

样品浓度太高时，样品的色谱峰就会有明显的拖尾，这种情况下可以稀释样品，或者把样品进样的模式由不分流进样改为分流进样，或者把分流进样的分流比调高一些，例如之前设置进样分流比为10:1，根据样品的实际浓度可以设置为100:1等。

2、样品的性质问题

①化合物极性太强

分析极性化合物或活性化合物时，其活性位点容易与流经途中的位点吸附而呈现出拖尾，这种情况下要求样品分析系统具有良好的惰性，例如使用超惰的衬管、干净的分流平板和惰性好的低流失色谱柱。

②化合物的沸点太低

早流出的组分一般是挥发性强、沸点低的组分，这类化合物拖尾严重时，主要原因在于化合物的沸点太低，可能在于溶剂聚焦效应不够，溶剂没有完全冷凝、有部分气化时，样品就进入了色谱柱，这样沸点低的化合物也就先进入色谱柱进行分析了，导致色谱峰拖尾。这种情况下可以降低进样口的温度、调整程序升温的初始温度在溶剂沸点10-25℃以下，让所有的化合物都在冷凝的情况下，整齐划一地进入色谱柱。

③化合物的沸点太高

晚流出的色谱峰一般是低挥发性、沸点高的组分，这类化合物的拖尾现象随着保留时间的增加而严重，主要原因在于化合物的沸点太高，在进样口气化不完全，或者色谱柱和传输线的温度偏低，引起样品在分析的过程中有部分冷凝，进而导致色谱峰拖尾。这种情况下，应该注意化合物的沸点，可以适当地提高进样口、色谱柱、传输线等处的温度可以改善拖尾现象。

进样口的问题

1、进样口的温度不合适

样品使用气相色谱仪分离时，首先进入进样口，在里面进行气化，所以要求进样口的温度要高于待测化合物的沸点，使化合物在进样口处充分气化。如果进样口的温度低于待测化合物的沸点，那么化合物就会气化不充分，也会导致色谱峰拖尾。并且，没有气化的化合物就会残留在进样口，污染进样隔垫和衬管，也可能响到其它化合物的峰形。高温有利用样品的气化，同时，也要考虑到样品的热稳定性，要保证样品在高温下不改变化学性质。

使用气相色谱仪分离化合物，利用新的隔垫、衬管和柱子时，化合物的分离度和峰形都很好。使用一段时间后，化合物的峰形明显拖尾，这种情况下的主要原因就是进样口和色谱柱有污染。

2、隔垫和衬管被污染

进样口很容易被污染的两个部位就是隔垫和衬管。隔垫和衬管被污染后，化合物有可能与污染物结合或者发生反应，也会导致峰拖尾。这时候更换新的隔垫和衬管就会解决峰拖尾的问题。针对很容易拖尾的化合物，可以选择使用超惰性的衬管，不容易与化合物发生反应，有利于化合物的分离分析。必要时，还可以清洗一下衬管下面的分流平板。

色谱柱的问题

1、色谱柱的类型问题

所使用的气相色谱柱不适合样品的分析，如果样品是极性的，使用了非极性或者弱极性的色谱柱，这种情况下色谱峰拖尾会很严重，这时候需要把色谱柱换成极性或者强极性的色谱柱就可以了。

2、色谱柱没有安装到位

色谱柱安装在进样口端是有长度要求的，一般安捷伦的色谱仪要求色谱柱露出进样口的柱螺母4-6mm，使用EI源要求露出质谱端1-2mm，使用CI源要求露出质谱端0-1mm；另外，不同的衬管对色谱柱的露出长度也会有不同的要求。如果色谱柱露出柱螺母太长，会阻碍样品迅速进入色谱柱，因而导致峰拖尾。毛细管柱伸入到气相色谱仪检测器FID/NFD/FPD等喷嘴距离太短，也有可能导致峰拖尾。

3、色谱柱的温度

色谱柱的温度是通过设置柱温箱的温度来控制的，合适的温度可以得到良好的分离度和峰形图。气相色谱仪一般都采用程序升温的方法来分离化合物，程序升温的起始温度要求低于最早流出的化合物沸点，对于低沸点的化合物可以设置程序升温的初始温度在溶剂沸点10-25℃以下。高沸点的化合物出现拖尾，可以适当提高该化合物出峰时的温度。

4、色谱柱有污染

如果一根色谱柱最开始分析样品的色谱峰都是正常的，使用一段时间后，发现色谱峰明显拖尾，这种情况下有可能就是色谱柱有污染。色谱柱被污染后，柱效就会下降，就会导致色谱峰拖尾。

解决方法：

第一步：清洗色谱柱

可以使用极性的有机溶剂甲醇和非极性的有机溶剂正己烷，交替进入气相色谱仪中，不运行质谱检测器，让有机溶剂清洗色谱柱。

第二步：老化色谱柱

设置柱温箱的温度高于色谱方法中的最高温度，低于色谱柱的最高耐受温度，保持3-4小时，然后再次检测样品，观察色谱峰是否有改善。

第三步：截掉色谱柱

再使用了第一步和第二步后，色谱峰拖尾的问题改善不是很明显的情况下，可以把接在进样口端的色谱柱截掉至少20厘米。色谱柱被污染，大部分的污染物会集中在进样口端，所以可以把进样口端的色谱柱截掉至少20里面；如果污染严重的话，截掉长度可以更长一些。

责任编辑：展源

审　　核：何发

气相色谱峰拖尾的3大原因

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