气相色谱培训资料
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气相色谱基础知识培训共35页
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
气相色谱基础知识培训
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
气相色谱基础知识培训
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
气相色谱培训资料
管路和净化器
须用GC专用钢管或不锈钢管。 塑料管会渗透O2和其它污染物。还会释
入其它可被检测到的干拢物。 管子 使用前先用溶剂冲洗，载气吹干。 根据工厂推荐，每用完3瓶气，就更换过
滤器。防止污染。 每隔一定时间，应对所有接头进行检漏
（大约每隔4-6个月）。
减压阀和流量控制器
载气必须通过控制形成恒定的压力和恒定的流 量。
气体净化：
气体中含有一些永久气体，低分子有机物和水蒸气，故一般采 用分子筛的过滤器以吸附有机杂质，采用变色硅胶除去水蒸气。实 际操作时，可根据检测器的噪声水平判断气体的纯度，如果噪声明 显增大检查气体纯度，要定期更换净化装置。
处理方法：
分子筛可以重新活化再使用，置于马弗炉（400-600度），活 化4-6小时。硅胶可以根据颜色变化来判断，变红时，在烘箱中 （140度）左右加热2小时即可。比较简单的方法是一半装硅胶，一 半装分子筛。
死时间
tM 不被固定相保留的组分的保留时间
调整保留时间
tR’
tR’= tR –tM ，即扣除了死时间的保留时间
tR(B)
检
tR(A)
测 器
tM
响
应 值
h
WA
△tR
气相色谱示意图
保留时间 tR
仪器基本装置
气相色谱一般由五部分组成： 载气系统，包括气源、气体净化、气体流速
控制和测量； 进样系统，包括进样器、气化室； 色谱柱和柱箱，包括恒温控制装置； 检测系统，包括检测器、检测器的电源及控
流量（ml/min）=∏r2µ 60 其中:r=柱半径cm µ =平均线速度cm/sec 60=从sec到min的转换因子
HETP=A+B/µ +C µ
气相色谱培训ppt
气路系统的设计和维护对于保证气相 色谱仪的稳定性和准确性至关重要， 需要定期检查和清洁。
载气在气相色谱仪中起到携带样品的 作用，而燃气则用于为检测器提供能 量。
进样系统
进样系统是将样品引入气相色 谱仪的装置，其设计应尽可能 减少样品在进入色谱柱前的损 失和污染。
进样系统通常包括进样口、衬 管、玻璃毛和注射器等部件。
实验室内应保持通风良好，确保空气 流通，防止有毒有害气体聚集。
在实验过程中，应佩戴适当的个人防 护装备，如化学防护眼镜、实验服、 化学防护手套等，以防止化学品的伤 害。
实验过程中应避免直接接触化学品， 尽量使用长柄工具或机械手进行操作。
仪器维护与保养
01
02
03
04
气相色谱仪应定期进行清洁和 维护，保持仪器内部的清洁和
从而实现各组分的分离。
检测原理
经过分离后的组分依次进入检测器，检测器将组分的浓度或质量转化为电信号，记录色 谱峰并进行分析。常见的检测器有热导检测器、电子捕获检测器、火焰离子化检测器等。
02
气相色谱仪器介绍
气路系统
气路系统是气相色谱仪中的重要组成 部分，负责提供载气和燃气。它通常 包括气瓶、减压阀、压力调节器、流 量控制器和气化室等部件。
食品中农药残留的气相色谱分析是应用广泛 的方法，能够快速准确地检测出食品中的农 药残留。
详细描述
气相色谱法具有高分离效能和灵敏度，能够 有效地分离和检测出食品中的农药残留。在 食品中农药残留分析中，气相色谱法可以检 测出多种农药残留，包括有机磷、有机氯、 拟除虫菊酯等。通过选择合适的色谱柱和检 测器，可以实现对农药残留的定性和定量分
正常运行。
在使用过程中，应注意仪器的 温度、压力、流量等参数是否 正常，如有异常应及时处理。
气相色谱培训内容
气相色谱培训内容气相色谱（Gas Chromatography, GC）是一种常用的分离和分析技术，主要应用于有机化学、环境科学、食品科学、生物医药等领域。
气相色谱培训内容可以包括以下几个方面：1. 基本原理和仪器结构：介绍气相色谱的基本原理，包括样品的蒸发、气态分离和检测等过程。
讲解气相色谱仪的主要组成部分，包括进样系统、色谱柱和检测器等。
2. 样品准备：讲解样品的制备技术和前处理方法，包括提取、浓缩、衍生化等。
介绍不同类型的样品制备方法，并讲解其适用范围和注意事项。
3. 色谱柱选择和优化：介绍常用的色谱柱类型和选择标准，包括毛细管柱、填充柱和亲水性柱等。
讲解色谱柱的优化方法，包括柱温、流速和柱床长度等参数的调节。
4. 检测器选择和优化：介绍常用的气相色谱检测器，包括火焰离子化检测器（FID）、热导率检测器（TCD）和质谱检测器（MS）等。
讲解检测器的选择标准和优化方法，包括灵敏度、选择性和响应时间等参数的调节。
5. 色谱条件优化：介绍常用的色谱条件优化方法，包括温度程序和流速调节。
讲解常见的色谱条件问题和解决方法，如峰分离不良、峰形畸变和背景噪声等。
6. 数据分析和结果解释：讲解色谱图的分析方法和解释技巧，包括峰识别、保留时间和峰面积的计算等。
介绍常见的数据处理软件和统计分析方法，如峰识别软件和主成分分析等。
7. 实验操作和操作安全：进行实验操作演示，包括样品进样、色谱柱更换、检测器调节和数据记录等。
强调操作安全注意事项，如化学品的储存和处理、气体的使用和防护设备的使用等。
以上是气相色谱培训内容的一般概述，具体的培训内容可以根据参与者的需要和背景进行调整和补充。
培训资料气相色谱基础知识
析。
进样技术分类及特点
手动进样
操作简单，但精度和重复性较差，适用于少量样品的分析。
自动进样
通过自动化设备实现进样，精度高、重复性好，适用于大量样品 的分析。
在线进样
将样品前处理与色谱分析系统集成，实现连续、自动的样品处理 和进样，提高分析效率。
进样误差来源及减小方法
注射器污染
注射器内壁或针头残留物会对分 析结果产生影响。
PART 06
检测器类型及性能评价
REPORTING
热导检测器（TCD）
1 2
工作原理
基于不同物质具有不同的热导系数，通过测量组 分与载气热导系数的差异进行组分检测。
优点
通用性强，对大多数物质都有响应；结构简单， 操作方便。
3
缺点
灵敏度相对较低，对痕量组分的检测能力有限。
氢火焰离子化检测器（FID）
气相色谱应用领域
食品安全
农药残留、添加剂、重金属等 有害物质的检测。
医药卫生
药物成分分析、生物样品中代 谢产物的检测等。
环境分析
大气、水、土壤等环境样品中 的有机物和无机物的分析。
石油化工
石油产品组成分析、油品质量 控制等。
其他领域
香精香料、化妆品、高分子材 料等行业的分析测试。
XX
PART 02
纯度要求
载气的纯度对色谱分离效果有很大影响，一般要求纯度在 99.999%以上，以避免杂质对色谱峰的干扰。
流动相组成对分离效果影响
流动相组成
流动相由载气和固定相组成，固定相的选择对分离效果至关重要。不同的固定相 具有不同的选择性，可以根据分析物的性质进行选择。
流动相极性
流动相的极性对分离效果也有影响。极性流动相有利于极性物质的分离，非极性 流动相则有利于非极性物质的分离。
进样技术分类及特点
手动进样
操作简单，但精度和重复性较差，适用于少量样品的分析。
自动进样
通过自动化设备实现进样，精度高、重复性好，适用于大量样品 的分析。
在线进样
将样品前处理与色谱分析系统集成，实现连续、自动的样品处理 和进样，提高分析效率。
进样误差来源及减小方法
注射器污染
注射器内壁或针头残留物会对分 析结果产生影响。
PART 06
检测器类型及性能评价
REPORTING
热导检测器（TCD）
1 2
工作原理
基于不同物质具有不同的热导系数，通过测量组 分与载气热导系数的差异进行组分检测。
优点
通用性强，对大多数物质都有响应；结构简单， 操作方便。
3
缺点
灵敏度相对较低，对痕量组分的检测能力有限。
氢火焰离子化检测器（FID）
气相色谱应用领域
食品安全
农药残留、添加剂、重金属等 有害物质的检测。
医药卫生
药物成分分析、生物样品中代 谢产物的检测等。
环境分析
大气、水、土壤等环境样品中 的有机物和无机物的分析。
石油化工
石油产品组成分析、油品质量 控制等。
其他领域
香精香料、化妆品、高分子材 料等行业的分析测试。
XX
PART 02
纯度要求
载气的纯度对色谱分离效果有很大影响，一般要求纯度在 99.999%以上，以避免杂质对色谱峰的干扰。
流动相组成对分离效果影响
流动相组成
流动相由载气和固定相组成，固定相的选择对分离效果至关重要。不同的固定相 具有不同的选择性，可以根据分析物的性质进行选择。
流动相极性
流动相的极性对分离效果也有影响。极性流动相有利于极性物质的分离，非极性 流动相则有利于非极性物质的分离。
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4）定量分析允许偏差范围 7.在一般情况下见到的色谱峰都是拖尾峰，在气相色谱过程 中，如果气化室温度太低，样品量过大，就会使得样品在气 化室内缓慢蒸发，结果形成“伸舌头”峰。 8.塔板理论是将色谱柱与蒸馏塔类比为基础的半径验式的理 论，这个理论得到广泛的应用。塔板理论假设如下：在实际 中，虽然物质在两相之间的平衡不能瞬时达到，但是从统计 的角度来看，可以认为平衡能在一小段色谱柱内形成。这一 小段色谱柱称为一个理论塔板，而其相应占有的色谱柱柱长 称为理论塔板高度。整个色谱柱是由一系列按顺序排列的塔 板所组成的。
灵敏度的。例如降低柱温，固定液流失减 弱，基流降低可使高灵敏度检测器能够在 高灵敏度档上应用。另外，固定液含量减 少，柱温降低，进样量减少，也必须用高 灵敏度检测器。 柱温和柱效、分析时间的关系：提高柱温 可以改善气相和液相传质速率，使这个过 程加快，有利于提高柱效能。但是提高柱 温也加剧了纵向扩散，故必须适当提高线 速，以压制不利因素，发扬有利条件。提 高柱温的严重影响是柱子选择性降低，柱 温升高可缩短分析时间。 d. 进样量及气化温度的选择：进样量与峰面 积成正比。保留值就随进样量的增加而变 化。进样量越多变化越显著。对于拖尾峰 保留值随进样量的增加而减少。前伸峰则 随进样量的增加而增大。 气化温度的选择：气化温度一般选择在试 样的沸点或稍高于其沸点，以保证快速， 完全气化。 对于一般色谱分析，气化温度比柱温高 10-50℃左右即可。 制备色谱气化温度应保
柱用 80-100 目；对微球形载体如 GDX 或 微球硅珠化学饱和相，100-120 目为宜。 若用细内径色谱柱时，则载体粒度要相应 减小，才能取得较高的柱效。 b. 固定液配比的选择：取决样品的性质（沸 点、极性） ，固定液、载体的性质以及柱温 等一系列因素，需多方面考虑。 从试样的性质来看，气体及低沸点试样， 一般希望在室温（高于其沸点）下分析， 需用 10-20%的高固定液配比， 表面积较大 的载体， 高沸点试样希望在较低柱温下 （低 于其沸点 100-200℃）分析，需要用＜3% 的低固定液配比，表面积小的惰性载体， 高灵敏度的检测器。 c. 柱温的选择： 柱温是一个重要的操作变量， 直接影响分离效能和分析速度。 色谱柱的稳定性由于柱温的降低而增加， 但是柱温过低，易引起色谱峰的前伸或后 拖。故应适可而止。 柱温和检测器灵敏度的关系，除热导池检 测器（当其置于柱室时）的灵敏度随柱温 的升高而降低外，柱温是间接影响检测器
气相色谱知识培训
高的响应，特别适合高纯气体的分析，是唯一能够检测至ng.g-1（ppb） 级的检测器） 4、电子捕获检测器ECD（对卤素、磷、硫、氧等电负性化合物具有特别 高的灵敏度的一种选择性检测器） 5、火焰光度检测器FPD（是对含磷、含硫的化合物有高选择性和高灵敏 度的一种气相色谱检测器）
数据采集
• 方法：包括采集和分析的所有参数与指令，以及某些样品所需的前运行和 后运行任务
WCOT (细径) 5~100 0.05~0.3 0.3~1.0 5~90 50ng/峰
如何提高柱效
1. 使用内径更小的柱子。 2. 减小固定相百分组成或固定相液膜厚度。 3. 减小进样量。 4. 选用更长的柱子。
检测器
1、氢火焰离子检测器FID（对有机化合物的检测特别有效） 2、热导检测器TCD（无论对单质、无机物或有机物均有响应） 3、脉冲放电氦离子检测器PDHID（对几乎所有无机和有机化合物均有很
CO2能被活性氧化铝强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。
• 硅胶：与活性氧化铝大致相同的分离性能，除能分析上述物质外，还能分析CO2、N2O、
NO、NO2等，而且能够分离臭氧，。
• 分子筛：碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X分子筛
等（孔径，：埃）。常用5A和13X（常温下分离O2与N2）。除了广泛用于H2、O2、N2、CH4、 CO等的分离外，还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。
填充柱、常规柱
开管柱（毛细管柱）
多孔层 开管柱
壁涂开管柱
常规填充 多孔层
柱及微填 小球填 充柱 充柱
小球填 充柱
填充 柱
530系 列柱
柱长/m 0.5~10 5~100
内径/mm
数据采集
• 方法：包括采集和分析的所有参数与指令，以及某些样品所需的前运行和 后运行任务
WCOT (细径) 5~100 0.05~0.3 0.3~1.0 5~90 50ng/峰
如何提高柱效
1. 使用内径更小的柱子。 2. 减小固定相百分组成或固定相液膜厚度。 3. 减小进样量。 4. 选用更长的柱子。
检测器
1、氢火焰离子检测器FID（对有机化合物的检测特别有效） 2、热导检测器TCD（无论对单质、无机物或有机物均有响应） 3、脉冲放电氦离子检测器PDHID（对几乎所有无机和有机化合物均有很
CO2能被活性氧化铝强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。
• 硅胶：与活性氧化铝大致相同的分离性能，除能分析上述物质外，还能分析CO2、N2O、
NO、NO2等，而且能够分离臭氧，。
• 分子筛：碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X分子筛
等（孔径，：埃）。常用5A和13X（常温下分离O2与N2）。除了广泛用于H2、O2、N2、CH4、 CO等的分离外，还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。
填充柱、常规柱
开管柱（毛细管柱）
多孔层 开管柱
壁涂开管柱
常规填充 多孔层
柱及微填 小球填 充柱 充柱
小球填 充柱
填充 柱
530系 列柱
柱长/m 0.5~10 5~100
内径/mm
安捷伦Agilent气相色谱基础培训
Analytical Training Center GCTECH 2-09
2、 色谱峰
t
t
R(B)
R(A)
检测器响应值
t
0 A B
进样
W 时间
A
W
B
= 保留时间 R t = 不保留组分的保留时间 0 W = 峰宽 t
Analytical Training Center GCTECH 2-14
色谱峰参数
B
C
D
Analytical Training Center GCTECH 2-03
分离的过程示意图
流动 相
样品
固定相
Analytical Training Center GCTECH 2-04
气相色谱各功能块
载气
色谱柱
检测器
记录仪
样品
Analytical Training Center GCTECH 2-05
HETP
1
0
2
0 0
3
0 0 12.5 25 31.3 31.3 27.4 22.2 16.6 11.9 8.2 5.5 3.6 2.3 1.5 1.0 0.6 0.4
离开柱子的微克分子数(x)
0 0
50 50 37.5 25 15.7 9.5 5.6 3.2 1.8 1.0 0.6 0.3 0.2 0.1 0 0 0 0
Analytical Training Center GCTECH 2-20
气 相 色 谱 基 本 理 论
1.
2.
塔 板 理 论
速 率 理 论
Analytical Training Center GCTECH 3-01
塔板理论假想模型
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目录 1
• 气相色谱的起源和发展 • 色谱法分类 • 气相色谱的构成 • 载气及载气控制方式 • 气相色谱进样方式 • 色谱柱的选择
– 固定液的种类和浓度 – 单体的选择 – 色谱柱的老化 – 分离条件的选择（进样量、温度、流量）
目录 2
• 数据评价 • 色谱图评价 • 数据评价
• 检测器及工作原理 • 样品前处理方法简介 • 峰处理参数及参数优化 • 定量方法及方法选择 • 工作曲线的选择 • 实际样品分析（酒中异戊醇的定量分析）
定量环 连接色谱柱
色谱柱的选择
色谱柱的类型
• 填充柱
•毛细柱
柱材：不锈钢，玻璃
内径：2.6--3mm 长度：0.5--6m 填料：担体和固定液的种类
固定液的浓度 1-30%
担体有硅藻土、玻璃、 石英、塑料担体（TPA） 等。
柱材：熔融石英、铝 内径：0.2mm--0.53mm 长度：10--100m 固定相种类：OV-1，PEG-
色 谱起 源
色素 玻璃柱
石油醚 碳酸钙颗粒
色谱方法的分类
1. 色谱是通过组分在流动相和固定相之间分配 比的差异进行分离的。
2. 根据流动相和固定相的状态，色谱法分类
气相色谱仪的基本结构
气相色谱主机
温度控制区
载气 进样口 钢瓶 控制
色谱柱
He,N2
载气控制：手动、数字(AFC)/ 恒压、恒流
检测器
52 51 50 49 48
蒸溜和分溜 减少
n-C9
0.5 1.0 2.0 3.0
4.0 (uL)
减小热歧视的最好方法是
冷进样方式 PTV、OCI
冷进样
• 概念
• 样品是在冷状态--低于样品沸点的温度下进样 (依据溶剂)
• 气化室快速升温使样品气化
• PTV进样方式
• 分流进样(高浓度样) • 无分流进样 (低浓度样)
20M，OV-17等
固定相膜厚：0.2--5μm
气相色谱的固定相
• 固体-- 活性炭、活性铝、硅胶、分子筛等，用于无机 气体及低碳烃的分析 应用比例约占10%
尾吹气约35ml/min
F2
气相色谱仪的流动相----载气
• 氦气（纯度99.99%以上） • 氮气（纯度99.99%以上） • 氩气（纯度99.99%以上）特殊分析使用 • 氢气（纯度99.99%以上）注意安全
载气控制方式
• 针形阀控制（手动） GC-14C/B, GC-17AP系列
• 电子方式（数字式）AFC & APC GC-17AA, & GC-2010
2uL
10uL 50uL 1000uL
进样口的结构（1）
• 填充柱进样口 • WBI进样口
• 毛细柱进样口
载 气
隔垫吹扫 载
出口
气
隔垫吹扫
载
出口
气
隔垫吹扫 出口
分流
F出1 口
玻璃衬 管
玻璃衬 管
玻璃 衬管
宽孔径
填充柱
毛细柱
F
2
进样口的结构（2）
• 冷柱头进样口(OCI) • PTV进样口
载气
隔垫吹扫出口
• 色谱柱温度 考虑样品中各组分的沸点，及希望的分析周期， 宽沸程样品应使用程序升温。
• 检测器温度 防止检测器污染，一般比色谱柱温度高20-30℃。 DET.T≥INJ.T≥COL.T+20℃
气相色谱仪的基本流路图
载气
隔垫吹扫出口
分流出口
F1
玻璃衬管
FID
空气400-600ml/min 氢气40-60ml/min
载气控制方式
• 恒压控制
– 填充柱恒温分析 – 毛细柱分析
• 总流量=柱流量+分流流量+隔膜吹扫流量
• 恒流控制
– 填充柱的恒温或程序升温分析
气相色谱进样方式简介
气相色谱的进样方式
• 填充柱进样口 • 毛细柱分流/无分流进样口 • 冷柱头进样 • PTV进样口
热进样和冷进样
• 热进样
–分流/无分流进样 –直接进样（全量注入）
数据 处理
进样口：DRI、SPL/Splitless、OCI、PTV
色谱柱：填充柱、毛细柱
检测器：FID、TCD、ECD、FPD、FTD
数据处理：C-R6A 、C-R7A、 C-R8A、 CLASS-GC10、 Gcsolution
进样口、色谱柱、检测器的温度设定
• 进样口温度 考虑样品中各组分的沸点，设定温度使样品瞬间 汽化。
低沸点组分百分比偏高
进针
退针
歧视效应
• 进样体积越小，歧视现象越严重。
(%)
n-C9
52 51 50 49 48
n-C4
0.5 1.0 2.0 3.0
4.0 (uL)
进样体积和峰面积比
减小热进样歧视现象的方法
• 快速进样法 • 溶剂冲洗法 • 热针法
溶剂冲洗法
溶剂
(%)
空气 样品 空气
n-C4
• 大体积进样—LVI (痕量分析)
• OCI柱头进样
• 只适用于0.53内径的柱子 • 没有分流流路，不能分析高浓度样品（污染柱子），进
样量一般小于2ul
SPL-无分流进样和 OCI以及PTV-无分流进样 的比较(热分解现象)
氨基甲酸盐农药的热解现象
SplitlessSPL
Cool-oncolumn
• 宽口毛细柱和填充柱
• 冷进样
• PTV进样 • 冷柱头进样
歧视效应和热分解
• 热进样 (SPL, WBI) –存在歧视现象和样品热分解
• 冷进样 (OCI, PTV)
–进样是在较低温度下进行 –定量精度高
歧视效应和热解效应的影响小
歧视效应的产生
• 歧视:
蒸溜现象
形成气溶胶 分溜现象
高沸点组分残留
载气
玻璃衬管
加热 -250℃/min
隔垫吹扫出口
分流出口
F1
玻璃衬管
0.53mm内径 宽孔毛细柱
F2
隔垫吹扫的作用
• 吹扫掉进样垫高温脱落的组分，一 般为橡胶中的增塑剂或低聚物，减 少鬼峰
• 吹扫溢出衬管的溶剂气体，减少溶 剂拖尾
• 常用流量范围：3-5ml/min
分流比的设定范围
• 分流比=柱流量/（分流流量+柱流量）
分流流量>>柱流量时 分流比=柱流量/分流流量
• 分流比的设定要依据样品浓度
（浓度越高分流比越大）
• 分流比的设定要依据毛细柱容量
（柱容量越低，分流比越大）
• 常用的分流比范围为1:20—1:200,
根据具体情况可用范围很宽，比如：0.1mm毛细柱快 速分析可用1：500以上的分流比
气体阀进样
样品入口 样品出口 载气入口
SplitlessPTV
热分解效应比较结果
OCI优于PTV优于热进样方式
进样体积上限
• 无分流进样 (SPL
• 直接进样（全量进样）
用宽口径毛细柱
• 冷柱头进样（OCI）
• LVI-PTV 进样
–空衬管
–衬管 + 石英棉
–衬管 + 填料
大于
2uL 5uL 3uL
• 气相色谱的起源和发展 • 色谱法分类 • 气相色谱的构成 • 载气及载气控制方式 • 气相色谱进样方式 • 色谱柱的选择
– 固定液的种类和浓度 – 单体的选择 – 色谱柱的老化 – 分离条件的选择（进样量、温度、流量）
目录 2
• 数据评价 • 色谱图评价 • 数据评价
• 检测器及工作原理 • 样品前处理方法简介 • 峰处理参数及参数优化 • 定量方法及方法选择 • 工作曲线的选择 • 实际样品分析（酒中异戊醇的定量分析）
定量环 连接色谱柱
色谱柱的选择
色谱柱的类型
• 填充柱
•毛细柱
柱材：不锈钢，玻璃
内径：2.6--3mm 长度：0.5--6m 填料：担体和固定液的种类
固定液的浓度 1-30%
担体有硅藻土、玻璃、 石英、塑料担体（TPA） 等。
柱材：熔融石英、铝 内径：0.2mm--0.53mm 长度：10--100m 固定相种类：OV-1，PEG-
色 谱起 源
色素 玻璃柱
石油醚 碳酸钙颗粒
色谱方法的分类
1. 色谱是通过组分在流动相和固定相之间分配 比的差异进行分离的。
2. 根据流动相和固定相的状态，色谱法分类
气相色谱仪的基本结构
气相色谱主机
温度控制区
载气 进样口 钢瓶 控制
色谱柱
He,N2
载气控制：手动、数字(AFC)/ 恒压、恒流
检测器
52 51 50 49 48
蒸溜和分溜 减少
n-C9
0.5 1.0 2.0 3.0
4.0 (uL)
减小热歧视的最好方法是
冷进样方式 PTV、OCI
冷进样
• 概念
• 样品是在冷状态--低于样品沸点的温度下进样 (依据溶剂)
• 气化室快速升温使样品气化
• PTV进样方式
• 分流进样(高浓度样) • 无分流进样 (低浓度样)
20M，OV-17等
固定相膜厚：0.2--5μm
气相色谱的固定相
• 固体-- 活性炭、活性铝、硅胶、分子筛等，用于无机 气体及低碳烃的分析 应用比例约占10%
尾吹气约35ml/min
F2
气相色谱仪的流动相----载气
• 氦气（纯度99.99%以上） • 氮气（纯度99.99%以上） • 氩气（纯度99.99%以上）特殊分析使用 • 氢气（纯度99.99%以上）注意安全
载气控制方式
• 针形阀控制（手动） GC-14C/B, GC-17AP系列
• 电子方式（数字式）AFC & APC GC-17AA, & GC-2010
2uL
10uL 50uL 1000uL
进样口的结构（1）
• 填充柱进样口 • WBI进样口
• 毛细柱进样口
载 气
隔垫吹扫 载
出口
气
隔垫吹扫
载
出口
气
隔垫吹扫 出口
分流
F出1 口
玻璃衬 管
玻璃衬 管
玻璃 衬管
宽孔径
填充柱
毛细柱
F
2
进样口的结构（2）
• 冷柱头进样口(OCI) • PTV进样口
载气
隔垫吹扫出口
• 色谱柱温度 考虑样品中各组分的沸点，及希望的分析周期， 宽沸程样品应使用程序升温。
• 检测器温度 防止检测器污染，一般比色谱柱温度高20-30℃。 DET.T≥INJ.T≥COL.T+20℃
气相色谱仪的基本流路图
载气
隔垫吹扫出口
分流出口
F1
玻璃衬管
FID
空气400-600ml/min 氢气40-60ml/min
载气控制方式
• 恒压控制
– 填充柱恒温分析 – 毛细柱分析
• 总流量=柱流量+分流流量+隔膜吹扫流量
• 恒流控制
– 填充柱的恒温或程序升温分析
气相色谱进样方式简介
气相色谱的进样方式
• 填充柱进样口 • 毛细柱分流/无分流进样口 • 冷柱头进样 • PTV进样口
热进样和冷进样
• 热进样
–分流/无分流进样 –直接进样（全量注入）
数据 处理
进样口：DRI、SPL/Splitless、OCI、PTV
色谱柱：填充柱、毛细柱
检测器：FID、TCD、ECD、FPD、FTD
数据处理：C-R6A 、C-R7A、 C-R8A、 CLASS-GC10、 Gcsolution
进样口、色谱柱、检测器的温度设定
• 进样口温度 考虑样品中各组分的沸点，设定温度使样品瞬间 汽化。
低沸点组分百分比偏高
进针
退针
歧视效应
• 进样体积越小，歧视现象越严重。
(%)
n-C9
52 51 50 49 48
n-C4
0.5 1.0 2.0 3.0
4.0 (uL)
进样体积和峰面积比
减小热进样歧视现象的方法
• 快速进样法 • 溶剂冲洗法 • 热针法
溶剂冲洗法
溶剂
(%)
空气 样品 空气
n-C4
• 大体积进样—LVI (痕量分析)
• OCI柱头进样
• 只适用于0.53内径的柱子 • 没有分流流路，不能分析高浓度样品（污染柱子），进
样量一般小于2ul
SPL-无分流进样和 OCI以及PTV-无分流进样 的比较(热分解现象)
氨基甲酸盐农药的热解现象
SplitlessSPL
Cool-oncolumn
• 宽口毛细柱和填充柱
• 冷进样
• PTV进样 • 冷柱头进样
歧视效应和热分解
• 热进样 (SPL, WBI) –存在歧视现象和样品热分解
• 冷进样 (OCI, PTV)
–进样是在较低温度下进行 –定量精度高
歧视效应和热解效应的影响小
歧视效应的产生
• 歧视:
蒸溜现象
形成气溶胶 分溜现象
高沸点组分残留
载气
玻璃衬管
加热 -250℃/min
隔垫吹扫出口
分流出口
F1
玻璃衬管
0.53mm内径 宽孔毛细柱
F2
隔垫吹扫的作用
• 吹扫掉进样垫高温脱落的组分，一 般为橡胶中的增塑剂或低聚物，减 少鬼峰
• 吹扫溢出衬管的溶剂气体，减少溶 剂拖尾
• 常用流量范围：3-5ml/min
分流比的设定范围
• 分流比=柱流量/（分流流量+柱流量）
分流流量>>柱流量时 分流比=柱流量/分流流量
• 分流比的设定要依据样品浓度
（浓度越高分流比越大）
• 分流比的设定要依据毛细柱容量
（柱容量越低，分流比越大）
• 常用的分流比范围为1:20—1:200,
根据具体情况可用范围很宽，比如：0.1mm毛细柱快 速分析可用1：500以上的分流比
气体阀进样
样品入口 样品出口 载气入口
SplitlessPTV
热分解效应比较结果
OCI优于PTV优于热进样方式
进样体积上限
• 无分流进样 (SPL
• 直接进样（全量进样）
用宽口径毛细柱
• 冷柱头进样（OCI）
• LVI-PTV 进样
–空衬管
–衬管 + 石英棉
–衬管 + 填料
大于
2uL 5uL 3uL