氣相色譜講義（包含很多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)其他教材里看不到的）

色譜介紹氣相色譜

陳麗1內(nèi)容色譜的根本理論和根本概念

氣相色譜介紹

氣相色譜的定性和定量分析的方法2首先要了解的信息3氣相色譜在分析技術(shù)中的地位氣相色譜是一種相當(dāng)成熟且應(yīng)用極為廣泛的復(fù)雜混合物的別離分析方法，

1906年，俄國(guó)科學(xué)家茨威特。石油醚碳酸鈣顆粒色素玻璃柱41906年色譜的誕生〔LC〕1940年左右預(yù)言GC色譜的誕生1955年第一臺(tái)GC色譜儀器誕生1958年毛細(xì)管色譜柱的問(wèn)世，各種檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，使GC很快從實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)變成常規(guī)分析手段5氣相色譜與液相色譜的比較流動(dòng)相固定相GC用氣體做流動(dòng)相,又叫載氣,常用的載氣有氦氣,氫氣,氮?dú)?與LC相比,GC流動(dòng)相的種類(lèi)少,可選擇范圍小,載氣的主要作用是將樣品帶入GC系統(tǒng)進(jìn)行別離,其本身對(duì)別離結(jié)果的影響很有限.而在液相中,流動(dòng)相種類(lèi)多,且對(duì)別離結(jié)果的奉獻(xiàn)很大。另外,GC流動(dòng)相的本錢(qián)低于液相。因?yàn)镚C流動(dòng)相的種類(lèi)較少，別離選擇性主要通過(guò)不同的固定相來(lái)改變，固定相對(duì)別離的好壞起著決定性作用。現(xiàn)在市場(chǎng)上已有數(shù)百種的固定相供我們選擇使用。但常用的LC固定相也就十幾種，因此，LC在很大程度上要通過(guò)選用不同的流動(dòng)相來(lái)改變別離選擇性。當(dāng)然，常用的GC毛細(xì)柱的固定相也不過(guò)十幾種。在實(shí)際分析種，GC一般是選定一種載氣，然后通過(guò)改變色譜柱〔即固定相〕以及操作參數(shù)〔柱溫or載氣流速等〕來(lái)優(yōu)化別離；LC往往是選定色譜柱后，通過(guò)改變流動(dòng)相的種類(lèi)和組成以及操作參數(shù)〔柱溫or流動(dòng)相流速等〕來(lái)優(yōu)化別離。6GC能分析的樣品是可揮發(fā)，且熱穩(wěn)定的，沸點(diǎn)一般不超過(guò)500℃。在目前的化合物中，大約有20％～25％的可用GC分析，其余的大體都可用LC分析。也就是說(shuō)GC的分析對(duì)象遠(yuǎn)沒(méi)有LC多。GC常用的檢測(cè)技術(shù)有很多，如TCD,FID,ECD，NPD等，其中FID對(duì)大多數(shù)有機(jī)物均有響應(yīng)，且靈敏度相當(dāng)高，而在LC中目前還沒(méi)有通用性這么好的高靈敏度檢測(cè)器。市場(chǎng)上LC儀器通常配置的也就是紫外-可見(jiàn)光吸收檢測(cè)器〔UV-VIS〕和示差折光檢測(cè)器〔RI〕,前者的通用性遠(yuǎn)不及FID,后者的靈敏度又較低。當(dāng)然，GC和LC都有靈敏度較高的選擇性檢測(cè)器，如GC的ECD、NPD,LC的熒光和電化學(xué)檢測(cè)器。分析對(duì)象檢測(cè)器7第一部份

色譜的根本理論和根本概念8GC色譜分析流程圖過(guò)程：9在色譜法中，將填入玻璃管或不銹鋼管內(nèi)靜止不動(dòng)的一相〔固體或液體〕稱(chēng)為固定相；自上而下運(yùn)動(dòng)的一相〔一般是氣體或液體〕稱(chēng)為流動(dòng)相；裝有固定相的管子〔玻璃管或不銹鋼管〕稱(chēng)為色譜柱。當(dāng)流動(dòng)相中樣品混合物經(jīng)過(guò)固定相時(shí)，就會(huì)與固定相發(fā)生作用，由于各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相相互作用的類(lèi)型、強(qiáng)弱也有差異，因此在同一推動(dòng)力的作用下,不同組分在在固定相滯留時(shí)間長(zhǎng)短不同，從而按先后不同的次序從固定相中流出。色譜別離過(guò)程：10從不同角度，可將色譜法分類(lèi)如下：

按兩相狀態(tài)分類(lèi)氣體為流動(dòng)相的色譜稱(chēng)為氣相色譜〔GC〕根據(jù)固定相是固體吸附劑還是固定液〔附著在惰性載體上的一薄層有機(jī)化合物液體〕，又可分為氣固色譜〔GSC〕和氣液色譜〔GLC〕。液體為流動(dòng)相的色譜稱(chēng)液相色譜〔LC〕同理液相色譜亦可分為液固色譜〔LSC〕和液液色譜〔LLC)。超臨界流體為流動(dòng)相的色譜為超臨界流體色譜〔SFC〕通過(guò)化學(xué)反響將固定液鍵合到載體外表，這種化學(xué)鍵合固定相的色譜又稱(chēng)化學(xué)鍵合相色譜〔CBPC〕11按兩相狀態(tài)分類(lèi)

GCLCSFCGSCGLCLSCLLCCBPC……12色譜的根本術(shù)語(yǔ)色譜的流出曲線和色譜峰------由檢測(cè)器輸出的電信號(hào)強(qiáng)度對(duì)時(shí)間作圖，所得曲線稱(chēng)為色譜流出曲線。曲線上突起局部就是色譜峰。基線------在實(shí)驗(yàn)操作條件下，色譜柱后沒(méi)有樣品組分流出時(shí)的流出曲線稱(chēng)為基線，穩(wěn)定的基線應(yīng)該是一條水平直線,以〔a〕表示峰高------色譜峰頂點(diǎn)與基線之間的垂直距離，以(h〕表示

13死時(shí)間t0------不被固定相滯留的物質(zhì)進(jìn)入色譜柱時(shí)，從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰最大值所需要的時(shí)間，它正比于色譜柱的空隙體積。因?yàn)檫@種物質(zhì)不被固定相滯留，其流動(dòng)速度接近于流動(dòng)相流速。測(cè)定流動(dòng)相平均線速u(mài)時(shí)，可用柱長(zhǎng)L與to的比值計(jì)算，即u＝L/to

保存時(shí)間tr------試樣從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)峰極大點(diǎn)時(shí)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，稱(chēng)為保存時(shí)間tr14調(diào)整保存時(shí)間tr’------某組分的保存時(shí)間扣除死時(shí)間后，稱(chēng)為該組分的調(diào)整保存時(shí)間，即tr’=tr－to由于組分在色譜柱中的保存時(shí)間tr包含了組分隨流動(dòng)相通過(guò)柱子所須的時(shí)間和組分在固定相中滯留所須的時(shí)間，所以tr實(shí)際上是組分在固定相中保存的總時(shí)間。15

死體積Vo------指色譜柱填充后，柱管內(nèi)固定相顆粒間所剩留的空間、色譜儀中管路和連接頭間的空間以及檢測(cè)器的空間的總和。

當(dāng)后兩項(xiàng)很小可以忽略時(shí)，死體積可由死時(shí)間與柱出口的載氣流速F計(jì)算：VO=toF保存體積Vr------試樣從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)峰極大點(diǎn)時(shí)所通過(guò)流動(dòng)相的體積。保存時(shí)間與保存體積的關(guān)系：Vr＝trF調(diào)整保存體積Vr’------某組分的保存體積扣除死體積后，稱(chēng)為該組分的調(diào)整保存體積。Vr’＝Vr－Vo16相對(duì)保存值

------某組分2的調(diào)整保存值與組分1的調(diào)整保存值之比，稱(chēng)為相對(duì)保存值。r2,1=tr2/tr1意義:只與柱溫及固定相性質(zhì)有關(guān),與柱徑、柱長(zhǎng)、填充情況及流動(dòng)相流速無(wú)關(guān)，在定性分析中，通常固定一個(gè)色譜峰作為標(biāo)準(zhǔn)〔s〕，然后再求其它峰〔i〕對(duì)這個(gè)峰的相對(duì)保存值，此時(shí)可用符號(hào)表示，即=tr(i)/tr(s)式中tr(i)為后出峰的保存時(shí)間，所以總是大于1的。相對(duì)保存值往往可作為衡量固定相選擇性的指標(biāo)，又稱(chēng)選擇因子。171.標(biāo)準(zhǔn)偏差：即0.607倍峰高處色譜峰寬的一半。

2.半峰寬W1/2：即峰高一半處對(duì)應(yīng)的峰寬。它與標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系為：W1/2=2.354

3.峰底寬度W：即色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)上的切線在基線上截距間的距離。它與標(biāo)準(zhǔn)偏差的關(guān)系是：W=4區(qū)域?qū)挾?/p>

------色譜峰的區(qū)域?qū)挾仁巧V流出曲線的重要參數(shù)之一，用于衡量柱效率及反映色譜操作條件的動(dòng)力學(xué)因素。表示色譜峰區(qū)域?qū)挾韧ǔＳ腥N方法。181.根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù)，可以判斷樣品中所含組分的最少個(gè)數(shù)；2.根據(jù)色譜峰的保存值，可以進(jìn)行定性分析；3.根據(jù)色譜峰的面積或峰高，可以進(jìn)行定量分析；4.色譜峰的保存值及其區(qū)域?qū)挾?，是評(píng)價(jià)色譜柱別離效能的依據(jù)；5.色譜峰兩峰間的距離，是評(píng)價(jià)固定相〔或流動(dòng)相〕選擇是否適宜的依據(jù)。從色譜流出曲線中，可得到的重要信息

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色譜分析的目的是將樣品中各組分彼此分，組分要到達(dá)完全別離，兩峰間的距離必須足夠遠(yuǎn)，兩峰間的距離是由組分在兩相間的分配系數(shù)決定的，即與色譜過(guò)程的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。20色譜的根本原理分配系數(shù)K和分配比k

K=溶質(zhì)在固定相中的濃度/溶質(zhì)在流動(dòng)相中的濃度=Cs/Cm

分配系數(shù)是由組分和固定相的熱力學(xué)性質(zhì)決定的，它是每一個(gè)溶質(zhì)的特征值，它僅與兩個(gè)變量有關(guān)：固定相和溫度。與兩相體積、柱管的特性以及所使用的儀器無(wú)關(guān)。k=組分在固定相中的質(zhì)量/組分在流動(dòng)相中的質(zhì)量=ms/mmk

：容量因子

分配比不僅隨柱溫、柱壓變化而變化，而且還與流動(dòng)相及固定相的體積有關(guān)。21分配系數(shù)K：用來(lái)描述樣品分子在兩相間的分配過(guò)程的參數(shù)分配比k：衡量色譜柱對(duì)被別離組分保存能力的重要參數(shù)分配系數(shù)K與分配比k的關(guān)系：K=k.

β稱(chēng)為相比率，它是反映各種色譜柱柱型特點(diǎn)的又一個(gè)參數(shù)。例如，對(duì)填充柱，其β值一般為6~35；對(duì)毛細(xì)管柱，其β值為60~600。柱子的相比值分布越窄，柱與柱之間的重現(xiàn)性也越高假設(shè)要使A、B組分完全別離，必須滿足以下三點(diǎn)：第一，兩組分的分配系數(shù)必須有差異；第二，區(qū)域擴(kuò)寬的速率應(yīng)小于區(qū)域別離的速度；第三，在保證快速別離的前提下，提供足夠長(zhǎng)的色譜柱。22塔板理論

理論塔板數(shù)：n=L/H柱效與n和H的關(guān)系：n增加，柱效增加H增加，柱效減小當(dāng)n>50時(shí),可得到根本對(duì)稱(chēng)的峰形曲線在GC色譜中,n約為103～106,峰形曲線可趨近于正態(tài)分布曲線各組分在進(jìn)入色譜柱后,兩相間的分配系數(shù)有微小差異，經(jīng)過(guò)反復(fù)屢次后，仍可獲得良好的別離23n與半峰寬及峰底寬的關(guān)系式

:→n=5.54(tr/W1/2)2=16(tr/W)2

tr,W1/2,W為一個(gè)單位:距離或時(shí)間在tr一定時(shí)，如果色譜峰很窄，那么說(shuō)明:n越大，H越小，柱效能越高?？梢钥闯?例題24例:某組分峰的峰底寬為40s，保存時(shí)間為400s，計(jì)算此色譜柱的理論塔板數(shù)。解：n=16(tR/W)2=16〔400/40〕2=1600塊25塔板理論的意義:1.解釋了流出曲線的形狀2.提出了計(jì)算和評(píng)價(jià)柱效上下的參數(shù)缺點(diǎn):1.不能解釋板高受哪些因素影響2.不能說(shuō)明為什么在不同的流速下，可以測(cè)得不同的理論塔板數(shù)

26速率理論H=A+B/u+Cu公式:U:流動(dòng)相的線速度A:渦流擴(kuò)散系數(shù)B.分子擴(kuò)散項(xiàng)系數(shù)C.傳質(zhì)阻力項(xiàng)系數(shù)27A對(duì)于毛細(xì)柱,A=0B/U對(duì)于液相色譜,B/U=0CU采用粒度小的填充物和相對(duì)分子質(zhì)量小的氣體〔如氫氣〕做載氣，可使CU減小，提高柱效。28別離度R相鄰兩組分色譜峰保存值之差與兩組分色譜峰底寬總和之半的比值,又稱(chēng)分辨率.定義:公式:R=2(tr2-tr1)/〔W1+W2〕意義:1.是既能反映柱效率又能反映選擇性的指標(biāo),稱(chēng)總別離效能指標(biāo)；2.R值越大，說(shuō)明相鄰兩組分別離越好。一般說(shuō)，當(dāng)R<1時(shí)，兩峰有局部重疊；當(dāng)R=1時(shí)，別離程度可達(dá)98%；當(dāng)R=1.5時(shí)，別離程度可達(dá)99.7%。通常用R=1.5作為相鄰兩組分已完全別離的標(biāo)志。29氣相色譜第二部份30概念回憶:√31氣相色譜的組成:輔助系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)分離系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)流動(dòng)相系統(tǒng)氣相色譜儀器123453233流動(dòng)相系統(tǒng)-載氣載氣種類(lèi):氮?dú)?、氦氣和氫?氬氣)使用氫氣時(shí)注意:1.平安2.H2與金屬氧化物和不飽和化合物的反響問(wèn)題3.使用ECD檢測(cè)器時(shí)對(duì)檢測(cè)器靈敏度的影響純度:99.99%～99.999%34氣源需通過(guò)凈化后使用載氣中的氧的存在會(huì)使固定相氧化，損壞色譜柱，改變樣品的保存值載氣中水的存在使局部固定相發(fā)生水解〔甚至包括某些樣品〕，結(jié)果損壞柱子，產(chǎn)生極限噪音和托尾現(xiàn)象載氣中有機(jī)化合物或其它雜質(zhì)的存在會(huì)產(chǎn)生極限噪音和鬼峰載氣中夾雜的粒狀雜質(zhì)可能使氣路控制系統(tǒng)失靈氣相色譜中的很多問(wèn)題，來(lái)源于未經(jīng)處理的氣源35根本流路36進(jìn)樣系統(tǒng)-進(jìn)樣口填充柱進(jìn)樣口毛細(xì)柱分流/無(wú)分流進(jìn)樣口冷柱頭進(jìn)樣PTV進(jìn)樣口載氣37進(jìn)樣墊進(jìn)樣墊的壽命取決于進(jìn)樣的頻率，針的質(zhì)量和進(jìn)樣墊的成分，毛刺、銳邊或粗糙的外表會(huì)降低進(jìn)樣墊的壽命。當(dāng)有進(jìn)樣墊的碎屑被注入到注射器帶入進(jìn)樣口就會(huì)造成隔墊污染，在日常使用中要經(jīng)常更換進(jìn)樣墊?！惨话氵M(jìn)樣40-60次，約2-3天換一次〕進(jìn)樣墊漏氣的征兆：保存時(shí)間增長(zhǎng)，響應(yīng)值減弱〔即峰高變小〕或柱前壓力減小，有時(shí)還會(huì)檢測(cè)器信號(hào)噪音加大等。進(jìn)樣墊被污染的征兆：與樣品，溶劑或色譜柱無(wú)關(guān)的外來(lái)峰出現(xiàn)，在程序升溫時(shí)，這種峰在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，而且超過(guò)分析時(shí)長(zhǎng)。38隔墊吹掃的作用吹掃掉進(jìn)樣墊高溫脫落的組分，一般為橡膠中的增塑劑或低聚物，減少鬼峰吹掃溢出襯管的溶劑氣體，減少溶劑拖尾常用流量范圍：3-5ml/min

無(wú)隔墊吹掃有隔墊吹掃39玻璃化學(xué)惰性好，減少在汽化室樣品分解的可能提供均勻的溫度分布，防止局部過(guò)熱

容易拆洗清理

玻璃襯管的作用分類(lèi)分流襯管不分流襯管40分流比公式:分流比=柱流量/〔分流流量+柱流量〕分流流量>>柱流量時(shí) 分流比=柱流量/分流流量分流比的設(shè)定要依據(jù)樣品濃度〔濃度越高分流比越大〕分流比的設(shè)定要依據(jù)毛細(xì)柱容量〔柱容量越低，分流比越大〕常用的分流比范圍:1:20～1:200〔根據(jù)具體情況可用范圍很寬，比方：0.1mm毛細(xì)柱快速分析可用1：500以上的分流比〕41柱容量定義:色譜柱容量是指色譜柱對(duì)一種溶質(zhì)可容納的最大量值

進(jìn)樣量一旦超過(guò)此數(shù)值，該組分的色譜峰就會(huì)發(fā)生畸變，即溶質(zhì)超載。超載的色譜峰可能沿固定方向變化，形成“鯊鰭〞峰。柱容量與固定相的極性，膜的厚度，柱內(nèi)徑和組分保存度等有關(guān)。如果色譜柱對(duì)一種組分的容量很高，那么說(shuō)明該組分與固定相的極性很相似。例如：一根極性柱對(duì)極性化合物的容量一定大于對(duì)非極性化合物的容量。42樣品的進(jìn)樣量范圍填充柱氣體:0.5-50ml

液體:0.1-1ml

毛細(xì)柱氣體:0.1-1ml

液體:0.004-2μl

43填充柱別離系統(tǒng)-色譜柱

由不銹鋼或玻璃材料制成，內(nèi)裝固定相，一般內(nèi)徑為2～4mm，長(zhǎng)1～3m。填充柱的形狀有U型和螺旋型二種

毛細(xì)柱三局部組成：管身、保護(hù)涂層和固定相保護(hù)層管身固定相內(nèi)徑毛細(xì)柱的構(gòu)成圖44

毛細(xì)柱管身和保護(hù)涂層

管身一般使用熔融二氧化硅或不銹鋼作為基質(zhì)材料，通常在其外表涂上一層聚酰亞胺作為保護(hù)層,防止色譜柱斷裂。涂層后的熔融毛細(xì)石英管呈褐色。涂層后的毛細(xì)柱之間的顏色可能不同，色譜柱的顏色對(duì)其色譜性能沒(méi)有什么影響。經(jīng)過(guò)持續(xù)的高溫使用后，聚酰亞胺涂層的顏色會(huì)變得比以前更深。45聚酰亞胺〔PI〕超耐高溫特種工程塑料,具有耐高溫(-269～400℃〕、高耐摩擦、自潤(rùn)滑、高強(qiáng)度、高絕緣、耐輻射、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)小、耐有機(jī)溶劑、自熄、無(wú)毒等綜合性能。聚酰亞胺〔PI〕局部類(lèi)別長(zhǎng)期工作溫度在350℃以上，短期可達(dá)450℃，是目前工程塑料中耐溫性最好的工程塑料，它的綜合性能也是其他特種工程塑料無(wú)法比較的，被世人譽(yù)為“解決問(wèn)題的能手〞，廣泛應(yīng)用于航空、航天、機(jī)械、電氣、原子能、微電子、薄膜、液晶顯示等高技術(shù)領(lǐng)域。46

固定相聚硅氧烷特點(diǎn)：多用途、性質(zhì)穩(wěn)定，最為常用的固定相最根本的聚硅氧烷由100％甲基取代，當(dāng)有其它種類(lèi)的取代基出現(xiàn)時(shí)，該基團(tuán)由百分?jǐn)?shù)表示：

DB-1:100%二甲基聚硅氧烷DB-5：5%二苯基-95％二甲基聚硅氧烷DB-17:50%苯基-甲基聚硅氧烷A：“二〞表示每個(gè)硅原子包含兩個(gè)特定基團(tuán)，當(dāng)這兩個(gè)特定基團(tuán)完全相同時(shí)，“二〞可以省去B:如果甲基的百分?jǐn)?shù)沒(méi)有表征，表示甲基的含量為剩余的100％47“低流失〔MS〕〞用低流失或MS來(lái)表征一類(lèi)固定相：低流失固定相在硅氧烷聚合物中鏈接一定數(shù)量的苯基或苯基類(lèi)的基團(tuán)〔稱(chēng)之為：亞芳基〕，由于它們的參加，使得聚合物的鏈接變得更加鞏固穩(wěn)定，保證在高溫時(shí)，固定相不會(huì)降解，進(jìn)一步降低色譜柱的柱流失，提高色譜柱的使用溫度。同類(lèi)普通型和低流失型固定相的別離性能相同或極為相似，但是在某些方面還有微小的差異。48聚乙二醇

聚乙二醇由100％的聚乙二醇組成，穩(wěn)定性和使用溫度稍遜一籌聚硅氧烷有多種取代基團(tuán)，穩(wěn)定性好，使用溫度范圍寬特點(diǎn)：使用壽命較短，容易受溫度的影響，在高溫下，固定相流失很厲害。(最高使用溫度在240℃～260℃)用途：用于各種溶劑和低沸點(diǎn)化合物的別離49如何選擇毛細(xì)選擇毛細(xì)柱的四點(diǎn)因素：固定相，內(nèi)徑，膜厚和長(zhǎng)度50

固定相相似相容原理，選用非極性的固定相分析非極性化合物如果化合物可以用不同極性的固定相分析，首選最小極性的固定相非極性的固定相壽命大于極性固定相應(yīng)用范圍最廣的幾種固定相：DB-1,DB-5,DB-17,

DB-WAX,能滿足90％以上的分析要求

DB-1

DB-5

DB-35

DB-17

DB-WAX

DB-FFAP非極性中等極性強(qiáng)極性51100℃200℃300℃柱流失圖52柱流失所有色譜柱都有柱流失現(xiàn)象，來(lái)源于固定相由于各種原因降解而產(chǎn)生的被洗脫物質(zhì)。柱流失會(huì)隨著溫度的升高而加劇，可以通過(guò)流失曲線看到這種變化。從流失圖可以看出：

空白試驗(yàn)的基線在較低溫度區(qū)域相對(duì)平坦，到離溫度上限30-40℃時(shí)開(kāi)始急速的上升，直至到達(dá)溫度上限。

在上限溫度持續(xù)期間，基線變得平穩(wěn)，直至完全平坦。1.如果空白試驗(yàn)中得到色譜峰，有可能為GC系統(tǒng)中的污染物，可能來(lái)源于進(jìn)樣墊；2.色譜柱的流失是一種持續(xù)過(guò)程，既不會(huì)偶然的開(kāi)始，也不會(huì)突然的停止；3.極性固定相的流失率較高，在低溫時(shí)流失就很明顯；4.隨著色譜柱的使用，柱流失會(huì)不斷的升高。色譜柱暴露在有氧環(huán)境〔空氣〕中或持續(xù)在等于上限溫度下使用，都會(huì)加速柱流失。53色譜柱的溫度極限兩個(gè)溫度極限-----溫度下限和溫度上限低于溫度下限工作，得到的色譜峰又圓又寬〔柱效降低〕溫度上限一般有兩個(gè)固定的數(shù)值。較低的是恒溫極限，在該溫度下色譜柱可以正常的使用，柱流失和壽命不會(huì)受到影響。較高的數(shù)值是程升極限，在此溫度下色譜柱使用時(shí)間如果在10-15min內(nèi)，柱流失和壽命不會(huì)受到影響，但如果持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，那么會(huì)增加柱流失，縮短色譜柱的壽命，固定相和熔融石英管的惰性都有可能被破壞。54

內(nèi)徑增加直徑意味需要更多的固定相，即使厚度不增加，也有較大的樣品容量。同時(shí)也意味著降低了別離能力且流失較大。小口徑柱為復(fù)雜樣品提供了所需的別離，因?yàn)橹萘康托枰至鬟M(jìn)樣，如果別離度降低能夠接受的話，大口徑可以防止這一點(diǎn)。同時(shí)要考慮儀器的限制和要求：

填充柱進(jìn)樣口可以用大口徑毛細(xì)柱〔0.53mm內(nèi)徑〕，但不能用小口徑柱；

毛細(xì)柱的進(jìn)樣口一般可以用于所有內(nèi)徑范圍的毛細(xì)柱；

直接連用的GC/MS需要小口徑柱，因?yàn)檎婵毡貌荒芴幚泶罂趶降拇罅髁俊?5標(biāo)準(zhǔn)膜厚〔0.25～0.5μm〕：最廣泛的應(yīng)用薄液膜一般用于高沸點(diǎn)化合物的別離厚液膜一般用于揮發(fā)性化合物的別離，如低沸點(diǎn)溶劑等

膜厚薄膜比厚膜洗脫組分快，峰別離好，出峰溫度低，適用于高沸點(diǎn)化合物和組分密集化合物標(biāo)準(zhǔn)膜厚對(duì)于流出達(dá)300℃的大多數(shù)樣品來(lái)說(shuō)別離很好，對(duì)于更高的出峰溫度，可以用0.1μm的液膜厚膜對(duì)低沸點(diǎn)化合物有利，對(duì)于流出溫度在100～200℃之間的物質(zhì)，用1～5μm的液膜效果較好，超厚膜〔3～5μm〕用于氣體，溶劑等的分析，以增加樣品組分于固定相的相互作用從而到達(dá)別離56

長(zhǎng)度

25/30m：標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，滿足絕大多數(shù)應(yīng)用10/15m：通常十個(gè)組分以下簡(jiǎn)單樣品的快速分析50m以上：復(fù)雜化合物分析柱長(zhǎng)度在柱子的性能上不是一個(gè)重要參數(shù)，例如，加倍柱長(zhǎng)，恒溫分析時(shí)間可能會(huì)加倍但峰分辨率僅增大約40％。如果峰的別離比較好不是特別好時(shí)，考慮薄膜，優(yōu)化載氣或用程序升溫比增加柱長(zhǎng)的別離效果好。57色譜柱的保存用廢進(jìn)樣墊將色譜柱的兩端封住，并放回原包裝。再安裝時(shí)，要將色譜柱的兩端截取一局部，保證沒(méi)有進(jìn)樣墊的碎屑?xì)埩粲谥又小?8檢測(cè)系統(tǒng)-檢測(cè)器檢測(cè)器的分類(lèi)：√59FID(Flameionizationdetector)FID火焰電離檢測(cè)器是利用氫火焰作電離源，使有機(jī)物電離，產(chǎn)生微電流而響應(yīng)的檢測(cè)器，又稱(chēng)氫火焰電離〔或離子化〕檢測(cè)器。檢測(cè)器的響應(yīng)值取決于單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器的組分量，屬于質(zhì)量型檢測(cè)器。FID工作原理：FID由電離室和檢測(cè)電路兩局部組成。該檢測(cè)器檢出的是有機(jī)化合物，無(wú)機(jī)氣體及氧化物在該檢測(cè)器無(wú)響應(yīng)。60電離室檢測(cè)電路從柱尾流出的組分在噴嘴處與進(jìn)入的氫氣以及尾吹氣混合，空氣作為助燃?xì)?。極化極和收集極通過(guò)高電阻、基流補(bǔ)償和直流電源組成檢測(cè)電路，測(cè)量氫焰中產(chǎn)生的微電流。當(dāng)有組分流出時(shí)，組分在氫火焰中被電離成正，負(fù)離子和電子。在機(jī)化極形成的高壓電場(chǎng)下，各離子開(kāi)始定向移動(dòng)，形成微電流，經(jīng)放大器放大后，從輸出衰減器中獲得組分電信號(hào).噴嘴極化極61影響檢測(cè)器靈敏度的因素：噴嘴直徑的影響：在一定范圍內(nèi)，噴嘴越細(xì)靈敏度越高，噴嘴粗，線性范圍也變寬，但太細(xì)會(huì)造成堵塞和不穩(wěn)定，一般為0.5mm左右

電極形狀和電極間距離的影響：收集極一般不要離噴嘴太近，3～8mm以圓桶狀為佳

電極電壓的影響：低壓時(shí)響應(yīng)值隨電壓升高而迅速增加，超過(guò)一定值時(shí)就沒(méi)有太大的變化，而高電壓會(huì)帶來(lái)噪聲，一般為150～300V62第三部份氣相色譜的定性及定量分析63保存時(shí)間：一.定性分析〔確定各色譜峰所代表的化合物〕缺點(diǎn):不同物質(zhì)在同一色譜條件下，可能具有相似或相同的保存值，即保存值并非專(zhuān)屬的在了解樣品的來(lái)源、性質(zhì)、分析目的的根底上，對(duì)樣品組成作初步的判斷，再結(jié)合有效的方法那么可確定色譜峰所代表的化合物各種物質(zhì)在一定的色譜條件下均有確定的保存值，保存值可作為一種定性指標(biāo)64利用純物質(zhì)對(duì)照定性

適用于:組分性質(zhì)已有所了解，組成比較簡(jiǎn)單，且組分中有純物質(zhì)的未知物。相對(duì)保存值法相對(duì)保存值αis:指組分i與基準(zhǔn)物質(zhì)s調(diào)整保存值的比值公式:αis=tri/trs通常選容易得到的純品，而且與被分析組分相近的物質(zhì)作基準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定方法:在某一固定相及柱溫下，分別測(cè)出組分i和基準(zhǔn)物質(zhì)s的調(diào)整保存值，再按上式計(jì)算即可。65適用范圍:當(dāng)未知樣品中組分較多，所得色譜峰過(guò)密，用上述方法不易識(shí)別時(shí)，或僅作未知樣品指定工程分析時(shí)均可用此法。定性方法：首先作出未知樣品的色譜圖，然后在未知樣品參加某物，又得到一個(gè)色譜圖。峰高增加的組分即可能為這種物。參加物增加峰高法二.定量分析〔求出混合樣品中各組分的百分含量〕定量依據(jù)：當(dāng)操作條件一致時(shí)，被測(cè)組分的質(zhì)量〔或濃度〕與檢測(cè)器給出的響應(yīng)信號(hào)成正比。即：i=fiAi

i為被測(cè)組分i的質(zhì)量；

Ai為被測(cè)組分i的峰面積；

fi為被測(cè)組分i的校正因子

66進(jìn)行色譜定量分析時(shí)需要：

準(zhǔn)確測(cè)量檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)—峰面積或峰高；準(zhǔn)確求得比例常數(shù)—校正因子；正確選擇適宜的定量計(jì)算方法，將測(cè)得的峰面積或峰高換算為組分的百分含量。峰面積測(cè)量方法〔1〕對(duì)稱(chēng)形峰面積的測(cè)量——峰高乘以半峰寬法對(duì)稱(chēng)峰的面積A=1.065h W1/2〔2〕不對(duì)稱(chēng)形峰面積的測(cè)量——峰高乘平均峰寬法對(duì)于不對(duì)稱(chēng)峰的測(cè)量如仍用峰高乘以半峰寬，誤差就較大，因此采用峰高乘平均峰寬法A=1/2h〔W0.15+W0.85〕式中W0.15和W0.85分別為峰高0.15倍和0.85倍處的峰寬。67定量校正因子〔1〕絕對(duì)校正因子：fi=mi/Aim，A分別為組份i的質(zhì)量和峰面積〔2〕相對(duì)校正因子：fi=fi/fs某組分i的相對(duì)校正因子fi為組分i與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s的絕對(duì)校正因子之比。fi=〔mi/Ai〕/〔ms/As〕=〔mi/ms〕〔As/Ai〕定量計(jì)算方法〔1〕歸一化法：把所有出峰組分的含量之和按100%