填充柱气相色谱法
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气相色谱法检测操作规程
气相色谱法检测操作规程1 简述气相色谱法是以气相色谱法原理为基础而设计的色谱方法。
仪器由气路系统、进样系统、柱分离系统、检测系统和数据采集系统组成。
2 仪器及性能要求2.1 仪器应按国家技术监督局“气相色谱仪检定规程”的要求作定期检定。
2.2 气路系统2.2.1 气源载气有氮，氦，氢等，常用氦或氮作载气。
氮气纯度最好使用99.99%的高纯氮。
但在填充柱以氢火焰离子化检测器也可以采用99.9%纯氮。
实际工作中药在气源与仪器之间连接气体净化装置。
气体中的杂质主要是一些永久气体、低分子有机化合物和水蒸气，一般采用装有分子筛（如5A分子筛或13X 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。
要定期更换净化装置中的填料，分子筛可以重新活化后再使用。
活化方法是将分子筛从过滤装置中取出，置于坩埚中，置于马福炉内加热到400-600℃，活化4-6h。
硅胶变红时也要进行活化，方法是在烘箱中140℃左右加热2h即可。
大部分气相色谱仪器本身带有气体净化器，也要注意定期更换填料。
即使注意的仪器，也应该在气源和仪器之间附加一个净化装置。
目前氮气和氢气气源主要有高压钢瓶和其他发生器两种，高压钢瓶的气体纯度高，质量好，但是更换不方便。
气体发生器使用方便，但是气体纯度不高。
另外，空气压缩机是以实验室空气为气体来源的，且有一些空气压缩机可能将油带入气体，故有机杂质含量可能会高一些，要注意经常更换净化装置。
2.2.2 气路连接、气流指示和调节如果采用高压钢瓶，在安装气瓶减压阀时，应先将瓶口联结处的灰尘擦干净，将瓶口向外，旋转阀门开关放气数次，吹除灰尘，将减压阀用扳手拧紧，再用联接管将减压阀出口联至气相色谱仪。
用检漏液（表面活性溶液）检查连接处气密性。
2.3 进样系统进样量的大小、进样时间的长短，直接影响到柱的分离和最终定量结果。
进样系统包括样品引入装置（如注射器、自动进样器以及顶空进样器）和汽化室（进样口）。
2.3.1 进样口和进样口技术2.3.1.1 填充柱进样口是目前最常用、也是最简单、最容易操作的进样口，该进样口的作用就是提供一个样品汽化室，所有气化的样品都被载气带入色谱柱进行分离。
水质气相色谱法五氯酚的测定
五氯酚的测定1、方法依据水质五氯酚的测定气相色谱法(H J 5 91-2010)2、适用范围本标准适用于地表水、地下水、海水、生活污水和工业废水中五氯酚和五氯酚盐的测定。
当样品体积为100 ml 时，毛细管柱气相色谱法检出限为0.01 µg/L，测定下限为0.04 µg/L，测定上限为5.00 µg/L；填充柱气相色谱法检出限为0.02 µg/L，测定下限为0.08 µg/L。
3、测定原理在酸性条件下，将样品中的五氯酚盐转化为五氯酚，用正己烷萃取，再用碳酸钾溶液反萃取，使有机相中五氯酚转化为五氯酚盐进入碱性水溶液中。
在碱性水溶液中加入乙酸酐与五氯酚盐进行衍生化反应，生成五氯苯乙酸酯。
经正己烷萃取后用具有电子捕获检测器的气相色谱仪进行测定。
4、试剂除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为新制备的蒸馏水。
4.1 正己烷（C6H14）：农残级。
4.2 乙酸酐[(CH3CO)2O]。
4.3 甲醇（CH3OH）：农残级。
4.4 硫酸铜（CuSO4）。
4.5 硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）。
4.6 硫酸（H2SO4）：ρ=1.84 g/ml。
4.7 硫酸溶液：1+9。
4.8 碳酸钾溶液（K2CO3）：c=0.1 mol/L。
称取13.8 g无水碳酸钾溶解于1000 ml水中。
4.9 无水硫酸钠（Na2SO4）。
在马弗炉中400℃灼烧2 h，冷却后，贮于磨口玻璃瓶中密封保存。
4.10 五氯酚标准贮备液：ρ=1.00 mg/ml。
4℃冷藏保存，可以使用市售有证标准物质。
4.11 五氯酚标准中间液：ρ=100.0 µg/ml。
准确移取100.0 µl五氯酚标准贮备液用甲醇稀释至1 ml。
4.12 五氯酚标准使用液：ρ=1.00 µg/ml。
准确移取10.00 µl五氯酚标准中间液用甲醇稀释至1 ml。
气相色谱基本知识
对于毛细管柱:
1.增加了隔垫吹扫的功能
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, 这里必然 有高温,高温会使隔垫上的一些易挥发的物质出来,同 时由于进样针的插入,有可能会使垫圈上的物质脱落,若没有隔垫 吹扫,则会使色谱图上出现鬼峰,采用隔垫吹扫,这些物质可以从 隔垫吹扫气路吹走.
2.增加了排放多余样品的阀和管路
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， 以除去载气中的水、氧、油等不利的杂质。
２.进样系统
组成：进样系统包括进样装置和汽化室两部分。
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 果的准确性和重现性。
2.
气-固色谱
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、
碳分子筛）、氧化铝、硅胶、无机分子筛和高分子小球。
气-固色谱不如气-液色谱应用广泛，主要用于永久性气
体和低沸点烃类的分析，在石油化工领域应用很普遍。
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,衬管有分流与不分流之分。衬管是可以清洗的。
３.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 色谱柱组成
色谱柱的分类：
1)填充柱 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2-６mm，柱长1-５m。柱形有U 型和螺旋型二种。 2)毛细管柱又叫空心柱，分为涂壁、多孔层和涂载体空心柱。 空心毛细管柱材质为玻璃或石英。内径一般为0.2-0.5mm， 长度30-300m，呈螺旋型。
第十八章 气相色谱法
（1）担体的种类和性能： ）担体的种类和性能： 硅藻土型： 硅藻土型： 红色硅藻土担体强度好 ， 但表面存在活性中心， 分离 红色硅藻土担体强度好， 但表面存在活性中心， 担体强度好 极性物质时色谱峰易拖尾；常用于分离非 弱极性物质。 极性物质时色谱峰易拖尾；常用于分离非、弱极性物质。
（红色担体燃烧时，由于硅藻土中所含的铁生成氧化铁，而呈淡红色） 红色担体燃烧时，由于硅藻土中所含的铁生成氧化铁，而呈淡红色）
三. 气相色谱仪主要组成部件及分析流程
气相色谱分析是在气相色谱仪上进行的。 气相色谱分析是在气相色谱仪上进行的。 气相色谱仪上进行的 一般气相色谱仪由五个部分组成： 一般气相色谱仪由五个部分组成： 1. 气路系统：气源、气体净化、流量控制和测量装置。 气路系统：气源、气体净化、流量控制和测量装置。 2. 进样系统：进样器、气化室和控温装置。 进样系统：进样器、气化室和控温装置。 3. 分离系统：色谱柱、柱箱和控温装置。 分离系统：色谱柱、柱箱和控温装置。 4. 检测系统：检测器和控温装置。 检测系统：检测器和控温装置。 5. 记录系统：记录仪或数据处理装置。 记录系统：记录仪或数据处理装置。
第十八章 气 相 色 谱 法
第一节 概 述
气相色谱法（ 气相色谱法（gas chromatography，GC）： ， ）
以气体为流动相的色谱分析法称为气相色谱法。 以气体为流动相的色谱分析法称为气相色谱法。 一. 气相色谱法的分类 根据所用的固定相不同可分为： 根据所用的固定相不同可分为： 固色谱、 气—固色谱、气一液色谱。 固色谱 气一液色谱。 按色谱分离的原理可分为： 按色谱分离的原理可分为： 分配色谱。 吸附色谱 和 分配色谱。 根据所用的色谱柱内径不同又可分为： 根据所用的色谱柱内径不同又可分为： 填充柱色谱和毛细管柱色谱。 填充柱色谱和毛细管柱色谱。
气相色谱分析
7）对含羰基、羟基、卤代基和胺基的有机物灵敏度很低或根本无响应。 8）样品受到破坏。
3. 电子捕获检测器(ECD) ECD主要对含有较大电负性原子的化合物响应。它特别适合于环境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析。
原理及工作过程：从色谱柱流出的载气(N2或Ar)被ECD内腔中的 放射源电离，形成次级离子和电子(此时 电子减速)，在电场作用下，离子和电子发生迁移而形成电流(基流)。
随着这些技术的发展，仪器性价比大幅提高。其中，GC最重要的发展是开管柱的引入，使含有数百种混合物样品得以分离！
H2,N2或Ar
气路系统
进样 系统
检测系统
分离系统
温控系统
进行气相色谱法分析时，载气（一般用氮气或氢气）由高压钢瓶供给，经减压阀减压后，载气进入净化管干燥净化，然后由稳压阀控制载气的流量和压力，并由流量计显示载气进入柱之前的流量后，以稳定的压力进入气化室、色谱柱、检测器后放空。
根据检测器的响应原理，可将其分为浓度型和质量型检测器。 浓度型：检测的是载气中组分浓度的瞬间变化，即响应值与浓度成正比。
质量型：检测的是载气中组分进入检测器中速度变化，即响应值与单位时间进入检测器的量成正比。
1. 热导检测器(TCD) TCD是一种应用较早的通用型检测器，又称导热析气计。现仍在广泛应用。
五、检测器 气相色谱检测器种类繁多，本节将介绍最为常用的几种检测器：
1. 热导检测器(TCD); 2. 氢火焰离子化检测器(FID); 3. 电子捕获检测器(ECD); 4. 火焰光度检测器(FPD);
5. 氮磷检测器（NPD）也称热离子检测器(TID); 6. 原子发射检测器(AED) 7. 硫荧光检测器（SCD）
气相色谱过程：待测物样品被蒸发为气体并注入到色谱分离柱柱顶，以惰性气体（指不与待测物反应的气体，只起运载蒸汽样品的作用，也称载气）将待测物样品蒸汽带入柱内分离。
3. 电子捕获检测器(ECD) ECD主要对含有较大电负性原子的化合物响应。它特别适合于环境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析。
原理及工作过程：从色谱柱流出的载气(N2或Ar)被ECD内腔中的 放射源电离，形成次级离子和电子(此时 电子减速)，在电场作用下，离子和电子发生迁移而形成电流(基流)。
随着这些技术的发展，仪器性价比大幅提高。其中，GC最重要的发展是开管柱的引入，使含有数百种混合物样品得以分离！
H2,N2或Ar
气路系统
进样 系统
检测系统
分离系统
温控系统
进行气相色谱法分析时，载气（一般用氮气或氢气）由高压钢瓶供给，经减压阀减压后，载气进入净化管干燥净化，然后由稳压阀控制载气的流量和压力，并由流量计显示载气进入柱之前的流量后，以稳定的压力进入气化室、色谱柱、检测器后放空。
根据检测器的响应原理，可将其分为浓度型和质量型检测器。 浓度型：检测的是载气中组分浓度的瞬间变化，即响应值与浓度成正比。
质量型：检测的是载气中组分进入检测器中速度变化，即响应值与单位时间进入检测器的量成正比。
1. 热导检测器(TCD) TCD是一种应用较早的通用型检测器，又称导热析气计。现仍在广泛应用。
五、检测器 气相色谱检测器种类繁多，本节将介绍最为常用的几种检测器：
1. 热导检测器(TCD); 2. 氢火焰离子化检测器(FID); 3. 电子捕获检测器(ECD); 4. 火焰光度检测器(FPD);
5. 氮磷检测器（NPD）也称热离子检测器(TID); 6. 原子发射检测器(AED) 7. 硫荧光检测器（SCD）
气相色谱过程：待测物样品被蒸发为气体并注入到色谱分离柱柱顶，以惰性气体（指不与待测物反应的气体，只起运载蒸汽样品的作用，也称载气）将待测物样品蒸汽带入柱内分离。
气相色谱法测定苯系物..
093858张亚辉气相色谱法测定苯系物一. 实验目的1、掌握气相色谱保留值定性及归一化法定量的方法和特点；2、熟悉气相色谱仪的使用，掌握微量注射器进样技术。
二. 实验仪器与试剂1. GC-2000型气相色谱仪，4台2. 医用注射器，1支3. 苯、甲苯、二甲苯混合物 三．实验原理气相色谱法是以气体（载气）作为流动相的柱色谱分离技术，它主要是利用物质的极性或吸附性质的差异来实现混合物的分离，它分析的对象是气体和可挥发的物质。
顶空气相色谱法是通过测定样品上方气体成分来测定该组分在样品中的含量，常用于分析聚合物中的残留溶剂或单体、废水中的挥发性有机物、食品的气味性物质等等，其理论依据是在一定条件下气相和液相（固相）之间存在着分配平衡。
顶空气相色谱分析过程包括三个过程：取样，进样，分析。
根据取样方式的不同，可以把顶空气相色谱分为静态顶空气相色谱和动态顶空气相色谱。
本实验采用静态顶空气相色谱法。
色谱定量分析，常用的方法有峰面积（峰高）百分比法、归一化法、内标法、外标法和标准加入法。
本实验采用归一化法。
归一化法要求所有组分均出峰，同时还要有所有组分的标准样品才能定量，公式如下：（1）式中x i 代表待测样品中组分i 的含量，Ai 代表组分i 的峰面积，fi 代表组分i 的校正因子。
因为所测样品为同系物，我们可以简单地认为各组分校正因子相同，则（1）式可化简为%100⨯∙=∑ii ii i A f A f x %100⨯=∑ii i A A x载气携带被分析的气态混合物通过色谱柱时,各组分在气液两相间反复分配，由于各组分的K值不同，先后流出色谱柱得到分离。
气相色谱的结构如下所述：（1）气路系统(Carrier gas supply)气路系统：获得纯净、流速稳定的载气。
包括压力计、流量计及气体净化装置。
载气：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。
气相色谱填充柱柱效问题的探讨
中图分类号 ：３ ￥７
文献标识码： Ａ
文章编号 ：０６ ４ ｌ （０ ０）８ ０ ４ 一 １ １０ —３ １２ １ １ — ２ ８ Ｏ
１ 问题 的 由来
１１按 Ｇ ／ ８ １— ０ １小 麦 粉 过 氧 化 苯 甲 酰 测 定 方 法》 定 ． ＢＴ １４ ５ ２０ 《 规 ２４由于样品随溶剂进 入色谱柱 ， 。 按一定 比例保 留一部 分在过 的溶剂和进样量分别进样 ２ ｌ ｔ 丙酮 、 ｘ 石油醚（ ０ ９ ℃沸程 ）在注 大 的 死体 积 内 ， 以在 出峰 部 位 （ 品 保 留 时 间 ） ６％ ０ ， 所 样 的样 品 量 过 少 ， 响 温 ２ ０ 条件下 ，． ｎ以后 ， ４％ １ ｍｉ ６ 出现溶剂峰 ， 但严重拖尾。 应值就很低 ， 而且没有办法保证重复性。 这样 的结果既降低检出限， １ 改用 溶 剂油 饱 和 蒸 气 进 样 ０２ ｌ１ 秒 后 ， ． ２ ． ，８ ｍ 出现 溶 剂 峰 ， 又 不能 保 证 准确 定 量 。 因 此 会 出现 大 浓度 标准 样 品注 入 会 出 峰 ， 而 是 个 很尖 的峰 ， 有 出 现拖 尾 。 没 小浓度标准样品却不能出峰或出峰很小的情况。 为什 么 会 出 现 以上 现 象 ， 验 开 始 时 怀 疑 可 能柱 子 老化 不 完 全 实 ２５通 常 情 况 下 ，每 提 高柱 温 ３ ． ０度 ，可 以使 分配 系数 减 少 一 造成的， 我们 对玻 璃 填 充柱 进行 了 ２ ４小 时老 化 ， 有任 何 改善 。 反 半 ， 没 这样是可 以使前述 实验 中的溶 剂峰形稍显好看 一些 ， 但却不能 复检查安装过程 ， 没发现任何异常。大连物化所 提供 的玻璃填充柱 改 善柱 效 ， 温度 过 高 ， 些 液相 会 流 失 ， 一 因此 在 工 作 中 不 能过 大随 意 的质 量是 可 靠 的 ， 们 又开 始 分 析 查 找 可 能 出现 其 它 原 因 。 我 改 变温 度 ， 一定 要 在 最 高和 最 低 温 度 之 间进 行 测 试 。 降低 柱 温 可 以 １３尝试改 变有 关参 数 ， 步降低或 提高柱温 ， ． 逐 增大减 小载气 改善分离效果 ， 但不会改变拖尾现象， 通过实验 ， 温度改变和气流改 流 量 ， 气和 助 燃 气 流 量 ， 分 别 注 射 ２ 丙酮 、 油 醚 ， 剂 峰 拖 变确 实 对 溶 剂峰 拖 尾 情 况 没 有改 善 。 燃 又 ｌ 石 溶 尾 现 象 无 明显 改善 ， 分别 加 苯 甲酸 的 丙 酮溶 液 ， 样 ２ｘ， 度 分 又 进 ｔ 浓 ｌ ３ 结论 别 为 １１ ／ ｌ２ ￣ ／ 时 ， ７分钟 后 出 峰 ， 国 标 准 法 标 准 曲线 ５ ｇ 、 ０Ｌ ｍｌ 在 ￣ｍ ｇ 在 ３１根据 气色谱的塔板理论 ， ． 塔板 数越 高分离效 果越好 ， 色谱 最 小 浓 度 ５￣／ 、Ｏ ｇ ， 射 ２ ｌ基 本 不 出 峰 （ 峰 形 不 明 显 ） 柱 一 旦 装 好 ， 的塔 板 数 在 一 定 条件 下 是 不 会 变化 的 ， 过 改 变 进 ｔ ｍｌｌ Ｉ ／ 注 ｇ ｚ ｍｌ １， ｘ 或 。 柱 通 这样 的情 况 显 然 无法 满 足 工 作 需 要 ， 本 不能 工 作 。 基 样量， 不能提高柱效 ， 相反过多的进样量 ， 可能对色谱柱有污 染， 从 １４改 变进 样 量 ， 别 以 １ ｌ０ １ 丙酮 进 样 ， 剂 峰 峰 形 明显 而 降 低 柱 效 ， 们 在 开 始 出现 的现 象 ， 客 观 上就 相 对 地 “ 大 ” ． 分 Ｉ ，．ｘ ｘ ５ｌ 溶 我 在 加 了 好看 ， 以同样的进样量加入 ２ ｔ ／ ｌ 又 ０ ｇｍ 的苯 甲酸标准溶液 ， ｘ 溶剂与 进 样 量 ，从 而造 成 原 有 的塔 板 无 法 满 足 对样 品成 分 的分 离 作 用 ， 造 样品峰 出现分离 ， 但样 品峰较小 ， 中进样 ｌ ［ ， 其 ｌ 时 浓度为 ２ Ｎ ／ｌ 成 进样 口样 品堆 积 ， ｘ ０ｇ ｍ 就相 当于 反 复 注入 样 品 ， 次次 从 头 层 析 ， 新 一 重 以上浓度 的苯 甲酸丙酮溶液 ， 色谱峰有 应值 ； 向 进样 量为 ０５ ｌ只 ．ｘ ， １ 分 离 ， 法 实 现 干 净 的环 境 和 准 确 的进 样 量 ， 能 如 实 地 反 映 出一 无 不 有 ４１／ｌ ０ ｇ 以上 浓 度 的苯 甲酸 丙酮 溶液 时 才 有 响应 ， 离 效 果还 可 ｘｍ 分 组 样 品组 分 在柱 子 中 的行 进 情况 。 以 ， 此 可 以说 明 色 谱 柱 本 身 填 充 质 量 问题 不 大 ， 是 由 于 进 样 量 因 只 ３２根据 气 相 色谱 的条 件 和 国家 标 准 方法 规 定 ， 们 的进 样 量 ＿ 我 的减 少 ， 标准物质（ 甲酸 ） 苯 要很大 浓度 才有响应 ， 无法满足工作需 应控制在一定的范围内，一般液体样 品要在 ０１ ５， ．－ ｐ ，气体在 ０１ １ ． — 要， 国家标准来看 ， 按 已经没有实际意义了， 显然 必须进行改进。 １ ｍ 之 间 ， 低 或 太 高 的进 样 量 都 可 能 改 变 标 准 方 法 的 检 出 限 ， ０ｌ 太 是 １５经分析 ， ． 可能是样 品汽 化过程 有问题 ， 会不会是 汽化 空间 不 可 取 的。 因此 采 用减 少 进 样 时来 改 变 图 形效 果 没 意 义。 过小 ， 出现 类 似 死 体 积 过 大 原 因导 致 拖 尾 ， 是 尝 试 将 柱 子 进 气 端 于 ３３ 分 析 本 实 验 出现 的 现 象 ， ． 我认 为 ， 是 色 谱 进 样 端 汽 化 腔 正 进 行 一 些 掏 空 ， 空 ｌ 后 ， ２ ｌ 酮 进 样 试 验 ， 形 有 较 大 改 掏 ｍｍ 以 ｔ丙 ｚ 峰 过小 ， 品来 不及 完全汽化或者汽化后无法一次进 入柱子 ， 样 造成溶 善 ， 者 又 继 续掏 空 ｌ ｍ 后 进 行 实 验 ， 形 完 全 改 善 ， 复 正 常 ， 笔 ｍ 峰 恢 用 剂 峰 的假 拖 尾 现 象 ， 变柱 温 ， 改 无论 增 高 或 降 低都 没 有 改善 效 果 ， 是 石油醚实验 ， 情形大体相 当。 于是又用苯甲酸丙酮标准溶液进样 ， 测 因为没有解决 问题 的实质 ， 通过减 小进样 量 ， 能够改善峰形恰恰说 试最低检 出限， 完全达到工作需要， 恢复正常。 明 了这 一 问题 ， 由于 增 大 进 样 端 汽 化 腔 ， 足 了全 部 汽 化 所 需空 间 满 ２ 原 因分 析 条件 ， 明显改善了图形效果。 而 根据塔板理论 ， 我们所用的柱子塔板 ２１据资料介绍 ， ． 拖尾峰的产生大致有这么几种 ： 即色谱柱 安 数 在 ２０ —０ ０以上 ， 样 前 端 少量 掏 空 ， 塔 板 影 响 不 是很 大 ， ００３０ 进 对 实 装位置 不正确 ： 柱子进样 口污 染； 溶剂极性不 匹配 ； 温度 过高 ； 柱子 验结果也能体现 出保证分离能力 ， 是可行的。 液相流 失等等。经 分析和认 真检 查 ， 在减小进样量后 ， 获得 明显效 ３４将色谱柱 的进样 少量掏 空实验 ， ． 这和毛细管色谱柱将进气 果 ， 是进 行 少 量挖 空试 验 。 于 端适量 剪切 方法 差不多， 以在适 当的情况下分析使用 ， ��
气相色谱基本知识
适合多组分难分离的物质分离 5)顶空进样 6)微相固萃取进样
SSI 分流模式流路图
SSI 不分流模式流路图
ＳＳＩ分流流量计算
隔垫吹扫填充进样口
对于毛细管柱:
1.增加了隔垫吹扫的功能
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, 这里必然 有高温,高温会使隔垫上的一些易挥发的物质出来,同时 由于进样针的插入,有可能会使垫圈上的物质脱落,若没有隔垫吹 扫,则会使色谱图上出现鬼峰,采用隔垫吹扫,这些物质可以从隔垫 吹扫气路吹走.
原理)
二、气相色谱的定义与分类
定义：
气相色谱法是以惰性气体(N2、Ｈe、Ar、H2等)为流动相 的柱色谱分离技术,其应用于化学分析领域,并与适当的检 测手段相结合,就构成了气相色谱分析法。
分类：根据固定相的状态不同，可将其分为气固色谱和气
液色谱。
３.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：
3.进样的速度
1)对于有的样品,进样速度要快 2)留针:对于粘滞的样品,先刺入隔垫,进针2/3,推针不马上进
行,待升温使其溶解后再推针.
4. 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。
５.进样口温度、分流比等设置不正确
典型色谱图
问题色谱图
#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9
毛细管柱问题2
鬼峰：残留或柱污染
典型色谱图
问题色谱图
#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9
毛细管柱问题3
RT 和面积完全不同：用错了柱子
典3 #4 #5 #6 #7 #8 #9
SSI 分流模式流路图
SSI 不分流模式流路图
ＳＳＩ分流流量计算
隔垫吹扫填充进样口
对于毛细管柱:
1.增加了隔垫吹扫的功能
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, 这里必然 有高温,高温会使隔垫上的一些易挥发的物质出来,同时 由于进样针的插入,有可能会使垫圈上的物质脱落,若没有隔垫吹 扫,则会使色谱图上出现鬼峰,采用隔垫吹扫,这些物质可以从隔垫 吹扫气路吹走.
原理)
二、气相色谱的定义与分类
定义：
气相色谱法是以惰性气体(N2、Ｈe、Ar、H2等)为流动相 的柱色谱分离技术,其应用于化学分析领域,并与适当的检 测手段相结合,就构成了气相色谱分析法。
分类：根据固定相的状态不同，可将其分为气固色谱和气
液色谱。
３.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：
3.进样的速度
1)对于有的样品,进样速度要快 2)留针:对于粘滞的样品,先刺入隔垫,进针2/3,推针不马上进
行,待升温使其溶解后再推针.
4. 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。
５.进样口温度、分流比等设置不正确
典型色谱图
问题色谱图
#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9
毛细管柱问题2
鬼峰：残留或柱污染
典型色谱图
问题色谱图
#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9
毛细管柱问题3
RT 和面积完全不同：用错了柱子
典3 #4 #5 #6 #7 #8 #9
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5.4.2 气－液色谱固定相
担体表面涂固定液
填充柱
载体/担体 固定液
（1）担体及其选择 担体是一种化学惰性的多孔性固体颗粒.
作用：提供惰性表面，使固定液以液 膜状态均匀地分布在其表面
① 表面积大，孔径分布均匀； ② 化学惰性好； 要求： ③ 热稳定性好，有一定的机械强度； ④ 颗粒均匀、细小。
最小检测量mmin
产生色谱峰高等于二倍噪音时的进样量。
峰高 h(cm) u2 (mv cm-1)=2RN h 2RN
u2
最小检测量
浓度型检测器： mc0 1.065 y1/2Fc'DLc
质量型检测器： mm0 1.065 y1/2DLm
与检测器性能、色谱柱效和操作条件有关
最低检出浓度Cmin
Sm
60u1u2 m
A
60 1.056u1u2 m
y1 h 2
(mv
s
g 1)
物理意义：当每秒有1g组分进入检测器时，所 产生的mv数
检测限（DL）
—衡量检测器性能好坏的综合指标
3R N
浓度型检测器：DLc
2RN Sc
质量型检测器：DLm
2RN Sm
mg/ mL g/s
检测限与灵敏度的区别：
检测限考虑了噪声大小对检测器性能的 影响，是灵敏度和噪音的综合指标。
第五章 填充柱气相色谱法
5.1 气相色谱法的特点 （1）分离效能高
可以分离性质十分相似的组分，如顺式、 反式异构体、旋光异构体、同位素等。也可 以分离组成极其复杂的样品，如降水中的 100多种成分和石油样品中的200多种组分。
（2）灵敏度高
可以检出10-11~10-13g的物质量，常 用于高纯物质中微量杂质的测定。农副 产品中农药残留量的测定，以及环境样 品中痕量组分的测定。
池体温度：钨丝与池体温差越大，灵敏度越高，但避免冷凝样品，一 般不低于柱温（150C以上为佳）
载气：热导系数大的载气，灵敏度高，常用载气热导系数大小顺序： H2>He>N2
热敏元件阻值：阻值高、电阻温度系数大的热敏元件，灵敏度高 还取决于池体的体积和载气的纯度
5.3.3 氢火焰离子检测器（FID）
A－色谱峰的面积（cm2）；u2－记录仪灵敏度（mV·cm-1）； F－载气流速（mL·min-1)；u1－记录纸的速度（cm·min-1)； m－进样量（mg 或 mL）。
物理意义：1mL载气中有1mg或1mL组分在检测 器上所产生的mV数.
质量型检测器： 响应信号与单位时间内进入检测器
的某组分的量成正比。
FID是一个破坏性、质量 型检测器。火焰中生成大 量碳正离子，被收集计算 后形成检测器信号。 含低氧化态的碳数目最多 的被分析物将会产生最大 信号。
色谱柱 喷嘴
有机物
氢火焰燃烧 裂解、电离
正离子 负离子
负极 10-6~10-14A 正极 电流
微电流经放大后，由高阻转为电压信号记录下来。
FID只对电离势低于H2的有机物产生响应，对无 机物、永久性气体和H2O基本上没有响应。
5.2.2 进样系统
（1）气化室（进样口）：金属管， 加热壁， 硅橡胶，密封垫。
作用：将样品瞬间汽化为蒸气
可控温度范围：50~500℃
（2）气体进样阀
六通阀演示
量气管的规格：1，3，5，10ml 四种规格
5.2.3 色谱柱
由柱管和固定相组成 柱形：U形或者螺旋形 柱管材料：不锈钢、铜、玻璃、聚四氟乙烯 柱内径：2~4mm 柱长度：1~10m
A — 组分的峰面积 u—流动相的流速
5.3.1 检测器的性能指标
噪声和漂移 灵敏度 检出限 最小检测量 线性范围 响应时间 对检测器的要求：噪声小、死体积小、响应时间短、稳定性
好、对所测化合物的灵敏度高、线性范围宽等
噪声和漂移（1）
——评价检测器稳定性的指标 同时还影响检测器的灵敏度
原因：多是仪器系统某些部件未进入正常工作状态，如 温度、载气流速，以及色谱柱固定相的流失。
灵敏度
响应信号对进入检测器的组分量的变化率
以组分量m对信号R作图，曲线斜率即为灵 敏度S
S＝
△R △m
浓度型：Sc＝
Ai u2F0 u1 mi
（液体 mV ·mL ·mg-1 气体 mV ·mL ·mL-1）
（3）分析速度快
几分钟到几十分钟可完成一个 样品的分析。
（4）应用广 可分析气体、液体、固体样品；
有机物、无机物、生化试样；裂解 色谱可用于高分子化合物、橡胶、 塑料等样品的分析。
5.2 气相色谱仪
气相色谱装置演示
5.2.1 载气系统 （1）载气源：N2, H2，He，Ar
（2）气体净化器：内装硅胶、分子筛、 活性炭 （3）流速控制：稳压阀、流量计、压力表
主要用于分析稀有气体，永久性气体， 短链极性化合物、醇、醛、水等。特别适合 于痕量分析。
（2）氧化铝
氧化铝是一种弱极性的吸附剂，热稳定性 和机械强度高。比表面积为100—300m2·g-1。
主要用于C1—C4烃类及其异构体的分离， 其含水量影响组分的保留值及选择性。
（3）硅胶
硅胶的主要成分是SiO2，孔径10—70
热丝电阻值 R∝热丝温度t
∵不同物质有不同的热导系数λ
∴ 通过热导池的气体组成及浓度发生变化时， 热丝的温度变化，R变化。
热丝的电阻值变化用惠斯登电桥测量
未进样：R参、R测都通载气，λ相同，两池t相同 R参＝R测
∴ R参R2＝R测R1 电桥平衡， △EMN＝0，无信号输出
参比池：载气 进样：
λ载
甲醇淋洗、烘干
H3PO4或KOH 解决
5-10% NaOH甲醇液回流， 除去Al2O3酸性作用点，用于胺类
水、甲醇淋洗、烘干
等碱性物质
硅烷化 釉化
加入DMCS和HMDS等硅 除去表面氢键活性中心。适于分析 烷化试剂与-SiOH反应 易生成氢键的组份：水、醇和胺
载气流量：考虑分离效能 操作条件 H2流量：考虑灵敏度
空气流量：一般H2︰空气＝1︰10
5.3.4 电子捕获检测器
特点：灵敏度高，选择性强，只对电负性的 物质如卤素、硫等有响应。
当N2进入检测器时，
N2＋放β射源撞击 N＋2 ＋ e-
N2+
β、e-
负极 正极 形成10-9~10-8A的基始电流 I0
F载体，GDX载体
组份的分析
硅藻土中表面含有大量的硅醇基、铁 和铝的氧化物。这些活性中心使固定液 涂布不均匀，与极性组分形成氢键，引起 色谱峰拖尾。而且由于有较强的催化活性， 可能使组分或固定液发生催化降解作用。
载体表面处理
方法
处理过程
说明
酸洗 碱洗
3-6
M
HCl浸煮过滤，水、
除去Al和Fe等的氧化物。用于分析 有机酯和酸。一些拖尾可用以添加
分子筛一般用于分析永久性气体和无机气体。 如：O2、CO、N2、Ar、He、NO等。
分子筛的缺陷：
1、CO2、NH3、HCOOH等有不可逆的吸附； 2、分子筛使用过程应防止水蒸气进入色谱柱，
含水量改变时，不但影响保留时间和分离度， 而且会使组分的出峰顺序逆转。
例：水含量约9%时， CO在CH4之前出峰 水含量约4%时， 两者同时出峰 水含量约2%时，出峰顺序逆转
5.2.4 检测系统和控制系统
检测器 计算机色谱工作站
5.3 气相色谱检测器 作用：物质量 mi 电信号E
（电流、电压、峰面积）
浓度型：响应信号与进入检测器的浓度成正比
类型
E∝ c，(热导池、电子捕获) 质量型：响应信号与单位时间进入检测器的某
组分的物质量成正比。E ∝m，A与 u 无关 (氢火焰)
o
A
比表面积500—700m2·g-1，硅胶表面
含有羟基，是一种氢键型强极性的吸附剂，
其分离能力决定于孔径大小及含水量。
常用于分离低级烃、永久性气体、含
硫气体等。
（4）分子筛
分子筛是一种合成的硅胶酸盐或钙盐，具有良 好的空穴结构和大的比表面积（700—800m2·g-1）， 是一种极性很强的吸附剂，其结构为： A型：【Na2O(CaO) ·Al2O3·2SiO2】 X型：【Na2O·Al2O3·3SiO2】
2RS+(2+X)O2
XCO2+2SO2
2SO2+4H2 4H2O+S2
390℃
2S2
S2*
S2+hr(394nm特征光谱）
5.4 固定相及其选择
5.4.1 气－固色谱固定相
表面具有活性的吸附剂（活性炭、硅胶、 氧化铝、分子筛等）.
吸附剂的性能与制备、活化条件有很大 关系，重现性较差。
特点
①组分在固定相中的KD小，适于 分析低沸点化合物
噪声：无样品通过检测器时，由仪器本身及工作 条件等偶然因素引起的基线起伏波动.
反映检测器背景信号的基线波动。 来源：检测器构件的工作稳定性、电子线路的 噪声及流过检测器的气体纯度等。
噪声和漂移（2）
漂移：基线随时间朝某一方向的单向缓慢变化.通常表
示为单位时间（0.5或1.0小时）内基线信号值的变化， 即：Dr=R/t 单位：mV/h
并非所有检测器都存在线性关系，线性范围以外的部分也可用于定量
时间常数
样品进入检测器到真实信号输出63.2％ 的时间。
时间常数 愈小，说明检测器愈能真实
反映通过它们的物质量的变化。 要求检测器的死体积要足够小
5.3.2 热导池检测器（TCD）
池体：不锈钢、铜 结构 热敏元件：铼钨丝、钨丝、铂丝
样品池 参比池 热丝粗细、长短、电阻值完全相同
当电负性物质AB进入检测器时，
AB＋e 捕获电子 AB-＋E