气相色谱分离技术
简述气相色谱的分离原理
简述气相色谱的分离原理气相色谱（Gas Chromatography，简称GC）是一种常用的分离技术，广泛应用于化学分析、环境监测、食品安全、药物分析等领域。
其分离原理基于样品在气相流动载气体中与固定相（柱填充物）之间的相互作用差异。
气相色谱的分离原理可以简述如下：1. 色谱柱选择：根据待分离的化合物性质和目标分析的要求，选择合适的色谱柱。
色谱柱通常由一种固定相填充或涂覆在内壁上，例如，常见的固定相有聚硅氧烷、聚酯、聚酰胺等。
2. 样品进样：将待分离的混合物样品通过进样器引入气相色谱仪系统。
样品可以以气态、液态或固态形式进样，常用的进样方式包括气体进样、液体进样和固体进样。
3. 载气体的选择：在气相色谱分析中，需要选择适当的载气体，它的选择根据样品性质、柱填充物的特性和分析目的来确定。
常用的载气体有氢气、氮气、氦气等，它们在色谱柱中起到将样品推动和分离的作用。
4. 分离过程：样品进入色谱柱后，与固定相表面发生相互作用，分为两种情况：-吸附色谱：样品中的组分吸附在固定相上，根据它们与固定相的亲和性不同而分离。
吸附色谱主要适用于极性化合物的分离。
-气相色谱：样品中的组分在气相载气体中扩散和传输，根据它们与载气体的相互作用和分配系数的差异进行分离。
气相色谱主要适用于非极性或低极性化合物的分离。
5. 检测器：分离后的化合物通过柱后的检测器进行检测。
常见的检测器包括火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）、质谱检测器（MS）等，它们能够根据化合物的特性进行检测和定量。
通过以上分离原理，气相色谱可以实现对复杂样品混合物的分离和定量分析。
通过调节柱温、流速、载气体的选择和检测器的参数等，可以优化分离效果和分析条件，实现对不同化合物的准确定性和定量分析。
总结起来，气相色谱的分离原理是基于样品与固定相之间的相互作用差异。
它利用色谱柱中填充或涂覆的固定相和气相载气体的协同作用，实现样品中化合物的分离。
通过调节分析条件和检测器的选择，可以实现对不同化合物的定性和定量分析。
气相色谱分离操作条件的选择
气相色谱分离操作条件的选择气相色谱（GC）是一种广泛应用于化学分析的分离技术。
在进行气相色谱分离操作时，需要选择合适的操作条件以保证分离效果和分析结果的准确性。
操作条件的选择涉及到以下几个方面：1.色谱柱选择：色谱柱是GC分离的关键。
选择适合待分析物性质和样品基质的色谱柱非常重要。
常见的色谱柱有填充型和毛细管型两类，填充型色谱柱适用于绝大多数分析，毛细管型色谱柱适用于高分辨、高效率以及样品量较少的分析。
2.色谱流动相选择：色谱流动相的选择主要受样品性质、待测分子的化学活性以及待测物的反应性等因素的影响。
通常选择常见的有机溶剂（如乙腈、二甲基甲酰胺、甲醇等）作为色谱流动相。
3.蒸发器温度选择：蒸发器温度影响样品的蒸汽压和蒸发速率。
温度过低会导致待分析物不能完全蒸发，影响分离的效果；温度过高则可能导致样品的不稳定性和分解。
因此，需要根据待分析物的特性选择合适的蒸发器温度。
4.柱温选择：柱温是影响GC分离效果的关键因素之一、低温时，分离速度较慢，但分离程度较好；高温时，分离速度较快，但分离程度较差。
因此，柱温需要根据样品和待测物的性质以及分离要求进行调整。
5. 柱流速选择：柱流速影响分析的快速性以及分离效果。
流速过快会导致分离效果较差，分离峰变宽，而流速过慢则分离时间较长。
常用的柱流速一般为1-2 mL/min，根据样品性质和分析时间的要求进行选择。
6.应用适当的柱保护剂：GC分析过程中，待分析物有可能对柱产生损害，因此通常要考虑使用柱保护剂。
柱保护剂可减少来自于样品中杂质的残留和柱的损伤，提高色谱分析的稳定性和重复性。
选择合适的柱保护剂需要考虑样品性质、柱类型和待分析物化学性质等因素。
7.检测器选择：GC常用的检测器有火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）、质谱检测器（MS）等。
根据分析要求选择合适的检测器。
8.样品前处理：样品前处理是样品在进入色谱仪之前的处理步骤，目的是去除样品中的杂质、浓缩待测物等。
气相色谱法分离技术的原理与应用
气相色谱法分离技术的原理与应用气相色谱法是一种分离和检测化合物的常用技术，也是分析化学领域中的重要方法之一。
该技术基于化合物在气相和液相之间分配的原理，利用固定相和移动相相互作用的差异，将化合物分离出来，并通过检测器进行测定。
下面介绍气相色谱法的原理以及在分析化学领域中的应用。
气相色谱法的原理气相色谱法利用特殊的柱子（称为填充柱或开放管柱）将混合物分离成单个组分。
该柱子内被涂上一种固体，称为固定相。
样品在固定相上移动时，由于与固定相的相互作用力的不同，不同的化合物将以不同的速度沿柱子移动。
要在某些化合物之间进行分离，则必须在某些化合物之间产生大量的分离。
某些溶剂也可被用作柱中移动相。
然而，大多数工作使用惰性气体（如氮气或氢气）作为流动相。
这种气体不被样品吸附或反应。
气体流动度量称为流量，这也可以控制它的速度。
在某些液体样品中，将样品直接注入气流中并将其带入气相色谱柱中。
这种方法称为进样，是自动或手动完成的。
在分离和检测化合物的过程中，可选择的检测器包括热导检测器、质谱仪、荧光检测器等。
气相色谱法的应用气相色谱法在分析化学领域中有着重要的应用。
以下是几个典型的应用案例。
1. 食品分析气相色谱法被广泛用于食品分析中，以检测食品中的残留量和添加物。
例如，使用气相色谱法可以检测肉、奶制品、谷物、蜂蜜等中的抗生素、农药、防腐剂、对硫磷、重金属等。
2. 医药领域气相色谱法在药物研发和检测中也有着应用前景。
药物研发方面，它可以用于药物配方的开发和分析。
在药物检测方面，气相色谱法可以用于分析候选药物的含量和质量标准。
3. 环境分析气相色谱法可用于环境污染物的检测和评估。
例如，使用气相色谱法可以检测空气、水、土壤、废物等中的有害物质。
这些物质可能会影响人类健康和环境质量。
结论气相色谱法是一种高效、灵敏的分离和检测化合物的方法。
它可以用于分析和评估各种复杂混合物中的化学成分。
虽然这种方法具有许多应用，但需要谨慎执行操作，以确保正确分析和结果的准确性。
气相色谱的原理
气相色谱的原理
气相色谱（Gas Chromatography, GC）是一种在化学分析中广泛应用的分离技术。
它通过将混合物中的化合物分离成单独的组分，并对每个组分进行定量分析，从而实现对样品的分析和检测。
气相色谱的原理是基于化合物在固定填充物上的分配和分离。
首先，样品被注入到色谱柱中，色谱柱是一个长而细的管状结构，内部填充有吸附剂或不溶于流动相的液相。
然后，样品在色谱柱中被气态载气（通常是惰性气体）带动向前移动，化合物会在填充物表面上吸附和脱附，这个过程称为分配。
不同的化合物会以不同的速率进行分配，因此在色谱柱的末端会出现分离的效果。
接下来，分离的化合物会进入检测器进行检测和定量分析。
常用的检测器包括火焰光度检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）、氮磷检测器（NPD）等。
这些检测器可以根据化合物的特性进行检测，并输出相应的信号。
在气相色谱中，流动相的选择对于分离效果至关重要。
通常情况下，气相色谱中使用的流动相是惰性气体，如氮气、氦气等。
这些气体对大多数化合物都是不活跃的，不会与样品发生化学反应，从而保证了分离的准确性。
此外，色谱柱的选择也对分离效果有重要影响。
不同的色谱柱具有不同的分离机制和分离效果，根据样品的性质和分析要求选择合适的色谱柱对于保证分离效果至关重要。
总的来说，气相色谱的原理是基于化合物在填充物上的分配和分离。
通过合理选择色谱柱和流动相，以及配合适当的检测器，可以实现对样品的高效分离和定量分析。
气相色谱技术在化学、生物、环境等领域都有着广泛的应用，为科学研究和工业生产提供了重要的技术支持。
气相色谱基本原理、相关知识
❖ 固定液的分类:
1)非极性固定液:它们与待测物质分子的作用力以色散力为主. 组分在此类固定相上按沸点由低到高顺序流出, 适用于非 极性和弱极性化合物的分析.
2)中等极性固定液:它们与待测物质分子间的作用力以色散力 和诱导力为主,组分基本上按沸点顺序出峰, 适用于弱极性 和中等极性化合物的分析。
３）强极性固定液：含有较强的极性基团，它们与待测物质 分子间的作用力以静电力和诱导力为主，组分按极性由小 到大的顺序出峰。适用于极性化合物的分析。
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
典型色谱图
问题色谱图
#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9
毛细管柱问题4
2.原理
使混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相是不动 的(固定相),另一相(流动相)携带混合物流过此固定相,与固 定相发生作用,在同一推动力下,不同组分在固定相中滞留
的时间不同,依次从固定相中流出,又称色层法,层析法
3.分类
(1)气相色谱、液相色谱、超临界流体色谱(流动相) (2)柱色谱,纸(PC)色谱,薄层色谱(TLC)(固定相) (3)吸附色谱,分配色谱,离子交换色谱,排阻色谱(物理化学分离
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
物理学家茨维特(Tswett)在1906年创立的,他在研 究植物叶中的色素时,先用石油醚浸提植物中的色 素,然后将浸提液注入到一根填充CaCO3的直立玻 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(CaCO3)是固定不动的,称为固 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.
气相色谱分析的分离原理
气相色谱分析的分离原理气相色谱法 (Gas Chromatography，简称GC) 是一种常用的分析技术，它是利用气相载气流动的分离作用，将复杂的混合物分离成各个成分的方法，进而进行定性和定量分析。
本文将详细介绍气相色谱分析的分离原理。
气相色谱法的基本原理气相色谱法的基本原理就是在一个密闭的柱子中，将带有带分离物的载气推入管柱，因为带分离物的气体在管柱中的传输速率不同，所以它们在管柱中的停留时间也不同，会产生一个分离效应，最终被检测器探测到。
气相色谱法是通过控制管柱的温度、气体的流速等参数来控制分离效应的，因此，不同分子在管道中运动速率的差异就成为了分离不同化合物的关键。
通过它，我们可以对包括有机化合物在内的多种物质进行分析，不同的载气具有不同的选择性，因此可根据不同的分离目标选择不同的载气。
分离原理气相色谱法的分离原理主要是通过控制气相运动和进样物质在固定相中的分配，来实现组分间的分离。
固定相是用于分离组分的载体，可涂在管柱壁上或在芯片上充填，是气相色谱分析的核心和难点。
层析作用气相色谱是利用相互作用力的不同使组分分离。
分离组分的原理可归纳为“亲水性”与“疏水性”的相互作用和“吸附作用”。
“亲水性”组分在固定相表面上的亲水作用力使其在固定相表面上的停留时间较长，因此迁移到检测器前的时间较短；相反，“疏水性”物质在固定相表面上的停留时间较短，迁移时间较长。
气相扩散作用气相色谱法的固定相相当于一些微小的颗粒。
流过这些颗粒的气体分子不断地进行扩散和重新沉积，分离出来的化合物也在固定相中进行扩散和沉积，这样就能使碳链较长的有机化合物分离出来。
当量分离原理不同物质定量分离的情况与它们的性质有关。
在气相点上，与固体内作用的物质量成正比；气相降解的渐近速率则与物质粒子大小成反比。
气相色谱法的分辨能力主要由固定相决定，在某个温度下，固定相的稳态相态也随之确定。
这种稳态相态与不同物质之间的一个当量分离原理有关，即物质之间交换的最小单位应当是相等的。
简述气相色谱的分离原理
简述气相色谱的分离原理气相色谱是一种基于物质在气相中的分子间相互作用而进行分离分析的高效、快速的分离技术。
其分离原理主要基于气相色谱柱中化合物在固定相和流动相之间的相互作用和分配行为，以下是气相色谱的分离原理及其相关参考内容。
1. 色谱柱的固定相气相色谱柱的固定相主要分为两类，一类是极性固定相，另一类是非极性固定相。
极性固定相主要用于极性或具有亲水性的化合物的分离，它们与溶剂中的水分子有相互作用。
非极性固定相主要用于非极性或具有疏水性的化合物的分离，它们与溶剂中的水分子没有相互作用。
极性固定相：常用的极性固定相有多孔玻璃、氧化铝、硅胶和聚苯乙烯等。
这些固定相表面上均具有带电性或它们在表面上具有一层吸附有电荷的物质，这样就会吸引溶液中的极性有机物分子并与之相互作用。
极性固定相主要用于极性化合物，如醇、醚、醛、酮、酸、酯等化合物的分离。
非极性固定相：常用的非极性固定相有十八烷基硅烷、氯化聚氟乙烯、聚四氟乙烯、脂肪烷和Cyclodextrin等。
这些固定相表面一般都是非极性的，它们只能与非极性有机物发生作用。
非极性固定相主要用于分离石油化工中的碳氢化合物。
2. 柱内温度和流动相的选择色谱柱内温度显然是非常重要的，因为它将直接影响化合物在流动相中的分配行为。
其实，一定的柱内温度还可以改变不同化合物的挥发性质。
随着温度升高，溶剂的蒸汽压就会增加，从而导致化合物的溶解度下降。
但是，随着温度的升高，某些化合物也会分解、失活或不稳定。
流动相可以评价某一化合物的表面或溶解度，差异较大的化合物在其移动时就会被带到不同的距离上。
传统上，只有一组流动相被用于试验，实际上，话说不定需要针对每个化合物运行几组不同的流动相才能得到最好的分离结果。
3. 色谱峰的基本理论色谱起源于“Erika Cremer”在20世纪60年代发布的纸层析法。
将化学物质通过纸或薄层分离出来。
作为进一步分离技术的开端的色谱毛细管在20世纪50年代诞生。
简述气相色谱的分离原理
简述气相色谱的分离原理气相色谱（Gas Chromatography，简称GC）是一种广泛应用于化学分析领域的分离技术。
它是通过将混合物分离成单一组分并进行分析的方法，利用挥发性的气体作为载气，将混合物分离成各个组分，然后利用检测器对分离出的组分进行检测和定量分析。
气相色谱的分离原理是基于物质在固定相和移动相中的分配系数不同，使得各个组分按照一定的顺序被分离和检测。
以下将具体介绍气相色谱的分离原理。
一、分离原理：气相色谱分离原理是基于组分在固定相和移动相之间的物理和化学相互作用的差异来实现的。
分离的主要机制包括吸附、分区和解离等。
1. 吸附：吸附是指组分与固定相表面的物理吸附或化学吸附。
当样品通过柱子时，具有亲和力的组分会被固定相表面吸附，而无亲和力或亲和力较小的组分则较快通过。
吸附机制是常用的分离机制之一。
2. 分区：分区是指固定相与移动相之间的物理和化学分配。
固定相通常是涂在柱子内壁上的薄膜，移动相则是气体。
样品在移动相中溶解，然后在固相和移动相之间发生分配，根据其溶解度在两相之间分配的程度来分离。
分区机制是气相色谱的主要分离机制。
3. 解离：解离是指在色谱柱中的分子发生化学反应，产生离子，通过正负离子的移动来实现分离。
解离机制常用于分离极性化合物。
二、相关参考内容：1. 《仪器分析原理》（赵伟主编，高等教育出版社）- 第七章气相色谱分离原理该书介绍了气相色谱的基本原理和仪器原理，并详细解释了气相色谱的分离机制和方法。
2. 《现代色谱分离科学与技术》（吴进忠主编，化学工业出版社）- 第九章气相色谱该书详细介绍了气相色谱的原理、仪器和应用，并使用大量例子和图表来说明气相色谱的分离机制和方法。
3. 《色谱分析原理与技术》（陈忱，吴仁德主编，化学工业出版社）- 第四章气相色谱该教材详细介绍了气相色谱的原理、仪器和应用，并提供了实验操作和案例分析，有助于读者更好地理解和应用气相色谱。
4. 《分析化学原理》（吴裕民主编，人民教育出版社）- 第十章气相色谱该教材系统地介绍了气相色谱原理、仪器和应用，并提供了许多实例和实验操作，有助于初学者理解和掌握气相色谱的基本原理和技术。
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第三章气相色谱分离技术第一节气相色谱系统气相色谱法是一种很重要的，以气体为流动相，以液体或固体为固定相的色谱方法，气相色谱法（GC）有以下特点：（1）高选择性GC能够分离分析性质极为相近的物质。
如氢的同位素，有机物的异构体。
（2）高效GC可在较短的时间内同时分离分析极其复杂的混合物。
如用空心毛细管柱一次可以分析轻油中的200个组分。
（3）高灵敏度由于使用了高灵敏度的检测器，可以检测10-11-10-13克物质。
检测浓度可达到ppt级。
（4）分析速度快GC一般只要几到几十分钟的分析时间，某些快速分析，一秒可以分析十几个组分。
GC法的应用相当广泛，在一千万个化合物中，大约有20%的物质可以用GC方法进行分析，如：生物化学分析：GC一开始就是用于生物化学领域，气-液GC的创始人Martin首先进行了脂肪酸和脂肪胺的分析。
石油化工分析：用200m的毛细管GC法一次可以分析200个化合物。
环境分析：如水中有机物分析。
食品分析：如粮食中残留农药的分析。
药物临床分析：氨基酸、兴奋剂的分析。
法庭分析：各种物证鉴定。
空间分析：如飞船中气氛分析。
军工分析：如火药、炸药分析。
图3-1是GC的流程示意图。
9图3-1气相色谱流程示意图1—高压瓶，2—减压阀， 3—净化器，4—气流调节阀，5—进样口，6—气化室，7—色谱柱，8—检测器， 9—记录仪气相色谱仪的种类很多，但主要由分离系统和检测系统组成。
3.1.1 分离系统分离系统主要由气路系统、进样系统和色谱柱组成，其核心为色谱柱。
1.气路系统气路系统指流动相载气流经的部分，它是一个密闭管路系统，必须严格控制管路的气密性，载气的惰性及流速的稳定性，同时流量测量必须准确，才能保证结果的准确性。
载气通常用N2，He，H2，Ar等。
2.进样系统进样系统包括进样装置和气化室。
气体样品可以用注射器进样，也可用旋转式六通阀进样。
气化室必须预热至设定温度。
3.色谱柱GC中常用的色谱柱有两种。
一种是填充柱，有不锈钢、铜、玻璃等材料制成，可制成不同的形状，装填不同的填料，如担体（红色担体，白色担体，非硅藻土型担体）、固定液（角鲨烷，硅油，聚乙二醇，聚苯醚等）。
另一种是毛细管柱，其材料多为石英，规格为内径0.1-0.5mm，柱长为10-300m, 其内壁可涂上固定液。
空心毛细管柱渗透性能好，分离效率高。
3．1．2 检测系统检测系统主要为检测器，检测器将色谱流出物转变为电信号，由数据记录部分将图谱记录下来，然后进行数据处理。
第二节气相色谱常用的检测器气相色谱检测器研究过的有20多种，但常用的商品化的仅有6种。
表3-1是6种检测器的性能比较。
表3-1 常用GC检测器的性能比较检测器响应特性敏感度, g/s 响应时间, s 最小检测量, g TCD 浓度型10-6-10-10g/ml < 1 10-6FID 质量型2×10-12<0.1 < 5×10-13ECD 浓度型10-14g/ml < 1 10-14FPD P,质量;S,浓度平方P: 10-12;S:10-11<0.1 <10-10TID 质量型N:10-13;P:10-14< 1 10-13PID 质量型10-13<0.1 10-11热导检测器（TCD）；氢火焰离子化检测器（FID）；电子捕获检测器（ECD）；火焰光度检测器（FPD）；热离子检测器（TID）：光离子化检测器（PID）。
3.2.1 检测器的分类（1）微分型和积分型根据检测器输出信号的变化与组分在色谱流出物中含量之间的关系，检测器可以分为微分型和积分型两种。
从前者得到的色谱图了反映组分流出色谱柱时的分布曲线，由一系列峰组成；从后者得到的曲线是阶梯型曲线。
（2）浓度型和质量型检测器是利用组分的物理化学性质将组分的量与电量相关联的装置，所得到的电信号反映了组分的量。
反映浓度与信号关系的检测器是浓度型检测器。
例如利用物质的介电常数、气体密度、热导率、电极电位、电负性、光吸收和发射等性质进行分析的检测器就形成了浓度型检测器。
质量型检测器是根据组分与质量有关的物理化学性质而设计的，例如利用物质的质量、电离电流、震荡频率、热电子发射、质谱、C原子个数等原理设计的叫质量型检测器。
载气的流速增加，峰高增加。
（3）通用型和专用型通用型指对所有组分都有响应的检测器，如热导、氢火焰离子化检测器等。
选择专用型指对专有组分才有响应的检测器，如电子捕获检测器、火焰光度检测器、光离子化检测器等。
（4）破坏型和非破坏型热导是非破坏型、氢火焰离子化检测器是破坏型的典型代表。
3.2.2 检测器的一般要求检测器一般都要求灵敏度高、检测限低、死体积小、响应快、线性范围宽、稳定性好。
（1）线性范围线性范围是指仪器能检测到组分最大、最小量之比，在这个范围内，信号与浓度成正比，它表明了对样品准确定量的能力。
氢火焰离子化检测器的线性范围高达107，电子捕获检测器为103，热导为103。
（2）稳定性用基线噪音和漂移来表示，它包括了检测器本身、柱子状态、流动相的纯度等因素。
（3）响应时间、时间常数色谱系统的响应时间主要由信号测量的电子系统和检测器本身的时间常数组成，现代电子系统的时间常数可以方便的做到毫秒级的水平，但传统的笔式记录仪的时间常数通常为1秒，它可用于填充色谱柱分离中，不能满足毛细管气相色谱的记录。
检测器本身的时间常数主要来源于死体积，它可以引起峰变宽，使检测器不能对组分量的变化作出快速响应。
热导检测器的死体积通常为800微升，氢火焰离子化检测器的为0。
检测器的时间常数τ=V0（1-e-1）/F （ 3-1 ）式中V0是死体积，F是流量。
假设V是0.5 ml，F为60ml/min，则时间常数为0.3秒。
一般要求检测器的τ/σ小于0.1，σ为标准高斯峰的标准偏差。
3．2．3 常用检测器（1）热导检测器（TCD）它是基于物质的热导系数而设计的检测器。
用来测量气体热导的热导池一般是由热的良导体不锈钢制成。
当流经热导池的气体的热导率发生∆λ变化时，热导池池体发生∆Q的热量变化，引起热敏元件∆T的温度变化，从而使热敏丝的阻值变化∆R，这种变化由惠斯顿电桥测定，最后反映出组分的浓度变化∆C。
（2）氢火焰离子化检测器（FID）1958年，J．Harley首先发展了这种检测器，它是GC中最常用的一种，特别适于毛细管GC。
它有很多优点，比如通用性强，几乎对所有的样品都有响应，而对水、空气、惰性气体、不电离的物质则几乎没有响应；灵敏度高，线性范围宽，响应速度快。
不能用氢火焰离子化检测器检测的物质有：H2、He、O2、N2、Ar、Xe、NO、NO2、N2O、NH3、CS2、COS、H2S、CO、CO2、H2O、HCHO、HCOOH、SiCl2、SiHCl3、SiF4等。
氢火焰离子化检测器的设计原理结构图见图3-2，收集极极化极氢气分离组分图3-2 氢火焰离子化检测器的设计原理结构图助燃气通过氢火焰离子化检测器的喷嘴周围，载气带着组分进入喷嘴与氢气混合后在喷嘴出口处燃烧，形成氢氧扩散焰。
组分在火焰中离子化，在极化电压作用下，从收集极收集到离子流，经放大后，记录下来。
有机分子在火焰中进行的是化学电离。
当载气中没有组分时，在火焰中生成大量的H.、OH.、O2H.等基团,当有机组分进入火焰后发生裂解,生成CH.、CH2.、CH3.、等自由基, CH.进一步与激发态的氧原子发生反应, CH + O* = CHO+ + e （3-2）有机碳的电离效率很低，即生成CHO+的比例很小，但是生成CHO+的量与进入火焰的碳原子总数成正比，此外CHO+与H2O反应生成H3O+，火焰中的OH.、O2等也会发生结合生成负离子，这些正负离子组成了被检测器收集的离子流。
氢气与载气（一般为氮气）混合形成燃气，其流量随载气流量增加而增加，当氢气流量较小时，不能维持火焰点燃，通常将其维持在30-60ml/min 的水平上。
一般情况下，氢气与载气的比例为1：1，氢气与空气的流量比为1：8—1：10，典型的空气流量为500 ml/min。
极化电压对灵敏度的影响并不明显，一般为150-300mV。
（3）电子捕获检测器（ECD）是一种用63Ni或氚做放射源的选择性离子化检测器，它主要用于负电性物质的检测分析，如对含有卤素、S、O、硝基、羧基、氰基、共轭双键体系、有机金属化合物等有很高的灵敏度。
它的结构原理图见图 3-3。
图 3-3 电子捕获检测器结构原理图它包括两个电极和一个放射源，放射源通常为阴极，由放射源辐射出的β粒子，即初级电子，检测器中的载气在β射线的作用下，电离成正负离子和自由电子（次级电子），即，Ar（或N2） Ar + （或N2+） + e （3-3）初级电子和次级电子在电场的作用下形成电流，称为基始电流Ie。
当样品组分进入检测器时，自由电子被负电性物质捕获，电流减小到I，成为测量电流，I=Iee-AεC （3-4）A为仪器常数，ε为电子的吸收系数，C为组分的浓度。
当样品的浓度很小时，（Ie -I）/ Ie= KC （3-5）电子的吸收系数对灵敏度的影响较大，可以将样品转化为卤素化合物后进行分离检测。
只要能使载气分子电离，产生足够大的基流，任何类型的放射源都可以用于电子捕获检测器，如63Ni、90Sr、266Ra等。
极化电压有两种供电方式，即直流与脉冲供电，电压幅度在2-100V之间。
一般认为，加到检测器的极化电压以获得饱和基流的85%为宜。
检测器的温度对灵敏度的影响较大，因此温度精度要达到0.1︒C。
载气的流速增加，灵敏度降低，实际上其有一个合适的流速值。
（4）火焰光度检测器（FPD）1966年，Brody 和Chaney 提出了火焰光度检测器（FPD），它对S、P化合物有极高的选择性和灵敏度，选择比达到104-105，灵敏度达到2⨯10-12g/s。
是大气污染和残留农药测定的有力工具。
图3-4是其结构原理图。
载气+样品图3-4火焰光度检测器结构原理图当含S、P的化合物在富氢的火焰中燃烧时，会发出自己的特征光谱，含P 化合物的最强谱带波长为526nm，S化合物为394nm。
让这些发射光谱透过干涉滤光片后，用光电倍增管接收这些特征谱线。
在燃烧的火焰中氢氧的比例为大于3：1。
当温度足够高时，氢气分解成氢原子，S、P在火焰中生成氧化物，接着发生还原反应，SO2 + 8H 4H2O +2SS2*（化学发光）（3-6）激发态S2* 发出394nm的特征光谱，反射光的强度I与化合物的S含量的关系为，I=k[S2*]=k’[S]2（3-7）由于检测器的响应R与I成正比，所以，R=k”[S]2或者logR=2log[S] +logk”（3-8）对于P化合物，logR=log[HPO] +logk”（3-9）（5）热离子检测器（TID）又称氮磷检测器，它是在FID的喷嘴和收集极间放置一个含有硅酸铷的玻璃珠，适于测定N、P化合物的检测器。