島津氣相色譜培訓(xùn)教程

1、 島津島津公司公司分析分析儀儀器公司器公司CHROMATOGRAM）GC GC 是什么是什么? ?數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器是什么成份和是什么成份和有多少量有多少量( (樣品樣品進(jìn)樣口進(jìn)樣口) )通過加熱通過加熱，使使每個(gè)成份被每個(gè)成份被汽化汽化。載氣將樣品送入色譜柱載氣將樣品送入色譜柱色譜柱將樣品中不同的成分分離開色譜柱將樣品中不同的成分分離開( (檢測器檢測器) )從從色譜柱色譜柱出來了的每個(gè)成份的出來了的每個(gè)成份的量按比例轉(zhuǎn)化成量按比例轉(zhuǎn)化成電信號。電信號。目標(biāo)：混合目標(biāo)：混合樣品樣品（氣體氣體或液體）或液體）氣體樣品氣體樣品液體液體樣品樣品GCGCl在在400400攝氏攝氏度度以下以下的溫度

2、的溫度可以汽化可以汽化( (變成氣體變成氣體) )的化合物的化合物l在汽化時(shí)不會(huì)在汽化時(shí)不會(huì)分解的化合物分解的化合物l在汽化時(shí)可以在汽化時(shí)可以分解分解成固定比例碎片的化合物成固定比例碎片的化合物 ( (熱熱裂解裂解 GC)GC) 即使即使符合符合上述的情況上述的情況還可能有難以分析的還可能有難以分析的化合物分析化合物分析 不可能或不可能或很很難由難由 GC GC 分析化合物的例子分析化合物的例子l分子分子量量小小也不能蒸發(fā)的化合物也不能蒸發(fā)的化合物( (例如例如: :無機(jī)的金屬、離子無機(jī)的金屬、離子, ,鹽鹽) )l活性強(qiáng)活性強(qiáng)或極端地不穩(wěn)定的的化合物或極端地不穩(wěn)定的的化合物( (例如例如:

3、:氫氟氫氟酸、酸、臭氧臭氧, ,氮氧化物氮氧化物) )l高吸附性的化合物高吸附性的化合物 ( (當(dāng)當(dāng)化合物化合物含有羧基、羥含有羧基、羥基基、氨基氨基、硫、硫等等因?yàn)槲胶偷鹊纫驗(yàn)槲胶突疃然疃缺容^高比較高, ,在分析在分析要注意要注意。) )l難以獲得標(biāo)難以獲得標(biāo)準(zhǔn)樣準(zhǔn)樣的化合物的化合物( (得到峰后得到峰后難難以做定以做定性和性和定量定量分析分析) ) 可以在氣相色譜分析的化合物可以在氣相色譜分析的化合物時(shí)間時(shí)間檢測檢測器器色色譜譜柱柱樣樣品品注入口注入口樣樣品注入品注入A AB BA AB B | | 一一B BB B | | B BA A | | 一一B B | | B BA A |

4、| 一一B B | | B B峰峰 A峰峰 B色譜的工作原理色譜的工作原理 Chromatography（色譜法）（色譜法） Method for Separation （分離的方法）（分離的方法） Chromatograph（色譜儀）（色譜儀）Instrument for Chromatography （色譜儀器）（色譜儀器） Chromatogram（色譜圖）（色譜圖）Data of Chromatography（色譜結(jié)果）（色譜結(jié)果）Chromato. . . ?（ （色譜是什么色譜是什么?） ）色色 譜譜CHROMATOGRAM峰峰基基線線樣樣品注入品注入的的時(shí)間時(shí)間保留保留時(shí)間時(shí)間4

5、.014 min5.180 min色色 譜譜(Chromatogram)正常正常峰形峰形是是對對稱的稱的正正態(tài)態(tài)分布曲分布曲線線。 。拖尾峰前延峰當(dāng)組份被玻璃襯管或色譜柱吸附的時(shí)候。當(dāng)組份被玻璃襯管或色譜柱吸附的時(shí)候。當(dāng)極性成分在非極性固定液的色譜柱內(nèi)分析的時(shí)當(dāng)極性成分在非極性固定液的色譜柱內(nèi)分析的時(shí), ,也也可能出現(xiàn)可能出現(xiàn)當(dāng)當(dāng)色譜柱色譜柱與樣品成份一起與樣品成份一起過過載載當(dāng)當(dāng)柱箱柱箱溫度太低溫度太低當(dāng)當(dāng)進(jìn)樣口進(jìn)樣口的溫度的溫度太太低時(shí)候，有時(shí)低時(shí)候，有時(shí)也會(huì)也會(huì)發(fā)生。發(fā)生。不良峰形不良峰形尖峰寬峰峰峰寬寬(Peak Width)(Peak Width) 毛細(xì)管毛細(xì)管柱柱：在在分析分析時(shí)峰

6、形時(shí)峰形幾乎幾乎都是尖峰都是尖峰填充柱填充柱：在等溫分析：在等溫分析時(shí)越先出的峰，峰時(shí)越先出的峰，峰形越尖形越尖銳銳填充柱填充柱：在等溫分析：在等溫分析時(shí)越晚出的峰，時(shí)越晚出的峰，峰形越寬峰形越寬日本藥典 “ 乙醇中揮發(fā)性的污染物測試、程序和裝置” 標(biāo)準(zhǔn)分析漂移（Drift）在在程序升溫程序升溫分析分析時(shí)時(shí)，柱子固定液流失柱子固定液流失增加，增加，造成造成基線上升?；€上升?；€基線漂移漂移一個(gè)樣品一個(gè)樣品入入之后到一個(gè)成份之后到一個(gè)成份到達(dá)檢測器的時(shí)間到達(dá)檢測器的時(shí)間 ( (保留時(shí)間保留時(shí)間) )多長多長? ? : :定性分析定性分析QualitativeQualitativeAnalysi

7、sAnalysis組份的峰面積或峰的高度組份的峰面積或峰的高度多少多少? ? : :定量分析定量分析QuantitativeQuantitativeAnalysisAnalysis一個(gè)分析結(jié)果有何意義?？ | ？ | ？ ？ | ？當(dāng)分析條件相同時(shí)，相同的成份在相同的時(shí)間出峰。當(dāng)分析條件相同時(shí)，相同的成份在相同的時(shí)間出峰。 （保留時(shí)間相同）定定性分析性分析樣品注入樣品注入標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)樣品( (成份成份 A A 和和 B B 的混合的混合物物) )未知樣品未知樣品成份成份 A A成份成份 B B因?yàn)橐驗(yàn)楸Ａ舯Ａ魰r(shí)間是唯一的時(shí)間是唯一的定性定性數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)，分析時(shí)分析時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的樣品在標(biāo)準(zhǔn)的樣品在 GC

8、 GC 為性質(zhì)上的分析被需要。為性質(zhì)上的分析被需要。 ( (基本上基本上) )成份的成份的峰面積峰面積( (高度高度) ) 與到達(dá)與到達(dá)檢測器檢測器的成份的量成的成份的量成正例正例。 ( (在在 FPD FPD 的的 S S 模態(tài)，它與成份的量的模態(tài)，它與成份的量的平平方成方成正比正比) )定定量分析量分析(Quantitative Analysis)(Quantitative Analysis) 標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)樣品是定量分析所必是定量分析所必需需的的。標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)樣品1uL1uL ( (成份成份 A 100ppmA 100ppm) )成份成份 A A未知的樣品未知的樣品 1 uL1 uL成份成

9、份 A A峰面積峰面積：700700峰面積峰面積：10001000100100Conc.Conc.(ppm(ppm) )10001000峰面積峰面積7007007070GC 的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)流流量量控制器控制器進(jìn)樣進(jìn)樣口口檢測檢測器器柱溫箱柱溫箱柱柱氣體氣體鋼鋼瓶瓶電信號 數(shù)據(jù)處理GC 的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)載氣（載氣（Carrier GasCarrier Gas） 通常用通常用氦氣（氦氣（HeHe）和和氮?dú)猓ǖ獨(dú)猓∟ N2 2） 。 ( (在在使用使用毛毛細(xì)管柱作分析的細(xì)管柱作分析的情況情況時(shí)下時(shí)下，使用使用氦氦氣作載氣氣作載氣是是比較理想的比較理想的) )氣體的純度最好高于氣體的純度最好高于 99.99

10、9%99.999%檢測器用氣檢測器用氣TCD . No need TCD . No need FID . HFID . H2 2, ,空氣空氣ECD ECD . N. N2 2( (在在使用填充柱的使用填充柱的情況情況下下，載氣當(dāng)然，載氣當(dāng)然使用氮?dú)馐褂玫獨(dú)?，在使用毛細(xì)柱的情況下氮?dú)獗挥?，在使用毛?xì)柱的情況下氮?dú)獗挥米鑫泊禋猓┳鑫泊禋猓〧TDFTD . H . H2 2, Air, AirFPDFPD . H . H2 2, Air, AirSIDSID . Air . Air載氣載氣和和檢測器用氣檢測器用氣載氣載氣控制方控制方式式檢測器檢測器的溫度的溫度檢測器的溫度總是比柱的溫度高。檢測器

11、的溫度總是比柱的溫度高。 ( (通常比柱箱的程序升溫的最終溫度高通常比柱箱的程序升溫的最終溫度高 20-30 20-30 ) ) 進(jìn)樣口進(jìn)樣口的溫度的溫度進(jìn)樣口被設(shè)定在足夠一個(gè)樣品中成份能被汽化的溫度。進(jìn)樣口被設(shè)定在足夠一個(gè)樣品中成份能被汽化的溫度。 ( (它不需要它不需要特別特別高高的的溫度溫度) )雖然進(jìn)樣口設(shè)定的溫度通常與檢測器相同，但當(dāng)樣品易分解時(shí)會(huì)設(shè)的雖然進(jìn)樣口設(shè)定的溫度通常與檢測器相同，但當(dāng)樣品易分解時(shí)會(huì)設(shè)的低一些。低一些。進(jìn)樣口進(jìn)樣口和和檢測器檢測器的溫度的溫度柱上進(jìn)樣方式（正裝）柱上進(jìn)樣方式（正裝）玻璃玻璃襯管襯管( (如果如果被被非揮發(fā)性的成份非揮發(fā)性的成份污染污染時(shí)時(shí)可交換

12、可交換) )進(jìn)樣口側(cè)進(jìn)樣口側(cè)進(jìn)樣口側(cè)進(jìn)樣口側(cè)檢測器側(cè)檢測器側(cè)檢測器側(cè)檢測器側(cè)玻璃玻璃柱柱樣品注入方法樣品注入方法玻璃玻璃襯管方式（反裝）襯管方式（反裝）氣相色譜柱氣相色譜柱氣相色譜柱氣相色譜柱填料填料管管填充柱填充柱(Packed Column)(Packed Column)融熔石英融熔石英固定液固定液毛細(xì)管毛細(xì)管柱柱(Capillary Column)(Capillary Column) l內(nèi)徑內(nèi)徑(I.D.)(I.D.)2-4 2-4 毫米毫米l長度長度 0.5-5 0.5-5 米米(2 (2 米最常用米最常用) )l填料填料 涂覆有涂覆有0.5-25%0.5-25%固定固定液液的擔(dān)體的擔(dān)

13、體l固定液固定液 理論塔板理論塔板數(shù)數(shù)一般都很小一般都很小l內(nèi)徑（內(nèi)徑（I.D.I.D.） 0.10.1，0.250.25，0.320.32，0.53 0.53 毫米毫米l長度長度 5-100 m(5-100 m(30 m30 m最常用最常用) )l材質(zhì)材質(zhì)融熔石英融熔石英l固定液固定液理論塔板理論塔板數(shù)數(shù)一般都較大一般都較大氣相色譜氣相色譜柱柱多孔層開口柱多孔層開口柱PLOTPLOT( (多孔高分子小球多孔高分子小球 / /氧氧化鋁等化鋁等) )管壁涂漬開口柱管壁涂漬開口柱 WCOTWCOT 或化學(xué)鍵或化學(xué)鍵合合填充填充柱柱毛細(xì)管柱毛細(xì)管柱硅藻土硅藻土( (擔(dān)體擔(dān)體) )固定液固定液不銹鋼不

14、銹鋼或玻璃或玻璃融融熔石英熔石英或不銹鋼或不銹鋼固定液固定液擔(dān)體擔(dān)體Partition MaterialsPartition Materials在擔(dān)體上涂覆固定液在擔(dān)體上涂覆固定液固定相固定相：液體液體主要用于分析液體樣品主要用于分析液體樣品固定固定液液固體固體吸附材料吸附材料 ( (吸附劑吸附劑) )沒有涂覆固定液沒有涂覆固定液固定相固定相 ： 固體固體 主要用于分析氣體樣品主要用于分析氣體樣品 。( (硅膠、活性碳、分子篩、活性氧化鋁硅膠、活性碳、分子篩、活性氧化鋁, , 還有還有多孔高分子小球多孔高分子小球) ) 填料填料的的種類種類OV-1 10% ChromosorbOV-1 10%

15、 Chromosorb-W (AW-DMCS) -W (AW-DMCS) 60/80 2m 60/80 2m * * 2.6mm I.D. 2.6mm I.D. 固定液的種類固定液的種類固定液的濃度固定液的濃度擔(dān)體的類型擔(dān)體的類型擔(dān)體的擔(dān)體的處理方法處理方法目數(shù)目數(shù)( (擔(dān)體擔(dān)體的顆的顆粒粒大小大小) )擔(dān)體擔(dān)體固定固定液液色譜柱的色譜柱的長度長度色譜柱的色譜柱的I.D. I.D. （內(nèi)徑）（內(nèi)徑）填充柱填充柱的名字的意義的名字的意義CHCH3 3 OHOHCHCH3 3 - CH - CH2 2 - CH - CH2 2 - CH - CH2 2 - CH - CH2 2 - CH - CH

16、3 3Methanol | Methanol | 甲醇甲醇Hexane | Hexane | 正已烷正已烷電子分配電子分配+ +- -極化極化 = = 極極性性化合物化合物CH2 - O - CH2 - CH2 - CNCH2 - O - CH2 - CH2 - CNCH - O - CH2 - CH2 - CNCH - O - CH2 - CH2 - CNCH2 - O - CH2 - CH2 - CNCH2 - O - CH2 - CH2 - CN- Si - O - Si - O - - Si - O - Si - O - Si -Si -CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3

17、CH3CH3CH3CH3TCEP (1,2,3Tris(2-TCEP (1,2,3Tris(2-Cyanoethoxy)Propane)Cyanoethoxy)Propane)SE-30 (methyl Silicone SE-30 (methyl Silicone polymer) polymer) + +- - 無無極化極化 = = 非非極性極性化合物化合物固定液固定液目標(biāo)化合物目標(biāo)化合物化合物的極化合物的極性性1) Heptane1) Heptane2)2)TolueneToluene3)3)Methyl Isobutyl Methyl Isobutyl KetoneKetone（MiB

18、KMiBK) )4)4)n-Butanoln-ButanolCHCH3 3-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH3 3CHCH3 3CHCH3 3-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-OH-OHCHCH3 3- C - C -CH- C - C -CH3 3CHCH3 3CHCH3 3O OSE-30SE-30TCPTCPPEG-20MPEG-20MTCEPTCEP4)4)4) 4) + + 3)3)4)4)4)4)1)1)1)1)1)1)1)1)3)3)3)3)3)3)2)2)2)2)2)2)2)2)不同固定液

19、的極性不同固定液的極性擔(dān)體擔(dān)體固定固定液液涂覆在擔(dān)體上的涂覆在擔(dān)體上的固定液固定液重重量量百分比濃度百分比濃度低低濃度濃度大約大約 0.5-2% 0.5-2%( (用于分析高沸點(diǎn)化合物用于分析高沸點(diǎn)化合物) )中等濃度中等濃度 大約大約 5-10%5-10%（最常用最常用）高濃度高濃度 大約大約 20-25%20-25% ( (用于分析低沸點(diǎn)化合物用于分析低沸點(diǎn)化合物) )固定液固定液的濃度的濃度硅硅藻藻土擔(dān)體（土擔(dān)體（Diatomaceous SupportDiatomaceous Support） 白色的白色的是最常是最常用用的的 褐色的褐色的幾乎幾乎能能涂覆所有固定液涂覆所有固定液其他其

20、他擔(dān)體擔(dān)體 對苯二酸對苯二酸(TPA)(TPA)擔(dān)體擔(dān)體極極性性物質(zhì)很少物質(zhì)很少吸附。吸附。( (水，酒精水，酒精, , 和酸和酸) ) 氟樹脂氟樹脂擔(dān)體擔(dān)體 雖然雖然 表面惰性, 但固定液也很難固定。擔(dān)體（擔(dān)體（SupportSupport） 酸洗酸洗 (AW)(AW)這種處理可以去除擔(dān)體中的金屬或細(xì)小粉末這種處理可以去除擔(dān)體中的金屬或細(xì)小粉末硅烷化硅烷化 (DMCS)(DMCS) Si Si O O Si Si OHOHOHOH+ + | | + +SiSiClClClClCH3CH3CH3CH3 Si Si O O Si Si O OO OSiSiCH3CH3CH3CH3易易吸附的位置吸

21、附的位置DMCSDMCS硅硅藻藻土土擔(dān)體的表面擔(dān)體的表面堿處理堿處理 (KOH)(KOH)表層被處理成堿性。用于分析堿性化合物。表層被處理成堿性。用于分析堿性化合物。磷酸處理磷酸處理(H(H3 3POPO4 4) )表層被處理成酸性。用于分析酸性化合物表層被處理成酸性。用于分析酸性化合物擔(dān)體的擔(dān)體的處理處理60目目的的篩篩子子(相當(dāng)于英相當(dāng)于英 寸寸有有 個(gè)個(gè)網(wǎng)孔網(wǎng)孔)80 目的目的篩篩子子( (相當(dāng)于英相當(dāng)于英 寸寸有有 個(gè)個(gè)網(wǎng)孔網(wǎng)孔) )100 目目的的篩篩子子( (相當(dāng)于英相當(dāng)于英 寸寸有有 個(gè)個(gè)網(wǎng)孔網(wǎng)孔) )60/80 目目的粒子的粒子80/100 目目的粒子的粒子(250 um-31

22、0um) 比比 60/80細(xì)細(xì). 目數(shù)目數(shù) (填料填料的粒子大小的粒子大小)7G7G 2.6 - 2.12.6 - 2.1玻璃玻璃柱柱的標(biāo)的標(biāo)記的意義記的意義Column LengthColumn Length柱的柱的長度長度 2.1 m2.1 m（0.5 m- 6.1 m0.5 m- 6.1 m）Column I.D.Column I.D.柱的內(nèi)徑柱的內(nèi)徑2.6 mm2.6 mm有兩種類型 2.6mm 和 3.2mm.(這兩種類型 玻璃襯管是不同) 適用于適用于GC-7A/9A/12A/14A/14B/15A/16A GC-7A/9A/12A/14A/14B/15A/16A 柱柱尺寸尺寸玻璃

23、玻璃柱柱 ( (硬硬玻璃玻璃) )它幾乎它幾乎可用于可用于所有的分析。所有的分析。惰性但易碎惰性但易碎不銹鋼不銹鋼柱柱 (SUS)(SUS)它作為無活性無機(jī)氣體和碳?xì)浠衔锏鹊鹊姆治鏊鳛闊o活性無機(jī)氣體和碳?xì)浠衔锏鹊鹊姆治?結(jié)實(shí)結(jié)實(shí)，但但分析成份容易在表面上分解分析成份容易在表面上分解或或吸附。吸附。柱安裝容易柱安裝容易. .特氟瓏特氟瓏( (FluororesinFluororesin) )柱柱它可以分析酸性成份或痕量的硫化物。它是惰性的但耐溫低柱柱的材的材質(zhì)質(zhì) ( (管管) )C15 C15 | | C15C15C18 C18 | | C18C18C12 C12 | | C12C12C1

24、5 C15 | | C15C15C18 C18 | | C18C18C12 C12 | | C12C12C23 C23 | | C23C23C15 C15 | | C15C15C18 C18 | | C18C18C12 C12 | | C12C12C23 C23 | | C23C23170170等等溫分析溫分析C12-C15 C12-C15 分離分離的的比較好。比較好。高沸點(diǎn)高沸點(diǎn)化合物出峰晚化合物出峰晚和和峰較峰較寬。寬。230230等等溫分析溫分析高沸點(diǎn)高沸點(diǎn)化合物出峰會(huì)化合物出峰會(huì)比較早。比較早。 The separation of C12-The separation of C12-C

25、15 is poor.C15 is poor.C12-C15 C12-C15 分離的比較差分離的比較差。100 100 -10 -10 /min-280 /min-280 程序升溫分析程序升溫分析 正構(gòu)烷烴出峰間隔正構(gòu)烷烴出峰間隔相等的相等的低沸點(diǎn)的化合物的分離度較好高沸點(diǎn)低沸點(diǎn)的化合物的分離度較好高沸點(diǎn)的化合物出峰也較早的化合物出峰也較早柱溫與分離柱溫與分離的關(guān)系的關(guān)系Isothermal Analysis | 等溫分析等溫分析同系物同系物, ,按按碳數(shù)碳數(shù)從小到大的從小到大的順順序出峰序出峰正構(gòu)醇正構(gòu)醇的混合的混合物物在等溫分析在等溫分析時(shí)時(shí)，通常，通常出峰早的化合物峰形出峰早的化合物峰形

26、較較尖尖銳銳， ，通常通常出峰晚的化合物峰形出峰晚的化合物峰形較寬較寬乙乙酸酯酸酯類類混合混合物物甲醇甲醇乙醇乙醇正丙醇正丙醇正丁醇正丁醇乙酸乙酸甲甲酯酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸正丙酯乙酸正丙酯碳數(shù)碳數(shù)1保保留留時(shí)間時(shí)間的的對對數(shù)數(shù)234乙乙酸酯酸酯類類混合混合物物正構(gòu)醇正構(gòu)醇的混合的混合物物同系物同系物的的碳碳數(shù)數(shù) ( ( 沸沸點(diǎn)點(diǎn)) ) 和保和保留留時(shí)間時(shí)間的的對對數(shù)數(shù)之之間間大致成的大致成的線線性性關(guān)系。關(guān)系。程序升溫分析程序升溫分析同系物同系物中中碳數(shù)的較小碳數(shù)的較小先出峰先出峰正構(gòu)醇正構(gòu)醇的混合的混合物物乙乙酸酯酸酯類類混合混合物物乙酸乙酸甲甲酯酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸正丙酯乙酸正丙酯含含

27、碳數(shù)碳數(shù)1 1保留時(shí)間保留時(shí)間2 23 34 4乙乙酸酯酸酯類類混合混合物物正構(gòu)醇正構(gòu)醇的混合的混合物物同系物同系物的的碳碳數(shù)數(shù) ( ( 沸沸點(diǎn)點(diǎn)) ) 和保和保留留時(shí)時(shí)間之間間之間大致成的線性大致成的線性關(guān)系。關(guān)系。 ( (出出峰時(shí)間間隔幾乎相等峰時(shí)間間隔幾乎相等) )甲醇甲醇乙醇乙醇正丙醇正丙醇正丁醇正丁醇檢檢 測測 器器Detectors | 檢測檢測器器最小可最小可檢檢量是量是標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)物準(zhǔn)物質(zhì)測質(zhì)測定的，會(huì)隨著分析的化合物不同而定的，會(huì)隨著分析的化合物不同而變變化化 。 。單位（重量單位（重量體積）體積）質(zhì)質(zhì)量單位量單位m mg g= = 1010-3-3g g ugug= =1010-

28、6-6g g ngng= 10= 10-9-9g g pgpg= 10= 10-12-12g g fgfg= 10= 10-15-15g g 體積單位體積單位mLmL= =1010-3-3L L uLuL= =1010-6-6L L nLnL= =1010-9-9L L當(dāng)比重是當(dāng)比重是 1 1 1mL1mL= =1g1g1uL1uL= =1mg1mg1nL1nL= =1ug1ug單位單位( (轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化) )單位的單位的關(guān)系關(guān)系% %=10=10-2-2（百分之一）百分之一） ppmppm =10=10-6-6（百萬分之一）（百萬分之一） ppbppb =10=10-9-9（十億分之一）十億分之

29、一） pptppt =10=10-12-12 （萬億分之一）（萬億分之一） 1ppm | 1ppm | 百萬分之一百萬分之一樣品為液體時(shí)樣品為液體時(shí) 1ug / g = 1 ppm (w/w)1ug / g = 1 ppm (w/w)1nL / mL = 1 ppm (v/v) 1nL / mL = 1 ppm (v/v) 1ug / mL1ug / mL 不等于不等于 1 ppm 1 ppm (w/v(w/v)樣品為氣體時(shí)樣品為氣體時(shí)1uL /L = 1 ppm (v/v1uL /L = 1 ppm (v/v) )( (同樣條件下的體積同樣條件下的體積) )目標(biāo)成份的目標(biāo)成份的峰峰高高 (1

30、0 pg)(10 pg)S = 16000S = 16000噪音噪音的的高度高度N=5200N=5200S/N = 16000 / 5200S/N = 16000 / 5200= 3.1 = 3.1 在在左圖中的峰左圖中的峰, 10 pg , 10 pg 的樣品信噪比（的樣品信噪比（S/ S/ N N） 為為 3.13.1計(jì)算當(dāng)計(jì)算當(dāng) S/ N= 2S/ N= 2時(shí)時(shí), , 樣品的量樣品的量5200 / 16000 x 10(pg) x 2 = 6.5(pg)5200 / 16000 x 10(pg) x 2 = 6.5(pg)該化合物檢測限（該化合物檢測限（S/N= 2) S/N= 2) 為

31、為6.5pg.6.5pg.最小可最小可檢限檢限 （檢測極限檢測極限) ) 通常通常, ,信噪比（信噪比（S/NS/N） =2-3=2-3最小可最小可定量限定量限 通常通常, ,信噪比（信噪比（S/NS/N） =10-20=10-20最小可最小可檢限檢限和和最小定最小定量量限限目標(biāo)成份的目標(biāo)成份的峰峰高高 (10 (10 pg)pg)S = 16000S = 16000噪音高度噪音高度N=5200N=52005200 / 16000 x 10(pg) / 4(sec) x 2 = 5200 / 16000 x 10(pg) / 4(sec) x 2 = 1.6(pg/sec) 1.6(pg/se

32、c) 這個(gè)化合物的每秒這個(gè)化合物的每秒最小可最小可檢測檢測量量 ( (假假設(shè)設(shè) S/N=2) S/N=2) 為為1.6 pg/sec1.6 pg/sec而當(dāng)檢測器對特定元素響應(yīng)時(shí)如而當(dāng)檢測器對特定元素響應(yīng)時(shí)如 FID(C) FID(C) 、 FTD(N FTD(N 或者或者 P) P) 和和 FPD(S FPD(S 或者或者 P P 或者或者 SnSn) ) 它它以每秒能響應(yīng)的該元素的量來表達(dá)。以每秒能響應(yīng)的該元素的量來表達(dá)。 舉例來說，舉例來說，假設(shè)左側(cè)的峰是假設(shè)左側(cè)的峰是 磷酸三丁酯磷酸三丁酯 (C(C4 4H H9 9) )3 3POPO4 4 (MW:266) (MW:266) ，而且

33、檢測器是，而且檢測器是 FPD, (P FPD, (P 的的 AW:31)AW:31)1.6 (pg/sec) x 31 / 266 = 0.19 pgP1.6 (pg/sec) x 31 / 266 = 0.19 pgP/sec/sec則則FPDFPD使用磷酸三丁酯（使用磷酸三丁酯（S/N=2S/N=2時(shí)）來測試磷元時(shí)）來測試磷元素時(shí)檢測器的最小可檢量為素時(shí)檢測器的最小可檢量為0.19 pgP0.19 pgP/sec./sec.因?yàn)槌煞莸囊驗(yàn)槌煞莸牧浚娣e）一樣時(shí)，峰的量（面積）一樣時(shí)，峰的高度高度會(huì)隨著峰寬度變化而變化會(huì)隨著峰寬度變化而變化，檢測器的最小，檢測器的最小檢檢量量以樣品出峰在以

34、樣品出峰在 S/N =2S/N =2時(shí)每秒化合物的量來時(shí)每秒化合物的量來表示表示。半峰寬半峰寬W1/2 = 4(sec) W1/2 = 4(sec) 檢測器的檢測器的最小可最小可檢量檢量 （MDQ)MDQ)TCD(TCD(熱導(dǎo)熱導(dǎo)檢測器檢測器) )可以用來檢測可以用來檢測除了除了載氣載氣以外以外的幾乎的幾乎所有化合物所有化合物氦主要氦主要作為載氣來使用作為載氣來使用 ( (然而然而, , 當(dāng)分析氦和當(dāng)分析氦和氫氣時(shí)會(huì)使用氮?dú)夂蜌鍤庾鬏d氣氫氣時(shí)會(huì)使用氮?dú)夂蜌鍤庾鬏d氣) )熱導(dǎo)常數(shù)熱導(dǎo)常數(shù)（1010-6-6calcal/sec/seccmcm) )氦氦:408:408氫氣氫氣：547547（非常高

35、非常高） 氮氮:73:73氬氬:52:52氧氧:76:76水水:60 :60 乙烷乙烷:77:77甲醇甲醇:52:52丙酮丙酮:40:40氯仿氯仿:24:24. . 主要分析例子主要分析例子氣體分析氣體分析FIDFID檢測器無響應(yīng)的化合物，如水檢測器無響應(yīng)的化合物，如水, ,甲醛甲醛,甲甲酸酸分析邊分析邊柱柱出口出口參參考邊考邊柱柱出口出口A A | | 一一B B | | B BC C | | C CD D | | D D到到數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器直流直流電壓電壓加加在在 A A 和和 B B 之之間間， ，當(dāng)載氣流量固定時(shí)當(dāng)載氣流量固定時(shí), , 每根每根電熱絲保持一固定的溫度，電熱絲保持一固

36、定的溫度，C C和和D D之間有一個(gè)固定的電之間有一個(gè)固定的電壓。壓?；衔飶幕衔飶姆治鲞叿治鲞叺闹隹诹鞯闹隹诹鞒龀觥?電熱絲的溫度溫度電熱絲的溫度溫度上升（假設(shè)化合物的導(dǎo)熱系上升（假設(shè)化合物的導(dǎo)熱系數(shù)比載氣小數(shù)比載氣小) )阻值變化阻值變化 。 C C 和和 D D之間的電壓發(fā)生變之間的電壓發(fā)生變化化TCD(TCD(熱導(dǎo)熱導(dǎo)檢測器檢測器) )分析分析邊邊柱柱出口出口參參考邊考邊柱柱出口出口直流電壓直流電壓加加在在 A A 和和 B B 之間。之間。輸出信號輸出信號 ( (在在 C C 和和 D D 之間的電壓之間的電壓 ) )A A | | 一一B B | | B BC C | | C

37、 CD D | | D D到到數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器TCDTCD TCD TCD 僅使用毛細(xì)柱作測試僅使用毛細(xì)柱作測試FID(FID(火焰離子化火焰離子化檢測器檢測器) ) 對大多數(shù)的有機(jī)化合物（含碳）有響應(yīng)對大多數(shù)的有機(jī)化合物（含碳）有響應(yīng) 羰基或羧基中的碳是沒有響應(yīng)的羰基或羧基中的碳是沒有響應(yīng)的 (C=O). (C=O). (CO, CO (CO, CO2 2, HCHO, HCOOH, HCHO, HCOOH,等等) ) 主要應(yīng)用于有機(jī)化合物。主要應(yīng)用于有機(jī)化合物。HCHO(HCHO(甲醛甲醛) )無響應(yīng)無響應(yīng)CHCH3 3CHO(CHO(乙醛乙醛) )有響應(yīng)有響應(yīng)H - H - C C

38、- H - HO OC CH H3 3 - - C C - H - HO OFID(FID(火焰離子化檢測器火焰離子化檢測器氫火焰檢測器氫火焰檢測器) )空氣空氣氫氣氫氣 （+ + 補(bǔ)充氣（尾補(bǔ)充氣（尾吹氣吹氣）柱出口柱出口石英噴嘴石英噴嘴氫火焰氫火焰收集極收集極高電高電極極幾個(gè)幾個(gè)ppmppm的有機(jī)化合物在氫的有機(jī)化合物在氫火焰燃燒火焰燃燒變成下列變成下列的離子。的離子。CHCHCHO+ + e-CHO+ + e-氧化氧化(O)(O)當(dāng)離子被收集極收當(dāng)離子被收集極收集集時(shí)產(chǎn)生了時(shí)產(chǎn)生了電流電流到到數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器CNCNNO+ + CO + e-NO+ + CO + e-氧化氧化2(O)

39、2(O)FTD(FTD(火焰熱離火焰熱離子子檢測器檢測器) )NPD(NPD(氮磷檢測器氮磷檢測器) )本檢測器本檢測器對有機(jī)氮對有機(jī)氮化合物化合物的高選擇性和高的高選擇性和高靈敏度靈敏度, , 而且而且對無機(jī)或有機(jī)的磷對無機(jī)或有機(jī)的磷化合物有響應(yīng)（化合物有響應(yīng)（FPDFPD對對含含磷化合物磷化合物的的選選擇性擇性更更好好. .）對無機(jī)的氮對無機(jī)的氮化合物化合物沒有沒有響應(yīng)響應(yīng)主要主要應(yīng)用于應(yīng)用于藥藥物物的分析的分析, , 有機(jī)氮有機(jī)氮/ /有機(jī)磷殺蟲劑分析有機(jī)磷殺蟲劑分析FTD(FTD(火焰熱離火焰熱離子子檢測器檢測器) )NPD(NPD(氮磷檢測器氮磷檢測器) )空氣空氣氫（氫（+ + 補(bǔ)

40、充氣（尾吹補(bǔ)充氣（尾吹氣）氣）柱出口柱出口| | 高電高電極極石英噴嘴石英噴嘴RbRb2 2SOSO4 4 銣珠銣珠收集極收集極到到數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器 電源電源控制控制器器當(dāng)白金卷當(dāng)白金卷上上附著的硫酸銣鹽被電流加熱，附著的硫酸銣鹽被電流加熱，在硫酸在硫酸銣鹽銣鹽形成等離子氣體，產(chǎn)生的活性銣離子與形成等離子氣體，產(chǎn)生的活性銣離子與 -CN -CN 及及 -PO2(-PO2(有機(jī)磷化合物的氧化產(chǎn)生有機(jī)磷化合物的氧化產(chǎn)生) ) 反應(yīng)生成離反應(yīng)生成離子子。CNCN- - + Rb + Rb+ +當(dāng)離子被收集極當(dāng)離子被收集極收集收集生成電流生成電流CN + RbCN + Rb* *PO2PO2- -

41、 + Rb + Rb+ +PO2 + RbPO2 + Rb* *ECD(電電子子捕捕獲獲檢測檢測器器)有對有對電負(fù)性電負(fù)性 強(qiáng)的強(qiáng)的化合物化合物( (有機(jī)鹵素混合有機(jī)鹵素混合, , 有機(jī)金屬有機(jī)金屬化合物、和二酮化合物、和二酮) )具有具有高選擇性和高的敏感的檢測器高選擇性和高的敏感的檢測器因?yàn)闄z測器中有放射性同位元素，必需向科學(xué)和技因?yàn)闄z測器中有放射性同位元素，必需向科學(xué)和技術(shù)的相關(guān)部門申報(bào)在安裝的情況術(shù)的相關(guān)部門申報(bào)在安裝的情況主要應(yīng)用于環(huán)境分析主要應(yīng)用于環(huán)境分析有機(jī)氯農(nóng)藥殘留有機(jī)氯農(nóng)藥殘留廢水中揮發(fā)性有機(jī)氯化物廢水中揮發(fā)性有機(jī)氯化物環(huán)境中有機(jī)汞環(huán)境中有機(jī)汞ECD(ECD(電子電子捕獲捕獲

42、檢測器檢測器) )柱出口柱出口補(bǔ)充氣（尾吹氣）補(bǔ)充氣（尾吹氣）收集極收集極排氣排氣口口6363NiNi 放射源放射源10mCi10mCi到到數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器氮?dú)庾鰹榈獨(dú)庾鰹檩d氣載氣或或補(bǔ)充氣補(bǔ)充氣( (尾吹氣尾吹氣) ) 被從被從 6363Ni Ni 被發(fā)出的被發(fā)出的射線電射線電離。離。N N2 2N N2 2+ + + e + e- -射線射線當(dāng)電子被收集極當(dāng)電子被收集極收集產(chǎn)生電流（背景電流）收集產(chǎn)生電流（背景電流）如果如果電負(fù)性電負(fù)性化合物進(jìn)入那么化合物進(jìn)入那么PCBPCB- -PCB + ePCB + e- -PCB- PCB- 捕獲大量電子捕獲大量電子, , 電流減少電流減少對磷

43、對磷 (P) (P) 化合物化合物/ /硫硫 (S) (S) 化合物化合物/ /有機(jī)的錫有機(jī)的錫 (Sn(Sn) ) 的高選擇的高選擇性和高的敏感的檢測器性和高的敏感的檢測器高選擇性檢測元素在氫火焰中發(fā)出的特征光。高選擇性檢測元素在氫火焰中發(fā)出的特征光。主要應(yīng)用主要應(yīng)用有機(jī)磷有機(jī)磷農(nóng)藥農(nóng)藥分析分析 惡臭硫化物惡臭硫化物分析分析 / / 食食用香精用香精分析分析 水產(chǎn)品中有機(jī)錫分析水產(chǎn)品中有機(jī)錫分析FPD(FPD(火焰光度檢測器火焰光度檢測器) )FPD(FPD(火焰光度檢測器火焰光度檢測器) )空氣空氣氫氫氣氣(+(+補(bǔ)充氣（尾吹氣）補(bǔ)充氣（尾吹氣）) )柱出口柱出口到到數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器石

44、石英英套套筒筒光電倍增管光電倍增管濾光片濾光片只有特定波長的只有特定波長的光才能光才能通過通過濾濾光片光片S(S(藍(lán)色藍(lán)色) -394nm) -394nmP(P(黃色黃色) -526nm) -526nmSnSn( (橙色橙色) -610nm) -610nm硫合化物、磷化合物及有機(jī)錫化硫合化物、磷化合物及有機(jī)錫化合物在燃燒時(shí)合物在燃燒時(shí), , 發(fā)特定波長的光。發(fā)特定波長的光。濾光片僅讓特定波長的光通過，濾光片僅讓特定波長的光通過，到達(dá)光電倍增管。到達(dá)光電倍增管。光電倍增管將光線轉(zhuǎn)化成電信號。光電倍增管將光線轉(zhuǎn)化成電信號。 對對叔叔胺和胺和聚芳聚芳烴烴 化合物化合物有有高高選擇選擇性和高敏感性和高

45、敏感度度的的檢測檢測器器 (可可檢測檢測幾百幾百fgs三甲基三甲基胺胺) Main examples of application Trialkylamine (Offensive odor analysis) 藥藥物分析物分析 | 申申請請的主要的主要用于用于 Trialkylamine(攻攻勢勢氣味分氣味分析析) 制制藥藥的分析的分析 在在廢廢氣中的氣中的聚芳烴聚芳烴分析分析SID(表面離子化表面離子化檢測檢測器器)空氣空氣補(bǔ)充氣（尾吹氣）補(bǔ)充氣（尾吹氣）柱出口柱出口高壓高壓極極石英噴嘴石英噴嘴發(fā)射極發(fā)射極 ( (白金白金線線圈圈) )| | 收集極收集極到到數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器電源電源控

46、制器控制器電流使電流使發(fā)發(fā)射極加熱它射極加熱它到到 400-700 400-700 在在發(fā)射極發(fā)射極表面上熱分解產(chǎn)生的各種不表面上熱分解產(chǎn)生的各種不同的碎片，同的碎片，化合鍵化合鍵能能低低的碎片被離子的碎片被離子化?；?離子被收集極收集離子被收集極收集產(chǎn)生產(chǎn)生電流電流SID(SID(表面離子化檢測器表面離子化檢測器) )樣品注入方法樣品注入方法氣體氣體樣品樣品:0.2-1 :0.2-1 毫升毫升 液體的樣品液體的樣品:1-2 uL:1-2 uL注入注入太多太多樣品樣品 -造成峰形變差及進(jìn)樣口污染造成峰形變差及進(jìn)樣口污染注入注入GC GC 的的樣品樣品體積體積各種不同溶劑的汽化各種不同溶劑的汽

47、化體積體積( (在進(jìn)樣口在進(jìn)樣口 250 250 及及 140kPa 140kPa 的情況下）的情況下）1 12 23 3uLuL0 01 12 23 3uLuL0 0樣品定量后將針直接樣品定量后將針直接插入進(jìn)樣口插入進(jìn)樣口. . 在按下針桿前（進(jìn)樣），針尖里的樣在按下針桿前（進(jìn)樣），針尖里的樣品已經(jīng)汽化進(jìn)入柱子品已經(jīng)汽化進(jìn)入柱子- - 峰可能變寬或裂開峰可能變寬或裂開. .進(jìn)樣口進(jìn)樣口( (高溫高溫) )液體樣品液體樣品進(jìn)樣進(jìn)樣方法方法1 12 23 3uLuL0 0在液體樣品的在液體樣品的定量定量后吸后吸點(diǎn)點(diǎn)空空氣。氣。進(jìn)樣口進(jìn)樣口( (高溫高溫) )1 12 23 3uLuL0 01 1

48、2 23 3uLuL0 0樣品樣品溶液溶液空氣空氣針頭部分沒有樣品針頭部分沒有樣品在推針桿之前樣品在推針桿之前樣品不會(huì)汽化。不會(huì)汽化。液體樣品液體樣品進(jìn)樣進(jìn)樣方法方法1 12 23 3uLuL0 0因?yàn)獒樢驗(yàn)獒樇饧獠糠直患訜?，部分被加熱，樣品中樣品中低低沸點(diǎn)沸點(diǎn)的化合物會(huì)更的化合物會(huì)更多多汽化進(jìn)入汽化進(jìn)入柱柱子子。 -進(jìn)入儀器柱中樣品進(jìn)入儀器柱中樣品的成份的的成份的比例比例將會(huì)改變將會(huì)改變1 12 23 3uLuL0 0進(jìn)樣口進(jìn)樣口( (高溫高溫) )就在注入之后就在注入之后歧視歧視( (蒸餾現(xiàn)象蒸餾現(xiàn)象) )歧視歧視溶劑溶劑的閃的閃蒸蒸注入方法注入方法吸吸入樣品前吸入樣品前吸溶劑和適當(dāng)體溶劑

49、和適當(dāng)體積的空氣進(jìn)入注射器積的空氣進(jìn)入注射器, , 而且而且調(diào)整調(diào)整針桿到刻度針桿到刻度。進(jìn)樣口進(jìn)樣口1 12 23 3uLuL0 0溶劑溶劑空氣空氣注射注射1 uL1 uL樣品進(jìn)樣品進(jìn)入入 GC GC 。 溶劑留溶劑留在針在針尖尖部分。部分。1 12 23 3uLuL0 0樣樣品品溶液溶液1 12 23 3uLuL0 0吸入吸入 u uL L樣品樣品空氣空氣1 12 23 3uLuL0 0防止進(jìn)樣誤差測試時(shí)使用防止進(jìn)樣誤差測試時(shí)使用同同一個(gè)注射器，樣品一個(gè)注射器，樣品進(jìn)樣進(jìn)樣體積可保持一致體積可保持一致。 因?yàn)橐驗(yàn)槭鞘?( (樣品樣品 + + 少量溶劑少量溶劑) )的方式進(jìn)樣的方式進(jìn)樣, ,

50、 峰面積峰面積 ( (包包括溶劑括溶劑) ) 會(huì)會(huì)變化。變化。定量時(shí)定量時(shí)必需使用標(biāo)準(zhǔn)曲線必需使用標(biāo)準(zhǔn)曲線。 標(biāo)準(zhǔn)樣品的抽取標(biāo)準(zhǔn)樣品的抽取時(shí)需要使時(shí)需要使用與用與樣品樣品一樣的方式一樣的方式，操，操作作較麻煩較麻煩。吸空氣進(jìn)入吸空氣進(jìn)入針部分針部分各種不同各種不同的定的定量分析方法量分析方法定量定量的分析方法的分析方法 (1)(1)- -面積面積百分比方法百分比方法( (面積歸一法面積歸一法)-)-不需要標(biāo)準(zhǔn)樣品。不需要標(biāo)準(zhǔn)樣品。 樣品中的所有組份必需被檢出。樣品中的所有組份必需被檢出。 所有成份的相對靈敏度必需一樣。所有成份的相對靈敏度必需一樣。 - - 測量時(shí)需知道大致的濃度。（不能作精確的定量）測量時(shí)需知道大致的濃度。（不能作精確的定量） 未知樣品未知樣品成份成份 A A峰面積峰面積10001000 20002000 500500 10001000面積之和面積之和: :45004500+ + +