분할·비분할 주입구 (Split/Splitless Injector)
쉽게 풀면
기체크로마토그래프의 주입구는 액체 시료를 순간적으로 기화시키는 뜨거운 방입니다. 분할 모드에서는 기화된 시료의 대부분을 밖으로 흘려보내고 아주 일부만 컬럼으로 들여보냅니다. 농도가 진한 시료는 이렇게 해야 봉우리가 찌그러지지 않습니다. 반대로 비분할 모드에서는 배출구를 잠시 닫아 거의 전량을 컬럼으로 보내며, 미량 성분을 분석할 때 씁니다.
왜 중요한가
현대의 모세관 컬럼은 받아들일 수 있는 시료량이 매우 적어서, 주입량 조절이 분리 성능을 좌우합니다. 같은 장비로 진한 시료와 극미량 시료를 모두 다룰 수 있게 해 주는 것이 분할·비분할 주입구의 핵심 가치입니다. 주입 조건이 정량 재현성에 직접 영향을 주므로 논문에서도 조건을 구체적으로 밝힙니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
미량 분석을 위해 전량을 컬럼에 보낸 뒤, 남은 용매 증기를 빼내려 잠시 후 배출을 열었다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
분할 모드에서 컬럼에 들어가는 양은 분할비로 표현되며, 50대 1이면 기화된 시료의 51분의 1만 들어갑니다. 비분할 모드에서는 초기 컬럼 온도를 용매 끓는점보다 낮게 두어 용매가 컬럼 앞부분에 다시 응축되며 시료 띠를 좁히는 용매 효과를 이용합니다. 주입구 안의 유리 라이너는 기화 공간을 제공하면서 비휘발성 잔류물을 붙잡는 소모품이라 주기적으로 교체해야 합니다. 주입구 온도가 낮으면 끓는점이 높은 성분이 덜 기화되어 성분마다 주입 효율이 달라지는 차별 현상이 생깁니다.
주의할 점
자동시료주입장치와 위치가 이어져 있어 혼동하기 쉽지만 역할이 다릅니다. 자동시료주입장치는 주사기로 일정 부피를 주입구까지 가져다주는 기계이고, 분할·비분할 주입구는 그 시료를 기화시켜 컬럼으로 얼마나 보낼지 결정하는 장치입니다.