气相色谱基本知识

3.分类 分类
(1)气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱(流动相 气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱 流动相 流动相) 气相色谱 (2)柱色谱 纸(PC)色谱 薄层色谱 柱色谱,纸 色谱,薄层色谱 固定相) 柱色谱 色谱 薄层色谱(TLC)(固定相 固定相 (3)吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱 排阻色谱 物理化学分 吸附色谱,分配色谱 离子交换色谱,排阻色谱 吸附色谱 分配色谱,离子交换色谱 排阻色谱(物理化学分 离原理) 离原理
泄漏： 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 进样垫和柱泄漏会改变保留时间和峰面积。 泄漏处跑掉，空气会扩散入进样口造成柱损伤。 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。 进样垫并在第一次发生问题时检查柱连接。
进样口温度、 ５.进样口温度、分流比等设置不正确
#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9
分流比设置问题
进样口的日常维护
更换隔垫 清洗或更换进样针 进行泄漏测试和维修 清洗或更换衬管/ 清洗或更换衬管/内插件 更换O 更换O-形环 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)
２.气化室
为了让样品在气化室中瞬间气化而不分解， 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。 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，气化室的死体积应尽可能小。常用金属块制成汽化室、 变宽，气化室的死体积应尽可能小。常用金属块制成汽化室、 外套加热块，为消除金属表面的催化作用，在汽化室管内有 外套加热块，为消除金属表面的催化作用， 石英衬管,衬管有分流与不分流之分。衬管是可以清洗的。 石英衬管,衬管有分流与不分流之分。衬管是可以清洗的。
1）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 转式六通阀定量进样,也可采用气密性针进样(手动进样) 转式六通阀定量进样,也可采用气密性针进样(手动进样)
进样口类型： 进样口类型：
1)分流 不分流进样口 (SSI) 分流/不分流进样口 分流 2)隔垫吹扫填充柱进样口 (PPI) 隔垫吹扫填充柱进样口 3)冷柱头进样口 冷柱头进样口 4)程序升温汽化进样口 (PTV):进样口的加热丝可程序升温， 程序升温汽化进样口 进样口的加热丝可程序升温， 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 5)顶空进样 顶空进样 6)微相固萃取进样 微相固萃取进样
三、气相色谱仪的结构
气相色谱仪由五大系统组成：气路系统、进样系统、 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。 系统、控温系统以及检测和记录系统。
１.气路系统
气路系统是指流动相----载气连续运行的密闭系统, 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 它包括气源钢瓶、净化器、气体流速控制和测量装置。 它包括气源钢瓶、净化器、气体流速控制和测量装置。通 过该系统，可以获得纯净的、流速稳定的载气。 过该系统，可以获得纯净的、流速稳定的载气。它的气密 载气流速的稳定性以及测量流量的准确性， 性、载气流速的稳定性以及测量流量的准确性，对色谱结 果均有很大的影响，因此必须注意控制。 果均有很大的影响，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。 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， 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、 油等不利的杂质。 以除去载气中的水、氧、油等不利的杂质。
分离系统： 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， 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： 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， 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 mm，柱长1 柱形有U 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。 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。 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 空心毛细管柱材质为玻璃或石英。内径一般为0.2 0.5mm， 0.2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， 螺旋型。 30长度30-300m，呈螺旋型。
１.污染：
典型的进样口问题
重复使用同一根针进样，会产生残留与污染， 重复使用同一根针进样，会产生残留与污染，上一次进 样的物质会影响下一次进样，形成“记忆效应” 样的物质会影响下一次进样，形成“记忆效应”。 用洗针的方法来消除“记忆效应” 用洗针的方法来消除“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， 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20次以上，再用样品液洗针， 20次以上 需要洗20次以上，再用样品液洗针，以免带来稀释效应
2.增加了排放多余样品的阀和管路 2.增加了排放多余样品的阀和管路 3.增加了尾吹气 3.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， 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， 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 速样品通过检测器。当检测池体积较大时，尾吹更是必要的。 速样品通过检测器。当检测池体积较大时，尾吹更是必要的。
3.进样的速度 3.进样的速度
1)对于有的样品, 1)对于有的样品,进样速度要快 对于有的样品 2)留针:对于粘滞的样品,先刺入隔垫,进针2/3,推针不马上 2)留针:对于粘滞的样品,先刺入隔垫,进针2/3,推针不马上 留针 2/3, 进行,待升温使其溶解后再推针. 进行,待升温使其溶解后再推针.
气相色谱基本知识
一、概
述
１.起源：色谱分析法是一种分离技术 它是由俄国 起源 色谱分析法是一种分离技术.它是由俄国
物理学家茨维特(Tswett)在1906年创立的 他在研 在 年创立的,他在研 物理学家茨维特 年创立的 究植物叶中的色素时,先用石油醚浸提植物中的色 究植物叶中的色素时 先用石油醚浸提植物中的色 然后将浸提液注入到一根填充CaCO3的直立玻 素,然后将浸提液注入到一根填充 然后将浸提液注入到一根填充 的直立玻 璃管的顶端(图 再加入纯石油醚进行淋洗 再加入纯石油醚进行淋洗,淋洗结 璃管的顶端 图a),再加入纯石油醚进行淋洗 淋洗结 果使玻璃管内植物色素被分离成具有不同颜色的 谱带(图 他把这种分离方法称为色谱法 他把这种分离方法称为色谱法;玻璃管称 谱带 图b),他把这种分离方法称为色谱法 玻璃管称 为色谱柱;管内填充物 是固定不动的,称为 为色谱柱 管内填充物(CaCO3)是固定不动的 称为 管内填充物 是固定不动的 固定相;淋洗剂 石油醚 固定相 淋洗剂(石油醚 是携带混合物流过固定相 淋洗剂 石油醚)是携带混合物流过固定相 的流体,称为流动相 的流体 称为流动相. 称为流动相
SSI 分流模式流路图
SSI 不分流模式流路图
ＳＳＩ分流流量计算 ＳＳＩ分流流量计算
隔垫吹扫填充进样口
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:由于要让进去的液体或固体样品在汽化室汽化, 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, 有高温,高温会使隔垫上的一些易挥发的物质出来, 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, 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, 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. 隔垫吹扫气路吹走.
２.针歧视 ：
气相色谱进样针的针头为斜面，造成液体滑坡， 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 产生蒸馏效应，低沸点的更容易出来， 应对低沸点的影响更大。通过快速自动进样( 应对低沸点的影响更大。通过快速自动进样(进样针头为 锥型) 增大进样量和/ 锥型)、增大进样量和/或使用沸点更高的溶剂来减少针歧 视。
减少歧视效应的方法: 减少歧视效应的方法:
1)采用分流/不分流技术 1)采用分流/ 采用分流 2)采用溶剂效应 即利用冷柱头进样技术/冷柱箱进样技术): 采用溶剂效应( ):把进样 2)采用溶剂效应(即利用冷柱头进样技术/冷柱箱进样技术):把进样 口的温度设高,柱的起始温度设低( 口的温度设高,柱的起始温度设低(温度的设定依据所用的溶剂而 如丙酮的沸点56 56度 低于丙酮的沸点), ),这样丙 言,如丙酮的沸点56度,设定的温度应 低于丙酮的沸点),这样丙 酮到达柱头时,会凝结下来,样品会被丙酮溶解凝聚在柱头, 酮到达柱头时,会凝结下来,样品会被丙酮溶解凝聚在柱头,然后 瞬时升温,温度要能够保证所有的样品成分及溶剂都挥发, 瞬时升温,温度要能够保证所有的样品成分及溶剂都挥发,使其在 同一起跑线上,同时被载气带动,这样可以将歧视效应降到最低. 同一起跑线上,同时被载气带动,这样可以将歧视效应降到最低.
分类：根据固定相的状态不同，可将其分为气固色谱 气固色谱和 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。 液色谱。
３.气相色பைடு நூலகம்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 由高压钢瓶1供给的流动相载气。经减压阀 、净化器3、 由高压钢瓶 供给的流动相载气。经减压阀2、净化器 、 供给的流动相载气 流量调节器4和转子流速计 和转子流速计5后 流量调节器 和转子流速计 后，以稳定的压力恒定的流速 连续流过气化室6、色谱柱7、检测器8，最后放空。 连续流过气化室 、色谱柱 、检测器 ，最后放空。