氣相基礎(chǔ)知識

1、氣相色譜講座第一節(jié) 基礎(chǔ)知識1氣相色譜是一種物理的分離方法。利用被測物質(zhì)各組分在不同兩相間分配系數(shù)（溶解度）的微小差異，當兩相作相對運動時，這些物質(zhì)在兩相間進行反復多次的分配，使原來只有微小的性質(zhì)差異產(chǎn)生很大的效果，而使不同組分得到分離。 1、氣相色譜的分離原理22、氣相色譜的特點 氣相色譜是色譜中的一種，就是用氣體做為流動相的色譜法，在分離分析方面，具有如下一些特點：、高靈敏度：可檢出- 克的物質(zhì)，可作超純氣體、高分子單體的痕跡量雜質(zhì)分析和空氣中微量毒物的分析。、高選擇性：可有效地分離性質(zhì)極為相近的各種同分異構(gòu)體和各種同位素。、高效能：可把組分復雜的樣品分離成單組分。3 2、氣相色譜的特點

2、、速度快：一般分析、只需幾分鐘即可完成，有利于指導和控制生產(chǎn)。、應用范圍廣：即可分析低含量的氣、液體，亦可分析高含量的氣、液體，可不受組分含量的限制。、所需試樣量少：一般氣體樣用幾毫升，液體樣用幾微升或幾十微升。、設備和操作比較簡單，儀器價格便宜。 4 凡是以氣相作為流動相的色譜技術(shù)，通稱為氣相色譜。一般可按以下幾方面分類：、按固定相聚集態(tài)分類：（）氣固色譜：固定相是固體吸附劑，（）氣液色譜：固定相是涂在擔體表面的液體。3、氣相色譜的分類5、按過程物理化學原理分類：（）吸附色譜：利用固體吸附表面對不同組分物理吸附性能的差異達到分離的色譜。（）分配色譜：利用不同的組分在兩相中有不同的分配系數(shù)以達

3、到分離的色譜。 （）其它：利用離子交換原理的離子交換色譜：利用膠體的電動效應建立的電色譜；利用溫度變化發(fā)展而來的熱色譜等等。3、氣相色譜的分類6、按固定相類型分類：（）柱色譜：固定相裝于色譜柱內(nèi)，填充柱、空心柱、毛細管柱均屬此類。（）紙色譜：以濾紙為載體，（）薄膜色譜：固定相為粉末壓成的薄漠。、按動力學過程原理分類：可分為沖洗法，取代法及迎頭法三種。 3、氣相色譜的分類7 氣相色譜法簡單分析裝置流程基本由四個部份組成： 、氣源部分， 、進樣裝置， 、色譜柱， 、檢測器和記錄器： FID（氫火焰離子化檢測器） ECD（電子捕獲檢測器） TCD（熱導檢測器）4、氣相色譜的分析裝置85、氣相色譜基本

4、概念和術(shù)語、相、固定相和流動相：一個體系中的某一均勻部分稱為相；在色譜分離過程中，固定不動的一相稱為固定相；通過或沿著固定相移動的流體稱為流動相。、色譜峰：物質(zhì)通過色譜柱進到鑒定器后，記錄器上出現(xiàn)的一個個曲線稱為色譜峰。、基線：在色譜操作條件下，沒有被測組分通過鑒定器時，記錄器所記錄的檢測器噪聲隨時間變化圖線稱為基線。、峰高與半峰寬：由色譜峰的濃度極大點向時間座標引垂線與基線相交點間的高度稱為峰高，一般以h表示。色譜峰高一半處的寬為半峰寬，一般以 x表示。 95、氣相色譜基本概念和術(shù)語、峰面積：流出曲線（色譜峰）與基線構(gòu)成之面積稱峰面積，用表示。、死時間、保留時間及校正保留時間：從進樣到惰性氣

5、體峰出現(xiàn)極大值的時間稱為死時間，以td表示。從進樣到出現(xiàn)色譜峰最高值所需的時間稱保留時間，以tr表示。保留時間與死時間之差稱校正保留時間。以d表示。、死體積，保留體積與校正保留體積：死時間與載氣平均流速的乘積稱為死體積，以d表示，載氣平均流速以c表示，d=tdxFc。保留時間與載氣平均流速的乘積稱保留體積，以r表示，r=trxFc。105、氣相色譜基本概念和術(shù)語、保留值與相對保留值：保留值是表示試樣中各組分在色譜柱中的停留時間的數(shù)值，通常用時間或用將組分帶出色譜柱所需載氣的體積來表示。以一種物質(zhì)作為標準，而求出其他物質(zhì)的保留值對此標準物的比值，稱為相對保留值。、儀器噪音：基線的不穩(wěn)定程度稱噪音

6、。10、基流：氫焰色譜，在沒有進樣時，儀器本身存在的基始電流（底電流），簡稱基流 。116、氣相色譜的載氣1、作為氣相色譜載氣的氣體，要求要化學穩(wěn)定性好；純度高；價格便宜并易取得；能適合于所用的檢測器。2、常用的載氣有氫氣、氮氣、氬氣、氦氣、二氧化碳氣等等。127、載氣的凈化1.所謂凈化：就是除去載氣中的一些有機物、微量氧、水分等雜質(zhì)，以提高載氣的純度。2.不純凈的氣體作載氣，可導致柱失效，樣品變化，氫焰色譜可導致基流噪音增大，熱導色譜可導致鑒定器線性變劣等，所以載氣必須經(jīng)過凈化。3.一般均采用化學處理的方法除氧，如用活性銅除氧；采用分子篩、活性碳等吸附劑除有機雜質(zhì)；采用矽膠，分子篩等吸附劑除

7、水分。13 8、試樣的進樣方法色譜分離要求在最短的時間內(nèi)，以“塞子”形式打進一定量的試樣，進樣方法可分為：、氣體試樣：大致進樣方法有四種：（）注射器進樣，（）量管進樣，（）定體積進樣，（）氣體自動進樣。一般常用注射器進樣及氣體自動進樣。注射器進樣的優(yōu)點是使用靈活，方法簡便，但進樣量重復性較差。氣體自動進樣是用定量閥進樣，重復性好，且可自動操作。、液體試樣：一般用微量注射器進樣，方法簡便，進樣迅速。也可采用定量自動進樣，此法進行重復性良好。、固體試樣：通常用溶劑將試樣溶解，然后采用和液體進樣同樣方法進樣。也有用固體進樣器進樣的。149、氣相色譜的影響因素 、柱長，柱內(nèi)徑：一般講，柱管增長，可改善

8、分離能力，短則組分餾出的快些；柱內(nèi)徑小分離效果好，柱內(nèi)徑大處理量大，但柱內(nèi)徑過大，將導致?lián)w不能均勻地分布在色譜柱中。分析用柱管一般內(nèi)徑為毫米，柱長為米。 15 、柱溫：是一個重要的操作變數(shù)，直接影響分離效能和分析速度。選擇柱溫的根據(jù)是混合物的沸點范圍，固定液的配比和鑒定器的靈敏度。提高柱溫可縮短分析時間；降低柱溫可使色譜柱選擇性增大，有利于組分的分離和色譜柱穩(wěn)定性提高，柱壽命延長。一般采用等于或高于數(shù)十度于樣品的平均沸點的柱溫為較合適，對易揮發(fā)樣用低柱溫，不易揮發(fā)的樣品采用高柱溫。9、氣相色譜的影響因素16 、載氣流速：載氣流速是決定色譜分離的重要原因之一。一般講流速高色譜峰狹，反之則寬些，

9、但流速過高或過低對分離都有不利的影響。流速要求要平穩(wěn)，常用的流速范圍每分鐘在亳升之間。9、氣相色譜的影響因素17 、固定相：固定相是由固體吸附劑或涂有固定液的擔體構(gòu)成。（）固體吸附劑或擔體粗細：一般采用目、目、目。當用同等長度的柱子，顆粒細的分離效率就要比粗的好些。（）固定液含量：固定液含量對分離效率的影響很大，它與擔體的重量比一般用。比例過大有損于分離，比例過小會使色譜峰拖尾。9、氣相色譜的影響因素189、氣相色譜的影響因素、進樣：一般講進樣快，進樣量小，進樣溫度高其分離效果好。對進液體樣，速度要快，汽化溫度要高于樣品中高沸點組分的沸點值，一次汽化，保證色譜峰形不致展寬、使柱效高。當進樣量在

10、一定限度時，色譜峰的半峰寬是不變的。若進樣量過多就會造成色譜柱超載。一般講柱長增加四倍，樣品的許可量增加一倍。對于常規(guī)分析，液體進樣量為微升；氣體進樣量為、毫升。19第二節(jié) 氣相色譜的操作規(guī)程單位：福建省三明天泰制藥有限公司作者：殷勤紅QQ：7553556日期：2005/03/21E-mail:20一、 FID的操作步驟1、按照所用色譜柱的老化條件充分老化色譜柱。2、將色譜柱安裝到FID檢測器。3、打開凈化器上的載氣開關(guān)閥，然后用檢漏液檢漏，保證氣密性良好4、打開電源開關(guān)，根據(jù)分析需要設置柱溫、進樣溫度和FID檢測器溫度（FID溫度應大于100）。5、打開凈化妻的空氣、氫氣開關(guān)閥，分別調(diào)節(jié)空氣

11、和氫氣的流量為適當值。21一、 FID的操作步驟6、待FID檢測器的溫度升高到100以上，按FIRE鍵，點燃FID檢測器的火焰。7、設定檢測器的量程和衰減值。一般默認即可。8、打開N2000工作站，待其電壓值逐漸下降到0AU的時候即可進樣。9、進樣結(jié)束后關(guān)機：先關(guān)閉氫氣和空氣的開關(guān)閥，然后降溫，待柱箱溫度低于80后才關(guān)閉氮氣和電源開關(guān)。22二、 ECD的操作步驟1、按照所用色譜柱的老化條件充分老化色譜柱。2、將色譜柱安裝到ECD檢測器。3、打開凈化器上的載氣開關(guān)閥，然后用檢漏液檢漏，保證氣密性良好4、打開電源開關(guān)，根據(jù)分析需要設置柱溫、進樣溫度和ECD檢測器溫度。23謝謝大家！24第三節(jié) 氣相

12、色譜注意事項及常見問題的處理方法 單位：福建省三明天泰制藥有限公司作者：殷勤紅QQ：7553556日期：2005/03/21E-mail:25一、 注意事項 (1)儀器應在規(guī)定的環(huán)境條件下工作，在某些環(huán)境條件不符合或不具備時，必須采取相應的措施。儀器按操作規(guī)程認真細心地進行操作。(2)用任意一種檢測器，啟動儀器前應先通上載氣，特別是在開熱導池電源開關(guān)時，必須檢查氣路是否接在熱導上，否則當打開開關(guān)時，就有把鎢絲燒斷的危險。(3)儀器的汽化加熱電路接線內(nèi)直接接有220V電壓，因此只有在主機關(guān)閉時才能裝接插頭座，否則將燒毀接線及電子元件。26一、 注意事項(4)使用“氫焰”時在氫火焰已點燃后，必須將

13、點火開關(guān)撥至下面，不然放大器將無法工作。(5)由于儀器出廠時，層析柱內(nèi)擔體所涂固定液為鄰苯二甲酸二壬脂，其使用溫度不得超過130。因此在開機測試時，應特別注意，防止溫度過高使固定液蒸發(fā)而影響檢測器工作。(6)儀器測溫是用鎳鉻銬銅熱電偶和測溫毫伏表完成的，層析室或汽化器的實際溫度應為毫伏表指示溫度加上室溫的和。由于環(huán)境溫度的變化及儀器壁板溫度的變化，會造成測溫的誤差，儀器在高溫工作時，誤差就較大。儀器長期工作時，由于儀器內(nèi)部溫度的升高，也會造成誤差。為此，在儀器的左邊側(cè)面?zhèn)溆袦y溫孔，以便用水銀溫度計直接測得層析室精確溫度。27一、 注意事項(7)穩(wěn)壓閥和針形閥的調(diào)節(jié)須緩慢進行。穩(wěn)壓閥只有在閥前后

14、壓差大于4.9104Pa（0.5kgf/cm2）的條件下才能起穩(wěn)壓作用。在穩(wěn)壓閥不工作時，必須放松調(diào)節(jié)手柄(順時針轉(zhuǎn)動)，以防止波紋管因長期受力疲勞而失效。針形閥不工作時則相反，應將閥門處于“開”的狀態(tài)(逆時針轉(zhuǎn)動)，防止閥針密封圈粘貼在閥門口上。28一、 注意事項(8)氣體鋼瓶壓力低于1.47106 Pa（15kgf/cm2）時，應停止使用。氫氣和氮氣是檢測器常用的載氣，它們的純度應在99.99以上。(9)主機及記錄儀要接地良好，記錄筆走動時，不要改變衰減，以免線路過載。儀器使用完畢要用儀器罩罩好。(10)儀器的預熱，穩(wěn)定時間約為四小時，能適應24小時連續(xù)工作，一般在正常情況下，能連續(xù)工作一

15、周以上。29二 、 毛細管常見問題的解決一、峰丟失可能的原因及應采用的排除方法1.注射器有毛病，用新注射器驗證。2.未接入檢測器，或檢測器不起作用，檢查設定值3.進樣溫度太低，檢查溫度，并根據(jù)需要調(diào)整4.柱箱溫度太低，檢查溫度，并根據(jù)需要調(diào)整5.無載氣流，檢查壓力調(diào)節(jié)器，并檢查泄漏，驗證柱進品流速6.柱斷裂，如果柱斷裂是在柱進口端或檢測器末端，是可以補救的，切去柱斷裂部分，重新安裝30二 、毛細管常見問題的解決二、前沿峰1.柱超載，減少進樣量2.兩個化合物共洗脫，提高靈敏度和減少進樣量，使溫度降低10-20度，以使峰分開3.樣品冷凝，檢查進樣口和柱溫，如有必要可升溫4.樣品分解，采用失活化進樣

16、器襯管或調(diào)低進樣器溫度31二 、毛細管常見問題的解決三、拖尾峰1.進樣器襯套或柱吸附活性樣品：更換襯套。如不能解決問題，就將柱進氣端去掉12圈，再重新安裝2.柱或進樣器溫度太低：升溫（不要超過柱最高溫度）。進樣器溫度應比樣品最高沸點高25度3.兩個化合物共洗脫：提高靈敏度，減少進樣量，使溫度降低1020度，以使峰分開4.柱損壞：更換柱5.柱污染：從柱進口端去掉12圈，再重新安裝32二 、毛細管常見問題的解決四、只有溶劑峰1.注射器有毛病：用新注射器驗證。2.不正確的載氣流速（太低）：檢查流速，如有必要，調(diào)整之3.樣品太?。鹤⑷胍阎獦悠芬缘贸隽己媒Y(jié)果。如果結(jié)果很好，就提高靈敏度或加大注入量。4.

17、柱箱溫度過高：檢查溫度，并根據(jù)需要調(diào)整5.柱不能從溶劑峰中解析出組分：將柱更換成較厚涂層或不同極性6.載氣泄漏：檢查泄漏處（用肥皂水）7.樣品被柱或進樣器襯套吸附：更換襯套。如不能解決問題，就從柱進口端去掉12圈，并重新安裝33二 、毛細管常見問題的解決五、寬溶劑峰1.由于柱安裝不當，在進樣口產(chǎn)生死體積：重新安裝柱。2.進樣技術(shù)差（進樣太慢）：采用快速平穩(wěn)進樣技術(shù)。3.進樣器溫度太低：提高進樣器溫度。4.樣品溶劑與檢測相互影響（二氯甲烷/ECD）：更換樣品溶劑。5.柱內(nèi)殘留樣品溶劑：更換樣品溶劑6.隔墊清洗不當：調(diào)整或清洗7.分流比不正確（分流排氣流速不足）：調(diào)整流速34二 、毛細管常見問題的

18、解決六、假峰1.柱吸附樣品，隨后解吸：更換襯管，如不能解決問題，就從柱進樣口端去掉12圈，再重新安裝。2.注射器污染：用新注射器及干凈的溶劑試一試，如假峰消失，就將注射器沖洗幾次。3.樣品量太大：減少進樣量。4.進樣技術(shù)差（進樣太慢：采用快速平穩(wěn)的進樣技術(shù)35二 、毛細管常見問題的解決七、過去工作良好的柱出現(xiàn)未分辨峰1.柱溫不對：檢查并調(diào)整溫度2.不正確的載氣流速：檢查并調(diào)整流速。3.樣品進樣量太大：減少樣品進樣量4.進樣技術(shù)水平太差(進樣太慢)：采用快速平穩(wěn)進樣技術(shù)。5.柱和襯套污染：更換襯套。如不能解決問題，就從柱進口端去掉12圈，并重新安裝36二 、毛細管常見問題的解決八、基線不規(guī)則或不穩(wěn)定1.柱流失或污染：更換襯套。如不能解決問題，就從柱進口端去掉12圈，并重新安裝。2.檢測器或進樣器污染：清洗檢測器和進樣器3.載氣泄漏：更換隔墊，檢查柱泄漏。4.載氣控制不協(xié)調(diào)：檢查載所源壓力是否充足。如壓力500psi，請更換氣瓶。37二 、毛細管常見問題的解決5.載氣有雜質(zhì)或氣路污染：更換氣瓶，使用載氣凈化裝置清潔金屬管。6.載氣流速不在儀器最大/