Il rapporto di split è un mezzo importante attraverso cui regolare la costanza del flusso di gas che attraversa la colonna e per ridurre la quantità del campione che entra in una colonna GC. È comune la tendenza, tra i metodi GC, in “split” di applicare un rapporto di split più elevato quando si lavora con una colonna con piccolo diametro interno (ID). Un esame più attento della fluidodinamica del gas all’interno della colonna GC rivelerà i motivi dei rapporti di split specifici associati a determinati valori del ID della colonna.
Il gas di trasporto che passa attraverso una colonna GC diventa più viscoso con l’aumentare della temperatura del forno. Nello specifico, l’espansione del gas all’interno della colonna a temperature elevate sarà limitata dalla struttura fisica della colonna stessa. Di conseguenza, il gas all’interno della colonna presenta una maggiore resistenza contro l’eventuale gas spinto a forza nella colonna. Questa resistenza diventa più marcata man mano che l’ID della colonna si riduce, determinando la necessità di una maggiore pressione all’ingresso per mantenere la stessa velocità del gas attraverso la colonna.
Un’iniezione split introduce gas di trasporto aggiuntivo attraverso la porta di iniezione, così che il gas che fluisce attraverso l’entrata venga poi “ripartito” (split) tra la colonna e lo scarico di split. Se la resistenza al flusso all’interno della colonna è troppo forte, una proporzione maggiore del gas che fluisce attraverso l’entrata sarà inviata allo scarico di split, portando infine allo spegnimento automatico dello strumento GC a causa della perdita di velocità del gas di trasporto attraverso la colonna. È necessario un rapporto di ripartizione idoneo per introdurre una quantità sufficiente di flusso totale all’interno della porta di iniezione così da supportare la velocità di avanzamento attraverso la colonna durante una data programmata termica del forno.
Una colonna con ID pari a 0,53 mm necessita di un rapporto di split di 2:1 – 5:1, dal momento che l’ampio diametro interno facilita l’avanzamento del gas di trasporto attraverso la colonna. Di conseguenza, la pressione a livello della porta di iniezione è piuttosto bassa. Al contrario, un ID piccolo di 0,25 mm richiede un rapporto di split più elevato, così che il gas di trasporto totale eserciti una pressione sufficiente alla testa della colonna GC al fine di mantenere inalterata la velocità del gas attraverso la colonna.
I rapporti di split iniziali consigliati sono di circa 10:1 per una colonna con ID pari a 0,32 mm e di 20:1 per una colonna con ID pari a 0,25 mm. Rapporti di split più elevati vengono utilizzati per ridurre la quantità totale del campione che entra nella colonna. Sono molti i motivi per cui testare rapporti di split diversi per un metodo specifico, ma utilizzare sempre un rapporto di split che generi una pressione sufficiente nella colonna, al fine di mantenere la velocità costante all’interno della stessa durante la durata di una programmata termica del forno.
