氣相色譜知識講座

1、南京科捷分析儀器有限公司南京科捷分析儀器有限公司闞育榮闞育榮化學(xué)分析中的二個概念化學(xué)分析的目的：1.要確定被分析物是什么性質(zhì)，即給物質(zhì)定性。定性。2.要確定被分析物中每個組份的含量的大小，即給物質(zhì)定量定量定性分析 定量分析色譜儀器的重要指標(biāo)色譜分析儀器完成分析過程的工作原理：用已知的標(biāo)準(zhǔn)物來比對、衡量未知物。由上述的工作原理可知，色譜分析儀器對同一種樣品分析后所得結(jié)果的重復(fù)性是最重要的指標(biāo)。 為什么色譜儀器的重復(fù)性指標(biāo)最重要？色譜儀器的重要指標(biāo)色譜儀器的哪些指標(biāo)重要？1.保留時間的重復(fù)性（重現(xiàn)性）2.色譜峰面積或峰高的重復(fù)性（重現(xiàn)性）3.在以上基礎(chǔ)之上的靈敏度（敏感度）等等色譜儀器的重要指標(biāo)A

2、.色譜儀器靠哪些手段保證其重復(fù)性?GC:溫度控制的穩(wěn)定;氣體流量的穩(wěn)定;檢測器的設(shè)計及制造LC:高壓輸液泵流量的穩(wěn)定;檢測器的設(shè)計制造;流動相的配比B.色譜儀器檢測器的敏感度的衡量：1.國產(chǎn)儀器怎樣衡量的？2.國外儀器怎樣衡量的？2/12max2tEdVNMt inputinputAIRAIRH H2 inputN N2 inputINJINJFIDFIDNeedleValveNeedleValve穩(wěn)流閥壓力表壓力表穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓閥氣源色譜柱檢測器信號處理計算裝置氣相色譜儀的介紹-氣路系統(tǒng)氣相色譜儀的介紹-氣路系統(tǒng)氣相色譜儀的氣路控制部分inputAIRAIRH H2N N input2in

3、put分流放空清掃放空二位三通閥背壓閥進樣器FID毛細管色譜柱氣體輸出閥針氣體輸入波紋管 彈簧調(diào)節(jié)旋鈕氣路系統(tǒng)的主要部件穩(wěn)壓閥P0P出P0BAP1針形閥閥門硅橡膠壓縮彈簧橡膠膜片氣路系統(tǒng)的主要部件穩(wěn)流閥氣路系統(tǒng)的主要部件針形閥氣體入口氣體出口閥針彈簧閥桿旋鈕氣路系統(tǒng)的主要部件填充柱進樣口載氣入口（接穩(wěn)流閥出口）硅橡膠墊進樣口導(dǎo)向件填充色譜柱色譜柱的兩種接法1.柱上進樣接法2.普通接法載氣輸入隔墊清掃輸出0.5-5ml/分鐘分流輸出根據(jù)分流比調(diào)節(jié)針形閥背壓閥三通管毛細管色譜柱二位三通電磁閥由主機微機板控制穩(wěn)流閥氣路系統(tǒng)的主要部件毛細柱進樣口不分流狀態(tài)氣路系統(tǒng)的主要部件毛細柱進樣口載氣輸入隔墊清掃

4、輸出0.5-5ml/分鐘分流輸出根據(jù)分流比調(diào)節(jié)針形閥背壓閥三通管毛細管色譜柱二位三通電磁閥由主機微機板控制經(jīng)穩(wěn)壓后載氣入口穩(wěn)流閥分流狀態(tài)薄片式導(dǎo)向件石英玻璃內(nèi)襯管不銹鋼進樣器接頭密封螺母和石墨密封圈帶鋼套石墨密封圈開槽螺母不銹鋼檢測器接頭0.53mm毛細管柱色譜柱安裝關(guān)鍵所色譜柱安裝關(guān)鍵所在：在：確保石英玻璃管收口確保石英玻璃管收口處將毛細管柱緊緊夾處將毛細管柱緊緊夾住住毛細管色譜柱噴嘴尾管離子室底座大口徑毛細柱不分流進樣氣路系統(tǒng)的主要部件氣路系統(tǒng)的主要部件流量的計量10ml10ml20ml接被測氣體流量起泡劑放空皂膜流量計組成：1.玻璃管2.盛起泡劑的橡皮囊3.秒表原理：被測氣體流量從側(cè)管進

5、入主管，頂起在主管中已經(jīng)存在的起泡劑的液膜，將液膜上升體積的時間加以計量，則得流量。氣路系統(tǒng)的主要部件流量的計量250ml40ml30ml20ml10ml0ml轉(zhuǎn)子放大圖氣體入口氣體出口轉(zhuǎn)子流量計組成：1.進出口接頭2.錐形玻璃管3.轉(zhuǎn)子原理：氣體從氣體入口進入后，將轉(zhuǎn)子托起，氣體流量越大，轉(zhuǎn)子托起越高，轉(zhuǎn)子被托起的高度和流量的大小成正比。氣路系統(tǒng)的主要部件流量的計量3刻度針形閥、刻度穩(wěn)流閥組成：刻度旋鈕原理：利用穩(wěn)流閥、針形閥旋轉(zhuǎn)的度數(shù)和流量近似成正比這一原理來進行流量的計量。氣路系統(tǒng)的主要部件流量的計量4穩(wěn)壓閥可調(diào)氣阻壓力表壓力顯示型組成：1.穩(wěn)壓閥2.壓力表3.可調(diào)氣阻原理：在穩(wěn)壓閥后加

6、一固定氣阻，在穩(wěn)壓閥與氣阻間加入一各壓力表此時穩(wěn)壓閥輸出氣體流量越大，只要氣阻不變，則壓力表顯示值也越大。氣路系統(tǒng)的主要部件流量的計量5電子氣體流量計電子氣體流量計的原理是： 在氣體的流路中接入一個流量傳感器，流量傳感器將氣體流量這個物理量轉(zhuǎn)成與之成正比的模擬量，這個模擬量可以是電壓或電流，將這個模擬量量化后轉(zhuǎn)成數(shù)字量，即可在色譜儀的屏幕上以數(shù)字顯示出來。氣相色譜儀的電路部分RAMROMCPU鍵盤與顯示TCD測溫Inj測溫Cap測溫Det測溫Col測溫Aux測溫接口電路1多路開關(guān)與溫度A / D轉(zhuǎn) 換溫度控制輸出6柱箱加熱檢測器加熱熱導(dǎo)檢測器加熱填充柱進樣口加熱毛細柱進樣口加熱輔助加熱220V

7、輸入檢測器控制電路1檢測器控制電路2檢測器控制電路3后開門步進電機氣相色譜儀的電子控制部分框圖220V/50HzPt模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量物理量轉(zhuǎn)模擬量加熱絲可控硅控制器件光電耦合器CPU運算控制測溫鉑電阻開關(guān)溫度設(shè)定氣相色譜儀的電路部分氣相色譜儀的溫度控制詳圖 氣相色譜儀的檢測器 火焰離子化檢測器（FID）介紹原理：在氫氧焰的高溫作用下，許多分子均將分裂為碎片，并有自由基和激態(tài)分子產(chǎn)生，從而在氫焰中形成這些高能粒子所組成的高能區(qū)，當(dāng)有機分子進入此高能區(qū)時，就會被電離，從而在外電路中輸出離子電流信號。特點：靈敏度高，死體積小，應(yīng)答時間快，除載氣外還需引入空氣和氫氣，對永久性氣體和水無應(yīng)答。適用范圍：有

8、機化合物，能直接用于毛細管色譜分析。噪音： 510-14A敏感度： 110-11g/S線性： 106 * 空氣入口氫氣入口FIDFID- -+ +VoutVoutIiIiIRfRfRzRzZero AdjZero Adj+6V+6V-6V-6VA AVout=-IiR fVout=-(IiR f+ 6 V /Rz Rf )To WorkstationTo Workstation2 00V2 00V氣相色譜儀的檢測器FID與微電流放大器的原理氣相色譜儀的檢測器 熱導(dǎo)檢測器（TCD）介紹原理：氣流中樣品濃度發(fā)生變化，則從熱敏元件上所帶走的熱量也就不同，從而改變熱敏元件的電阻值，由于熱敏元件為組成惠

9、斯頓電橋之臂，只要橋路中任何一臂電阻發(fā)生變化，則整個線路就立即有信號輸出。特點：熱敏元件一般為錸鎢絲組成，溫度系數(shù)為正。適用范圍：普遍適用。噪音： 20uv靈敏度： 5000mvml/mg 線性范圍： 10000 - -+ +R1R1R3R3R4R4R2R2To WorkstationTo WorkstationD/ADataContrD/AVoutFrom main CPUFrom main CPUTo TCD main PowerTo TCD main PowerA AB B接色譜柱A接色譜柱B當(dāng)A 、 B 兩色 譜柱都無樣品流出時當(dāng)A 、 B 兩色 譜柱都無樣品流出時R1=R2=R3=R

10、4R1=R2=R3=R4AB兩端的電壓等于零AB兩端的電壓等于零氣相色譜儀的檢測器TCD與穩(wěn)流電源的原理空氣入口氫氣入口氣相色譜儀的檢測器 熱離子化檢測器（NPD）介紹原理：在FID中加入一個用堿金屬鹽制成的玻璃珠當(dāng)樣品分子含有在燃燒時能與堿鹽起反應(yīng)的元素時，則將使堿鹽的揮發(fā)度增大，這些堿鹽蒸氣在火焰中將被激發(fā)電離，而產(chǎn)生新的離子流，從而輸出信號。特點：這是一種有選擇性的檢測器，對含有能增加堿鹽揮發(fā)性的化合物特別敏感。適用范圍：對含氮有機物，含磷有機物有很高的靈敏度。噪音： 510-13A 敏感度： 110-13g/S 線性范圍： 103*空氣入口氫氣入口低壓大電流直流穩(wěn)壓電源A電流調(diào)節(jié)-6V

11、-6V+6V+6V接數(shù)據(jù)處理機或色譜工作站RfRfRzRzZero ADJZero ADJ-250V-250V氣相色譜儀的檢測器NPD與銣珠穩(wěn)壓電源、放大器原理 氣相色譜儀的檢測器 電子捕獲檢測器（ECD）介紹原理： 射線與載氣分子作用產(chǎn)生慢電子，具有親電基團的試樣分子能捕獲慢電子而變成負離子，這種負離子能與載氣受放射粒子所產(chǎn)生的正離子復(fù)合，從而改變檢測器的基流，使之減少，輸出信號。特點：只對具有親電基團的樣品分子才有應(yīng)答對水敏感，載氣必須充分干燥，脫氧，易受污染。適用范圍：對鹵素、硝基等化合物選擇性極好。噪音： 110-12A 靈敏度： 110-13g/ml 線性： 10000廢氣口尾吹氣信

12、號輸出電極色譜柱放射源63Ni*氣相色譜儀的檢測器ECD與脈沖調(diào)制器、放大器原理廢氣口尾吹氣信號輸出電極色譜柱放射源63Ni- -+ + +- -V/F轉(zhuǎn)換脈沖寬度調(diào)節(jié)脈沖放大接色譜數(shù)據(jù)處理或色譜工作站Zero ADJZero ADJ脈沖變壓器書152頁氣相色譜儀的檢測器火焰光度檢測器（FPD）介紹空氣入口氫氣入口PMT濾光片原理：燃燒著的氫焰中，當(dāng)有樣品進入時，則氫焰的譜線和發(fā)光強度均發(fā)生變化，然后由光電倍增管將光度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴Ｌ攸c：對磷、硫化合物有很高的選擇性，適當(dāng)選擇光電倍增管前的濾光片將有助于提高選擇性，排除干擾。使用范圍：含磷、硫化合物的分析噪音： 1020uv 敏感度： 11

13、0-11g/S 線性范圍： 1000*氣相色譜儀的檢測器 FPD與負高壓電源、放大器原理空氣入口氫氣入口濾光片PMT- -+ +A A可調(diào)節(jié)直流負高壓（- 300V-700V）RfRfRzRzZero ADJZero ADJ接色譜數(shù)據(jù)處理或色譜工作站書153頁填充柱和毛細柱的特點對比材料填充柱的材料為不銹鋼或玻璃管毛細柱的材料為柔性石英管外觀填充柱的內(nèi)徑粗，一般23毫米；長度一般0.53米毛細柱的內(nèi)徑細，0.20.53毫米；長度一般15100米內(nèi)部填充柱內(nèi)有涂過固定液的填料，所以在氣路中會形成氣阻毛細柱為空管，固定液涂在毛細管的內(nèi)管壁表面，氣阻很小分離效率填充柱低，塔板數(shù)一般不超過2000/米

14、毛細柱高，塔板數(shù)一般達幾萬流量填充柱的流量一般為2030毫升/分毛細柱的流量一般為0.25毫升/分 *填充柱和毛細柱的特點對比對樣品的承受能力填充柱大，一般液體進樣量為0.52ul毛細柱小，一般液體進樣量為0.010.1ul對儀器系統(tǒng)的要求填充柱低，只需一路載氣即可毛細管高，除了載氣外，還需分流、清掃和尾吹氣體在操作上填充柱操作簡單，只需調(diào)整一路載氣即可毛細柱操作復(fù)雜，除了調(diào)整載氣外，還需調(diào)整清掃、分流和尾吹 *毛細管柱的應(yīng)用薄片式導(dǎo)向件石英玻璃內(nèi)襯管不銹鋼進樣器接頭M12螺母和石墨密封圈帶鋼套石墨密封圈開槽螺母不銹鋼檢測器接頭0.53mm毛細管柱色譜柱安裝關(guān)鍵所色譜柱安裝關(guān)鍵所在：在：確保石

15、英玻璃管收口確保石英玻璃管收口處將毛細管柱緊緊夾處將毛細管柱緊緊夾住住毛細管色譜柱噴嘴尾管離子室底座大口徑柱不分流進樣應(yīng)用上的幾個問題關(guān)鍵:減少死體積,減少進樣量.1.進樣口的安裝.2.檢測器的安裝.3.流量的調(diào)節(jié).4.根據(jù)柱長控制進樣量5.是否需要尾吹?毛細管柱的應(yīng)用載氣輸入隔墊清掃輸出0.5-5ml/分鐘分流輸出根據(jù)分流比調(diào)節(jié)針形閥背壓閥三通管毛細管色譜柱二位三通電磁閥由主機微機板控制圖1經(jīng)穩(wěn)壓后載氣入口穩(wěn)流閥由于在進樣時分流通道被關(guān)閉，在進樣器中被迅速氣化的樣品氣體在柱頭聚集并冷凝，大量的溶劑在柱子前端形成一層臨時固定液膜，溶質(zhì)在這一層臨時固定液膜上的運動呈前慢后快狀態(tài)，被分析樣品在進入

16、色譜柱前端的同時也得到了壓縮。分流/不分流進樣原理簡述不分流狀態(tài)經(jīng)過40 60秒后分流通道被打開，與此同時柱溫根據(jù)設(shè)定已開始逐漸升溫，溶劑首先汽化并在柱子中向前運動，進樣器汽化管由于分流通道的開啟而得到清洗，在不分流期間被壓縮的溶質(zhì)也由于柱溫的逐漸升高而開始在柱子中運動并進行分離。由于壓縮的原因進入柱子的樣品量比只分流進樣多幾倍甚至幾百倍，等于有了一個柱頭濃縮的過程所以毛細管分流/不分流進樣的檢測限比普通分流進樣的檢測限要提高13個數(shù)量級。毛細管柱的應(yīng)用載氣輸入隔墊清掃輸出0.5-5ml/分鐘分流輸出根據(jù)分流比調(diào)節(jié)針形閥背壓閥三通管毛細管色譜柱二位三通電磁閥由主機微機板控制圖2經(jīng)穩(wěn)壓后載氣入口

17、穩(wěn)流閥分流/不分流進樣原理簡述分流狀態(tài)inputAIRAIRH H2N N input2input分流放空清掃放空二位三通閥背壓閥進樣器FID毛細管色譜柱毛細管柱的應(yīng)用分流/不分流進樣應(yīng)用上的幾個問題關(guān)鍵:1.柱子的安裝2.載氣系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)3.柱溫的設(shè)定4.不分流時間的確定5.溶劑的選擇6.柱流量的確定7.尾吹流量的確定*分流出口分流出口分流出口毛細管柱毛細管柱毛細管柱圖1 A圖1 B圖1 C毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱在進樣口處的安裝正確裝法不正確裝法分流/不分流裝法JTP-1噴嘴FID底座空氣入口氫氣入口530u毛細管色譜柱噴嘴尾管密封墊圈毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱在檢測器處的安裝毛細管柱的應(yīng)用毛

18、細管柱流量的確定、分流比的確定毛細管柱流量的較精確設(shè)定一般只能應(yīng)用進樣結(jié)合計算的方法，方法如下：1.公式 FC60u式中 FC：柱流量,單位為 ml/min u：載氣線速度,單位為 cm/s ：3.14 ：柱內(nèi)半徑的平方 60：時間轉(zhuǎn)換系數(shù)2.式中u為載氣的平均線速度。u可以通過進樣后用某物質(zhì)的保留時間求得，某物質(zhì)可以用甲烷、甲醇等均可，要求是色譜柱對該物質(zhì)的吸附要小，一般以甲烷為宜。 具體計算方法為：u=CL(cm)/RT(s) 式中 CL：柱長 RT：保留時間3.分流比的確定分流比可根據(jù)以下公式確定：分流比=FC/（FC+F分流）式中F分流為分流流量，單位都是用ml/min *2r2r電磁

19、閥的設(shè)定開機后將二位三通電磁閥設(shè)定在“不分流”狀態(tài)，在此狀態(tài)下設(shè)定“不分流”時 間（一般為4060秒），然后再將電磁閥設(shè)定為“分流”狀態(tài) ，由于程序升溫的啟動與電磁閥聯(lián)動，所以在啟動程升后有4060秒的不分流時間。毛細管柱的應(yīng)用溶 劑沸點（攝氏度） 建議使用的起始柱溫二氯甲烷401030氯仿612550二硫化碳461035乙醚351025戊烷361025己烷694046異辛烷997090分流/不分流進樣法常用的溶劑毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱流量的確定、分流比的確定分流比及分流有大小靠分流閥進行調(diào)節(jié)，選擇適當(dāng)?shù)姆至鞅纫埠苤匾?。如果分流比很小，樣品大多?shù)進入柱子、容易使峰變寬，形成前伸峰。分流比一般選

20、擇在1:100200之間，這時樣品的起始組分的譜帶擴展很小，出峰尖銳。對一根0.25mm內(nèi)徑的毛細管柱，用N2作載氣，最佳流速0.30.4ml/分，則分流流量調(diào)到50ml/分左右即可。在毛細管分流進樣系統(tǒng)中一般以柱頭壓力來恒量柱流量的大小，下表給出一些常用的毛細管柱在標(biāo)準(zhǔn)線速度的情況下的柱頭壓力： 柱內(nèi)徑柱長度0.2mm0.25mm0.32mm0.53mm15m0.06Mpa0.039Mpa0.024Mpa0.009Mpa25m0.1Mpa0.065Mpa0.04Mpa0.016Mpa30m0.13Mpa0.08Mpa0.048Mpa0.019Mpa50m0.22Mpa0.14Mpa0.08M

21、pa0.032Mpa上表所使用的載氣為氮氣，線速度為20cm/s，如果是氦氣，線速度為40cm/s毛細管柱的應(yīng)用小口徑毛細管色譜分析用FID檢測器時，一定要加尾吹氣，一般用空氣或N2氣。加尾吹氣的作用之一是減少柱后死體積對色譜峰造成的擴散，之二是保證FID有合適的氮氫比。FID系質(zhì)量型檢測器，適當(dāng)?shù)卦黾游泊禋饪商岣邫z測的靈敏度，但尾吹氣太高，會引起基線不穩(wěn)以至滅火尾吹氣太低，會引起色譜峰拖尾、對毛細管柱效損失大大。尾吹氣流量一般在20-30ml比較適合，可用皂沫流量計來測量。5432167810ml15ml20ml25ml30ml35ml5ml峰高( m m)X100尾吹氣流速( m l /

22、分)毛細管柱尾吹流量的確定毛細管柱的應(yīng)用涂漬好的毛細管柱首先要經(jīng)過充分的老化，以除去固定液中的低分子量物質(zhì)，一般商品毛細管柱，在制造出廠前都已經(jīng)過充分老化；但柱子一經(jīng)從儀器上拆卸下來，較長時間接觸空氣，在下一次使用之前，最好以較低的初始溫度程序升溫至最高使用溫度老化23次。各種固定液因其性質(zhì)和生產(chǎn)廠家不同而最高使用溫度有所不同，所以要注意毛細管的說明，生產(chǎn)毛細管柱的廠家應(yīng)注明最高使用溫度。老化中應(yīng)注意載氣的流速不易過大，否則會破壞均勻的液膜。一般非極性柱在250以下老化使用，可用普通氮氣，在250以上高溫使用時，必須使用高純氮氣或普通氮氣經(jīng)脫氧后使用，以延長柱子的使用壽命。對極性柱，尤其是PE

23、G類（聚乙二醇）FFAP、含氰基的固定液（OV225、OV275），一定要用99.99%高純氮氣（最好高純氮氣經(jīng)過脫氧，）否則，固定液很快被氧化，以致不能使用。毛細管柱的老化氣相色譜分析方法介紹氣相色譜柱的選擇1固定液的選擇：*對于填充色譜柱，極性樣品選極性固定液，非極性樣品選非計性固定液。原則：相似相溶相似相溶*對于毛細管色譜柱，較為寬松，因為許多樣品的分析都可以在非極性固定液柱上完成，應(yīng)用最廣泛的是：SE-54；SE-30；OV-101。原則：盡可能選用較低極性的固定液來完成分析工作盡可能選用較低極性的固定液來完成分析工作原因1：非極性或弱極性固定液具有較高的柱效。原因2：具有較高的抗氧化

24、能力，可以有較高的使用溫度，使用壽命長。原因3：一柱多用。只有當(dāng)被分析極性化合物與固定液之間作用力很小或為了減少分析時間，才需要換用極性較強的固定液。 *氣相色譜分析方法介紹氣相色譜柱的選擇1（附表）固 定 相名 稱商 品 代號使 用 溫度 范圍（ 攝 氏溫 度）極 性應(yīng) 用 范圍100%甲基 硅酮（ 彈 性體 ）SE-30OV-1-80300/320非 極 性碳 氫 化 合 物 ， 硫化 物 ， 酚 ， 胺 ，多 環(huán) 芳烴 ，農(nóng) 藥100%甲基 硅酮（ 液 體）OV-101SP10000280非 極 性氨 基 酸 衍 生 物 ，基 油 ， 碳 氫 化 合物5%苯 基； 95%甲 基 硅酮SE

25、-54-80-300/320非 極 性脂 肪 酸 甲 脂 ， 藥物 鹵 代 烴 ， 生 物堿50%苯基 ；50%甲 基 硅酮OV1740280/300中 極 性藥 物 ， 鹵 族 化 合物 ， 農(nóng) 藥 ， 二 元醇聚 乙 二醇 -TPA改 性FFAP60220/240極 性 （酸 性）酸 ， 醇 ， 醛 ， 酮丙 烯 酸 脂 ， 腈 類等聚 乙 二醇 二萬PEG-20M80220極 性游 離 酸，醇，醚，基 油 ， 溶 劑 ， 二元 醇Al2O3/KClAl2O3320C1C4， 烴分 子 篩分 子 篩320惰 性 氣 體 ， 氦 ，氫 ， 氬 ， 氧 ， 氪等 氣 體氣相色譜分析方法介紹氣相

26、色譜柱的選擇2填充色譜柱的尺寸選擇內(nèi)徑2長度2M是最常用的尺寸，一般用于分離10個組份以下的樣品。1M長度的次之，一般用于分離4個組份的樣品。在特殊用途上有采用3M或4M的，但超過4M的很少應(yīng)用。內(nèi)徑3的填充柱應(yīng)用越來越少，只有在應(yīng)用玻璃柱時使用這種內(nèi)徑。填充色譜柱管的材料選擇絕大部分的應(yīng)用場合都使用不銹鋼管材料，對于有反應(yīng)性易分解或具有腐蝕性的樣品可使用玻璃或聚四氟乙烯管材料。填充色譜柱載體（擔(dān)體）的選擇當(dāng)固定液含量大于5%，可選用硅藻土型的白色或紅色載體；當(dāng)固定液含量小于5%，應(yīng)選用處理過的載體；對高沸點的樣品應(yīng)選用玻璃微球載體；對于強腐蝕性樣品，可選用氟載體。粒度范圍，一般常用80100

27、目，高效柱可用100120目。氣相色譜分析方法介紹氣相色譜柱的選擇3毛細管柱的尺寸選擇內(nèi)徑選擇：柱效率與半徑平方成反比，半徑越小柱效越高，但半徑越小使用難度越大，如要求儀器的靈敏度高，時間常數(shù)小，死體積小以及柱前壓大。一般常用內(nèi)徑0.25m/m,0.32m/m,0.53m/m。長度選擇：柱越長，總柱效越高，只有當(dāng)分析樣品十分復(fù)雜時才需要選擇長柱（50M以上），對于含4050組份的不太復(fù)雜的樣品，用20M左右的長度已能滿足分離要求，柱越長，分析時間也越長。另外柱長增加4倍，樣品的分離度才增加1倍，所以首先應(yīng)選擇合適的固定液，其次才是增加長度。液膜厚度選擇：選擇液膜厚度與選擇柱長一樣重要，恰當(dāng)?shù)哪?/p>

28、厚度可使感興趣的組份分離得更好。厚液膜柱適用于揮發(fā)性大的輕組份，使組份在柱內(nèi)滯留時間長，得到較好的分離，厚液膜還具有較高的負荷量。揮發(fā)性低的重組份樣品應(yīng)選用薄液膜柱，這樣可使用較低柱溫將組份從柱中趕出，減少柱流失延長柱壽命。標(biāo)準(zhǔn)液膜厚度：0.25m/m 0.33um; 0.32m/m 0.5um; 0.53m/m 1um。氣相色譜分析方法介紹各項分析參數(shù)的選擇（填充柱）載氣種類的選擇：經(jīng)常使用的載氣為氮氣、氫氣和氦氣。其中氦氣是最好的選擇，但價格較高，有些地方購買有困難。所以在我國最常用的GC載氣是氮氣，氫氣一般在使用TCD時為提高靈敏度而使用，在使用毛細管柱和ECD時需要高純度氮氣（99.9

29、99%）。載氣流量的選擇：使用氫氣作載氣線速度在1520cm/s，使用氮氣作載氣線速度在1012cm/s。柱溫的選擇：使用13%濃度固定液柱子，分析沸點在300400度的樣品，柱溫可定在200250度左右。使用510%濃度固定液柱子，分析沸點在200300度的樣品，柱溫可定在150200度左右。使用1015%濃度固定液柱子，分析沸點在100200度的樣品，柱穩(wěn)可定在樣品平均沸點的2/3左右。使用1520%濃度固定液柱子，分析氣體、氣態(tài)烴樣品，柱溫可定在室溫或50度左右。對于寬沸程的混合樣品使用柱溫程序升溫方法進行分析。檢測器、進樣器溫度的選擇：檢測器、進樣器溫度一般比柱溫高2050度，但是FI

30、D、FPD、NPD的溫度最低不得低于100度，以防止檢測器積水。氣相色譜分析方法介紹各項分析參數(shù)的選擇（毛細管柱）載氣種類的選擇：經(jīng)常使用的載氣為氮氣、氫氣和氦氣。其中氦氣是最好的選擇，但價格較高，有些地方購買有困難。所以在我國最常用的GC載氣是氮氣，氫氣一般在使用TCD時為提高靈敏度而使用，在使用毛細管柱和ECD時需要高純度氮氣（99.999%）。載氣流量的選擇：使用氫氣作載氣線速度在40cm/s，使用氮氣作載氣線速度在20cm/s，但在毛細管分析中需根據(jù)具體分析的結(jié)果仔細調(diào)整流量。分流比的選擇：由于毛細管柱的柱容量小，所以在使用時必須在進樣器上進行分流，尤其對0.32mm以下口徑的柱必須分

31、流。分流比根據(jù)樣品的濃度進行選擇，濃度較低的選用較小的分流比，濃度較高的選用較大的分流比一般常用100：1200：1的分流比。尾吹流量的選擇：由于柱直徑細，載氣的流量低，所以載氣在進入檢測器時必須加入一股推力，這就是尾吹氣。一般尾吹流量在20ml30ml之間。柱溫的選擇：柱溫選擇主要取決于樣品的性質(zhì)，分析氣態(tài)物質(zhì)時用50度以下，對于沸點在300度以下的物質(zhì)用150度左右，對于沸點大于300度的物質(zhì)，柱溫用200度左右。最佳的溫度是根據(jù)實驗的結(jié)果來確定。寬沸程的樣品使用程序升溫。檢測器、進樣器溫度的選擇同填充柱。氣相色譜分析方法介紹定性分析定性分析：定性分析是GC的弱項，一般有以下幾種方法1.利

32、用已知物對照定性。（使用得較為廣泛）2.利用文獻保留數(shù)據(jù)定性。（需要有大量的文獻資料庫）3.利用化學(xué)反應(yīng)定性。（比較麻煩，一般要進行樣品的前處理）4.利用其它儀器分析結(jié)合定性。（需配備多種儀器，投資大，運行成本高）5.利用檢測器定性。（最簡便易行，但定性的范圍較窄）定量分析：定量分析是GC的強項，一般采用以下三種方法1.峰面積歸一法：如果被分析樣品的組份是同系物，校正因子相近可直接用峰面積求出組份的百分含量。如果被分析樣品的組份不是同系物，則要知道每種組份的相對校正因子。優(yōu)點：不必準(zhǔn)確知道進樣量，操作條件略為變動對結(jié)果影響較小，計算方便，適合于多組份的工廠例行分析。2.內(nèi)標(biāo)法：當(dāng)色譜柱不能使所

33、有組份都流出，或檢測器不是對所有組份都有信號，以及在定量分析中只要求測定某一個或某幾個組份，其他組份因含量太低或太高而難以測定時，可用內(nèi)標(biāo)法。在一定量的樣品中加入一定量某純物質(zhì)作內(nèi)標(biāo)。選用的內(nèi)標(biāo)物是樣品中不存在的物質(zhì)，并能與樣品中各組份在色譜柱上分離，必須與樣品中各組份不起化學(xué)反應(yīng)。內(nèi)標(biāo)法定量準(zhǔn)確度高，但每次分析需稱樣配樣，操作比較麻煩。3.外標(biāo)法：不論樣品中的所有的組份是否全部出峰，均可采用外標(biāo)法對出峰組份做定量分析。就定量參比物而言，外標(biāo)法是最為準(zhǔn)確的方法，因為是同質(zhì)組份進行比較；然而由于檢測器的響應(yīng)性能、工作溫度和載氣流速等GC條件很難絕對穩(wěn)定，而且進樣量也很難完全相同，因此外標(biāo)法容易出

34、現(xiàn)較大的誤差。氣相色譜分析方法介紹定量分析氣相色譜儀的安裝使用儀器的環(huán)境放置GC的房間面積應(yīng)不小于20m2，具備空調(diào)。放置儀器的桌子應(yīng)結(jié)實、穩(wěn)固，最好是水泥臺。儀器使用的電源的總功率不得小于5KW，并且是單獨走線。電源必須另外安排地線，這不但是儀器穩(wěn)定使用的問題，更是操作者人身安全的問題。如使用電源穩(wěn)壓器，注意穩(wěn)壓器輸出電壓的波形不能畸變，否則會影響溫度控制的穩(wěn)定性。如果使用ECD，注意廢氣的排放。氣相色譜儀的安裝儀器的氣源 氣相色譜儀用的氣體，不管是載氣還是檢測器的工作氣，它們的純度最好都大于99.99%，并且都要脫氧、脫水、去除微量有機物質(zhì)。對于電子捕獲檢測器，載氣的純度必須大于99.99

35、9%并且?guī)в忻撗豕?。如果有條件，載氣選用氦氣則是最理想的。 氣體的獲得第一種辦法：載氣用鋼瓶、氫氣用氫氣發(fā)生器、空氣用超凈空氣泵。第二種辦法：載氣、氫氣都用鋼瓶、空氣用超凈空氣泵。第三種辦法：載氣、氫氣和空氣都用鋼瓶。氣相色譜儀的安裝氣源的安裝 鋼瓶的安裝，主要是鋼瓶減壓閥的安裝，泄漏是關(guān)鍵。怎樣知道減壓閥是否安裝好了？減壓閥裝好后，不要打開減壓閥上的小閥（小的輸出壓力調(diào)節(jié)）而打開鋼瓶的開關(guān)，此時減壓閥上的大表就會有顯示，這個壓力是鋼瓶內(nèi)的壓力，待表上顯示壓力穩(wěn)定，再關(guān)緊鋼瓶開關(guān)，此時顯示壓力應(yīng)穩(wěn)定不動，并應(yīng)保持半小時以上。如符合這種情況，則減壓閥安裝合格。否則不是減壓閥沒有裝好，就是減壓閥本

36、身的質(zhì)量有問題。另外一個需要注意的問題是氫氣瓶上和氫氣減壓閥上的絲扣都是反牙的，不要硬擰。氣相色譜儀使用中的問題A.色譜柱是否與進樣口和檢測器正確地連接B.進樣口是否漏更換進樣墊檢查進樣襯管是否損壞C.柱是否與進樣口連接？?D.FID點火了嗎？FID高壓靜電正常嗎？ E.柱中是否有載氣無峰或峰很小氣相色譜儀使用中的問題F.火點著了嗎?用一個玻璃片放在 FID 出口-有水蒸汽冷凝檢測儀器的輸出值- 數(shù)值是否大于 0.0？觀察色譜數(shù)據(jù)工作站或積分儀的輸出信號有無變化G.柱中是否有載氣?n拆開柱到檢測器一端 n用流量計（或皂沫流量計）測量有流量H.綜合n已點火n柱出口有流量n檢測器噴嘴可能被堵塞I.

37、檢查FID組件 （注意請記錄零件的安裝順序）n檢查噴嘴本身 -被石墨碎屑堵塞（拆下柱子時，石墨墊的外型有變化）J.用舊的進樣針清除堵塞物K.重新安裝FID組件L.再次進樣氣相色譜儀使用中的問題基線不好的問題1.檢查氣源的純度 解決：更換氣源；加裝氣體凈化2.檢查氣路系統(tǒng)是否被污染 解決：清洗被污染處氣相色譜儀使用中的問題l柱過載減少進樣量或?qū)悠废♂?0倍稀釋樣品可以得到較好的結(jié)果l試一下較厚液膜的其他色譜柱前面介紹的所有內(nèi)容均適用前伸峰和拖尾峰均說明是非線形的分配即色譜柱與樣品不匹配使用不同選擇性的色譜柱可以解決這個問題峰型不好（拖尾）氣相色譜儀使用中的問題分析過程中基線位置突然變化偏離o

38、基線偏離或漂移o 基線偏離 不規(guī)律地升高或降低 在整個色譜過程中基線不規(guī)律地升高或降低o 偏離或漂移是由于下列原因產(chǎn)生的 溫度 流速o 確保在兩次進樣之間有足夠的平衡時間o 檢查體系是否有漏 主要檢查進樣口部分 柱前o前次色譜過程中的殘余的低揮發(fā)性流出物氣相色譜儀使用中的問題基線漂移漂移o 正確地使用高純度的載氣o 色譜柱老化o 色譜柱的最高使用溫度不能超過該柱所規(guī)定的最高溫度極限o 進樣口溫度與檢測器溫度要高于色譜柱的最高使用溫度氣相色譜儀使用中的問題基線噪音o色譜圖的基線噪音太高o進樣墊流失o密封墊的類型不對或使用時間過常，需要更換o新的密封墊在柱溫箱中老化過夜，以除去易揮發(fā)性化合物o密封

39、墊不能超過使用溫度 (350 )o襯管被污染o較臟的樣品每進樣1520次后，更換新的襯管o氣源可能被污染o選擇正確的在線氣體凈化器 (traps)o每使用四瓶氣體，至少要更換一次氣體凈化器o檢測器可能已被污染清洗檢測器o實驗室是否有異常的氣體噪音氣相色譜儀使用中的問題流失由柱外產(chǎn)生的雜峰色譜柱： HP 5 30mx0.25mmx0.25um柱溫： 80 25 /min 160 ，160 3 /min(4) 320 ， 320 20/min(4) 325 進樣： 分流比 100:1; 1ul of 100ng/ul檢測器： FID4 . 006 . 008 . 0010.0012.0014.00

40、16.0018.0020.00峰高大約相當(dāng)于 5 ppb of PAH(真正的雜質(zhì))636.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0050000100000150000200000250000300000350000400000450000500000Time-AbundanceTIC: PC241NG1.DHP 綠色的高級進樣墊P/N 5183-4594 ( 11 mm)320 325 氣相色譜儀使用中的問題進樣墊隔墊類型隔墊類型性性 能能高溫進樣墊適合與進樣口溫度在400以上使用（批檢）350 以上普通用途的高溫進樣墊長壽命的進樣墊，無需特殊保護 （ 可用于自動進樣器）經(jīng)濟型 比 BTO、高級