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气相色谱基本知识本讲稿第一页，共五十页一、概一、概 述述 .起起源源：色色谱谱分分析析法法是是一一种种分分离离技技术术.它它是是由由俄俄国国物物理理学学家家茨茨维维特特(Tswett)在在1906年年创创立立的的,他他在在研研究究植植物物叶叶中中的的色色素素时时,先先用用石石油油醚醚浸浸提提植植物物中中的的色色素素,然然后后将将浸浸提提液液注注入入到到一一根根填填充充CaCO3的的直直立立玻玻璃璃管管的的顶顶端端(图图a),再再加加入入纯纯石石油油醚醚进进行行淋淋洗洗,淋淋洗洗结结果果使使玻玻璃璃管管内内植植物物色色素素被被分分离离成成具具有有不不同同颜颜色色的的谱谱带带(图图b),他他把把这这种种分分离离方方法法称称为为色色谱谱法法;玻玻璃璃管管称称为为色色谱谱柱柱;管管内内填填充充物物(CaCO3)是是固固定定不不动动的的,称称为为固固定定相相;淋淋洗洗剂剂(石油醚石油醚)是携带混合物流过固定相的流体是携带混合物流过固定相的流体,称为流动相称为流动相.本讲稿第二页，共五十页2.原理原理 使混合物中各组分在两相间进行分配使混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相是不动其中一相是不动的的(固定相固定相),另一相另一相(流动相流动相)携带混合物流过此固定相携带混合物流过此固定相,与固与固定相发生作用定相发生作用,在同一推动力下在同一推动力下,不同组分在固定相中滞留不同组分在固定相中滞留的时间不同的时间不同,依次从固定相中流出依次从固定相中流出,又称色层法又称色层法,层析法层析法3.分类分类(1)气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱(流动相流动相)(2)柱色谱柱色谱,纸纸(PC)色谱色谱,薄层色谱薄层色谱(TLC)(固定相固定相)(3)吸附色谱吸附色谱,分配色谱分配色谱,离子交换色谱离子交换色谱,排阻色谱排阻色谱(物理化学分离原理物理化学分离原理)本讲稿第三页，共五十页气相色气相色谱谱分析的基本原理分析的基本原理 借在两相借在两相间间分配原理而使混合物中各分配原理而使混合物中各组组分分离。分分离。气相色气相色谱谱就是根据就是根据组组分与固定相与流分与固定相与流动动相的相的亲亲和力不同而和力不同而实现实现分离。分离。组组分在固定相分在固定相与流与流动动相之相之间间不断不断进进行溶解、行溶解、挥发挥发（气液色（气液色谱谱），或吸附、解吸），或吸附、解吸过过程而相互分离，后程而相互分离，后进进入入检测检测器器进进行行检测检测。本讲稿第四页，共五十页本讲稿第五页，共五十页二、气相色谱的定义与分类二、气相色谱的定义与分类定义：定义：气相色谱法是以惰性气体气相色谱法是以惰性气体(N(N2 2、e e、ArAr、H H2 2等等)为流动相的柱色为流动相的柱色谱分离技术谱分离技术,其应用于化学分析领域其应用于化学分析领域,并与适当的检测手段相结合并与适当的检测手段相结合,就构成了气相色谱分析法。就构成了气相色谱分析法。分类：分类：根据固定相的状态不同，可将其分为根据固定相的状态不同，可将其分为气固色谱气固色谱和和气液色谱气液色谱。本讲稿第六页，共五十页.气相色谱流程气相色谱流程 气相色谱法用于分离分析样品的基本过程如下图：气相色谱法用于分离分析样品的基本过程如下图：气相色谱过程示意图气相色谱过程示意图 由高压钢瓶由高压钢瓶1供给的流动相载气。经减压阀供给的流动相载气。经减压阀2、净化器、净化器3、流量、流量调节器调节器4和转子流速计和转子流速计5后，以稳定的压力恒定的流速连续流后，以稳定的压力恒定的流速连续流过气化室过气化室6、色谱柱、色谱柱7、检测器、检测器8，最后放空。，最后放空。本讲稿第七页，共五十页气相色谱仪由五大系统组成：气路系统、进样系统、分离系统、气相色谱仪由五大系统组成：气路系统、进样系统、分离系统、控温系统以及检测和记录系统。控温系统以及检测和记录系统。三、气相色谱仪的结构三、气相色谱仪的结构本讲稿第八页，共五十页.气路系统气路系统 气路系统是指流动相气路系统是指流动相-载气连续运行的密闭系统载气连续运行的密闭系统,它包它包括气源钢瓶、净化器、气体流速控制和测量装置。通过该系括气源钢瓶、净化器、气体流速控制和测量装置。通过该系统，可以获得纯净的、流速稳定的载气。它的气密性、载气统，可以获得纯净的、流速稳定的载气。它的气密性、载气流速的稳定性以及测量流量的准确性，对色谱结果均有很大流速的稳定性以及测量流量的准确性，对色谱结果均有很大的影响，因此必须注意控制。的影响，因此必须注意控制。常用的载气有氮气和氢气，也有用氦气、氩气。载气的常用的载气有氮气和氢气，也有用氦气、氩气。载气的净化，需经过装有活性炭、分子筛或硅胶的净化器，以除去载净化，需经过装有活性炭、分子筛或硅胶的净化器，以除去载气中的水、氧、油等不利的杂质。气中的水、氧、油等不利的杂质。本讲稿第九页，共五十页.进样系统进样系统组成组成：进样系统包括进样装置和汽化室两部分。进样系统包括进样装置和汽化室两部分。作用作用：是将液体或固体试样，在进入色谱柱之前瞬间气化，然后快是将液体或固体试样，在进入色谱柱之前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中。进样的多少，进样时间的长短，试样速定量地转入到色谱柱中。进样的多少，进样时间的长短，试样的气化速度等都会影响色谱的分离效果和分析结果的准确性和重的气化速度等都会影响色谱的分离效果和分析结果的准确性和重现性。现性。本讲稿第十页，共五十页1 1）进样器）进样器 液体样品的进样一般采用微量注射器。液体样品的进样一般采用微量注射器。气体样品的进样常用色谱仪本身配置的推拉式六通阀或旋转式六通气体样品的进样常用色谱仪本身配置的推拉式六通阀或旋转式六通阀定量进样阀定量进样,也可采用气密性针进样也可采用气密性针进样(手动进样手动进样)本讲稿第十一页，共五十页进样口类型：进样口类型：1)分流分流/不分流进样口不分流进样口(SSI)2)隔垫吹扫填充柱进样口隔垫吹扫填充柱进样口(PPI)3)冷柱头进样口冷柱头进样口4)程序升温汽化进样口程序升温汽化进样口(PTV):进样口的加热丝可程序升温，适合进样口的加热丝可程序升温，适合多组分难分离的物质分离多组分难分离的物质分离5)顶空进样顶空进样6)微相固萃取进样微相固萃取进样本讲稿第十二页，共五十页SSI 分流模式流路图分流模式流路图本讲稿第十三页，共五十页SSI 不分流模式流路图不分流模式流路图本讲稿第十四页，共五十页隔垫吹扫填充进样口隔垫吹扫填充进样口本讲稿第十五页，共五十页气相色谱仪介绍气相色谱仪介绍气相色谱流程本讲稿第十六页，共五十页气相色气相色谱仪谱仪的基本的基本设备设备包括哪几部分包括哪几部分?各有什么作用各有什么作用?气路系气路系统统进样进样系系统统、分离系、分离系统统、温控系、温控系统统以及以及检检测测和和记录记录系系统统气相色气相色谱仪谱仪具有一个具有一个让载让载气气连续连续运行管路密运行管路密闭闭的气路系的气路系统统 进样进样系系统统包括包括进样进样装置和气化室其作用是将液体装置和气化室其作用是将液体试样试样，在在进进入色入色谱谱柱前瞬柱前瞬间间气化，气化，然后快速定量地然后快速定量地转转入到色入到色谱谱柱中柱中本讲稿第十七页，共五十页 对于毛细管柱对于毛细管柱:1.增加了隔垫吹扫的功能增加了隔垫吹扫的功能 隔垫吹扫的作用隔垫吹扫的作用:由于要让进去的液体或固体样品在汽化室汽化由于要让进去的液体或固体样品在汽化室汽化,这里这里必然必然 有高温有高温,高温会使隔垫上的一些易挥发的物质出来高温会使隔垫上的一些易挥发的物质出来,同时由于进样同时由于进样针的插入针的插入,有可能会使垫圈上的物质脱落有可能会使垫圈上的物质脱落,若没有隔垫吹扫若没有隔垫吹扫,则会使色则会使色谱图上出现鬼峰谱图上出现鬼峰,采用隔垫吹扫采用隔垫吹扫,这些物质可以从隔垫吹扫气路吹走这些物质可以从隔垫吹扫气路吹走.2.2.增加了排放多余样品的阀和管路增加了排放多余样品的阀和管路3.3.增加了尾吹气增加了尾吹气 由于毛细管柱载气流速低，进入检测器后发生突然减速，会引起由于毛细管柱载气流速低，进入检测器后发生突然减速，会引起色谱峰展宽，为此，在色谱柱出口加一个辅助尾吹气，以加速样品色谱峰展宽，为此，在色谱柱出口加一个辅助尾吹气，以加速样品通过检测器。当检测池体积较大时，尾吹更是必要的。通过检测器。当检测池体积较大时，尾吹更是必要的。本讲稿第十八页，共五十页歧视效应歧视效应:由于各种化合物的沸点不同由于各种化合物的沸点不同,进入汽化室时进入汽化室时,低沸点的完全气化低沸点的完全气化,而高沸而高沸点的未完全气化点的未完全气化,已经气化的物质被载气带入色谱柱已经气化的物质被载气带入色谱柱,从而造成高沸点的物质从而造成高沸点的物质回收率低回收率低,重现性差重现性差,且有拖尾且有拖尾,这种效应叫歧视效应这种效应叫歧视效应.减少歧视效应的方法减少歧视效应的方法:1)1)采用分流采用分流/不分流技术不分流技术2)2)采用溶剂效应采用溶剂效应(即利用冷柱头进样技术即利用冷柱头进样技术/冷柱箱进样技术冷柱箱进样技术):):把进样口的温把进样口的温度设高度设高,柱的起始温度设低柱的起始温度设低(温度的设定依据所用的溶剂而言温度的设定依据所用的溶剂而言,如丙酮的如丙酮的沸点沸点5656度度,设定的温度应设定的温度应 低于丙酮的沸点低于丙酮的沸点),),这样丙酮到达柱头时这样丙酮到达柱头时,会凝结会凝结下来下来,样品会被丙酮溶解凝聚在柱头样品会被丙酮溶解凝聚在柱头,然后瞬时升温然后瞬时升温,温度要能够保证温度要能够保证所有的样品成分及溶剂都挥发所有的样品成分及溶剂都挥发,使其在同一起跑线上使其在同一起跑线上,同时被载气带动同时被载气带动,这这样可以将歧视效应降到最低样可以将歧视效应降到最低.本讲稿第十九页，共五十页典型的进样口问题典型的进样口问题 .污染污染：重复使用同一根针进样，会产生残留与污染，上一次进样的物质重复使用同一根针进样，会产生残留与污染，上一次进样的物质会影响下一次进样，形成会影响下一次进样，形成“记忆效应记忆效应”。用洗针的方法来消除用洗针的方法来消除“记忆效应记忆效应”。洗针：首先要根据化合物的性质选用不同的溶剂洗针，并需要洗洗针：首先要根据化合物的性质选用不同的溶剂洗针，并需要洗2020次以上，再用样品液洗针，以免带来稀释效应次以上，再用样品液洗针，以免带来稀释效应 .针歧视针歧视 ：气相色谱进样针的针头为斜面，造成液体滑坡，从而产生蒸馏效气相色谱进样针的针头为斜面，造成液体滑坡，从而产生蒸馏效应，低沸点的更容易出来，从而带来的歧视效应对低沸点的影响更大。应，低沸点的更容易出来，从而带来的歧视效应对低沸点的影响更大。通过快速自动进样通过快速自动进样(进样针头为锥型进样针头为锥型)、增大进样量和、增大进样量和/或使用沸或使用沸点更高的溶剂来减少针歧视。点更高的溶剂来减少针歧视。本讲稿第二十页，共五十页3.3.进样的速度进样的速度1)1)对于有的样品对于有的样品,进样速度要快进样速度要快2)2)留针留针:对于粘滞的样品对于粘滞的样品,先刺入隔垫先刺入隔垫,进针进针2/3,2/3,推针不马上进行推针不马上进行,待升待升温使其溶解后再推针温使其溶解后再推针.4.4.泄漏：泄漏：进样垫和柱泄漏会改变保留时间和峰面积。样品可能从泄漏处跑进样垫和柱泄漏会改变保留时间和峰面积。样品可能从泄漏处跑掉，空气会扩散入进样口造成柱损伤。定期更换进样垫并在第一掉，空气会扩散入进样口造成柱损伤。定期更换进样垫并在第一次发生问题时检查柱连接。次发生问题时检查柱连接。.进样口温度、分流比等设置不正确进样口温度、分流比等设置不正确本讲稿第二十一页，共五十页进样口的日常维护进样口的日常维护v更换隔垫更换隔垫v清洗或更换进样针清洗或更换进样针v进行泄漏测试和维修进行泄漏测试和维修v清洗或更换衬管清洗或更换衬管/内插件内插件v更换更换O-O-形环形环v清洗或更换分流平板和金属垫片清洗或更换分流平板和金属垫片(SSI)SSI)本讲稿第二十二页，共五十页.气化室气化室 为了让样品在气化室中瞬间气化而不分解，因此要求气化为了让样品在气化室中瞬间气化而不分解，因此要求气化室热容量大，并不使样品分解。为了尽量减少柱前谱峰变宽，室热容量大，并不使样品分解。为了尽量减少柱前谱峰变宽，气化室的死体积应尽可能小。常用金属块制成汽化室、外套加气化室的死体积应尽可能小。常用金属块制成汽化室、外套加热块，为消除金属表面的催化作用，在汽化室管内有石英衬管热块，为消除金属表面的催化作用，在汽化室管内有石英衬管,衬管有分流与不分流之分。衬管是可以清洗的。衬管有分流与不分流之分。衬管是可以清洗的。本讲稿第二十三页，共五十页.分离系统：分离系统：分离系统是指把混合样品中各组分分离的装置，它由色分离系统是指把混合样品中各组分分离的装置，它由色谱柱组成谱柱组成色谱柱的分类：色谱柱的分类：1)1)填充柱填充柱 由不锈钢、玻璃和聚四氟乙烯等材料制成，常用的由不锈钢、玻璃和聚四氟乙烯等材料制成，常用的为不锈钢柱，柱管内径为为不锈钢柱，柱管内径为2-2-mmmm，柱长，柱长1-1-m m。柱形有。柱形有U U型和螺型和螺旋型二种。旋型二种。2)2)毛细管柱又叫空心柱，分为涂壁、多孔层和涂载体空心柱。毛细管柱又叫空心柱，分为涂壁、多孔层和涂载体空心柱。空心空心毛细管柱材质为玻璃或石英。内径一般为毛细管柱材质为玻璃或石英。内径一般为0.2-0.5mm0.2-0.5mm，长度，长度30-300m30-300m，呈，呈螺旋型。螺旋型。本讲稿第二十四页，共五十页v与填充柱相比，毛细管柱的特点为：与填充柱相比，毛细管柱的特点为：分分离离效效能能高高分分析析速速度度快快样样品品用用量量少少，可可在在几几十十分分钟钟内内分分离离出出包包含几百种化合物的汽油馏分，然而样品用量仅有数微克含几百种化合物的汽油馏分，然而样品用量仅有数微克在快速分析方面，可在几分钟内分离含十几个组份的样品。在快速分析方面，可在几分钟内分离含十几个组份的样品。v用毛细管柱，有利于：用毛细管柱，有利于：提高色谱分离能力，提高色谱分离能力，加快色谱分析速度，加快色谱分析速度，促进色谱的应用都是十分必要的促进色谱的应用都是十分必要的本讲稿第二十五页，共五十页填充柱气相色谱填充柱气相色谱v填充柱气相色谱的柱管通常内径宽填充柱气相色谱的柱管通常内径宽 ，内径为不锈钢管，为节省柱温箱，内径为不锈钢管，为节省柱温箱空间而将柱管弯成环状。在管内壁涂渍液体物质（空间而将柱管弯成环状。在管内壁涂渍液体物质（气气-液色谱液色谱）或在管）或在管内填充固体吸附剂（内填充固体吸附剂（气气-固色谱固色谱）v气气-液色谱液色谱气气-液色谱的原理：液色谱的原理：v各溶质在气相（流动相）和液相（固定相）间分配系数不同达到分各溶质在气相（流动相）和液相（固定相）间分配系数不同达到分离。离。本讲稿第二十六页，共五十页v气气-液色谱的固定相：液色谱的固定相：涂渍在惰性多孔固体基质（载体或担体）上的液体物质，常涂渍在惰性多孔固体基质（载体或担体）上的液体物质，常称固定液。称固定液。使用过的气使用过的气-液色谱固定液上千种，常用的固定液有聚甲液色谱固定液上千种，常用的固定液有聚甲基硅氧烷基硅氧烷(非极性非极性)、聚乙二醇、聚乙二醇(强极性强极性)、含、含5 5或或2020苯基苯基的聚甲基硅氧烷的聚甲基硅氧烷(非极性非极性/中等极性中等极性)、含氰基和苯基的聚甲、含氰基和苯基的聚甲基硅氧烷基硅氧烷(中极性中极性)、5050三氟丙基聚硅氧烷三氟丙基聚硅氧烷(高极性高极性)，另外，另外，用于分离手性异构体的手性固定相则主要有手性氨基酸的用于分离手性异构体的手性固定相则主要有手性氨基酸的衍生物、手性金属配合物和环糊精衍生物。衍生物、手性金属配合物和环糊精衍生物。本讲稿第二十七页，共五十页v固定液的分类固定液的分类:1)1)非极性固定液非极性固定液:它们与待测物质分子的作用力以色散力为主它们与待测物质分子的作用力以色散力为主.组分在组分在此类固定相上按沸点由低到高顺序流出此类固定相上按沸点由低到高顺序流出,适用于非极性和弱极性化适用于非极性和弱极性化合物的分析合物的分析.2)2)中等极性固定液中等极性固定液:它们与待测物质分子间的作用力以色散力和诱导力它们与待测物质分子间的作用力以色散力和诱导力为主为主,组分基本上按沸点顺序出峰组分基本上按沸点顺序出峰,适用于弱极性和中等极性化适用于弱极性和中等极性化合物的分析。合物的分析。）强极性固定液：含有较强的极性基团，它们与待测物质分）强极性固定液：含有较强的极性基团，它们与待测物质分子间的作用力以静电力和诱导力为主，组分按极性由小到大子间的作用力以静电力和诱导力为主，组分按极性由小到大的顺序出峰。适用于极性化合物的分析。的顺序出峰。适用于极性化合物的分析。）氢键型固定液：是强极性固定液中特殊的一类，与待测物）氢键型固定液：是强极性固定液中特殊的一类，与待测物质分子间作用力以氢键力为主，组分按依次形成氢键的难易质分子间作用力以氢键力为主，组分按依次形成氢键的难易程度出峰，不易形成氢键的组分先出峰。常用的固定液有聚程度出峰，不易形成氢键的组分先出峰。常用的固定液有聚乙二醇，三乙醇胺等，适用于分析含、等的化合物。乙二醇，三乙醇胺等，适用于分析含、等的化合物。本讲稿第二十八页，共五十页v2.2.气气-固色谱固色谱气气-固色谱的固定相是固体吸附剂，分离是基于样品分子在固固色谱的固定相是固体吸附剂，分离是基于样品分子在固定相表面的吸附能力的差异而实现的。定相表面的吸附能力的差异而实现的。常用的固体吸附剂有碳质吸附剂（活性炭、石墨化碳黑、碳分常用的固体吸附剂有碳质吸附剂（活性炭、石墨化碳黑、碳分子筛）、氧化铝、硅胶、无机分子筛和高分子小球。子筛）、氧化铝、硅胶、无机分子筛和高分子小球。气气-固色谱不如气固色谱不如气-液色谱应用广泛，主要用于永久性气体和低沸点液色谱应用广泛，主要用于永久性气体和低沸点烃类的分析，在石油化工领域应用很普遍。烃类的分析，在石油化工领域应用很普遍。本讲稿第二十九页，共五十页 毛细管柱毛细管柱毛细管柱是用熔融二氧化硅拉制的空心管，也叫弹性石英毛细管柱是用熔融二氧化硅拉制的空心管，也叫弹性石英毛细管。柱内径通常为毛细管。柱内径通常为0.10.5 mm0.10.5 mm，柱长，柱长3050 m3050 m，绕成，绕成直径直径20cm20cm左右的环状。左右的环状。用这样的毛细管作分离柱的气相色谱称为毛细管气相色谱或用这样的毛细管作分离柱的气相色谱称为毛细管气相色谱或开管柱气相色谱，其分离效率比填充柱要高得多。开管柱气相色谱，其分离效率比填充柱要高得多。毛细管气相色谱毛细管气相色谱本讲稿第三十页，共五十页常用色谱柱常用色谱柱KB-1 PC-1 100%二甲基聚硅氧烷柱二甲基聚硅氧烷柱 非极性非极性 KB-5 PC-5 5%苯基二甲基聚硅氧烷柱苯基二甲基聚硅氧烷柱 弱极性弱极性 KB-624 PC-624 6%氰丙基二甲基硅氧烷柱氰丙基二甲基硅氧烷柱 中极性中极性 KB-1701 PC-1701 14%氰丙基二甲基硅氧烷柱氰丙基二甲基硅氧烷柱 中极性中极性 KB-50 PC-50 50%苯基二甲基硅氧烷柱苯基二甲基硅氧烷柱 中极性中极性 KB-Wax PC-WAX 聚乙二醇柱聚乙二醇柱 强极性强极性PLOT 柱柱KB PLOT AL2O3/S Na2SO4去活氧化铝去活氧化铝 弱极性弱极性KB PLOT AL2O3/L KCL 去活氧化铝去活氧化铝 中极性中极性 KB-PLOT Q 二乙烯基苯聚合物非极性二乙烯基苯聚合物非极性本讲稿第三十一页，共五十页在分流不分流进样口安装毛细管柱的步骤：在分流不分流进样口安装毛细管柱的步骤：.检查气体过滤器、载气、进样隔垫和衬管等检查气体过滤器、载气、进样隔垫和衬管等.把毛细管柱螺母和垫圈安装于柱上。（把毛细管柱螺母和垫圈安装于柱上。（毛细管端口朝下）毛细管端口朝下）.使用玻璃刻痕工具刻划柱。刻痕部位必须平直，确保裂口整齐。使用玻璃刻痕工具刻划柱。刻痕部位必须平直，确保裂口整齐。.用柱切割器的划痕部位的对面折断柱。用放大镜观察末端，确用柱切割器的划痕部位的对面折断柱。用放大镜观察末端，确保没有毛边或呈锯齿状。用滤纸擦毛细管柱壁，去掉指纹和粉保没有毛边或呈锯齿状。用滤纸擦毛细管柱壁，去掉指纹和粉末末 本讲稿第三十二页，共五十页.在柱垫圈上端以上留出柱在柱垫圈上端以上留出柱4-6mm4-6mm，用打印机改正液在柱螺母下作，用打印机改正液在柱螺母下作标记标记.将柱插入进样口，把螺帽和垫圈上部的柱子滑向进样口底部用手将柱插入进样口，把螺帽和垫圈上部的柱子滑向进样口底部用手指拧紧柱螺帽直至柱被固定指拧紧柱螺帽直至柱被固定 本讲稿第三十三页，共五十页.调节柱位置调节柱位置,使柱上改正液标记正好在柱螺帽底部使柱上改正液标记正好在柱螺帽底部.拧紧螺帽拧紧螺帽1/4-1/21/4-1/2圈圈,用轻微的力部能将柱从接头上拉下用轻微的力部能将柱从接头上拉下.在检测器上安装毛细管柱在检测器上安装毛细管柱其步骤与进样口相同，但是在柱垫圈上端以上留出的距离不一样（其步骤与进样口相同，但是在柱垫圈上端以上留出的距离不一样（：mmmm）注意：如果在应用中系统所使用的是或是等，那么在老注意：如果在应用中系统所使用的是或是等，那么在老化色谱柱时，不接检测器。化色谱柱时，不接检测器。本讲稿第三十四页，共五十页.进行气体检漏进行气体检漏:当我们对进样口和检测器进行载气检漏时当我们对进样口和检测器进行载气检漏时,使用电子检测计使用电子检测计(Electronic Leak Detector)(Electronic Leak Detector)是最为有效的方法之一是最为有效的方法之一.确定载气流量确定载气流量,再对色谱柱的安装进行检查再对色谱柱的安装进行检查 .色谱柱的老化：色谱柱的老化：对色谱柱升温到一恒定温度，通常为其温度上限。超过温对色谱柱升温到一恒定温度，通常为其温度上限。超过温度上限，那样极易损坏色谱柱。升温速度一定要快，不要将度上限，那样极易损坏色谱柱。升温速度一定要快，不要将程序升温的速度设太慢。当达到老化温度后，记录并观察基程序升温的速度设太慢。当达到老化温度后，记录并观察基线。比例放大基线，以便容易观察。线。比例放大基线，以便容易观察。本讲稿第三十五页，共五十页毛细管柱问题毛细管柱问题2 2鬼峰：残留或柱污染鬼峰：残留或柱污染典型色谱图#9#8#7#6#5#4#3#2#1问题色谱图本讲稿第三十六页，共五十页毛细管柱问题毛细管柱问题3 3RT RT 和面积完全不同：用错了柱子和面积完全不同：用错了柱子典型色谱图#9#8#7#6#5#4#3#2#1问题色谱图本讲稿第三十七页，共五十页 温控系统是指对气相色谱的汽化室、色谱柱和检测器进行温度控制温控系统是指对气相色谱的汽化室、色谱柱和检测器进行温度控制的装置，由于汽化室、色谱柱和检测器要求的适合温度各有不同，的装置，由于汽化室、色谱柱和检测器要求的适合温度各有不同，所以要求配有三种不同的温控装置，以便设定控制和测定各处的温所以要求配有三种不同的温控装置，以便设定控制和测定各处的温度，为满足分析要求，除可以恒温外，还可采用程序升温。一般情度，为满足分析要求，除可以恒温外，还可采用程序升温。一般情况下，汽化室的温度比柱温高，以保证试样能瞬间汽化而不分解，况下，汽化室的温度比柱温高，以保证试样能瞬间汽化而不分解，而而检测器温度是三者之间最高的，以防止样品在检测室冷凝。检测器温度是三者之间最高的，以防止样品在检测室冷凝。温温 控控 系系 统统本讲稿第三十八页，共五十页检检 测测 和和 记记 录录 系系 统统检测记录系统是指从色谱柱流出的各个组分，经过检测器把浓度检测记录系统是指从色谱柱流出的各个组分，经过检测器把浓度（或质量）信号转换成电信号，并经放大器放大后由记录仪显示出（或质量）信号转换成电信号，并经放大器放大后由记录仪显示出最终获得分析结果的装置，它包括检测器、放大器和记录仪。最终获得分析结果的装置，它包括检测器、放大器和记录仪。检测器的种类很多，据检测原理的不同可分为浓度型检测器和质量型检检测器的种类很多，据检测原理的不同可分为浓度型检测器和质量型检测器两大类。浓度型检测器常用的有热导池检测器（）和电子捕测器两大类。浓度型检测器常用的有热导池检测器（）和电子捕获检测器（）；质量型检测器常见的有氢火焰离子化检测器（获检测器（）；质量型检测器常见的有氢火焰离子化检测器（）和火焰光度检测器（）。）和火焰光度检测器（）。本讲稿第三十九页，共五十页氢火焰离子化检测器（）氢火焰离子化检测器（）属于选择性检测器（只对碳氢化合物产生信号），它的特点是属于选择性检测器（只对碳氢化合物产生信号），它的特点是死体积小，灵敏度高（比高死体积小，灵敏度高（比高-倍），稳定倍），稳定性好，响应快，线性范围宽，适合于痕量有机物的分析，但样品性好，响应快，线性范围宽，适合于痕量有机物的分析，但样品被破坏，无法进行收集，不能检测永久性气体及被破坏，无法进行收集，不能检测永久性气体及、等等本讲稿第四十页，共五十页检测器的结构及原理检测器的结构及原理主要部件是离子室，主要部件是离子室，与载气在进入与载气在进入喷嘴前混合，空气（助燃气）由一侧引入，喷嘴前混合，空气（助燃气）由一侧引入，在火焰上方筒状收集电极（作正极）和下在火焰上方筒状收集电极（作正极）和下方的圆环状极化电极（作负极）间施加恒方的圆环状极化电极（作负极）间施加恒定电压，当待测有机物由载气携带从色谱定电压，当待测有机物由载气携带从色谱柱流出，进入火焰后，在火焰高温柱流出，进入火焰后，在火焰高温（20002000左右）作用下发生离子化反左右）作用下发生离子化反应，生成的许多正离子和电子，在外电应，生成的许多正离子和电子，在外电场作用下，向两极定向移动，形成了微场作用下，向两极定向移动，形成了微电流（微电流的大小与待测有机物含量电流（微电流的大小与待测有机物含量成正比），微电流经放大后，由记录仪成正比），微电流经放大后，由记录仪记录下来。记录下来。本讲稿第四十一页，共五十页本讲稿第四十二页，共五十页检测器使用注意事项检测器使用注意事项.载气、氢气和空气须过滤净化，一般常用分子筛，活性炭和硅胶作载气、氢气和空气须过滤净化，一般常用分子筛，活性炭和硅胶作为干燥净化剂，定期更换干燥净化剂。为干燥净化剂，定期更换干燥净化剂。.选择选择FIDFID的操作条件时应注意所用气体流量和工作电压，一般的操作条件时应注意所用气体流量和工作电压，一般N N2 2和和H H2 2流速的最佳比为流速的最佳比为1:1-1.5:11:1-1.5:1（此时灵敏度高、稳定性好），氢气（此时灵敏度高、稳定性好），氢气和空气的比例为和空气的比例为1:101:10，极化电压一般为，极化电压一般为 100-300100-300。.当分析样品水分太多或进样量太多时，会使火焰温度下降，影当分析样品水分太多或进样量太多时，会使火焰温度下降，影响灵敏度，有时甚至会使火焰熄灭。响灵敏度，有时甚至会使火焰熄灭。.离子头，管道和离子室必须清洁，不得有有机物污染，否则引离子头，管道和离子室必须清洁，不得有有机物污染，否则引起本底电流增大，噪声增大，灵敏度降低，若不清洁，可用水、起本底电流增大，噪声增大，灵敏度降低，若不清洁，可用水、酒精和苯依次清洗烘干酒精和苯依次清洗烘干 5.5.应在氢气通气半小时以上再点火，以免火点不着。等火点着了后再通应在氢气通气半小时以上再点火，以免火点不着。等火点着了后再通尾吹气尾吹气 本讲稿第四十三页，共五十页有些检测还会用到氢气做载气，载有些检测还会用到氢气做载气，载气的选择根据是什么呀？与检测的气的选择根据是什么呀？与检测的组分有关系吗？还是与检测器有关组分有关系吗？还是与检测器有关系？各种柱子是否有固定的载气呀系？各种柱子是否有固定的载气呀？还是都可以使用？还是都可以使用？本讲稿第四十四页，共五十页载气的选择需要考虑载气的选择需要考虑 1、样品组分特性，、样品组分特性，2、色谱柱的、色谱柱的要求，要求，3、检测器的要求，这三方面因素综合考虑。、检测器的要求，这三方面因素综合考虑。H2的优点是载气便宜易得，容易纯化，柱内线速的优点是载气便宜易得，容易纯化，柱内线速度范围宽等；缺点是易泄漏，安全性差。度范围宽等；缺点是易泄漏，安全性差。He的优点是载气纯，柱内线速度范围宽；缺点是价格高。的优点是载气纯，柱内线速度范围宽；缺点是价格高。N2的优点是载气便宜；缺点是杂质含量较多，线的优点是载气便宜；缺点是杂质含量较多，线速度范围窄。速度范围窄。本讲稿第四十五页，共五十页色谱定性与定量分析方法色谱定性与定量分析方法色谱定性分析色谱定性分析.保留时间定性保留时间定性.利用不同的检测方法定性利用不同的检测方法定性.保留指数定性保留指数定性.柱前或柱后化学反应定性柱前或柱后化学反应定性.与其他仪器联用定性与其他仪器联用定性色谱定量方法色谱定量方法.校正因子定量校正因子定量.归一化法归一化法.外标法外标法.内标法内标法.标准加入法标准加入法本讲稿第四十六页，共五十页一般需要建立一般需要建立2 2个文件个文件:开机文件和关机文件开机文件和关机文件开机文件开机文件:注意首先加热检测器注意首先加热检测器(防止污染防止污染),),再加热进样器再加热进样器,柱箱柱箱关机文件关机文件:先关进样器先关进样器,柱箱柱箱,最后关检测器最后关检测器,等温度降到等温度降到6060度左右度左右,退退出工作软件出工作软件,关主机电源关主机电源,气源气源(当用到氢气时要记住放掉余气当用到氢气时要记住放掉余气)本讲稿第四十七页，共五十页定性定量分析定性定量分析v定性分析定性分析v 常用的方法：常用的方法：v 1）已知对照物定性 2）相对保留值定性v定量分析定量分析v 常用的方法：常用的方法：以峰高或峰面积定量v定量方法定量方法v1.归一化法 2.外标法 3.内标法 4.内标对比法 本讲稿第四十八页，共五十页色谱分离的三个要素 气相色谱1.色谱柱2.温度3.气体的流量液相色谱1.色谱柱2.液体的组成3.液体的流量本讲稿第四十九页，共五十页程序升温v 柱温固定的色谱分析过程，称作恒温色谱恒温色谱(IGC)或定温色谱定温色谱。使用于沸程差不大的样品。v对宽沸程样品，柱温选在平均沸点左右的折衷办法对大部分组份不合适；v低沸点组份因柱温太高很快流出，色谱峰尖而重叠，紧挤在一起，测量、定量误差很大；v高沸点组份则因柱温太低，流出时间长，且峰宽且矮，有的不能在 一次分析中流出，而在随后的分析中作为基线噪音出现，或作为无法说明的“鬼峰”出现，增加了测量、鉴定的困难。本讲稿第五十页，共五十页