气相色谱仪器简介1讲解
气相色谱仪
气相色谱仪一、气相色谱简介气相色谱（gas chromatography, GC）是一种以气体为流动相的柱色谱分离分析技术，流动相气体又称为载气（carrier gas），一般为化学惰性气体，如氮气、氦气等。
根据固定相的状态不同，可将其分为气固色谱和气液色谱。
由于在气液色谱中可供选择的固定液种类很多，容易得到好的选择性，所以有广泛的实用价值。
GC能分离气体及在操作温度下能成为气体，但又不分解的物质。
它可在极短时间内同时分离及测定多成分，并可与质谱法（MS）或红外光谱法（IR）结合使用，应用广泛。
气相色谱仪由六个基本系统组成：1. 载气系统：一般由气源钢瓶、减压装置、净化器、稳压恒流装置、压力表和流量计以及供载气连续运行的密闭管路组成。
2. 进样系统：进样就是把样品快速而定量地加到色谱柱上端，以便进行分离。
进样系统包括进样器和气化室两部分。
3. 分离系统：由色谱柱和色谱炉组成。
色谱柱可分为填充柱和毛细管柱两类。
常用的填充柱内径为2～4 mm，长1～3m，具有广泛的选择性，应用很广。
毛细管柱内径0.1～0.5mm，柱长30～300m。
毛细管柱的质量传送阻力小且管柱长，其渗透性好，分离效率高，分析速度快。
但柱容量低，进样量小，要求检测器灵敏度高，操作条件严格。
色谱炉的作用是为样品各组分在柱内的分离提供适宜的温度。
4. 温控系统：温度控制系统用来设定、控制和测量色谱炉、气化室和检测器的温度。
5. 检测系统：检测系统主要为检测器（detector），是一种能把进入其中各组分的量转换成易于测量的电信号的装置。
根据检测原理的不同可分为浓度型和质量型两类。
浓度型检测器测量的是载气中组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值正比于载气中组分的浓度。
如热导检测器（TCD）和电子捕获检测器（ECD。
质量型检测器测量的是载气中所携带的样品进入检测器的速度变化，即检测器的响应信号正比于单位时间内组分进入检测器的质量。
如氢焰离子化检测器（FID）和火焰光度检测器（FPD）。
气相色谱仪拆解-概述说明以及解释
气相色谱仪拆解-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述气相色谱仪是一种用于物质分离和分析的重要仪器，广泛应用于化学、医药、环境等领域。
它通过将待分析物挥发成气相，然后在载气的流动作用下通过填充在柱子中的固定相进行分离，最终通过检测器进行检测和定量分析。
气相色谱仪的拆解将有助于我们更深入地了解其内部构造和工作原理，为日后的维护和修理提供帮助。
本文将从气相色谱仪的原理、组成部分、工作过程和应用领域等方面对其进行深入探讨，以期能够全面了解这一重要的分析仪器。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分是对整篇文章的组织和框架进行介绍。
通过清晰的结构，读者可以更好地理解文章的内容和逻辑关系。
本文的结构分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分是文章开篇的部分，主要介绍了气相色谱仪的背景和重要性。
文章的引言部分将从概述、文章结构和目的三个方面进行阐述。
概述部分简要介绍了气相色谱仪的定义和作用。
通过对气相色谱仪的概况进行描述，读者可以对其有一个整体的了解。
文章结构部分还包括对文章的整体框架进行介绍。
通过明确的顺序和标题，读者可以更好地理解文章的组成部分和内容。
最后，文章结构部分还需明确阐述文章的目的。
即通过对气相色谱仪的拆解来深入了解其原理、组成部分、工作过程和应用领域。
并且，本文还将对气相色谱仪的重要性进行总结，展望其未来的发展，并提出进一步研究的方向。
通过清晰的文章结构，读者可以更好地理解本文的内容，并在阅读过程中能够有条理地掌握文章的主要观点和论证过程。
1.3 目的本文的目的是对气相色谱仪进行拆解，以帮助读者更深入地了解气相色谱仪的工作原理、组成部分、工作过程以及应用领域。
通过对气相色谱仪的拆解过程的详细描述，读者将能够全面了解气相色谱仪的各个方面，并对其性能和功能有更深入的认识。
通过拆解气相色谱仪，我们将深入了解其内部结构和组成部分的作用。
我们将详细描述气相色谱仪的主要组成部分，例如进样系统、色谱柱、检测器等，并解释它们在气相色谱分析中的功能和重要性。
气相色谱仪用途及功能
气相色谱仪用途及功能气相色谱仪（Gas Chromatography，GC）是一种主要用于分离、鉴定和定量测定化学物质的仪器。
它通过将待分析物质溶解在适当的载气中，并通过气相色谱柱的分离和检测系统的测量，将混合物中的化学成分分离开来，实现定性和定量分析。
1.分离和分析复杂混合物：气相色谱仪能够高效地分离和分析复杂的样品混合物，例如石油、环境样品、食品、药物等。
通过调整气相色谱仪的操作条件和选择合适的色谱柱，可以实现混合物中成分的有效分离和定性分析。
2.定量分析和质量测定：气相色谱仪可进行定量分析，确定样品中各组分的含量。
通过校准曲线或内标方法，可以实现对目标物质的准确浓度测定。
这在研究、工业生产和环境监测等领域具有重要应用。
3.鉴定和确认化合物：通过与已知物质的标准比对，气相色谱仪可用于鉴定和确认未知物质的成分。
利用色谱柱的分离能力和检测器的反应性，可以得到物质的保留时间和质谱图谱等信息，进行物质的准确鉴定。
4.分析物质的纯度和杂质：气相色谱仪常用于分析物质的纯度和检测杂质。
通过比较目标物质的峰面积或峰高度与杂质的特征峰，可以确定样品的纯度和杂质含量。
5.转化反应的研究：气相色谱仪可用于研究化合物的转化反应。
通过在气相色谱柱上进行催化反应、热裂解等处理，可以观察到物质的转化过程和产物形成情况，为催化反应和裂解反应的研究提供可靠数据。
6.药代动力学和毒理学研究：气相色谱仪在药代动力学和毒理学研究中具有重要作用。
通过测定药物在体内或体外的代谢产物，可以研究药物的代谢途径、消除速率、生物利用度等参数，为新药开发和药物毒性评估提供参考。
总之，气相色谱仪是一种广泛应用于化学、生物、药学等领域的分析仪器。
它的高分离能力、快速分析速度和广泛适用性，使其成为实验室和工业生产中不可或缺的工具，为科学研究和质量监测提供了有力支持。
气相色谱仪用途及功能
气相色谱仪用途及功能气相色谱仪（Gas Chromatograph，简称GC）是一种化学分离与分析仪器，广泛应用于化学、药学、环境保护、食品安全、材料科学等领域。
它利用样品在高温下汽化，与载气混合进入色谱柱，通过样品分子在固定相和流动相之间的相互作用，实现样品分离和定量分析。
1.化学分析和定性鉴定：气相色谱仪可以对物质进行分离和鉴定。
它可以根据物质在色谱柱中的停留时间（保留时间）以及样品的峰形、峰高等参数，来确定物质的组分和含量。
2.定量分析：气相色谱仪可以通过计算样品峰面积或峰高与标准品的对比，进行定量分析。
可以用于检测环境中的污染物、食品中的添加剂、药品中的药物成分等。
3.成分分析和研究：气相色谱仪可以分析多组分的混合物，并确定每个组分的含量以及它们之间的分子比例。
可以用于确定其中一种物质的化学成分，研究样品的组成和构成。
4.毛细管柱和毛细管电泳：气相色谱仪可以与毛细管柱联用，进行毛细管电泳分析，提高分离效果和分析灵敏度。
5.样品前处理：气相色谱仪可以进行样品的前处理，如萃取、浓缩、洗脱等，以提高分离和检测的效果。
6. 质量谱联用：气相色谱仪可以与质谱仪（Mass Spectrometer，MS）进行联用，将气相色谱仪分离的物质进一步进行鉴定和结构分析，提高分析的准确性和灵敏度。
7.可以对非挥发性样品进行分析：通过样品的衍生化、萃取和浓缩等方法，可以将非挥发性样品转化为挥发性样品，从而进行分析。
8.自动化和高通量分析：气相色谱仪可以与自动进样器、自动注射器等设备联用，实现样品的自动化处理和高通量分析，提高工作效率。
气相色谱仪以其高效、准确、灵敏的分析能力，广泛应用于科学研究、工业品质检测、法医学鉴定、环境监测、食品安全检测等领域。
凭借其高分辨率和定量能力，气相色谱仪已成为现代化学分析的重要工具之一，对许多领域的研究和发展起到了至关重要的作用。
气相色谱仪基础知识
气相色谱仪基础知识一、气相色谱原理色谱法又叫层分析法，它是一种物理分离技术。
阿德分离原理是使混合物中的各组分在两相间进行分配，其中的一相是不动的，叫做固定相，另一相则是推动混合物流过此固定相的流体，叫做流动相。
当流动相中所含的混合物经过固定相，就会与固定相发生相互作用。
由于各组分在性质与结构上的不同，相互作用的大小强弱也有差异。
因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后秩序从固定相中流出，这种借在两相分配原理而使混合物中各组分获得分离的技术，称为色谱分离技术或色谱法。
当用气体为流动相，称为气相色谱。
色谱法具有：分离效能高、分析速度快。
样品用量高、灵敏度高。
适用范围广等许多化学分析法无可与之比拟的优点。
二、气相色谱仪工作原理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。
三、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、工作站四、什么叫保留时间？从进样开始至每个组分流出曲线达极大值所需的时间，可作为色谱峰位置的标志，此时间称为保留时间，用t表示。
五、什么是色谱图？进样后色谱柱流出物通过检测器系统时，所产生的响应信号时间或载气流出气体积的叫曲线图称为色谱图。
六、什么是色谱峰？峰面积？1、色谱柱流出组分通过检测器系统时所产生的响应信号的微分曲线称为色谱峰。
2、出峰到峰回到基线所包围的面积，称为峰面积。
气相色谱仪检测器详细附图解说
气相色谱检测器气相色谱检测器（Gas chromatographic detector），系指用于反映色谱柱后流出物成分和浓度变化的装置。
检测作用的基本原理是利用样品组分与载气的物化性能之间的差异，当流经检测器的组分及浓度发生改变时，检测器立即产生了相应的信号。
用于气相色谱分析的检测器已有数十种之多，其中既有为气相色谱分析而专门研制的检测器（例如：氢焰检测器），也有利用原来分析化学中的测试装置作为检测器（例如：热导检测器），还有把其他大型分析仪器与气相色谱仪联用（例如：气相色谱-质谱联用仪）。
随着色谱法的不断发展和应用领域的迅速扩大，对检测器的要求也就越来越高。
为了满足分析上的需要和操作上的方便，除了发展新型专用检测器之外，气相色谱检测器的另一个发展趋向是研制多功能检测器，即一个检测器能起数种检测器的作用。
例如：若能把氢焰检测器与火焰光度检测器以及热离子检测器结合一体，那么，将给色谱分析工作带来极大方便。
用于气相色谱分析的检测器种类繁多，有关检测器的性能参见表2-3；在一般分析工作中，最常用的有热导检测器、氢焰检测器、电子捕获检测器、火焰光度检测器、热离子检测器等。
本节将讨论这五种检测器的原理、结构、性能及其应用等方面的基础知识。
对检测器的基本要求如下：①噪音较小，灵敏度高。
②死体积小，响应迅速。
③性能稳定，重现性好。
④信号响应，规律性强。
表2-3 气相色谱检测器基本性能一、基本概念（一）分类方法在气相色谱法中，检测器的分类较常用的有四种分类法。
1．按响应时间分类⑴积分型检测器积分型检测器显示某一物理量随时间的累加，也即它所显示的信号是指在给定时间内物质通过检测器的总量。
例如：质量检测器、体积检测器、电导检测器和滴定检测器等，此类检测器在一般色谱分析中应用较少。
⑵微分型检测器微分型检测器显示某一物理量随时间的变化，也即它所显示的信号表示在给定的时间里每一瞬时通过检测器的量。
例如：热导检测器、氢焰检测器、电子捕获检测器和火焰光度检测器、热离子检测器等，此类检测器为一般色谱分析中的常用检测器。
气相色谱仪(GC)介绍
密封组件 载气进口
2 气相色谱构成—进样口维护保养
螺帽 隔垫 O型圈 衬管
套筒
隔垫：定期更换保证气密性，隔垫可扎100次
O型圈：高温下条件长时间易变形，需定期更换
衬管：进样残留易污染玻璃纤维，需定期更换玻 璃纤维。
衬管重复利用，需用有机试剂清洗干净，再经 600℃马弗炉高温脱活方可使用。
隔热层
2 气相色谱构成—柱箱系统
FID氢火焰离子化检测器
2 气相色谱构成—检测器
FID氢火焰离子检测器
2 气相色谱构成—检测器
载气：N2（99.999%）
FID
点燃气：
H2（氢气发生器） 空气（空气压缩机）
H2:空气（1:10）
1、压力不稳？ 检查载气和进样口密封性
3 气相色谱—常见问题
2、检测器端点不着火？
检查空气和氢气比例，可调节氢气压力，（H2:空气 =1:10） 3、进样后无色谱峰检出？
平头峰
3 气相色谱—常见问题
原因 进样量过大
处理方法 减少进样量（减少进样体积或增大分流比）
谢谢
两大要素
温控系统 毛细管色谱柱
恒温模式 程升模式 聚硅氧烷 聚乙二醇
注意事项：
2 气相色谱构成—色谱柱
外层：聚酰胺耐高温涂层 中间：熔融石英 内层：固定相涂层
色谱柱在使用之前必须经过老化
不可在超过色谱柱限制的最高温度下使用色谱柱
色谱柱内气体流量方向必须固定
色谱柱在拆下不使用时，柱子两头必须用橡胶垫堵住
间不同。（GPC）1 气相谱原理—分离原理分析对象：对易挥发且不易分解的有机物 分离原理：各物质在固定相中的分配系数不同实现组分分离 流动相：氮气（N2：99.999%） 固定相：聚硅氧烷、聚乙二醇等
气相色谱仪原理及概述讲座
气相色谱仪介绍
六通阀气体进样器
六通阀气体进样器： 在进样器前加一个六通阀，对气体分析可直接进样。是用于分析煤气、天燃气、 液化气等气化物的最佳进样方式。
气相色谱仪介绍
毛细管不分流进样器
毛细管不分流进样器： 可安装内径为φ0.53mm大口径毛细管柱，适合分析组份较多、较复杂的样品，操作 简单。采用微机对进样器进行温度控制，控制范围在室温上10℃~399℃，精度 ±0.1℃。
信号输出
点火电压
空气入口 氢气入口
载气入口
气相色谱仪介绍
FID检测器特点
特点： 体积小，灵敏度高，死体 积小，应答时间快，但对 部分物质如H2、O2、N2、 CO、CO2、NO、NO2、 CS2、H2O等无响应。属 破坏性检测器。
信号输出
点火电压
空气入口 氢气入口
载气入口
气相色谱仪介绍
FID检测器技术指标
ECD检测器气体使用要求
注意： ECD检测器所使用的载气必须充分干燥，脱氧，不能使用发生器，必须用高纯气。 如使用高纯氮气或氦作载气（99.999%)
气相色谱仪介绍
氮磷检测器（NPD）原理
原理 在FID中加入一个用碱金属盐 制成的玻璃珠当样品分子含有 在燃烧时能与碱盐起反应的元 素时，则将使碱盐的挥发度增 大，这些碱盐蒸气在火焰中将 被激发电离，而产生新的离子 流，从而输出信号。
气相色谱仪介绍
进样器
☆进样器—具有五种进样器供选择 ◇填充柱进样器 ◇六通阀气体进样器 ◇毛细管不分流进样器 ◇毛细管分流进样器 ◇毛细管分流/不分流进样器
气相色谱仪介绍
填 充 柱进 样 器
填充柱进样器： 可安装外径为φ3mm~ φ6mm的不锈钢柱、玻璃柱及聚四氟乙烯柱，操作简单，被 广泛应用。适合于分析组份少的样品(15个以内)。采用微算机对进样器进行温度控 制，控制范围在室温上10℃~399℃，精度±0.1℃。
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毛细管色谱柱分流/不 分流进样原理(不分流 状态)
Purge on 状态
* 只有在进样后40~60 秒 时间内处于本状态
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7890气相色谱仪介绍
毛细管分流/不分流进样技术的检测灵敏度 要比毛细管分流进样技术高1-2个数量级.综上 所述,不分流时间的长短,柱温初始恒温时间的 长短以及柱温升温速率快慢都会对物质在柱子 内的分离产生影响.在通常情况下,溶剂峰拖尾 是不分流的时间过长，样品峰太小是不分流时 间太短.
7890气相色谱仪介绍
毛细管分流进样器
毛细管分流进样器： 可安装内径为φ0.25mm~ φ 0.38mm小口径毛细 管柱，用于分析组份复杂而且结构相近(同分异 构体)的高浓度样品，操作复杂。(7890T热导气 相色谱仪不能安装)。采用微机对进样器进行温 度控制，控制范围在室温上6℃~399℃，精度为 ±0.1℃,显示温度为0.01℃。
7890气相色谱仪介绍
GC单检测器系列
7890单检测器系列色谱仪有五种型号机型 ☆7890F：装备氢火焰离子化检测器(FID) ☆7890T：装备热导检测器(TCD) ☆7890E：装备电子捕获检测器(ECD) ☆7890N：装备氮磷检测器(NPD) ☆7890FP：装备火焰光度检测器(FPD)
7890气相色谱仪介绍
7890气相色谱仪介绍
进样器
☆进样器—具有五种进样器供选择 ◇填充柱进样器 ◇六通阀气体进样器 ◇毛细管不分流进样器 ◇毛细管分流进样器 ◇毛细管分流/不分流进样器
7890气相色谱仪介绍
填 充 柱进 样 器
填充柱进样器： 可安装外径为φ3mm~ φ6mm的不锈钢柱、玻璃 柱及聚四氟乙烯柱，操作简单，被广泛应用。 适合于分析组份少的样品(15个以内)。采用微 算机对进样器进行温度控制，控制范围在室温 上6℃~399℃，精度±0.1℃,显示温度为0.01℃。
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7890气相色谱仪介绍
原理图(不分流状态)
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7890气相色谱仪介绍
分流/不分流进样法原理
分流/不分流进样(GROB不分流进样法)原理:
由于在进样时分流通道被关闭 ,在进样器中被迅 速气化的样品气体在柱头聚集并冷凝 ,40-60秒后分流 通道打开,与此同时柱温根据设定已开始逐渐升温 ,由
于溶剂效应 (也可理解由于溶剂沸点低 ,再次并首先
气化)溶剂气体排出分流出口使进入色谱柱的样品大 部为溶质.这一过程可以理解为样品的浓缩 .
Байду номын сангаас890气相色谱仪介绍
分流/不分流进样器
毛细管分流/不分流进样器：
独特的背压阀控制方式并带有隔膜清洗功能分流 / 不分流进样器，可有效地防止溶剂峰的拖尾及鬼峰。 可安装内径为 φ0.25mm~ φ 0.38mm 小口径毛细管柱， 用于分析组份很复杂而且结构相近 (同分异构体 )的低 浓度样品，操作很复杂 (7890T热导气相色谱仪不能安 装)。采用微机对进样器进行温度控制，控制范围在室 温上6℃~399℃，精度为± 0.1℃,显示温度为0.01℃。
7890气相色谱仪介绍
六通阀气体进样器
六通阀气体进样器： 在进样器前加一个六通阀，对气体分析可直接 进样。是用于分析煤气、天燃气、液化气等气 化物的最佳进样方式。
7890气相色谱仪介绍
毛细管不分流进样器
毛细管不分流进样器： 可安装内径为φ0.53mm大口径毛细管柱，适合 分析组份较多、较复杂的样品，操作简单。采 用微机对进样器进行温度控制，控制范围在室 温上6℃~399℃，精度±0.1℃,显示温度0.01℃。
7890气相色谱仪介绍
气相色谱仪
7890单检测器系列色谱仪
7890II双气路色谱仪
7890气相色谱仪介绍
气相色谱仪组成
7890各系列气相色谱仪组成： ☆柱箱 ☆进样器 ☆检测器 ☆气路控制系统 ☆微机控制系统
7890气相色谱仪介绍
柱箱
柱箱—具有大容积柱箱，安装色谱柱时，操作非常方 便。采用优质风叶，柱箱内的梯度很小。采用微机对 柱箱进行温度控制，范围在室温上 6℃~399℃，精度 为±0.1℃,显示温度为 0.01℃。柱箱可进行程序升温， 具有三阶程序升温功能，且升温速率达 39℃/min。程 序设定后，自动操作无需人工干预。完成程序升温过 程后，柱箱自动后开门，温度将快速回到柱箱的初始 温度，等待第二次程序升温过程。
7890气相色谱仪介绍
原理图（分流状态）
三通管
针型阀
隔垫清扫输出 0.5-5ml / 分钟
二位三通电磁阀
分流输出 根据分流比调节
毛细管色谱柱分流/不分流 进样原理(分流状态) Purge off 状态
阀流稳
口入气载后压稳经
毛细管色谱柱
7890气相色谱仪介绍
检测器
☆检测器—具有五种检测器供选择 ◇氢火焰离子化检测器(FID) ◇热导检测器(TCD) ◇电子捕获检测器(ECD) ◇氮磷检测器(NPD) ◇火焰光度检测器(FPD)
7890气相色谱仪介绍
原理、概述
色谱分析是一种多组份混合物的分离、分析工具。它主 要利用物质的物理性质对混合物进行分离，测定混合物的各 组份。并对混合物中的各组份进行定量、定性分析。
气相色谱仪是以气体作为流动相（载气）。当样品被送 入进样器后由载气携带进入色谱柱。由于样品中各组份在色 谱柱中的流动相（气相）和固定相（液相或固相）间分配或 吸附系数的差异。在载气的冲洗下，各组份在两相间作反复 多次分配，使各组份在色谱柱中得到分离，然后由接在柱后 的检测器根据组份的物理化学特性，将各组份按顺序检测出 来。
双气路GC 检测器安装数
7890II双气路气相色谱仪可装备五种检测器中 的任意二种检测器，最多可装备三种检测器， 但其中必须有一种为(TCD)或(ECD)检测器。
7890气相色谱仪介绍
检测器温控范围
☆检测器温控：微机控制 ☆温度控制范围：室温上6℃~399℃ ☆精度：±0.1℃ ☆显示温度：0.01℃