气相色谱基础知识讲议.ppt

u气相色谱讲座气相色谱讲座1气相色谱讲座气相色谱讲座第一章第一章 气相色谱基础气相色谱基础 2 气相色谱仪装置主要由四个部份组成：气相色谱仪装置主要由四个部份组成：、气源部分，、气源部分，、进样装置，、进样装置，、色谱柱，、色谱柱，、检测器和记录器：、检测器和记录器：FID（氢火焰离子化检测器）（氢火焰离子化检测器）ECD（电子捕获检测器）（电子捕获检测器）TCD（热导检测器）（热导检测器）1、气相色谱的分析装置、气相色谱的分析装置32、气相色谱的分析过程、气相色谱的分析过程 气相色谱首先是一种分离技术。实际工气相色谱首先是一种分离技术。实际工作中要分析的样品往往是多组分的混合作中要分析的样品往往是多组分的混合物。对含有未知组分的样品，首先必须物。对含有未知组分的样品，首先必须将其分离，然后才能对有关组分进行进将其分离，然后才能对有关组分进行进一步的分析。一步的分析。气相色谱主要是利用物质的沸点、极性气相色谱主要是利用物质的沸点、极性和吸附性质的差异来实现混合物的分离。和吸附性质的差异来实现混合物的分离。42、气相色谱的分析过程、气相色谱的分析过程u气相色谱分离过程如下图气相色谱分离过程如下图：52、气相色谱图、气相色谱图62、气相色谱的基本原理、气相色谱的基本原理73、气相色谱分离常用的基本公式、气相色谱分离常用的基本公式 ua:a:分离度分离度 R=2R=2（t R t R 2 2-t R-t R 1 1）/W/W 1 1+W +W 2 2 u u tRtR为相邻两峰的保留时间W为相邻两峰的峰宽83、气相色谱分离常用的基本公式、气相色谱分离常用的基本公式u b b：理论塔板数：理论塔板数u n=5.54(tR/W h/2)n=5.54(tR/W h/2)2 2 u u tR tR为主峰的保留时间为主峰的保留时间 u W h/2 为主峰的半高峰宽为主峰的半高峰宽93、气相色谱分离定量常用的基本公式、气相色谱分离定量常用的基本公式uc:c:外标法外标法 u含量（含量（C X C X）=C R=C R AX/AX/ARARu uCXCX为供试品浓度为供试品浓度 AXAX为供试品峰面积为供试品峰面积 uCRCR为对照品浓度为对照品浓度 AR为对照品峰面积为对照品峰面积 103、气相色谱分离定量常用的基本公式、气相色谱分离定量常用的基本公式ud:d:内内标标法法 u校正因子（校正因子（f f）=AS CR/CSAS CR/CSARu 含量（含量（C X C X）=f=f AX CS/AS AX CS/AS u AX AX为供试品峰面积 CXCX为供试品浓度uAR为对照品峰面积CR为对照品浓度u AS AS为内标峰面积CSCS为内标浓度11u 凡是以气相作为流动相的色谱技术，通称凡是以气相作为流动相的色谱技术，通称为气相色谱。可按以下几方面分类：为气相色谱。可按以下几方面分类：1按色谱柱分按色谱柱分:可分为填充柱和开管可分为填充柱和开管柱。填充柱内要填充上一定的填料，它是柱。填充柱内要填充上一定的填料，它是“实心实心”的，而开管柱则是的，而开管柱则是“空心空心”的，其固的，其固定相是附着在柱管内壁上的。定相是附着在柱管内壁上的。GC初期使用初期使用的都是填充柱，的都是填充柱，1958年才出现了毛细管柱。年才出现了毛细管柱。而毛细管柱的普遍使用则是而毛细管柱的普遍使用则是1979年出现了弹年出现了弹性石英柱后才开始的。性石英柱后才开始的。4、气相色谱的分类、气相色谱的分类12u开管柱又常被称为毛细管柱，但毛细管开管柱又常被称为毛细管柱，但毛细管柱并不总是开管柱。事实上，毛细管柱柱并不总是开管柱。事实上，毛细管柱也有填充型和开管型之分，只是人们习也有填充型和开管型之分，只是人们习惯上将开管柱叫做毛细管柱而已。毛细惯上将开管柱叫做毛细管柱而已。毛细管柱比填充柱有更高的分离效率。这是管柱比填充柱有更高的分离效率。这是因为毛细管柱内没有固体填料，气阻比因为毛细管柱内没有固体填料，气阻比填充柱小得多，故可采用较长的柱管和填充柱小得多，故可采用较长的柱管和较小的柱内径，以及较高的载气流速。较小的柱内径，以及较高的载气流速。4、气相色谱的分类、气相色谱的分类134、气相色谱的分类、气相色谱的分类u再加上采用较薄的固定液膜又在一再加上采用较薄的固定液膜又在一定程度上抵消了由于载气流速增大定程度上抵消了由于载气流速增大而引起的传质阻力增大、一般来说，而引起的传质阻力增大、一般来说，一根一根30m长的毛细管柱很容易达到长的毛细管柱很容易达到100 000的总理论塔板数而的总理论塔板数而根根3m长的填充柱却最多只有长的填充柱却最多只有4 500的总柱的总柱效。效。144、气相色谱的分类、气相色谱的分类u2按固定相状态分按固定相状态分：按固定相状态分按固定相状态分可分为气固色谱和气液色谱。前者采用可分为气固色谱和气液色谱。前者采用固体固定相，其分离主要是基于吸附机固体固定相，其分离主要是基于吸附机理。后者则为液体固定相，分离主要基理。后者则为液体固定相，分离主要基于分配机理，在实际于分配机理，在实际GC分析中，分析中，90%以上的应用为气液色谱。以上的应用为气液色谱。3、按进样方、按进样方式分：式分：按进样方式分可分为常规色谱、按进样方式分可分为常规色谱、顶空色谱和裂解色谱等。顶空色谱和裂解色谱等。15气相色谱讲座气相色谱讲座u第二章第二章 气相色谱仪器气相色谱仪器u 及操作及操作16第第节节 仪器的基本配置仪器的基本配置 u1、气路系统、气路系统 包括载气和检测器所用包括载气和检测器所用气体的气源气体的气源(氮气、氢气、压缩空气或氮气、氢气、压缩空气或气体发生器，气流管线气体发生器，气流管线)以及气流控制以及气流控制装置装置(压力表、针型阀、电子流量计压力表、针型阀、电子流量计)u2、进样系统、进样系统 其作用是有效地将样品其作用是有效地将样品导入色谱柱进行分离，如手动进样，导入色谱柱进行分离，如手动进样，自动进样器，顶空进样器。自动进样器，顶空进样器。17第第节节 仪器的基本配置仪器的基本配置u 3、柱系统、柱系统:包括柱加热箱、色谱柱以及包括柱加热箱、色谱柱以及与进样口和检测器的接头。其中色谱柱本与进样口和检测器的接头。其中色谱柱本身的性能是分离成败的关键。身的性能是分离成败的关键。u 4、检测系统、检测系统:用各种检测器检测色谱柱用各种检测器检测色谱柱的流出物，如热导检测器的流出物，如热导检测器(TCD)、火焰离子、火焰离子化检测器化检测器(FID)、氮磷检测器、氮磷检测器(NPD)、电子、电子俘获检测器俘获检测器(ECD)等。等。u 5、数据处理系统、数据处理系统:即对即对GC原始数据进行原始数据进行处理，画出色谱图，并获得相应的定性定处理，画出色谱图，并获得相应的定性定量数据量数据.18u气相色谱仪的气路系统气相色谱仪的气路系统，是一个载气连续运行、管，是一个载气连续运行、管路密闭的系统。路密闭的系统。GC常用的气体有：氮气、氦气、常用的气体有：氮气、氦气、氢气、压缩空气等，都要求使用高纯度（氢气、压缩空气等，都要求使用高纯度（99.99%），），这是因为气体中杂质会使检测器的噪声增大，还可这是因为气体中杂质会使检测器的噪声增大，还可能对色谱柱的性能有影响，严重的会污染检测器。能对色谱柱的性能有影响，严重的会污染检测器。u通常这些气体都要经过净化、稳压和控制、测量流通常这些气体都要经过净化、稳压和控制、测量流量。量。u总之，气路系统关键的问题就是要保证气路系统中总之，气路系统关键的问题就是要保证气路系统中各个接头部位不要漏气。各个接头部位不要漏气。第二节第二节 气路系统气路系统 19u进样就是有效地将分析样品定量的加到色谱进样就是有效地将分析样品定量的加到色谱柱进行分离。进样量的大小，进样时间的长柱进行分离。进样量的大小，进样时间的长短，试样气化速度，试样浓度等都会影响色短，试样气化速度，试样浓度等都会影响色谱分离效率，以及定量结果的准确度和重现谱分离效率，以及定量结果的准确度和重现性。性。u一、气化室温度。一、气化室温度。u气化室的作用，是将所进样品在此气化室温气化室的作用，是将所进样品在此气化室温度下让其瞬间气化为蒸气而不分解。气化室度下让其瞬间气化为蒸气而不分解。气化室温度一般比柱温高温度一般比柱温高10-50即可。即可。第三节第三节 进样系统进样系统 20u二、进样口隔垫和衬管二、进样口隔垫和衬管u1、进样口隔垫：使用时间长了有老化、进样口隔垫：使用时间长了有老化漏气的问题，所以，要注意选择适当漏气的问题，所以，要注意选择适当耐高温的隔垫，并定期检查是否漏气，耐高温的隔垫，并定期检查是否漏气，需要时要及时更换，以保证分析的正需要时要及时更换，以保证分析的正常进行。常进行。第三节第三节 进样系统进样系统21第三节第三节 进样系统进样系统（隔垫）隔垫）u市售隔垫一般有三种类型，普通型市售隔垫一般有三种类型，普通型(可可耐温耐温200)、优质型、优质型(可耐温可耐温300)和和高温型高温型(可耐温可耐温400)。耐高温或抗老。耐高温或抗老化性能越好、寿命越长，价格就越高。化性能越好、寿命越长，价格就越高。常规分析实验室常规分析实验室(汽化温度不超过汽化温度不超过300)选择优质型隔垫就可以了，做高选择优质型隔垫就可以了，做高温温GC分析时最好用高温型隔垫。分析时最好用高温型隔垫。22第三节第三节 进样系统进样系统（衬管）（衬管）2、进样口衬管：、进样口衬管：多为玻璃或石英多为玻璃或石英材料制成。这里强调几个普遍性材料制成。这里强调几个普遍性的问题：的问题：23第三节第三节 进样系统进样系统（衬管）（衬管）u衬管能起到保护色谱柱的作用。在分流衬管能起到保护色谱柱的作用。在分流不分流进样时，不挥发的样品组分会滞留在不分流进样时，不挥发的样品组分会滞留在衬管中而不进入色谱柱。如果这些污染物在衬管中而不进入色谱柱。如果这些污染物在衬管内积存一定量后，就会对分析产生直接衬管内积存一定量后，就会对分析产生直接影响。比如，它会吸附极性样品组分而造成影响。比如，它会吸附极性样品组分而造成峰拖尾，甚至峰分裂，还会出现鬼峰。因此，峰拖尾，甚至峰分裂，还会出现鬼峰。因此，一定要保持衬管干净，注意及时清洗和更换。一定要保持衬管干净，注意及时清洗和更换。24第三节第三节 进样系统进样系统（衬管）（衬管）u衬管中是否应填充填料，要依衬管中是否应填充填料，要依具体情况而定。一般填少量经硅具体情况而定。一般填少量经硅烷化处理的石英玻璃毛可防止注烷化处理的石英玻璃毛可防止注射器针尖的歧视作用，加速样品射器针尖的歧视作用，加速样品汽化；还可避免颗粒物质堵塞色汽化；还可避免颗粒物质堵塞色谱柱。谱柱。25第三节第三节 进样系统进样系统（手动进样）手动进样）u1手动进样应注意的问题：手动进样应注意的问题：(1)注射速度快注射速度快：注射速度慢时会使样品的汽化过程变长，导致样注射速度慢时会使样品的汽化过程变长，导致样品进入色谱柱的初始谱带变宽。正确注射方法是：品进入色谱柱的初始谱带变宽。正确注射方法是：取样后，一手持注射器取样后，一手持注射器(防止汽化室的高气压将防止汽化室的高气压将针芯吹出针芯吹出)，另一只手保护针尖，另一只手保护针尖 (防止插入隔垫防止插入隔垫时弯曲时弯曲)，先小心地将注射针头穿过隔垫，随即，先小心地将注射针头穿过隔垫，随即以最快以最快 的速度将注射器插到底，与此同时迅速的速度将注射器插到底，与此同时迅速将样品注入汽化室将样品注入汽化室(注意不要使针芯弯曲注意不要使针芯弯曲)，然后，然后快速拔出注射器。注射样品所用时间及注射器在快速拔出注射器。注射样品所用时间及注射器在汽化室中停留的时间越短越好，且每次注射的过汽化室中停留的时间越短越好，且每次注射的过程越重现越好。程越重现越好。26第三节第三节 进样系统进样系统（手动进样）手动进样）u(2)取样准确而重现取样准确而重现：即取样量要准确，抽取即取样量要准确，抽取样品的速度要重现，以保证进样的重现性。特样品的速度要重现，以保证进样的重现性。特别是黏度大的样品，要避免在注射器中形成气别是黏度大的样品，要避免在注射器中形成气泡。这跟护士打针时避免将空气注射进体内的泡。这跟护士打针时避免将空气注射进体内的道理是一样的。也是这样倒置注射器，使视线道理是一样的。也是这样倒置注射器，使视线与针管中的液面处于同一水平上，然后推压针与针管中的液面处于同一水平上，然后推压针芯到所需刻度。至于针尖外面粘附的一部分样芯到所需刻度。至于针尖外面粘附的一部分样品，可用一片滤纸快速檫拭而除去品，可用一片滤纸快速檫拭而除去(注意不能注意不能让滤纸吸去针管内的样品让滤纸吸去针管内的样品)。27第三节第三节 进样系统进样系统（手动进样）手动进样）u(3)避免样品之间的相互干扰避免样品之间的相互干扰：如果进样时如果进样时注射器内有上一个样注射器内有上一个样 品的残留组分，就会干品的残留组分，就会干扰下一个样品的分析，带来定量误差。在色扰下一个样品的分析，带来定量误差。在色谱谱 中这叫做记忆效应，是必须消除的。具中这叫做记忆效应，是必须消除的。具体办法是洗针。取样前先用样品溶剂洗针至体办法是洗针。取样前先用样品溶剂洗针至少少3次次(抽满针管的三分之二，再排出抽满针管的三分之二，再排出)。再。再用要分析的用要分析的 样品洗针至少样品洗针至少3次，然后取样次，然后取样(多多次上下抽动次上下抽动)，这样基本上可消除记，这样基本上可消除记 忆效应。忆效应。28第三节第三节 进样系统进样系统u2、自动进样器、自动进样器u自动进样器实现了进样量的重现，自动进样器实现了进样量的重现，避免了很多人为误差。但它的缺点避免了很多人为误差。但它的缺点就是价格比较贵。就是价格比较贵。29第四节第四节 色谱柱系统色谱柱系统u色谱柱是色谱分离的心脏，应该说是气相色谱分析过程中最重要的组成部分。u在气相色谱分析中，某一多组份混合物能否完全分离开，主要取决于色谱柱的效能和选择性，后者在很大程度上取决于固定相选择是否得当。因此，固定相的选择就成为色谱分析中的关键问题。30第四节第四节 色谱柱系统色谱柱系统（固定相）u气相色谱固定相大致分为两类：即液体固定相和固体固定相。而液体固定相又是由固定液和载体组成的，在气相色谱分析中液体固定相应用较为广泛。31第四节第四节 色谱柱系统色谱柱系统（固定液）u二、固定液的分类：按固定液的化学类型分类。u1、烃类：包括烷烃和芳烃，是极性最弱的一类固定液。u烷烃，常用的有角鲨烷、石蜡油等，属非极性固定液。u2、醇类和醚类：是一类极性很强的固定液。聚乙二醇分子中含有醚基，故属于氢键型固定液。商品名有Carbowax-20M。32第四节第四节 色谱柱系统色谱柱系统（固定液）u3、硅氧烷类：是目前使用最为广泛的色谱固定液。属弱极性固定液，商品名有SE-30，OV-1等。苯基硅氧烷：由于硅原子上引入了苯基，故对芳香性组份溶解度增大，对极性组份保留值升高。按照引入苯基的含量（%）不同，又可分为低苯基硅氧烷如SE-52，中苯基硅氧烷如OV-17，高苯基硅氧烷如OV-25。随苯基的含量增高，固定液极性也增高u4、酯类：是一类中强极性的固定液。包括酯类和聚酯类。如丁二酸二乙二醇酯，它含有极性和非极性基团，是线型脂肪族固定液。商品名有DEGS。33第四节第四节 色谱柱系统色谱柱系统（填充柱）u(1)填充柱：内径24毫米，长度110米，常用13米柱。可由不锈钢、玻璃和聚四氟乙烯管制成。因玻璃柱价格便宜，透明，便于观察到填充的固定相分布状态，光滑易于填充成密实的高效柱，故较常用。34第四节第四节 色谱柱系统色谱柱系统（填充柱）u要制备一根分离效能较高的色谱柱，必须把载体涂上一层薄而均匀的液膜，再把涂好的固定相均匀而紧密地填充到色谱柱中。u由于目前市场上已有涂渍好的各种类型的固定相商品，我们只需要买来自已装一下柱子就成了。35第四节第四节 色谱柱系统色谱柱系统（毛细管柱）（毛细管柱）u四、毛细管色谱柱的类型与选择：毛细管色四、毛细管色谱柱的类型与选择：毛细管色谱柱，内径毫米，长度谱柱，内径毫米，长度30300米，其柱材米，其柱材料大多用熔融石英，即所谓弹性石英柱。柱料大多用熔融石英，即所谓弹性石英柱。柱内径越小，分离效率越高，但细的色谱柱柱内径越小，分离效率越高，但细的色谱柱柱容量小，容易超载。容量小，容易超载。u就常规分析来说，内径的毛细管柱没有太大就常规分析来说，内径的毛细管柱没有太大差别。大口径柱（）是一类特殊的毛细管柱，差别。大口径柱（）是一类特殊的毛细管柱，它的液膜厚度一般较大，故有较大的柱容量，它的液膜厚度一般较大，故有较大的柱容量，不少人倾向于用大口径柱替代填充柱。大口不少人倾向于用大口径柱替代填充柱。大口径柱的局限性可能是柱成本较填充柱高。径柱的局限性可能是柱成本较填充柱高。u 36第四节第四节 色谱柱系统色谱柱系统（毛细管柱）（毛细管柱）u毛细管柱的选择原则同填充柱。一般来毛细管柱的选择原则同填充柱。一般来说，有这样四根柱子：说，有这样四根柱子：OV-1，SE-54，OV-17，PEG-20M，就可以应付，就可以应付95%的的GC分析任务。所以，我们建议有分析任务。所以，我们建议有GC色色谱仪的实验室起码要购置这几根毛细管谱仪的实验室起码要购置这几根毛细管柱。下表为不同厂商毛细管色谱柱的牌柱。下表为不同厂商毛细管色谱柱的牌号对照。现在市场上的毛细管柱多为固号对照。现在市场上的毛细管柱多为固定液交联的色谱柱，热稳定性好。定液交联的色谱柱，热稳定性好。37第四节第四节 色谱柱系统色谱柱系统（毛细管柱）（毛细管柱）38第四节第四节 色谱柱操作注意事项色谱柱操作注意事项u1、色谱柱安装：当把毛细管柱安装在色谱、色谱柱安装：当把毛细管柱安装在色谱仪上时，需要将其两端分别与进样口和检测仪上时，需要将其两端分别与进样口和检测器相连接。原理都是用一个石墨密封垫，通器相连接。原理都是用一个石墨密封垫，通过接头压紧而达到固定和密封的目的。安装过接头压紧而达到固定和密封的目的。安装时将石墨垫套在柱头后，应将柱头截去时将石墨垫套在柱头后，应将柱头截去l2cm。仪器带有专门的柱切割器，在柱管。仪器带有专门的柱切割器，在柱管上轻轻划一下，然后用手别断。这样做可以上轻轻划一下，然后用手别断。这样做可以保证柱端是整洁的，又避免了柱头污染物对保证柱端是整洁的，又避免了柱头污染物对分析的干扰。分析的干扰。39第四节第四节 色谱柱操作注意事项色谱柱操作注意事项u第第二二，柱柱端端伸伸出出密密封封垫垫的的长长度度，不不同同仪仪器器有有不不同同的的规规定定，应应严严格格按按仪仪器器说说明明书书规规定定。检检测测器器一一端端则则是是柱柱出出口口尽尽量量接接近近检检测测点点（如如FID的的火火焰焰），以以避避免免死死体体积积造造成成的的柱柱外外效效应。应。u 第三，接头不要拧得太紧，以免将色谱柱第三，接头不要拧得太紧，以免将色谱柱压裂或压碎。原则上每次安装色谱柱都要用压裂或压碎。原则上每次安装色谱柱都要用新的石墨垫，不过同一色谱柱拆下再安装，新的石墨垫，不过同一色谱柱拆下再安装，可重复使用石墨垫，但重复使用的次数不要可重复使用石墨垫，但重复使用的次数不要超过超过3次，否则会失去密封性。次，否则会失去密封性。40第四节第四节 色谱柱的维护色谱柱的维护u色谱柱在使用时，要轻拿轻放，防止断裂。u当开GC仪器时，一定要记住先开载气，如在没有载气流动的情况下，在较高温度下加热色谱柱，很短的时间内就可使色谱柱报废。41第四节第四节 色谱柱的维护色谱柱的维护u安装新色谱柱后，都要在进样前进行老化。老化方法是：先接通载气，然后将柱温从50左右以5-10min的速率程序升温到色谱柱的最高使用温度以下30，并在高温时恒温30-120分钟。u当色谱柱内残留一些高沸点组分时，这时基线可能出现波动或出鬼峰。解决此问题的办法也是老化。42第四节第四节 色谱柱的维护色谱柱的维护u暂时不用的色谱柱从仪器上卸下后，柱两暂时不用的色谱柱从仪器上卸下后，柱两端应当用一块硅橡胶垫堵上。端应当用一块硅橡胶垫堵上。u每次关机前都应将柱温箱温度降到每次关机前都应将柱温箱温度降到100以下，然后再关电源和载气。温度高时切断以下，然后再关电源和载气。温度高时切断载气，可能会因空气（氧化）扩散进入柱管载气，可能会因空气（氧化）扩散进入柱管中而造成固定液的氧化降解。中而造成固定液的氧化降解。u每次新安装了色谱柱都应当记着重新设定每次新安装了色谱柱都应当记着重新设定柱子的最高使用温度。柱子的最高使用温度。当超过了柱子的最高当超过了柱子的最高使用温度时，仪器会自动停止柱温箱加热。使用温度时，仪器会自动停止柱温箱加热。以确保柱温箱温度不超过色谱柱的最高使用以确保柱温箱温度不超过色谱柱的最高使用温度，对色谱柱起到保护作用。温度，对色谱柱起到保护作用。43第四节第四节 色谱柱的修理色谱柱的修理u色谱柱寿命完结的主要标志是固定液流失太多而失去了分离能力。柱管堵塞或断裂也是导致色谱柱失效的原因。u当色谱柱分离能力不好时，可先用在高温下老化柱子的办法，用载气将污染物冲洗出来。若这样柱效仍不能恢复时，可将柱头载去10cm或更长，因为柱头是最容易被污染的地方，再安装上测试。这是常用的柱性能恢复措施。如还不起作用，修复就比较麻烦了。u如色谱柱不小心断裂了，那修理就更不容易，所以在使用时要尽量注意上面我们讲到的一些注意事项，以延长色谱柱的使用寿命。44第五节 检测器系统 u如果说色谱柱是色谱分离的心脏，那么检测器就是色谱仪的眼睛。无论色谱峰分离的效果多么好，若没有好的检测器就“看”不到分离结果。因此，高灵敏度、高选择性的检测器一直是色谱仪发展的关键技术。45第五节 检测器系统u药品检验中最常用的是FID和ECD检测器。下面我们分别介绍。uFID检测器：是利用氢火焰作电离源，使有机物电离，产生微电流而响应的检测器。它突出的优点是对几乎所有的有机物均有响应，特别是对烃类灵敏度高且响应与碳原子数成正比。它对水、二氧化碳、和二硫化碳等无机物不敏感。主要缺点是需要三种气源及流速控制系统。46第五节 检测器系统uECD检测器：是灵敏度最高的气相色谱检测器，同时也是最早出现的选择性检测器。它仅对含有电负性比较大的元素的化合物敏感，如卤代烃，含N、O和S等杂原子的化合物有响应。主要用于有机氯农药残留检查。47 FID使用注意事项u（1）FID是用氢气和空气中燃烧所产生的火焰使被测物质离子化的，故应注意安全问题。在未接上色谱柱时，不要打开氢气阀门，以免氢气漏入柱温箱中，发生爆炸。同理，在卸色谱柱前，要检查一下，氢气是否已关。提示：在卸换色谱柱时，最好是在未开机的情况下卸换。48 FID使用注意事项u（3）FID的灵敏度与氢气、空气和氮气的比例有直接关系，因此要注意优化。一般三者的比例应接近或等于1：10：1，如氢气30-40ml/min，空气300-400ml/min，氮气30-40ml/min。49 FID使用注意事项u（4）为防止检测器被污染，检测器温度设置不应低于色谱柱实际工作的最高温度，FID温度设定一般都大于150。一旦检测器被污染，轻则灵敏度明显下降或噪声增大，重则点不着火。消除污染的办法是清洗，主要是清洗喷嘴表面和气路管道。50第七节第七节 气相色谱工作者的良好习惯气相色谱工作者的良好习惯u（1）按仪器说明书规程操作：认真阅读有关说明书，严格按操作规程操作。这是做好仪器分析的前提条件。u（2）及时更换毛细管柱密封垫：石墨密封垫漏气是GC最常见的故障之一。一定不要在不同的柱上重复使用同一密封垫。如果装上色谱柱后发现漏气再来更换密封垫，就要花费更多的时间。51第七节第七节 气相色谱工作者的良好习惯气相色谱工作者的良好习惯u（3）使用高纯度的气体：载气一定要用高纯级的，以避免干扰分析和污染色谱柱或检测器。u（4）使用性能可靠的压力调节阀：装在钢瓶上的减压阀一定要用质量好的。有些新阀也会有漏气的情况，所以，经常检漏，随时发现问题是一个好的习惯。52第七节第七节 气相色谱工作者的良好习惯气相色谱工作者的良好习惯u（5）定期更换进样口隔垫：进样口隔垫漏气是另一个GC常见故障。仪器若有自动检漏功能当然好一些，但也不能保证发现微小的漏气，更别说无自动检漏功能的仪器了。隔垫使用太久，隔垫的老化降解也会给分析带来干扰。比如其碎屑掉进汽化室内就可能导致鬼峰。53第七节第七节 气相色谱工作者的良好习惯气相色谱工作者的良好习惯u至于多长时间换一次隔垫，则要看所分析的样品性质和分析条件而定。无论如何，一个隔垫的连续使用时间不要超过一周。u（6）及时清洗注射器：干净的注射器能避免样品的交叉干扰。更换样品时要清洗。一支注射器暂时不用时(比如下班)，更要彻底清洗，否则残留在其中的样品可能将针芯粘牢，造成注射器报废。使用自动进样器的用户也应注意此间题，最好是经常更换和清洗注射器。54第七节第七节 气相色谱工作者的良好习惯气相色谱工作者的良好习惯u（7）定期检查并清洗进样口衬管：仪器长期使用后，会发现衬管内积有焦油状物质，这是样品中的不挥发成分造成的。此外还会有颗粒状物质积存(隔垫碎屑、样品中的固体物质)，这些都会干扰分析的正常进行。因此要定期检查，及时清洗。u（8）保留完整的仪器使用记录：这是仪器的履历，应逐日记录，包括操作者、分析样品及条件、仪器工作状态等。一旦仪器出现问题，这是查找原因的重要资料。55气相色谱讲座气相色谱讲座u第三章第三章 其其 它它56第一节第一节 程序升温气相色谱法程序升温气相色谱法 u程序升温是重要的色谱技术之一。一台较好的色谱仪大都带有程序升温控制器，使其应用范围更广。u气相色谱过程中，如试验时柱温是固定不变的，叫恒温色谱。对于一个分析样品，各组份都有一个最佳柱温，在填充柱上，大约在组份的沸点左右，在毛细管柱上，大约比沸点低50左右为最佳柱温。如果样品组份较少，沸点范围不大，一般都采用恒温操作，效果良好57第一节第一节 程序升温气相色谱法程序升温气相色谱法u但是对于沸程很宽，组份数目较多的样品，柱温只能选在其平均沸点左右。显然这是一种折衷办法。而所选择的柱温对于大部分组份，不是太高就是太低。其结果是低沸点组份因柱温太高很快流出，色谱峰重叠，紧挤在一起，分不开。而高沸点组份则因柱温太低，流出时间很长，峰很宽且矮平，有的甚至在一次分析中不能流出，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。58第一节第一节 程序升温气相色谱法程序升温气相色谱法u程序升温色谱法主要的特点和优点就是通过选择适当的升温速率，而使高温和低温的成分都获得良好的分离和漂亮的峰形，缩短总分析时间。59第二节第二节 顶空气相色谱法顶空气相色谱法u一、顶空气相色谱的概念：u顶空气相色谱(GCheadspaceAnalysis)是指对液体或固体中的挥发性成分进行气相色谱分析的一种间接测定法，它是在热力学平衡的蒸气相与被分析样品同时存在于一个密闭系统中进行的。例如测定血液中的乙醇，把血样置于一个密闭恒温的样品瓶中，测定恒温后样品瓶蒸气相中的乙醇浓度，通过校准曲线计算血样中的乙醇含量。这一方法从气相色谱仪角度讲，是一种进样系统，即“顶空进样系统”。60第二节第二节 顶空气相色谱法顶空气相色谱法u顶空气相色谱分析用一个简单的玻璃瓶就可以进行分析，要求的全部条件只是两相(液-气，或固-气)间达到平衡，以及在取样时仍能保持这种平衡。但一般来讲作定量分析时在每个顶空瓶中只能取一次样。如果再取第二次，结果就会不同于第一次的分析结果，这是因为第一次取样后样品组成已经发生了变化。这就是静态顶空气相色谱分析的缺点，即在日常分析时要处理大量的玻璃器皿，另外要达到平衡就要有一定的等待时间。61第二节第二节 顶空气相色谱法顶空气相色谱法u在残留溶剂测定中我们常采用静态顶空这种进样方式。如2004二部药典增补本收载品种盐酸左氧氟沙星测定二氯甲烷和甲苯残留量就是用静态顶空气相色谱进样分析的。见试验附图。62盐酸左氧氟沙星甲苯与二氯甲烷测定盐酸左氧氟沙星甲苯与二氯甲烷测定u色谱条件：进样口温度：150，u检测器温度：180，u柱温：40保持3分20/min升温至150保持3分。u理论板数:按甲苯与二氯甲烷峰计算均应不低于 10000。u分离度：分离度应大于 u标准规定：甲苯、二氯甲烷的含量分别不得过0.089%与0.06%63盐酸左氧氟沙星甲苯与二氯甲烷测定盐酸左氧氟沙星甲苯与二氯甲烷测定u内标溶液的制备：精密称取无水乙醇适量，加水制成每1ml中含的溶液作为内标溶液。u对照溶液的制备：分别取甲苯、二氯甲烷适量，精密称定，加内标溶液制成每1ml中含甲苯与二氯甲烷的溶液，作为对照溶液。u供试品溶液的制备：取本品适量，精密称定，加内标溶液制成每1ml中约含100mg的溶液,作为供试品溶液。u测定法：分别精密量取供试品溶液及对照溶液5ml，分置20ml顶空瓶中，密封，85平衡30分钟，取样注入气相色谱仪，记录色谱图；按内标法以峰面积比值计算，即得。64盐酸左氧氟沙星甲苯与二氯甲烷测定色谱图盐酸左氧氟沙星甲苯与二氯甲烷测定色谱图盐酸左氧氟沙星甲苯与二氯甲烷测定色谱图盐酸左氧氟沙星甲苯与二氯甲烷测定色谱图65第三节第三节 试验实例试验实例u顺便我们也附上常规进样或称直接进样方法的试验举例。如二部药典收载品种复方地塞米松乳膏中樟脑、薄荷脑的测定以及一部药典收载品种冰片中冰片的含量测定等。见试验附图。66冰片（合成龙脑）含量测定冰片（合成龙脑）含量测定 u色谱条件与系统适用性试验 以聚乙二醇（PEG）-20M为固定相，u涂布浓度为10%；u柱温为140。u理论板数按龙脑峰计算应不低于1900。u标准规定：本品含龙脑（C10H18O）不得少于55.0%。67冰片（合成龙脑）含量测定冰片（合成龙脑）含量测定u校正因子测定：校正因子测定：取水杨酸甲酯适量，精密称定，加醋酸乙酯制成每1ml含5mg的溶液，作为内标溶液。另取龙脑对照品50mg，精密称定，置10ml量瓶中，加内标溶液溶解并稀释至刻度，摇匀，吸取1l，注入气相色谱仪，计算校正因子。u测定法：测定法：取本品约50mg，精密称定，置10ml量瓶中，用内标溶液溶解并稀释至刻度，摇匀，吸取1l，注入气相色谱仪，测定，即得。68冰片含量测定色谱图冰片含量测定色谱图69第三节第三节 试验中常遇到的问题排除方法试验中常遇到的问题排除方法 u可能的原因及应采用的排除方法可能的原因及应采用的排除方法u一、不出峰一、不出峰1.注射器有毛病，用新注射器验证。2.未接入检测器，或检测器不起作用，检查设定值3.汽化室温度太低，样品不能汽化，检查温度，升高汽化温度4.柱箱温度太低，检查温度，并根据需要调整70第三节第三节 试验中常遇到的问题排除方法试验中常遇到的问题排除方法u5.无载气流，检查压力调节器，并检查泄漏，若载气管路堵塞，需疏通管路，若载气钢瓶气用尽，则更换钢瓶。u6.柱断裂，如果柱断裂是在柱进口端或检测器末端，是可以补救的，切去柱断裂部分，重新安装u7、检测器、放大器或记录器电源开关未开或引线脱落。打开电源或把引线接好。u8、氢焰灭火，重新点火71第三节第三节 试验中常遇到的问题排除方法试验中常遇到的问题排除方法u二、前沿峰二、前沿峰1.柱超载，减少进样量2.两个化合物共洗脱，提高灵敏度和减少进样量，使温度降低10-20度，以使峰分开3.样品冷凝，检查进样口和柱温，如有必要可升温4.样品分解，采用失活化进样器衬管或调低进样器温度72第三节第三节 试验中常遇到的问题排除方法试验中常遇到的问题排除方法u三、拖尾峰三、拖尾峰1.进样器衬管或柱吸附活性样品：更换衬管。如不能解决问题，就将柱进气端去掉1-2圈，再重新安装2.柱或进样口温度太低：升温（不要超过柱最高温度）。进样口温度应比样品最高沸点高25度3.两个化合物共洗脱：提高灵敏度，减少进样量，使温度降低10-20度，以使峰分开4.柱污染：从柱进口端去掉1-2圈，再重新安装73第三节第三节 试验中常遇到的问题排除方法试验中常遇到的问题排除方法u四、只有溶剂峰四、只有溶剂峰1.注射器有毛病：用新注射器验证。2.不正确的载气流速（太低）：检查流速，如有必要，调整之3.样品太稀：注入已知样品以得出良好结果。如果结果很好，就提高灵敏度或加大注入量。4.柱箱温度过高：检查温度，并根据需要调整5.柱不能从溶剂峰中解析出组分：将柱更换成较厚涂层或不同极性74第三节第三节 试验中常遇到的问题排除方法试验中常遇到的问题排除方法u五、基线不规则或不稳定五、基线不规则或不稳定1.柱流失或污染：更换衬管。如不能解决问题，就从柱进口端去掉1-2圈，并重新安装。2.检测器或进样器污染：清洗检测器和进样器3.载气泄漏：更换隔垫，检查柱泄漏。4.载气控制不协调：检查载气源压力是否充足。75第三节第三节 试验中常遇到的问题排除方法试验中常遇到的问题排除方法u六、同一根柱保留时间长短不一六、同一根柱保留时间长短不一1.柱温太低或太高，检查并调整柱温。2.载气流速不稳定，检查并调整流速。3.样品器隔垫或柱泄漏，如必要，请检查并修复。4.柱污染或损坏，重新老化或更换柱5.样品超载，减少样品进样量。6.记录仪出毛病，检查记录仪。76检验记录应记录的内容u检品名称：苯甲醇注射液 批号：070702u检品编号：200704696 检验项目：含量测定u检验依据：中国药典2005年版二部附录Eu仪器编号：YQ H 检验日期：u标准规定：含苯甲醇应为标示量的90.0%-110.0%u色谱柱编号：GC-00柱温：u进样口温度：检测器温度：u载气：氮气检测器：FIDu流速:ml/min进样量：l77检验记录应记录的内容u理理论论板板数数:标标准准规规定定:理论板数按苯甲醇峰计算应不低于900测定值:u分离度：标准规定分离度：标准规定:苯甲醇峰与内标物质峰的分离度大于1.5 测定值:u卫生部药品标准二部(第三册)35页78检验记录应记录的内容u校校正正因因子子测测定定 取苯酚约1g,精密称定,加甲醇30ml使溶解，加水至100ml，摇匀,作为内标溶液。另取苯甲醇对照品约0.1g,精密称定,加甲醇10ml使溶解，精密加内标溶液10ml,加水至50ml，摇匀,取1l注入气相色谱仪,计算校正因子。u测定法测定法 精密量取本品5ml,精密加内标溶液10ml,加水至50ml,摇匀,取1l，注入气相色谱仪,测定，计算,即得。79检验记录应记录的内容u试验方法u试验计算u试验结果u试验结论80谢谢！81