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Das richtige Injektionsvolumen bei Split-Injektion

8 Dec 2023

Wir beobachten recht häufig, dass bei der klassischen Split-Injektion in den heißen Injektor zu viel injiziert wird. 

  • Dies führt unter anderem zu unreproduzierbaren Ergebnissen (schwankende Peakflächen), Verschleppung und Kontamination des Injektionssystems. 
  • Eine Folge des sogenannten „Backflash“ sind zum Beispiel Geisterpeaks, die im schlimmsten Fall lange Zeit in den nachfolgenden Chromatogrammen auftauchen.
    • Beim Zurückschlagen teils unverdampfter Proben in die Splitleitung kondensiert diese im dortigen Filter (der im Rahmen von Gerätewartungen regelmäßig ausgetauscht werden sollte!). Nach und nach werden - je nach Injektor-, Fluss- und Splitbedingungen - die Probenbestandteile wieder freigesetzt und zurück in den Injektor und auf die Säule transportiert. Sollte dieses Problem bei splitloser Injektion auftauchen, wurden die Injektionsbedingungen falsch gewählt.

Denn mit splitloser Injektion können grundsätzlich auch größere Volumina injiziert werden, vorausgesetzt alle Parameter stimmen.

Wie bestimmt man nun das sinnvolle Injektionsvolumen bei Split-Injektion? 

Maßgeblich ist das Volumen der Dampfwolke, die sich beim schnellen Verdampfen aus der injizierten Pro-be bildet. Diese muss komplett vom Liner aufgenommen werden können! 

Das maximale Injektionsvolumen bei der Split-Injektion ist abhängig von:

  1. Innenvolumen des Liners 
    • Dabei ist zu beachten, dass jede Verengung oder Füllung des Liners das Volumen reduziert, das für die Dampfwolke zur Verfügung steht. Außerdem ist der Liner bereits mit Trägergas gefüllt. 
  2. Verwendetes Lösemittel
    • unterschiedliche Lösemittel bilden stark unterschiedliche Dampfvolumina
    • grob gesagt: je polarer das Lösemittel, desto größer die Dampfwolke beim Verdampfen, am ext-remsten ist Wasser
  3. Injektor-Temperatur und Trägergasdruck 

Hier ein paar Beispiele für Dampfvolumina (in μL) unterschiedlicher Lösemittel beim Verdampfen von 1μL bei 250°C bei verschiedenen Trägergasdrücken:

  Expansion Volume in µL at various column head pressures
Solvent Density (g/mL) MW 5 psig 10 psig 15 psig
Heptane 0.68 100 219 174 145
Hexane 0.66 86 245 224 186
Toluene 0.87 92 303 242 201
Ethyl Acetate 0.90 88 328 261 217
Chloroform 1.49 119 400 319 266
Methylene Chloride 1.33 85 500 399 332
Methanol 0.79 32 792 629 525
Water 1.00 18 1776 1418 1179

Durch „Pressure Pulse“ Injektion kann man übrigens die Dampfwolke kleiner machen.

Das Innenvolumen des Liners bestimmt nun, wieviel Sie injizieren können. 

  • Hierbei hilft der „Solvent Expansion Calculator“ von Restek 
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