气相色谱仪工作原理

气相色谱仪工作原理
气相色谱仪工作原理

系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附-解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来高效液相色谱仪主要有进样系统、输液系统、.分离系统、检测系统和数据处理系统,下面将分别叙述其各自的组成与特点。 1.进样系统

液相色谱仪

一般采用隔膜注射进样器或高压进样间完成进样操作,进样量是恒定的。这对提高分析样品的重复性是有益的。 2.输液系统该系统包括高压泵、流动相贮存器和梯度仪三部分。高压泵的一般压强为l.47~4.4X107Pa,流速可调且稳定,当高压流动相通过层析柱时,可降低样品在柱中的扩散效应,可加快其在柱中的移动速度,这对提高分辨率、回收样品、保持样品的生物活性等都是有利的。流动相贮存错和梯度仪,可使流动相随固定相和样品的性质而改变,包括改变洗脱液的极性、离子强度、PH值,或改用竞争性抑制剂或变性剂等。这就可使各种物质(即使仅有一个基团的差别或是同分异构体)都能获得有效分离。 3.分离系统该系统包括色谱柱、连接管和恒温器等。色谱柱一般长度为10~50cm (需要两根连用时,可在二者之间加一连接管),内径为2~5mm,由"优质不锈钢或厚壁玻璃管或钛合金等材料制成,住内装有直径为5~10μm粒度的固定相(由基质和固定液构成).固定相中的基质是由机械强度高的树脂或硅胶构成,它们都有惰性(如硅胶表面的硅酸基因基本已除去)、多孔性(孔径可达1000?)和比表面积大的特点,加之其表面经过机械涂渍(与气相色谱中固定相的制备一样),或者用化学法偶联各种基因(如磷酸基、季胺基、羟甲基、苯基、氨基或各种长度碳链的烷基等)或配体的有机化合物。因此,这类固定相对结构不同的物质有良好的选择性。例如,在多孔性硅胶表面偶联豌豆凝集素(PSA)后,就可以把成纤维细胞中的一种糖蛋白分离出来。另外,固定相基质粒小,柱床极易达到均匀、致密状态,极易降低涡流扩散效应。基质粒度小,微孔浅,样品在微孔区内传质短。这些对缩小谱带宽度、提高分辨率是有益的。根据柱效理论分析,基质粒度小,塔板理论数N就越大。这也进一步证明基质粒度小,会提高分辨率的道理。再者,高效液相色谱的恒温器可使温度从室温调到60C,通过改善传质速度,缩短分析时间,就可增加层析柱的效率。

气相色谱仪的基本构造有两部分,即分析单元和显示单元。前者主要包括起源及控制计量装置﹑进样装置﹑恒温器和色谱柱。后者主要包括检定器和自动记录仪。色谱柱(包括固定相)和检定器是气相色谱仪的核心部件

色谱仪利用色谱柱先将混合物分离,然后利用检测器依次检测已分离出来的组分。色谱柱的

气相色谱仪

直径为数毫米,其中填充有固体吸附剂或液体溶剂,所填充的吸附剂或溶剂称为固定相。与固定相相对应的还有一个流动相。流动相是一种与样品和固定相都不发生反应的气体,一般为氮或氢气。待分析的样品在色谱柱顶端注入流动相,流动相带着样品进入色谱柱,故流动相又称为载气。载气在分析过程中是连续地以一定流速流过色谱柱的;而样品则只是一次一次地注入,每注入一次得到一次分析结果。样品在色谱柱中得以分离是基于热力学性质的差异。固定相与样品中的各组分具有不同的亲合力(对气固色谱仪是吸附力不同,对气液分配色谱仪是溶解度不同)。当载气带着样品连续地通过色谱柱时,亲合力大的组分在色谱柱中移动速度慢,因为亲合力大意味着固定相拉住它的力量大。亲合力小的则移动快。4根柱管实际上是一根,只是用来表示样品中各组分在不同瞬间的状态。样品是由A、B、C3个组分组成的混合物。在载气刚将它们带入色谱柱时,三者是完全混合的,如状态(Ⅰ)。经过一定时间,即载气带着它们在柱中走过一段距离后,三者开始分离,如状态(Ⅱ)。再继续前进,三者便分离开,如状态(Ⅲ)和(Ⅳ)。固定相对它们的亲合力是A>B>C,故移动速度是C>B>A。走在最前面的组分 C首先进入紧接在色谱柱后的检测器,如状态(Ⅳ),而后A和B也依次进入检测器。检测器对每个进入的组分都给出一个相应的信号。将从样品注入载气为计时起点,到各组分经分离后依次进入检测器,检测器给出对应于各组分的最大信号(常称峰值)所经历的时间称为各组分的保留时间tr。实践证明,在条件(包括载气流速、固定相的材料和性质、色谱柱的长度和温度等)一定时,不同组分的保留时间tr也是一定的。因此,反过来可以从保留时间推断出该组分是何种物质。故保留时间就可以作为色谱仪器实现定性分析的依据。

检测器对每个组分所给出的信号,在记录仪上表现为一个个的峰,称为色谱峰。色谱峰上的极大值是定性分析的依据,而色谱峰所包罗的面积则取决于对应组分的含量,故峰面积是定量分析的依据。一个混合物样品注入后,由记录仪记录得到的曲线,称为色谱图。分析色谱图就可以得到定性分析和定量分析结果。

图中c为气相色谱仪的结构。载气由载气钢瓶提供,经过载气流量调节阀稳流和转子流量计检测流量后到样品气化室。样品气化室有加热线圈,以使液体样品气化。如果待分析样品是气体,气化室便不必加热。气化室本身就是进样室,样品可以经它注射加入载气。载气从进样口带着注入的样品进入色谱柱,经分离后依次进入检测器而后放空。检测器给出的信号经放大后由记录仪记录下样品的色谱图。

气相色谱工作原理:是利用试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组份就在其中的两相间进行反复多次分配,由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同,

因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同,经过一定的柱长后,便彼此分离,按顺序离开色谱柱进入检测器,产生的离子流讯号经放大后,在记录器上描绘出各组份的色谱峰。

气相色谱仪的组成部分

(1)载气系统:包括气源、气体净化、气体流速控制和测量

(2)进样系统:包括进样器、汽化室(将液体样品瞬间汽化为蒸气)

(3)色谱柱和柱温:包括恒温控制装置(将多组分样品分离为单个)

(4)检测系统:包括检测器,控温装置

(5)记录系统:包括放大器、记录仪、或数据处理装置、工作站

1、原理:

在一个处于热平衡的TCD中,组分进入测量臂池腔,就会由于气体组成的改变,引起气体热导系数的变化,从而引起热敏元件温度的变化,热敏元件的温度变化,就会引起热敏元件阻值的变化,热敏元件阻值的变化使惠斯顿电桥输出信号的变化。信号大小与被测物质浓度成函数关系。所以TCD的信号变化是各个变量相继变化的结果。

R1/R2=R4/R3:静态电阻之比要求比例相等,R1R3池和R2R4池互为参比。将电桥在未通入试样与通入试样后平衡性的差异(以电位差的形式来表现)记录下来,得到色谱峰,反映待测物浓度。

2、特点:

结构简单,性能稳定,灵敏度适宜,对大多数物质都有响应,尤其适应常规分析、气体分析。池体为不锈钢块,热敏元件一般为铼钨丝组成,温度系数为正。由于热导检测器属于浓度型检测器,所以检测器的灵敏度与池体的几何结构、池体温度、稳定性、热丝的稳定性能、所用载气的热传导率,以及气体流量的稳定性、纯度、流速等因素有关。检测器响应与桥流使用密切相关,桥流大,灵敏度高,但是噪声随之增大,寿命也会缩短。

TCD检测条件的选择:

(1).载气种类

TCD检测器通常使用氢气或者氦气作为载气,因为它们的热导系数远远大于其它化合物,故灵敏度高,且易于定量,线性范围宽。从理论上讲用氦气较合理,但它价格昂贵,因此在我国一般都选用氢气作载气,质检中心目前除美国热电的两台GC2000气相色谱仪TCD 检测器用的氩气作载气外,其余色谱所有TCD检测器均是采用氢气作载气。用氢气作载气要防止泄漏和爆炸,有条件话应该将尾气排到室外。

(2).载气纯度

载气纯度影响灵敏度,实验证明:在电桥电流120mA~200mA 范围内,用99.999%的超纯氢气比用99%的普氢灵敏度高6%~13%,同时,基线漂移和噪声也可以大大降低。载气纯度对峰形也有影响,用TCD作高纯气中杂质检测时,载气纯度应比被测气体高十倍以上,否则易出倒峰。

(3).载气流速

TCD为浓度型检测器,对流速波动很敏感,TCD的峰面积响应值反比于载气流速。因此,在检测过程中,载气流速必须保持恒定。在柱分离许可的情况下,以低一些为妥。流速波动可能导致基线噪声和漂移增大。在加桥流之前,首先应该测定流量,让柱流量和参比流量相等。对于福立的色谱,用的H2作载气,大致流量可参照色谱仪上贴的“稳流阀调节圈数与载气流量对照表”调节,然后用皂膜流量计测定具体的参比流量和柱流量;对2#SP3240,可以在色谱仪正面面板上改变柱压力,然后用皂膜流量计在检测器两出口测定具体需要的参比流量和柱流量;对GC2000,先在仪器程序中选择所用的载气种类,然后设定柱前压,检测器两出口一个是参比气(Ref flow)出口,一个是载气+尾吹气(Mkup)的出口,可根据具体测定需要改变载气压力、参比气及尾吹气的流量最终使两出口气体流量相等。

(4).电桥电流

电桥电流可以显著提高TCD的灵敏度。一般认为S值与电流的3次方成正比。但是电流的提高又受到噪声和使用寿命的限制。桥流设定与TCD检测池的温度及使用的载气种类密切相关

TCD的使用注意事项

不能在没有载气通过的情况下打开仪器,会影响柱子的使用寿命,更不能升温加上电流,否则检测器的核心部件铼钨丝会在短时间内烧毁。载气一定要在开机之前开,在仪器温度稳定后开始做样前再给桥流,降温关机之前要先关桥流(福立的色谱将桥流设为0,北分的SP3420和热电的GC2000将桥流设为OFF)。然后将柱温设为室温,待温度降下来后关机再关载气。在每次开机前都检查一下热导排出口有没有气出来(福立及北分的色谱仪电源关掉后仍有压力,热电的GC2000关机后气源自动切断),没有的情况下千万不要开机和加电流,要仔细检查看气源供气是否正常,气路系统有无漏气,阀门是否打开,压力显示是否正常,不能解决的问题立即上报,一切正常后才能开机。进样时要时刻注意硅胶垫的松紧度,很松了马上把桥电流关掉换上新的硅胶垫。进样时感觉特别容易,用TCD 检测器不进样时记录仪上有规则小峰出现,说明密封垫漏气该更换。每次认真检查所有色谱仪的各类气体压力显示,若发现与设定的值有差异,要仔细检查情况所在。若出现柱前压为0的情况,要马上关桥流,降柱温关仪器,先换进样垫后看压力是否正常,若正常则重新开机,如果仍然不正常要立即上报。

要定期老化柱子。目前所有测氧的柱子都是装填的5A分子筛,它作为吸附剂吸附容量有限,当吸附某种分子达到饱和时,就没有继续吸附的能力,需要将被吸附的物质驱掉,因此需要再生处理,一般用加热提高温度或者降低压力的方法处理。现在所使用的是升高柱温的方法对柱子进行老化,一般用180~200℃柱温老化,视具体情况而定。

热导检测池的温度要比柱温高,以免样品在热导池中凝固。开机时,最好先等检测池温度升到比要设定的柱温高后,再设柱温,因为柱温升降都较快。高沸点样品或固定液在检测器中冷凝,将使噪声和漂移变大,以致无法正常工作。

载气中若含氧,将使热丝长期受到氧化,有损其寿命,故通常载气应加净化装置,以除去氧气。

当出现基线噪声或漂移较明显,进样出现未知峰或鬼峰等情况时,可能检测器被污染,拆下检测器端的柱子,用丙酮、乙醚或乙醇注入检测器进行清洗。清洗后通载气加热除去溶剂。例如:

FID的全称是火焰离子化检测器,因为一般都用的是氢气,所以一般叫氢火焰检测器。它的原理很简单,当有机物经过检测器时,在火焰那里会产生离子,在极化电压的作用下,喷嘴和收集极之间的电流会增大,对这个电流信号进行检测和记录即可得到相应的谱图。一般的有机化合物在FID上都有响应,一般分子量越大,灵敏度越高。FID是GC最基本的检测器。

ECD检测器全称电子捕获检测器,它有一个放射源,会不间断地发射电子,这个电子流在通常的时间尺度下,可认为是恒定的,我们称为基流。当含有强电负性元素如卤素、O还有N等元素的化合物经过检测器时,他们会捕获并带走一部分电子而使基流下降,检测并记录基流信号的变化就可以得到谱图。因此,ECD是一个选择性的检测器,仅对含强电负性元素的化合物有高响应,它的灵敏度很高,比FID要高出2-3个数量级。

另外还有FPD,NPD,也是选择性的检测器,分别对含S,P和N,P元素的化合物有高响应。其中FPD的抗干扰能力(特异性)最强,而NPD是目前灵敏度最高的检测器。

TCD检测器叫热导检测器,是比较两种气流的热导率-纯载气(也叫参比气)和传递样品组分的载气(也叫柱流出物)。

检测器有一个电加热的热丝,因此热丝比检测器池体的温度高。进样前,当两种气体交替通过时,热丝温度保持恒定。进样后,载气中带有样品,若再要保持热丝温度恒定则其电流会有变化。两种气流在热丝上每秒切换五次,电流的差别被测量并记录下来。

由于He和H2相对于常规样品的热导率很大,因此通常被用来做载气以获得好的灵敏度。但当被测样品是该两样时,则要选择N2或Ar-CH4来做载气。

总结

色谱柱分离原理:因为不同种类的化合物极性不同,在同种固定相(流动相)中的吸附条件和吸附力也不同,故可以达到一定的分离水平;但现实情况下要分离的物质组分比较复杂,组成组分中很多物质的极性相似,故简单的依靠其极性性质不能完成分离任务。考虑到此种情况,色谱分离必须要借助其它的外界分离条件。不同的物质在不同的压力,温度条件下的溶解度,吸附度是不同的,故要达到分离的目的,必须找到合适的压力,温度条件下找到合适的固定相(流动相)色谱柱并控制好流速才能达到一个好的分离水平。

气相色谱仪原理及应用实验指导书

气相色谱仪原理及应用实验指导书 贵州大学精细化工研究开发中心(绿色农药与生物工程重点实验室) 1. 实验类型:设计型实验(研究性实验) 2.课时安排:6课时。并运用其数据资料的能力以及归纳总结的能力等。 3.实验目的和意义 通过学习气相色谱仪的构成和使用方法,及其在定性、定量分析中的应用,培养学生严谨的科学态度、细致的工作作风、实事求是的数据报告和良好的实验习惯(准备充分、操作规范,记录简明,台面整洁、实验有序,良好的环保和公德意识)。培养培养学生的动手能力、理论联系实际的能力、统筹思维能力、创新能力、独立分析解决实际问题的能力、查阅手册资料并运用其数据资料的能力以及归纳总结的能力等。 4. 实验原理 气相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组分就在其中的两相间进行反复多次(103-106)的分配(吸附-脱附-放出)由于固定相对各种组分的吸附能力不同(即保存作用不同),因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同,经过一定的柱长后,便彼此分离,顺序离开色谱柱进入检测器,产生的离子流信号经放大后,在记录器上描绘出各组分的色谱峰。 5.实验设备 气相色谱仪、色谱柱、容量瓶、分析实验室常用玻璃仪器、氮气、农药标准品。 6.实验内容 了解并初步掌握气相色谱仪的基本原理与构造;了解气相色谱仪常用的几种检测器工作原理和使用范围;学习气相色谱法分离化合物和检测化合物的含量的方法;通过测定对样品的定性、定量测定,初步掌握获得气相色谱谱图和数据的一般操作程序与技术;学习样品制备的方法;了解影响分析测定的重要因素,学会优化分析条件;学习谱图和数据的处理方法;结合实验室项目,完成一个分析检测项目。 1)样品制备

气相色谱仪原理(图文详解)

气相色谱仪原理(图文详解) 什么是气相色谱 本章介绍气相色谱的功能和用途,以及色谱仪的基本结构。 气相色谱(GC)是一种把混合物分离成单个组分的实验技术。它被用来对样品组分进行鉴定和定量测定: 基子时间的差别进行分离 和物理分离(比如蒸馏和类似的技术)不同,气相色谱(GC)是基于时间差别的分离技术。 将气化的混合物或气体通过含有某种物质的管,基于管中物质对不同化合物的保留性能不同而得到分离。这样,就是基于时间的差别对化合物进行分离。样品经过检测器以后,被记录的就是色谱图(图1),每一个峰代表最初混合样品中不同的组分。 峰出现的时间称为保留时间,可以用来对每个组分进行定性,而峰的大小(峰高或峰面积)则是组分含量大小的度量。 图1典型色谱图

系统 一个气相色谱系统包括 可控而纯净的载气源.它能将样品带入GC系统进样口,它同时还作为液体样品的气化室色谱柱,实现随时间的分离 检测器,当组分通过时,检测器电信号的输出值改变,从而对组分做出响应 某种数据处理装置图2是对此作出的一个总结。 样品 载气源一^ 进样口一^ 色谱柱一^ 检测器一_ 数据处理」 图2色谱系统 气源 载气必须是纯净的。污染物可能与样品或色谱柱反应,产生假峰进入检测器使基线噪音增大等。推荐使用配备有水分、烃类化合物和氧气捕集阱的高纯载气。见图

钢瓶阀 若使用气体发生器而不是气体钢瓶时,应对每一台GC都装配净化器,并且使气源尽可能靠近仪器的背面。 进样口 进样口就是将挥发后的样品引入载气流。最常用的进样装置是注射进样口和进样阀。注射进样口 用于气体和液体样品进样。常用来加热使液体样品蒸发。用气体或液体注射器穿透隔垫将样品注入载气流。其原理(非实际设计尺寸)如图4所示。

气相色谱法基本原理及其应用

安徽建筑大学 现代水分析技术论文 专业:xx级市政工程 学生姓名:xxx 学号:xxx 课题:气相色谱法基本原理及其应用指导教师:xxx xx年xx月xx日

气相色谱法基本原理及其应用 xx (安徽建筑工业学院环境与能源工程学院,合肥,230601) 摘要:气相色谱法是分离混合物中各组分的一种有效的手段,其中气相色谱仪是20世纪50年代末在多数科学家的共同努力下诞生的。本文针对气相色谱法的起源与发展历程、工作原理与特点、在环境水污染物分析领域的应用进行了详细的概述,并列举了饮用水中挥发性有机物的气相色谱检测方法,同时提出了该方法新的发展前景。它的发展已在环境监测、水污染控制领中得到了广泛的应用。 关键词:气相色谱法;发展历程;工作原理;水污染物分析 1.气相色谱法的起源与发展历程 (1)气相色谱法的起源 色谱的发现首先认识到这种分离现象和分离方法大有可为的是俄国的植物学家Tswett。Tswett于1903年在波兰华沙大学研究植物叶子的组成时,将叶绿素的石油醚抽提液倒入装有碳酸钙吸附剂的玻璃管上端,然后用石油醚进行淋洗,结果不同色素按吸附顺序在管内形成一条不同颜色的环带,就像光谱一样。1906年,Tswett在德国植物学杂志上发表的一篇论文中首次把这些彩色环带命名为“色谱图”,玻璃管称为“色谱柱”,碳酸钙称为“固定相”,石油醚称为“流动相”。Tswett开创的方法叫做“液-固色谱法”[1-2],这就是色谱法的起源。 1941年,英国科学家Martin和Synge在研究液-液分配色谱时,预言可以使用气体作流动相,即气-夜色谱法。他们在1941年发表的论文中写到“流动相不一定是液体,也可以是蒸气,如以永久性气体带动挥发性混合物,在色谱柱中通过装有浸透不挥发性溶剂的固体时,可以得到很好的分离”[3]。1950年,Martin和James使用硅藻土助滤剂做载体,硅油为固定相,用气体流动相对脂肪酸进行精细分离,这就是气^液分配色谱的起源。后来,他们在1952年的Biochemical Journal上又连续发表了3篇论文[4-6],叙述了用气相色谱分离低碳数脂肪酸、挥发性胺和吡啶类同系物的方法,这标志着气相色谱法正式进入历史舞台。当时在石油化工的分析中,正当传统的分析方法无能为力时,气相色谱法就像及时雨一样,成为化学分析的得力助手。从此,科学家对气相色谱法的研究逐步展开。 (2)气相色谱法的发展 在历史上,气相色谱法的发展总是和气相色谱仪器的发展密不可分。每一种气相色谱新技术的出现,往往都伴随着气相色谱仪器的改进。因此,了解气相色谱法的发展历史可以从气相色谱仪的发展入手。历史上最早的气相色谱仪1947年由捷克色谱学家Jaroslav Janak发明的。该仪器以C为流动相、杜马测氮管为检测器测定分离开的气体体积。在样品和CA 进入测氮管之前,通过KOH溶液吸收掉CA,按时间记录气体体积的增量。这台仪器虽然简陋,但对当时的气相色谱研究起到了巨大的推动作用。Jaroslav Janak发明的气相色谱仪也有一些明显的不足:它只能测室温下为气体的样品, 样品中的CA不能被测定,而且没有实现自动化。20世纪50年代末,它逐渐被更先进的气相色谱仪所取代。W55年,第一台商品化气相色谱仪诞生,标志着气相色谱仪的发展进入了崭新的时代。 现代气相色谱仪主要由5个系统组成,即气路系统、进样系统、分离系统、温度控制系统与检测记录系统。气路系统与温控系统自气相色谱诞生以来很少有突破性的进展。气路系统主要朝自动化方向发展,20世纪90年代出现了采用电子压力传感器和电子流量控制器,通过计算机实现压力和流量自动控制的电子程序压力流量控制系统,这是气路系统的一大进步[7]。温控系统则基本朝着精细、快速、自动化方向发展。相比之下,进样系统、分离系统与检测记录系统是气相色谱仪的核心组成系统,它们的每一次变革和进步都推动着气相色谱的

gc-ms的工作原理详解

GC-MS工作原理 GC气相色谱 MS 质谱 GC 把化合物分离开然后用质谱把分子打碎成碎片来测定该分子的分子量 一、气相色谱的简要介绍 气相色谱法是二十世纪五十年代出现的一项重大科学技术成就。这是一种新的分离、分析技术,它在工业、农业、国防、建设、科学研究等都得到了广泛应用。气相色谱可分为气固色谱和气液色谱。气固色谱的“气”字指流动相是气体,“固”字指固定相是固体物质。例如活性炭、硅胶等。气液色谱的“气”字指流动相是气体,“液”字指固定相是液体。例如在惰性材料硅藻土涂上一层角鲨烷,可以分离、测定纯乙烯中的微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等杂质。 二、气相色谱法的特点 气相色谱法是指用气体作为流动相的色谱法。由于样品在气相中传递速度快,因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多,因此气相色谱法是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。近年来采用高灵敏选择性检测器,使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点。 三、气相色谱法的应用 在石油化学工业中大部分的原料和产品都可采用气相色谱法来分析;在电力部门中可用来检查变压器的潜伏性故障;在环境保护工作中可用来监测城市大气和水的质量;在农业上可用来监测农作物中残留的农药;在商业部门可和来检验及鉴定食品质量的好坏;在医学上可用来研究人体新陈代谢、生理机能;在临床上用于鉴别药物中毒或疾病类型;在宇宙舴中可用来自动监测飞船密封仓内的气体等等。 四、气相色谱专业知识 1 气相色谱 气相色谱是一种以气体为流动相的柱色谱法,根据所用固定相状态的不同可分为气-固色谱(GSC)和气-液色谱(GLC)。 2 气相色谱原理 气相色谱的流动向为惰性气体,气-固色谱法中以表面积大且具有一定活性的吸

气相色谱仪的及如何应用

气相色谱仪的简介及如何应用 气相色谱仪 气相色谱法适用于分析具有一定蒸气压且热稳定性好的组分,对气体试样和受热易挥发的有机物可直接进行分析,而对500℃以下不易挥发或受热易分解的物质部分可采用衍生化法或裂解法。 一、仪器的组成 气相色谱仪由载气源、进样部分、色谱柱、柱温箱、检测器和数据处理系统组成。进样部分、色谱柱和检测器的温度均在控制状态。 二、对仪器的基本要求 1.对仪器的一般要求 (1)载气源气体氦、氮和氢可用作气相色谱法的流动相,可根据供试品的性质和检测器种类选择载气,除另有规定外,常用载气为氮气。 (2)进样部分进样方式一般可采用溶液直接进样或顶空进样。采用溶液直接进样时,进样口温度应高于柱温30~50℃。顶空进样适用于固体和液体供试品中挥发性组分的分离和测定。 (3)色谱柱根据需要选择。新填充柱和毛细管柱在使用前需老化以除去残留溶剂及低分子量的聚合物,色谱柱如长期未用,使用前应老化处理,使基线稳定。 (4)柱温箱柱温箱温度的波动会影响色谱分析结果的重现性,因此柱温箱控温精度应在±1℃,且温度波动小于每小时0.1℃。 (5)检测器适合气相色谱法的检测器有火焰离子化检测器(FID)、热导检测器(TCD)、氮磷检测器(NPD)、火焰光度检测器(FPD)、电子捕获检测器(ECD)、质谱检测器(MS)等。火焰离子化检测器对碳氢化合物响应良好,适合检测大多数的药物;氮磷检测器对含氮、磷元素的化合物灵敏度高;火焰光度检测器对含磷、硫元素的化合物灵敏度高;电子捕获检测器适于含卤素的化合物;质谱检测器还能给出供试品某个成分相应的结构信息,可用于结构确证。除另有规定外,火焰离子化检测器一般用氢气作为燃气,空气作为助燃气。在使用火焰离子化检测器时,检测器温度一般应高于柱温,并不得低于150℃,以免水汽凝结,通常为250~350℃。 (6)数据处理系统目前多用计算机工作站。 药典规定,各品种项下规定的色谱条件,除载气、检测器、固定液品种及特殊指定的色谱柱材料不得改变外,其余如色谱柱内径、长度、载体牌号、粒度、固定液涂布浓度、载气流速、柱温、进样量、检测器的灵敏度等,均可适当改变,以适应具体品种并符合系统适用性试验

气相色谱仪原理结构及操作

气相色谱仪原理结构及操 作 Modified by JEEP on December 26th, 2020.

气相色谱仪原理、结构及操作 1、基本原理 气相色谱(GC)是一种分离技术。实际工作中要分析的样品往往是复杂基体中的多组分混合物,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一步的分析。混合物的分离是基于组分的物理化学性质的差异,GC主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体(即载气,一般是N2、He等)带入色谱柱,柱内含有液体或固体固定相,由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同,每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于载气是流动的,这种平衡实际上很难建立起来,也正是由于载气的流动,使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解附,结果在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱,而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后,立即进入检测器,检测器能够将样品组分的存在与否转变为电信号,而电信号的大小与被测组分的量或浓度成比例,当将这些信号放大并记录下来时,就是如图2所示的色谱图(假设样品分离出三个组分),它包含了色谱的全部原始信息。在没有组分流出时,色谱图的记录是检测器的本底信号,即色谱图的基线。 2、气相色谱结构及维护 进样隔垫 进样隔垫一般为硅橡胶材料制成,一般可分普通型、优质型和高温型三种,普通型为米黄色,不耐高温,一般在200℃以下使用;优质型可耐温到300℃;高温型为绿色,使用温度可高于350℃,至色谱柱最高使用温度的400℃。正因为

进样隔垫多为硅橡胶材料制成,其中不可避免地含有一些残留溶剂和/或低分子齐聚物,另外由于汽化室高温的影响,硅橡胶会发生部分降解,这些残留的溶剂和降解产物如果进入色谱柱,就可能出现“鬼峰”(即不是样品本身的峰),从而影响分析。解决的办法有:一是进行“隔垫吹扫”,二是更换进样隔垫。 一般更换进样隔垫的周期以下面三个条件为准:(1)出现“鬼峰”;(2)保留时间和峰面积重现性差;(3)手动进样次数70次,或自动进样次数50次以后。 玻璃衬管 气相色谱的衬管多为玻璃或石英材料制成,主要分成分流衬管、不分流衬管、填充柱玻璃衬管三种类型。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”,因此一定要保持衬管干净,注意及时清洗和更换。 玻璃衬管清洗的原则和方法 当以下现象:(1)出现“鬼峰”;(2)保留时间和峰面积重现性差出现时,应考虑对衬管进行清洗。清洗的方法和步骤如下:(1)拆下玻璃衬管;(2)取出石英玻璃棉;(3)用浸过溶剂(比如丙酮)的纱布清洗衬管内壁。玻璃衬管更换时要注意玻璃棉的装填:装填量3~6mg,高度5~10mm。要求填充均匀、平整。 气体过滤器

气相色谱法的应用

气相色谱法的应用 气相色谱法在石油工业中的应用 ⑴石油气的分析石油气(C1~C4)的成分分析,目前都采用气相色谱法。以25%丁酮酸乙酯为固定液,6201担体,柱长12.15m,内径4mm,柱温12℃,氢为载气,流速25ml/nin,热导池电桥电流120~150mA, C1~C4各组分得较好的分离见图10。图10 石油在丁酮酸乙酯柱上的分离1-空气;2-乙烷;3-乙烯;4-二氧化碳;5-丙烷;6-丙烯;7-异丁烷8-乙炔;9-正丁烷;10-正丁烯;11-异丁烯12- 反丁烯-2,3;13- 顺丁烯-2,4;14-丁二烯北京化工研究院近期研究出用多孔氧化铝微球色谱固定相,对C1~C4烃分离很好,柱长2m,内径2mm,内填充0.3%阿皮松L,改性?-Al2O3,微球120~130目;柱温85℃,氮为载气,流速15ml/min,氢火焰离子化检测器。分离谱见图11. 此外吉林化学工业公司研究院还研制了石墨化炭黑和改性石墨化炭黑色谱固定相分离C1~C4烃。⑵石油馏的的分析气相色谱法分析石油馏分的效能与分析速度是精密分馏等化学方法所不能比拟的。如一根60m长、内径0.17mm的弹性石英毛细管柱,内涂OV-101,在程序升温条件下(柱温40~90℃)进样0.6?1,分流比150:1,分析了65~165℃大港直馏气油。用一根30m长、内径0.25mm 毛细管柱,涂PEG1500,柱温80℃,汽化100℃,氮为载气,分流比100:1,汽油中微量芳香烃得到很好的分离(见图12)。图11 低级烃类的气相色谱分离图1-CH4;2-C2H6;3-C2 H4;4-C3 H8;5-C2 H2;6-C8 H6;7-iC4 H10;8-nC4 H10;9-丙二烯;10-丁烯-1;11-iC5 H12 12--i C4 H6;13- 反丁烯-2;14- 顺丁烯-2;15-丁二烯16-丙炔图12汽微量芳烃的油中色谱分离1-苯;2-甲苯;3-乙苯;4-对二甲苯;5-一间二甲苯; 6-邻二甲苯 气相色谱法在环境科学中的应用 我国在环境科学研究、监督检测中,广泛使用气相色谱法测定大气和水中痕量胡害物质。 ⑴大气中微量-氧化碳的分析 汽车尾气中含有一氧化碳,工业锅炉和家用煤炉燃烧不完全放出一氧化碳,都污染环境。大气中痕量一氧化碳常用转化法没定。国产SP-2307色谱仪具有转化装置,使CO转化为CH4。CO+3H2Ni催化/380℃→CH4+H2O 色谱柱固定相可用5A筛分子,GDX-104,Porpak Q等,以分子筛为例,13X或5A分子筛60~80目(先经500~550℃活化2小时)以氢气载气, 57ml/nin;氢焰检测器;空气400ml/min;尾吹氮气80ml/min。柱长2m,内径2mm,柱温36℃,检测室130℃,转化炉380v;进样量1mm。可测大气中ppm级一氧化碳。

气相色谱仪原理、结构及操作

气相色谱仪原理、结构及操作 1、基本原理 气相色谱(GC)是一种分离技术。实际工作中要分析的样品往往是复杂基体中的多组分混合物,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一步的分析。混合物的分离是基于组分的物理化学性质的差异,GC主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体(即载气,一般是N2、He等)带入色谱柱,柱内含有液体或固体固定相,由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同,每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于载气是流动的,这种平衡实际上很难建立起来,也正是由于载气的流动,使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解附,结果在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱,而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后,立即进入检测器,检测器能够将样品组分的存在与否转变为电信号,而电信号的大小与被测组分的量或浓度成比例,当将这些信号放大并记录下来时,就是如图2所示的色谱图(假设样品分离出三个组分),它包含了色谱的全部原始信息。在没有组分流出时,色谱图的记录是检测器的本底信号,即色谱图的基线。 2、气相色谱结构及维护 2.1 进样隔垫 进样隔垫一般为硅橡胶材料制成,一般可分普通型、优质型和高温型三种,普通型为米黄色,不耐高温,一般在200℃以下使用;优质型可耐温到300℃;高温型为绿色,使用温度可高于350℃,至色谱柱最高使用温度的400℃。正因为进样隔垫多为硅橡胶材料制成,其中不可避免地含有一些残留溶剂和/或低分子齐聚物,另外由于汽化室高温的影响,硅橡胶会发生部分降解,这些残留的溶剂和降解产物如果进入色谱柱,就

气相色谱基础知识

气相色谱基本知识 1、什么是气相色谱法 以气体为流动相(称载气)的色谱分析法称气相色谱法(GC )。 2.、气相色谱是基于时间的差别进行分离 在加温的状态下使样品瞬间气化,由载气带入色谱柱,由于各组分在固定相与流动相(载气)间相对吸附能力/保留性能不同而在两相间进行分配,在色谱柱中以不同速度移动,经一段时间后得到分离,再依次被载气带入检测器,将各组分的浓度或质量转换成电信号变化并记录成色谱图,每一个峰代表最初混合物中不同的组分。峰出现的时间称为保留时间(t R ),可以用来对每个组分进行定性,根据峰的大小(峰面积)对每个组分进行定量。 涉及的几个术语: 固定相(stationary phase ): 在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相; 流动相(mobile phase ):与固定相处于平衡状态、带动样品向前移动的另一相; 色谱图:若干物质的流出曲线,即在不同时间的浓度或响应大小; 保留时间 (retention time ,t R ):样品注入到色谱峰最大值出现的时间; 3、气相色谱法特点 3.⒈选择性高:能分离同位素、同分异构体等物理、化学性质十分相近的物质。 3.⒉分离效能高:一次可进行含有150多个组分的烃类混合物的分离分析。 3.⒊灵敏度高:气相色谱可检测11 10 -~13 10 -g的物质。 3.⒋分析速度快:一般几分钟或几十分钟便可完成一个分析周期。 3.⒌应用范围广:450℃以下有不低于27~330Pa 的蒸气压,热稳定性好的物质。

3.⒍缺点:不适应于大部分沸点高的和热不稳定的化合物;需要有已知标准物作对照。 4、气相色谱系统 主要包括五大系统:载气系统、进样系统、分离系统、检测系统和记录系统。基本流程如下 脱水管限流器 4.1、载气系统: 可控而纯净的载气源。载气从起源钢瓶/气体发生器出来后依次经过减压阀、净化器、气化室、色谱柱、检测器,然后放空。 载气必须是纯洁的(99.999%),要求化学惰性,不与有关物质反应。载气的选择除了要求考虑对柱效的影响外,还要与分析对象和所用的检测器相配。常用的载气有氢气、氮气、氦气等惰性气体。一般用热导检测器时,使用氢气、氦气,其它检测器使用氮气, 净化器:多为分子筛和活性碳管的串联,可除去水、氧气以及其它杂质。 4.2、进样系统: 包括气化室和进样装置,保证样品瞬间完全气化而引入载气流。常以微量注射器(穿过隔膜垫)将液体样品注入气化室。 进样条件的选择:影响色谱的分离效率以及分析结果的精密度和准确度 气化室温度:一般稍高于样品沸点,保证样品瞬间完全气化; 进样量:不可过大,否则造成拖尾峰,进样量不超过数微升;柱径越细,进样量应越少;采用毛细管柱时,应分流进样以免过载; 进样速度(时间):1秒内完成,时间过长可引起色谱峰变宽或变形。 4.3分离系统: 分离系统是色谱分析的心脏部分,是在色谱柱内完成试样的分离,因为大多数分离都强烈

气相色谱仪用途和应用领域

气相色谱仪用途和应用领域 一、气相色谱仪用途和应用领域主要有以下方面: 、石油和石油化工分析: 油气田勘探中的化学分析、原油分析、炼厂气分析、模拟蒸馏、油料分析、单质烃分析、含硫/含氮/含氧化合物分析、汽油添加剂分析、脂肪烃分析、芳烃分析。 、环境分析: 大气污染物分析、水分析、土壤分析、固体废弃物分析。 、食品分析: 农药残留分析、香精香料分析、添加剂分析、脂肪酸甲酯分析、食品包装材料分析。 、药物和临床分析: 雌三醇分析、儿茶酚胺代谢产物分析、尿中孕二醇和孕三醇分析、血浆中睾丸激素分析、血液中乙醇/麻醉剂及氨基酸衍生物分析。 、农药残留物分析: 有机氯农药残留分析、有机磷农药残留分析、杀虫剂残留分析、除草剂残留分析等。 、精细化工分析: 添加剂分析、催化剂分析、原材料分析、产品质量控制。 、聚合物分析: 单体分析、添加剂分析、共聚物组成分析、聚合物结构表征/聚合物中的杂质分析、热稳定性研究。 、合成工业: 方法研究、质量监控、过程分析。 二、分析实例: (一)天然气常量分析: 选用热导检测器,适用于城市燃气用天然气O2、N2、CH4、CO2、C2H6、C3H8、i-C40、n-C40、i-C50、n-C50等组分的常量分析。分析结果符合国标GB10410.2-89。 (二)人工煤气分析: 选用热导检测器、双阀多柱系统,自动或手动进样,适用于人工煤气中H2、O2、N2、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6等主要成分的测定。分析结果符合国标GB10410.1-89。 (三)液化石油气分析①: 选用热导检测器、填充柱系统、阀自动或手动切换,并配有反吹系统,适用于炼油厂生产的液化石油气中C2-C4及总C5烃类组成的分析(不包括双烯烃和炔烃)。分析结果符合SH/T10230-92。 液化石油气分析②: 选用热导检测器,填充柱系统、阀自动或手动切换,并配有反吹 系统,适用于液化石油气中C5以下气态烃类组分的分析(不包括炔烃)。分析结果符合GB10410.3-89。 (四)炼厂气分析: 选用热导和氢焰离子化检测器,填充柱和毛细管柱分离,通过多阀自动切换,

简述气相色谱仪的原理组成及应用

简述气象色谱仪的原理组成及应用 气相色谱分析于1952 年出现,经过50 年的发展已成为重要的近代分析手段之一,由于它具有分离效能高,分析速度快,定量结果准,易于自动化等特点;且当其与质谱,计算机结合进行色-质联用分析时,又能对复杂的多组分混合物进行定性和定量分析。首先我们对气象色谱仪进行探讨: 1 气象色谱流程与分离原理 气象色谱仪分离的原理:分离原理是气体流动相携带混合物流过色谱柱中的固定相,混合物与固定相发生作用,并在两相间分配。由于各组分在性质和结构上的差异,发生作用的大小、强弱也有差异,因此不同组分在固定相中滞留时间有长有短,从而按先后不同的次序从固定相中流出,从而达到各组分分离的目的。 气象色谱法的一般流程主要包括三部分:载气系统、色谱柱和检测器。可用流程方框图表示,如下图: 2 气象色谱仪的基本组成和核心部分 2.1气路控制系统 主要作用是为了保证进样系统、色谱柱系统和检测器的正常工作提供稳定的载气和有关检测器必须的燃气、助燃气以及辅助气体,气路控制系统的好坏将直接影响仪器的分离效率、灵敏度和稳定性,从而将直接影响定性定量的准确性。气路控制系统主要由开关阀、稳定阀、针型阀、压力表、电子流量计等部件组成。 2.3 色谱柱和柱箱 色谱柱的作用就是分离混合物样品中的有关组分。是色谱分析的关键部分,主要有填充柱和毛细柱两大类。色谱柱选用的正确与否,将直接影响分离的效率、稳定性和检测灵敏度。柱箱就是装接和容纳各种色谱柱的精密控温的炉箱,是色谱仪的重要组成部分之一,柱箱结构设计的合理与否,将直接影响整体性能。 2.4 检测器 检测器是气象色谱仪的心脏部分,它的功能就是把随载气流出色谱柱的各种组分进行非电量转换,将组分转变为电信号,便于记录测量的处理。检测器的性能直接影响整机仪器的性能,主要影响稳定性和灵敏度,检测器的性能也决定了该仪器的应用范围。一般色谱仪的检测器都有热导检测器和氢焰检测器:A热导检测器的原理:气体具有热导作用,不同物质具有不同的热导系数,热导检测器就是根据不同物质热导系数的差别而设计的,它对有机、无机样品均匀响应,而不破坏样品,可用于常量分析。热导检测器是用热导用热电阻式传感器组成的一种检测装置,是基于气体热传导原理。热导检测器热电阻是采用铼钨丝材料制成的热导元件,装在不锈钢池体的气室中,在电路上连接成典型的惠斯

岛津气相色谱仪基础知识

岛津气相色谱仪基础知识
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第一部分 色谱原理和基本构成

色谱起源
石油醚
色素 碳酸钙颗粒
色谱 组分
3
色谱定义
? 色谱法:利用组分在两相间分配系数不同而进行分离的技术 ? 流动相:携带样品流过整个系统的流体 ? 固定相:色谱柱固定相,静止不动的一相
色谱是一种分离技术 色谱主要是对混合物中的目标物进行分离和定量
4

GC vs HPLC
气相色谱:以气体作为流 动相的色谱分离方法
) 适用于沸点较低、热稳定性好的 中小分子化合物的分析
) 流动相只具有运载样品分子的作用
液相色谱:以液体作为流动相 的色谱分离方法
) 适用于高沸点、大分子、热稳定性差 的化合物的分析
) 流动相具有运载样品分子和选择性分 离的双重作用
5
色谱法特点
? 分离效率高 ? 分析速度快 ? 检测灵敏度高 ? 样品用量少 ? 选择性好 ? 多组分同时分析 ? 易于自动化
6

气相色谱构成示意图
气相色谱主机 温度控制区
钢瓶 He,N2
载气 控制
进样口
载气控制:手动、数字
色谱柱
检测器
数据 处理
进样口:分流/不分流进样口、填充柱进样口、程序升温进样口
色谱柱:填充柱、毛细柱
检测器:FID、TCD、ECD、FPD、FTD
数据处理: GCsolution、GCsolution Lite
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气相色谱基本流路图
分流/不分流进样口
载气 石英棉
隔垫吹扫出口
分流出口 F1 玻璃衬管
FID检测器
空气400-600mL/min 氢气40-60mL/min
尾吹气约35mL/min
F2 毛细柱
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气相色谱仪原理和使用

实验七气相色谱仪原理和使用 一、目的要求 1、掌握气相色谱仪结构、工作原理和内标法应用。 2、熟悉气相色谱仪的操作 3、了解气相色谱法在中药分析中的应用。 二、基本原理 仪器工作原理图 样品测定原理 牛黄解毒片由牛黄、雄黄、石膏、大黄、黄芩、桔梗、冰片、甘草组成。其中冰片为龙脑和异龙脑的混合物,具挥发性。因此本实验采用GC法,对牛黄解毒片中所含冰片进行测定,并用内标法计算含量。 三、仪器与试药 1、气相色谱仪GC9800F(上海科创色谱仪器有限公司)、微量进样器。 2、水杨酸甲酯、乙醚、醋酸乙酯(AR)。 3、冰片对照品(中国药品生物制品检定所)。 4、牛黄解毒片(市售品)。 四、操作步骤 1、讲述仪器结构:N2钢瓶、空气钢瓶、氢气发生器,气体净化器;进样器、橡

胶垫片、衬管;柱温箱、毛细管柱、分流管、尾吹管;FID检测器 2、讲述仪器操作(详见附录): (1)顺时针打开氮气和空气钢瓶、接通氢气发生器电源。 (2)接通仪器电源。 (3)设置气化、柱箱、检测器温度,并运行。 (4)确定各气体流量。 (5)打开FID电源,设置灵敏度和衰减。 (6)打开电脑,打开N2000在线,选择通道1,设置方法、信息等。 (7)查看基线。 (8)点火。 (9)待基线稳定后进样。 (10)进入N2000离线,查看色谱图和数据。 (11)记录所需色谱峰保留时间、峰面积、分离度、塔板数、对称因子等。(12)利用内标法进行样品溶液浓度的计算。 (13)柱的老化。 (14)关机 3、样品分析 色谱条件以二甲基聚硅氧烷(SE-30)为固定相;柱温为130℃,气化室为200℃,; 载气为N 2;柱前压0.06MPa;H 2 0.03MPa(20ml/min);空气0.03MPa;尾吹0.03MPa; FID检测器,控制温度200℃。 校正因子测定 内标溶液配制取水杨酸甲酯0.5g,精密称定,置250ml量瓶中,加乙酸乙酯至刻度,摇匀,作为内标溶液(2mg/ml)。(已备) 对照品溶液配制取冰片对照品20mg,精密称定,置10ml量瓶中,加内标溶液至刻度,摇匀,作为对照品溶液(2mg/ml)。(已备) 测定校正因子取冰片对照品溶液1μl注入气相色谱仪,测定3次,计算校正因子。 测定法取本品6片,去薄膜衣,研细,取0.5g,精密称定,置15ml带塞试管中,加入乙醚10ml,密塞,冰水浴超声提取10min。提取液分两次转移至8ml 离心管中,离心(3000rpm,10min),倾出上清液,沉淀用5ml乙醚洗涤1次,离心,合并上清液,挥干,残渣用内标溶液溶解,移置10ml量瓶中,并稀释至刻度,摇匀,用微孔滤膜(0.45μm)滤过,取续滤液,即得。精密吸取1μl,注入气相色谱仪,测定,按内标法计算含量。(已备)

液相色谱仪的原理和分析方法

液相色谱仪的原理及分析方法 高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上,引用了气相色谱的理论,在技术上,流动相改为高压输送(最高输送压力可达4.9′107Pa);色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成,从而使柱效大大高于经典液相色谱(每米塔板数可达几万或几十万);同时柱后连有高灵敏度的检测器,可对流出物进行连续检测。 特点: 1.高压:液相色谱法以液体为流动相(称为载液),液体流经色谱柱,受到阻力较大,为了迅速地通过色谱柱,必须对载液施加高压。一般可达150~350×105Pa。 2. 高速:流动相在柱内的流速较经典色谱快得多,一般可达1~10ml/min。高效液相色谱法所需的分析时间较之经典液相色谱法少得多,一般少于1h 。 3. 高效:近来研究出许多新型固定相,使分离效率大大提高。 4.高灵敏度:高效液相色谱已广泛采用高灵敏度的检测器,进一步提高了分析的灵敏度。如荧光检测器灵敏度可达10-11g。另外,用样量小,一般几个微升。 5.适应范围宽:气相色谱法与高效液相色谱法的比较:气相色谱法虽具有分离能力好,灵敏度高,分析速度快,操作方便等优点,但是受技术条件的限制,沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难于应用气相色谱法进行分析。而高效液相色谱法,只要求试样能制成溶液,而不需要气化,因此不受试样挥发性的限制。对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大(大于400 以上)的有机物(这些物质几乎占有机物总数的75% ~80% )原则上都可应用高效液相色谱法来进行分离、分析。据统计,在已知化合物中,能用气相色谱分析的约占20%,而能用液相色谱分析的约占70~80%。 高效液相色谱按其固定相的性质可分为高效凝胶色谱、疏水性高效液相色谱、反相高效液相色谱、高效离子交换液相色谱、高效亲和液相色谱以及高效聚焦液相色谱等类型。用不同类型的高效液相色谱分离或分析各种化合物的原理基本上与相对应的普通液相层析的原理相似。其不同之处是高效液相色谱灵敏、快速、分辨率高、重复性好,且须在色谱仪中进行。 高效液相色谱法的主要类型及其分离原理

气相色谱仪工作原理(精)

系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统, 样品溶液经进样器进入流动相, 被流动相载入色谱柱(固定相内, 由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数, 在两相中作相对运动时, 经过反复多次的吸附-解吸的分配过程, 各组分在移动速度上产生较大的差别, 被分离成单个组分依次从柱内流出, 通过检测器时, 样品浓度被转换成电信号传送到记录仪, 数据以图谱形式打印出来高效液相色谱仪主要有进样系统、输液系统、.分离系统、检测系统和数据处理系统,下面将分别叙述其各自的组成与特点。 1.进样系统 液相色谱仪 一般采用隔膜注射进样器或高压进样间完成进样操作,进样量是恒定的。这对提高分析样品的重复性是有益的。 2.输液系统该系统包括高压泵、流动相贮存器和梯度仪三部分。高压泵的一般压强为l .47~4.4X107Pa ,流速可调且稳定,当高压流动相通过层析柱时,可降低样品在柱中的扩散效应,可加快其在柱中的移动速度,这对提高分辨率、回收样品、保持样品的生物活性等都是有利的。流动相贮存错和梯度仪,可使流动相随固定相和样品的性质而改变,包括改变洗脱液的极性、离子强度、PH 值,或改用竞争性抑制剂或变性剂等。这就可使各种物质(即使仅有一个基团的差别或是同分异构体)都能获得有效分离。 3.分离系统该系统包括色谱柱、连接管和恒温器等。色谱柱一般长度为10~50cm (需要两根连用时,可在二者之间加一连接管),内径为2~5mm ,由" 优质不锈钢或厚壁玻璃管或钛合金等材料制成,住内装有直径为5~10μm 粒度的固定相(由基质和固定液构成).固定相中的基质是由机械强度高的树脂或硅胶构成,它们都有惰性(如硅胶表面的硅酸基因基本已除去)、多孔性(孔径可达1000? )和比表面积大的特点,加之其表面经过机械涂渍(与气相色谱中固定相的制备一样),或者用化学法偶联各种基因(如磷酸基、季胺基、羟甲基、苯基、氨基或各种长度碳链的烷基等)或配体的有机化合物。因此,这类固定相对结构不同的物质有良好的选择性。例如,在多孔性硅胶表面偶联豌豆凝集素(PSA )后,就可以把成纤维细胞中的一种糖蛋白分离出来。另外,固定相基质粒小,柱床极易达到均匀、致密状态,极易降低

气相色谱基础知识介绍

1. 极性和非极性是怎么区别的啊?能不能列举一些实例,并且极性和非极性分别用什么检 测器比较好。 2.哪些检测器对组分有破坏?能否举个例子说明一下! 3.质量型检测器和浓度型检测器是怎么区分的?能不能具体分析一下? 4.我很想知道样品进入检测器后会发生一个什么过程来检测?也就是说样品、空气、氢 气、载气各自发生了什么变化! 5.我们检测一般用到的载气多为氮气,而一些国外标准中多用氦气,请问两者在检测限 度时差别是否很大?是否影响定量限与检测限的设定?对定量分析是否有影响? 6.有些检测还会用到氢气做载气,我想问一下,载气的选择根据是什么呀?与检测的组 分有关系吗?还是与检测器有关系?各种柱子是否有固定的载气呀?还是都可以使用? 7.能否简单的解释下常用的检测器产生信号的原理吗? 8.PID-光电离检测器的原理是什么?对醛或酮的硝基苯腙的衍生物的灵敏度高吗? 9.为什么顶空进样总是有残留,怎么解决?怎么处理突然出现的分流不稳造成的误差? 10.质量型检测器的峰面积随流速基本不变,我看外标法的定量中都是根据峰面积来计 算的啊。请问该怎么理解? 11.能不能把相关的术语也列出来,最好中英文的都有! 12.FID检测的三乙胺、二氯甲烷残留保留时间是不是不稳定?重现性差的主要原因是什 么 13.我们公司在用DID检测器国内没有查到相关资料您能帮我介绍下原理性能吗 14.如何维护FPD检测器?? 15.根据样品,如何选择相应的检测器?选择的依据是什么? 16.用ECD检测农药残留,如果全部用丙酮提取,对ECD检测器的损害程度大吗? 17.ECD和NPD最快的平衡方式是什么? 18.方法检出限该如何做?最好能有个例子,让人一目了然的,定义太多太抽象,难理 解 19.用GC-MSD对植物组织做分析,预处理该怎么做?用什么溶剂好?由于是对未知物 的分析,在定容时怎么确定浓度? 20.质量型检测器和浓度型检测器是怎么区分的?能不能具体分析一下?主要是进样量、 算法等 21.NPD也是破坏型的?能不能请教下咋样破坏的? 22.在炼油装置中经常会对生产过程中的气体进行检测,比如:氢气,液化气,干气等 气体组成,能否针对气相色谱在此领域的适用性,检测方法的异同进行讲解,谢谢 23.我需要检测保鲜剂对密闭容器中氧气的吸收效率,请问气相色谱配那个检测器会比 较好呢?理由说明。 24.气相色谱图中峰拖尾,所有峰都拖尾,原因是什么?衬管脏?柱头污染?超载?…… 我们的仪器是Agilent6890N,FID检测器,柱子为常规的毛细管柱,分析药材挥发油中某个成分的含量,请详细分析都有哪些原因造成峰拖尾,排查原因的方法,等 25.如果甲烷的峰高小于6uV,即小于3倍的基线波动范围,还能这样算吗?“能检测到 的、浓度很低的标准样品”,“能检测到”是什么意思?只要大于基线波动就可以吗? 26.气相色谱法测定物质含量的时候怎么来保证检测质量,也就是除了用标准样品来表 征自己的检测结果是否准确外,有没有别的方法可以确保一下检测结果。 27.工作中自己装填的色谱填充柱工作一段时间后,组分响应值变化较大是什么原因?还有 有没有比较简单、客观评价柱子好坏的方法。

气象色谱仪的工作原理

气相色谱是对气体物质或可以在一定温度下转化为气体的物质进行检测分析。由于物质的物性不同,其试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组份就在其中的两相间进行反复多次分配,由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同,虽然载气流速相同,各组份在色谱柱中的运行速度就不同,经过一定时间的流动后,便彼此分离,按顺序离开色谱柱进入检测器,产生的讯号经放大后,在记录器上描绘出各组份的色谱峰。根据出峰位置,确定组分的名称,根据峰面积确定浓度大小。这就是气象色谱仪的工作原理。 特点 2001型气相色谱仪,是由微型计算机控制的多功能实验室用分析仪器,具有热导池、氢焰离子化、电子捕获、火焰光度、氮磷五种检测器,可配填充柱或毛细管柱。仪器可进行恒温操作或五阶程序升温操作。仪器集成度高,设计先进,实现了较高程度自动化,可通过键盘实现检测器参数、温度参数设置。可对填充柱及毛细管及柱头压力实时显示,仪器采用单气路结构。2001型气相色谱仪结构合理性能稳定可靠,操作简单,维修方便。可应用于包装、油墨、石油、化工、农药、医药卫生、商品检验、环境保护以及高等院校等生产及科研部门。 (一)检测器部分 根据不同的样品分析要求,有五种检测器可供选择 △FID氢火焰检测器 △TCD热导池检测器 △ECD电子捕获检测器 △NPD氮磷检测器 △FPD火焰光度检测器 (二)进样器部分 为了得到可靠的检测数据,适应不同的分析要求,同时具有填充柱和毛细管柱两个进样口。具有柱头进样、玻璃内衬进样、分流/不分流进样器。可满足不同口径的毛细管、填充柱分析。进样口具有先进的进样导向器,各种口径毛细管的玻璃内衬带有特质弹簧,能自动找平衡定位。 (三)柱箱部分 仪器的大柱箱紧凑、风道布局合理、适度均匀、升温/降温速度快,因此,改善了分析结果的重现性,提高了分析能力。自动后开门,从350℃降至60℃仅需8分钟。 (四)键盘/显示部分 全中文键盘输入方式,采用大屏幕LCD显示器,左四行为设置区,右四行为实际显示区,清晰、直观、方便。 (五)气路部分 采用背压控制方式,可准确制毛细管柱的载气流速。用质量型流量调节阀决定总流量,用背压阀控制毛细管柱输入压力,还可用隔膜清洗阀调节对进样垫进行吹扫的

关于气相色谱仪使用的注意事项

关于气相色谱仪使用的注意事项 1.气相色谱柱第一次买回来需要活化。(怎样活化?),不接柱子前先测定斜率。 2.(1)老化时设为分流比为10:1,平时应该为不分流。 (2)【AOC-20i+s:自动进样器】:进样体积,溶剂冲洗次数(进样前,进样后),样品清洗次数,柱塞速度(空吸),粘度补偿时间,进样方式(进什么成分)【普通(只进样品)和其他(样品溶剂标品空气等等组合)】;【SPL1:进样口】:温度,压力,总流量,吹扫流量,进样方式(怎么进)(分流和不分流)【柱箱】:温度【ECD】: 温度,尾吹流量 (3)HP-1 长度:30.0m 膜厚:0.25um 内径:0.25mmID (4)当斜率测定为“0”时候,表示ECD饱和,需要进行柱子检测器的老化。柱子和检测器分别老化,老化程序如下: a. 断开柱子和检测器借口(右边),一定要把ECD用死堵堵上,即用扳手把螺母取下来,换一个新的石墨压环,子弹头朝上(压环上的细管不要拿掉),把螺母拧上去,螺母也是有顺序的; b.打开重要方法文件,找到ECD方法文件; c.打开方法文件,ECD-柱子老化程序;[进样口程序速率(如果为10,表示上升10度/分钟),电流为0.00na,老化时候改为分流,此时和自动进样器无关,ECD的温度按照程序上升到设定的温度,ECD的温度是直接上升到设定的温度。] d.等到温度上升到由黄色变黑色时,即准备就绪状态;

e.点单次分析,点样品记录,把瓶号改为“0”或者直接按面板上的“START”.. f.点“开始”; 注意:柱箱温度是程序升温,可设置到柱子最高使用温度的10度以下,保持一个小时,然后自动降温;老化时电流为“0”,因为只有关心结果时,即需要有谱图出现时,才给电流;当老化完后,把检测器打开,电流加载到1.00NA,点零点调节,点斜率测定。 检测器的老化:可接柱子,也可断开,运行2小时,查一下检测器的最高使用温度。【实际上检测器和ECD的老化是同时进行的】 g.当程序走完后,会自动降到设定的起始温度,此时老化过程结束。 h.点系统关闭 (5)截掉柱子的方法(适合检测器的进样口): a 取一个新的石墨环,去掉压环上的那根小管; b 把石墨压环座在螺母上,让柱子穿过石墨压环,并且尽可能多留出一段柱子; c把相应的卡尺(上面需要一个扳手固定)和螺母(需要一个扳手来拧紧)相连,用来固定好压环在柱子上的位置; d把卡尺后面的多余的柱子用专用刀切断,切的时候最好是一刀为准;e用扳手拧下卡尺(这时压环的柱子上的位置是固定的,不会再移动了) f把螺母和压环连接到检测器上。 (5)如果机器的气路不通了,可能是假死机,可以在面板上操作。

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