部分有机化合物在TCD上的校正因
解析各种检测器的原理、用途和作用
气相色谱仪-检测系统1.热导检测器热导检测器( Thermal coductivity detector，简称TCD )，是应用比拟多的检测器，不管对有机物还是无机气体都有响应。
热导检测器由热导池池体和热敏元件组成。
热敏元件是两根电阻值完全一样的金属丝(钨丝或白金丝)，作为两个臂接入惠斯顿电桥中，由恒定的电流加热。
如果热导池只有载气通过，载气从两个热敏元件带走的热量一样，两个热敏元件的温度变化是一样的，其电阻值变化也一样，电桥处于平衡状态。
如果样品混在载气过测量池，由于样号气和载气协热导系数不同，两边带走的热量不相等，热敏元件的温度和阻值也就不同，从而使得电桥失去平衡，记录器上就有信号产生。
这种检测器是一种通用型检测器。
被测物质与载气的热导系数相差愈大，灵敏度也就愈高。
此外，载气流量和热丝温度对灵敏度也有较大的影响。
热丝工作电流增加—倍可使灵敏度提高3—7倍，但是热丝电流过高会造成基线不稳和缩短热丝的寿命。
热导检测器构造简单、稳定性好，对有机物和无机气体都能进展分析，其缺点是灵敏度低。
2.气相色谱仪氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector，FID) 简称氢焰检测器。
它的主要部件是一个用不锈钢制成的离子室。
离子室由收集极、极化极(发射极)、气体入口及火焰喷嘴组成。
在离子室下部，氢气与载气混合后通过喷嘴，再与空气混合点火燃烧，形成氢火焰。
无样品时两极间离子很少，当有机物进入火焰时，发生离子化反响，生成许多离子。
在火焰上方收集极和极化极所形成的静电场作用下，离子流向收集极形成离子流。
离子流经放大、记录即得色谱峰。
有机物在氢火焰中离子化反响的过程如下：当氢和空气燃烧时，进入火焰的有机物发生高温裂解和氧化反响生成自由基，自由基又与氧作用产生离子。
在外加电压作用下，这些离子形成离子流，经放大后被记录下来。
所产生的离子数与单位时间进入火焰的碳原子质量有关，因此，氢焰检测器是一种质量型检测器。
FID检测器
氢火焰离子化检测器1958年Mewillan和Harley等分别研制成功氢火焰离子化检侧器（FID ），它是典型的破坏性、质量型检测器，是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源，当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰，在高温下产生化学电离，电离产生比基流高几个数量级的离子，在高压电场的定向作用下，形成离子流，微弱的离子流（10-12～10-8A）经过高阻（106～1011Ω）放大，成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号，因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。
氢火焰检测器由于结构简单、性能优异、稳定可靠、操作方便，所以经过40多年的发展，今天的FID结构仍无实质性的变化。
其主要特点是对几乎所有挥发性的有机化合物均有响应，对所有径类化合物（碳数≥3）的相对响应值几乎相等，对含杂原子的烃类有机物中的同系物（碳数≥3）的相对响应值也几乎相等。
这给化合物的定量带来很大的方便，而且具有灵敏度高（10-13～10-10g/s），基流小（10-14～10-13A），线性范围宽（106～107），死体积小（≤1µL），响应快（1ms），可以和毛细管柱直接联用，对气体流速、压力和很度变化不敏感等优点，所以成为应用最广泛的气相色谱检测器。
其主要缺点是需要三种气源及其流速控制系统，尤其是对防爆有严格的要求。
氢火焰离子化检测器的结构氢火焰离子化检测器（FID）由电离室和放大电路组成，分别如图2-9(a)，(b)所示。
FID的电离室由金属圆筒作外罩，底座中心有喷嘴;喷嘴附近有环状金属圈(极化极，又称发射极)，上端有一个金属圆简(收集极)。
两者间加90～300V的直流电压，形成电离电场加速电离的离子。
收集极捕集的离子硫经放大器的高组产生信号、放大后物送至数据采集系统；燃烧气、辅助气和色谱柱由底座引入；燃烧气及水蒸气由外罩上方小孔逸出。
氮火焰离子化检测器晌应机理FID的工作原理是以氢气在空气中燃烧为能源，载气（N2）携带被分析组分和可燃气（H2）从喷嘴进入检侧器，助然气(空气)从四周导人，被侧组分在火焰中被解离成正负离离子，在极化电压形成的电场中，正负离子向各自相反的电极移动，形成的离子流被收集极收、输出，经阻抗转化，放大器（放大107～1010倍）便获得可测量的电信号，FID离子化的机理近年才明朗化，但对烃类和非烃类其机理是不同的。
色谱考试
浙江工业大学全日制硕士研究生2014-2015学年春季学期《色谱分析理论与应用》试题一、问答题（共10题，100分）1、名词：分流、吹扫、尾吹、程序升温、梯度洗脱(10分)分流：在气化室出口分两路，试样大部分放空，极小部分进柱子。
吹扫：一般指隔垫吹扫，指用吹扫气去除隔垫上挥发的物质，防止鬼峰的出现。
尾吹：在色谱柱后增加一路载气直接进入检测器，保证检测器在高灵敏状态下工作，同时消除死体积。
程序升温：在分离过程中柱温按预定的程序随时间呈线性或非线性增加，即增加沸点组分的分离，又改善了高沸点组分的峰形和缩短分析时间。
梯度洗脱：在分离过程中使两种或两种以上不同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例，从而使流动相的强度、极性、pH值或离子强度相应地变化，达到提高分离效果，缩短分析时间的目的。
分流：在大流速的载气的吹扫下，样品与载气迅速混合，混合气通过分流口时大部分的混合气体被排出而少量的混合气体进入色谱，进行分析。
吹扫捕集：利用分流和脉冲进样进行的一种物质富集进样的方法,即在进样时利用脉冲压力将要测定的物质快速吹入色谱柱,再将多余的溶剂气体分流吹出。
隔垫吹扫：在进样器进样口的载气有一部分从隔垫旁的出口吹出,另一部分吹入衬管中，这些都是气相色谱柱中比较常见的词。
尾吹：把从柱子里成分完全吹进检测器内，尾吹是补偿气,可提高检测器灵敏度。
程序升温：色谱柱的温度按照组分沸程设臵的程序连续地随时间线性或非线性逐渐升高，使柱温与组分的沸点相互对应，以使低沸点组分和高沸点组分在色谱柱中都有适宜的保留、色谱峰分布均匀且峰形对称梯度洗脱：在同一个分析周期中，按一定程度不断改变流动相的浓度配比，称为梯度洗脱。
2、常用液相色谱的流动相种类、性质和要求。
(10分)答：流动相的种类：正相色谱的流动相通常采用烷烃加适量极性调整剂，反相色谱的流动相通常以水作基础溶剂，再加入一定量的能与水互溶的极性调整剂，如甲醇、乙腈、四氢呋喃等。
流动相的性质：低粘度、与检测器兼容性好、易于得到纯品和低毒性等特征。
色谱 烷烃 校正因子
色谱烷烃校正因子
色谱是一种分离和分析化合物的技术，而烷烃是一类碳氢化合物，是石油和天然气中的主要成分之一。
在色谱分析中，烷烃通常被用作参考物质或分析对象。
校正因子是指在色谱分析中用于校正峰面积或峰高的修正因子，通常用于准确计算化合物的浓度或相对含量。
校正因子的确定可以通过实验测定，也可以根据已知浓度的标准溶液进行计算。
从色谱的角度来看，烷烃是常用的标准物质，可以用于建立色谱分析的标准曲线，通过与待测样品的色谱峰进行比较，进而确定待测样品中烷烃的含量。
校正因子在这个过程中起到了关键作用，它可以帮助准确计算出待测样品中烷烃的浓度。
另外，从化学分析的角度来看，烷烃是一类化合物，其分子结构和性质各异，因此在色谱分析中需要根据具体的烷烃种类来确定相应的校正因子，以确保分析结果的准确性和可靠性。
此外，校正因子的确定还涉及到实验条件的稳定性和准确性，比如色谱柱的性能、进样量、流动相和检测器的稳定性等因素都会对校正因子的确定产生影响。
因此，在实际色谱分析中，需要对这
些因素进行严格控制和考虑，以确保校正因子的准确性和可靠性。
总的来说，色谱分析中的烷烃和校正因子是密切相关的，它们共同影响着色谱分析的准确性和可靠性。
通过合理选择烷烃作为标准物质，并准确确定校正因子，可以有效地提高色谱分析的准确性和可靠性，从而得到准确的分析结果。
气相色谱的定性分析方法
fm'
Ms Mi
(3)、相对响应值
相对响应值是物质 i 与标准物质 S 的响应值(灵敏度)
之比，单位相同时，与校正因子互为倒数，即
Si
1 fi
和只与试样、标准物质以及检测器类型有关，而与操
作条件和柱温、载气流速、固定液性质等无关，不受
操作条件的影响，因而具有一定的通用性，是一个能
二、气相色谱的定量分析方法
定量分析就是要确定样品中组分的准确含量。气相 色谱的定量分析与大多数的仪器分析方法一样，是一 种相对定量方法，而不是绝对定量方法。
气相色谱定量分析的依据是：在一定的条件下，被
测谱本组峰公分的式峰为i 通面：过积检A测i 成器正的比数。量因(或此浓气度相)色w谱i定与量该分组析分的色基 W i = fi Ai 析再必用式须适中测当的量的f 其 定i称峰量为面计组积算分方A的法i校和，正确将因定色子组谱。分峰由的面式校积可正换知因算，子为定f试量i ，样分
的组分的量 mi ，另一方面要准确测量出峰面积或峰高，
并要求严格控制色谱操作条件，这在实际工作中有一 定困难。因此，实际测量中通常不采用绝对校正因子， 而采用相对校正因子。
(2)、相对校正因子
相对校正因子是指组分 i 与另一标准物 S 的绝
对校正因子之比，用表示：
fi'
fi fs
mi / Ai ms / As
中组分的含量。
1、峰面积的测量
在使用积分仪和色谱工作站测量蜂高和峰面积时，仪器可根据 人为设定积分参数(半峰宽、峰高和最小峰面积等)和基线来计算 每个色谱峰的峰高和峰面积。然后直接打印出峰高和峰面积的结 果，以供定量计算使用。
当使用一般的记录仪记录色谱峰时，则需要用手工测量的方法 对色谱峰和峰面积进行测量。虽然目前已很少采用手工测量法去 测量色谱峰的峰高和峰面积。但是了解手工测量色谱峰峰高和峰 面积的方法对理解积分仪和色谱工作站的工作原理及各种积分参 数的设定是大有裨益的。所以，以下简单介绍两种常用的手工测 量法。
现代分离技术试题
填空部分：1、我们测定气相色谱仪灵敏度时，如果用102-白色担体，邻苯二甲酸二壬酯固定液，此时按两相所处的状态属于(气—液) 色谱；按固定相性质属于(填充柱) 色谱；按展示方式属于(冲洗) 色谱；按分离过程所依据的物理化学原理属于（分配）色谱。
2、液相色谱分析中常用以低压汞灯为光源，波长固定式的紫外（UV）检测器，它是以低压汞灯的最强发射线（253.8）nm做为测定波长。
3、根据分离原理的不同，液相色谱可分为（液—液）；（液—固）；（离子交换）；（凝胶）色谱法。
4、固定相分为（液体）和（固体）固定相两大类。
固体固定相可分为（吸附剂），（高分子多孔小球），（化学键合）固定相三类。
5、保留值大小反映了（组分）与（固定相）之间作用力的大小，这些作用力包括（定向力），（诱导力），（色散力），（氢键作用力）等。
6、柱温选择主要取决于样品性质。
分析永久性气体，柱温一般控制在（50℃以上）；沸点在300℃以下的物质，柱温往往控制在（150℃以下）；沸点300℃以上的物质，柱温最好能控制在（200℃以下）；高分子物质大多分析其裂解产物。
若分析多组分宽沸程样品，则可采用（程序升温）；检测器可采用（FID）。
7、在气相色谱分析中，载气钢瓶内贮存气体都有明显的标记，如氮气，瓶外漆（黑色），用黄色标写“氮”；氢气漆（深绿色），红色标写“氢”。
8、固定液按相对极性可粗分为（五）类，异三十烷是（非极性）固定液，属（0）级；β，β，—氧二丙腈是（强极性）固定液，属（5）级。
9、采用TCD检测器时，要注意先（通载气）后（加桥电流）并且（桥电流）不可过大，否则易烧损铼钨丝。
10、色谱基本参数测量与计算的关键是（控制色谱操作条件的稳定）。
11、气相色谱中，对硫、磷化合物有高选择性和高灵敏度的检测器是火焰光度检测器（FPD）和硫磷检测器（SPD）；对大多数有机化合物有很高灵敏度的是氢火焰离子化检测器（FID ）。
12、某色谱峰峰底宽为50秒，它的保留时间为50分，在此情况下，该柱子理论板数有（57600）块。
有关物质多大乘校正因子
有关物质多大乘校正因子有关物质多大乘校正因子这个话题还挺有趣的，咱先来了解下啥是校正因子吧。
校正因子在化学分析中可是个重要的概念，它就像是一个“调整系数”，用于校正测量结果，让我们得到更准确的数据。
一、校正因子的定义校正因子是指在分析化学中，用于校正测量仪器响应值与被测物质含量之间关系的一个系数。
它可以帮助我们克服仪器误差、样品处理过程中的误差以及其他因素对测量结果的影响。
比如说，我们用一种仪器测量某种物质的含量，仪器可能会因为自身的精度问题或者样品的复杂性而给出不准确的结果，这时候校正因子就派上用场啦，它可以对这些不准确的结果进行调整，使我们得到更接近真实值的含量数据。
二、校正因子的计算方法1. 绝对校正因子绝对校正因子是指被测物质的量与仪器响应值之间的比例系数。
它的计算公式为：绝对校正因子 = 被测物质的量 / 仪器响应值。
例如，如果我们测量一种物质的含量，我们知道该物质的实际量是10毫克，仪器的响应值是20（这里的响应值是一个相对的数值，具体取决于仪器的类型和测量方法），那么该物质的绝对校正因子就是10 / 20 = 0.5毫克/单位响应值。
2. 相对校正因子相对校正因子是指被测物质与标准物质的绝对校正因子之比。
它的计算公式为：相对校正因子 = 被测物质的绝对校正因子 / 标准物质的绝对校正因子。
相对校正因子在实际应用中更为常用，因为它可以消除仪器和测量方法对校正因子的影响，使不同实验室之间的测量结果更具有可比性。
例如，我们以一种标准物质为参照，该标准物质的绝对校正因子为1毫克/单位响应值，我们要测量的被测物质的绝对校正因子为0.5毫克/单位响应值，那么被测物质的相对校正因子就是0.5 / 1 = 0.5。
三、校正因子的应用1. 在色谱分析中的应用色谱分析是一种常用的化学分析方法，它可以用于分离和测定混合物中的各种成分。
在校正因子的应用方面，色谱分析中主要是利用相对校正因子来定量分析混合物中的成分。
色谱分析计算方法校正
气相色谱分析计算方法一、什么是气相色谱？它是怎样分离分析样品的？气相色谱法是基于色谱柱能分离样品中各组分，检测器能连续响应，能同时对各组分进行定性定量的一种分离分析方法，所以气相色谱法具有分离效率高、灵敏度高、分析速度快、应用范围广等优点。
色谱分析法实质上是一种物理化学分离方法，色谱分离的基本原理是试样组分通过色谱柱时与填料之间发生相互作用，这种相互作用大小的差异使各组分互相分离而按先后次序从色谱柱后流出。
二、色谱分析计算的三个基本条件1、定性：为什么要定性，怎样定性？定性分析的目的是确定试样的组成，即确定每个色谱峰各代表何种组分。
简单说来就是身份确认。
在一定实验条件下，组分的保留值时间具有特征性，是气相色谱定性的参数。
保留时间（R t ）：它是只从进样到色谱柱后出现待测组分信号极大值所需要的时间。
保留时间定性是相对的，不是绝对的，有时候要使用联合技术才能更好的定性，比如GC-MS，GC-NMR等定性是定量的基础，是前提条件；定量是定性的表现形式。
2、检测检测器：是将流出色谱柱的被测组分的浓度转变为电信号的装置。
（1）热导检测器(TCD) ：利用被测组分和载气的导热系数不同而响应的浓度型检测器，有的亦称为热导池（适用于无机气体和有机气体如：N2、O2）。
优点：1）通用型，应用广泛2）结构简单3）稳定性好4）线性范围宽5）不破坏组分，可重新收集制备缺点：与其他检测器比灵敏度稍低（因大多数组分与载气热导率差别不大）（2）氢火焰离子化检测器（FID质量型）：（适用于有机化合物，特别是碳氢化合物如：C2H2、VCM ：C2H3Cl）。
优点：专属型检测器（只能测含C有机物），灵敏度高（> TCD），响应快，线性范围宽。
缺点：燃烧会破坏离子原形，无法回收，（制备纯物质，不采用），对在氢火焰中不电离的无机化合物，如H2O, NH3, CO2, SO2等不能检测。
（3）电子捕获检测器（ECD）电子捕获检测器（ECD）也是一种离子化检测器，它可以与氢火焰共用一个放大器。
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1.00
甲基乙炔
0.58
1.13
1.72
0.88
顺-1，3-二甲基环戊烷
1.25
1.00
0.80
1.00
双环戊二烯
0.76
0.78
1.32
1.28
顺-1，反-2，顺-4-三甲基环戊烷
1.36
0.95
0.74
1.05
4-乙烯基环己烯
1.30
0.94
0.77
1.07
顺-1，顺-2，反-4-三甲基环戊烷
0.86
0.69
1.16
环戊二烯
0.68
0.81
1.47
1.23
叔丁醇
0.96
1.02
1.04
0.98
2-甲基-1，3-丁二烯
0.92
1.06
1.09
0.94
顺-1，2-二甲基环戊烷
1.25
1.00
0.80
1.00
1-甲基环己烯
1.15
0.93
0.87
1.07
反-1，3-二甲基环戊烷
1.25
1.00
1.08
0.91
0.93
1.10
乙酸乙酯
1.11
0.99
0.90
1.01
2-氯-2-甲基丙烷
1.04
0.88
0.96
1.14
1-氯戊烷
1.23
0.91
0.81
1.10
1,1-二氯乙烷
1.03
0.81
0.97
1.23
1-氯己烷
1.34
0.87
0.75
1.14
1,2-二氯丙烷
1.12
0.77
0.89
1.30
0.92
1.01
2-氯丁烷
1.09
0.91
0.92
1.10
环己醇
1.12
0.88
0.89
1.14
1-氯-2-甲基丙烷
1.08
0.91
0.93
1.10
乙酸乙酯
1.11
0.99
0.90
1.01
2-氯-2-甲基丙烷
1.04
0.88
0.96
1.14
甲醇
0.55
1.34
1.82
0.75
吡咯
0.86
1.00
1.16
1.15
1.54
0.87
正庚醇
1.28
0.86
0.78
1.16
2-乙氧基乙醇
1.07
0.93
0.93
1.08
癸醇-5
1.84
0.91
0.54
1.10
1-氟己烷
1.24
0.93
0.81
1.08
十二烷-2-醇
1.98
0.84
0.51
1.19
1-氯丁烷
1.11
0.94
0.90
1.06
环戊醇
1.09
0.99
0.96
1.04
1.04
0.96
对三联苯
2.24
0.76
0.45
1.32
2，4，4-三甲基-1-戊烯
1.58
1.10
0.63
0.91
三苯甲烷
2.32
0.74
0.43
1.35
丙二烯
0.53
1.03
1.89
0.97
萘
1.39
0.84
0.72
1.19
1，3-丁二烯
0.80
1.16
1.25
0.86
四氢萘
1.45
0.93
0.79
1.08
1-甲基四氢萘
1.58
0.84
0.63
1.19
异丙苯
1.42
0.92
0.70
1.09
1-乙基四氢萘
1.70
0.83
0.59
1.20
正丙苯
1.45
0.95
0.69
1.05
反十氢化萘
1.50
0.85
0.67
1.18
1，2，4-三甲苯
1.50
0.98
0.67
1.02
顺十氢化萘
1.51
1.08
0.48
0.93
2.08
环己酮
1.25
0.99
0.80
1.01
1,12-十二醇
1.10
0.49
0.91
2.04
2-壬酮
1.61
0.93
0.62
1.07
正丁胺
1.14
1.22
0.88
0.82
甲基异丁基酮
1.18
0.91
0.85
1.10
正戊胺
1.52
1.37
0.66
0.73
甲基异戊基酮
1.38
0.94
0.86
0.66
1.16
1，2，3-三甲苯
1.49
0.97
7
1.03
环戊烷
0.97
1.09
1.03
0.92
对-乙基甲苯
1.50
0.98
0.67
1.02
甲基环戊烷
1.15
1.07
0.87
0.93
1，3，5-三甲苯
1.49
0.97
0.67
1.03
1，1-二甲基环戊烷
1.24
0.99
0.81
1.01
1.35
1.05
0.74
0.95
异戊烷
1.02
1.10
0.98
0.91
3，5-二甲基戊烷
1.33
1.04
0.75
0.96
丙烯
0.65
1.20
1.54
0.83
2，2，3-三甲基丁烷
1.29
1.01
0.78
.99
异丁烯
0.82
1.14
1.22
0.88
2-甲基己烷
1.36
1.06
0.74
0.94
3-甲基己烷
1.01
1.04
0.99
0.96
丙腈
0.84
1.20
1.19
0.83
3-甲基-1-戊醇
1.07
0.98
0.93
1.02
正丁腈
1.05
1.19
0.95
0.84
2-戊醇
1.10
0.98
0.91
1.02
苯胺
1.14
0.95
0.88
1.05
3-戊醇
1.09
0.96
0.92
1.04
喹啉
1.94
1.16
0.52
0.92
1.06
正己胺
1.04
0.80
0.96
1.25
甲醇
0.55
1.34
1.82
0.75
吡咯
0.86
1.00
1.16
1.00
乙醇
0.72
1.22
1.39
0.82
二氢吡咯
0.83
0.94
1.20
1.06
丙醇
0.83
1.09
1.20
0.92
四氢吡咯
0.91
1.00
1.09
1.00
异丙醇
0.85
1.10
0.81
0.85
1.23
乙基正丁基醚
1.30
0.99
0.77
1.01
甲基正戊基酮
1.38
0.91
0.75
1.10
2,5-己二醇
1.27
0.84
0.79
1.19
甲基正己基酮
1.47
0.90
0.68
1.11
1,6-己二醇
1.21
0.80
0.83
1.25
环戊酮
1.06
0.99
0.94
1.01
1,10-癸二醇
附录四部分有机化合物在TCD上的校正因子
载气：H2基准物：苯
化合物
SM
Sm
fM
fm
化合物
SM
Sm
fM
fm
甲烷
0.357
1.73
2.80
0.58
1-丁烯
0.81
1.13
1.23
0.88
乙烷
0.512
1.33
1.96
0.75
反-2-丁烯
0.85
1.19
1.18
0.84
丙烷
0.645
1.16
1.55
0.86
1.12
0.70
0.89
新戊烷
0.99
1.08
1.01
0.93
辛烷
1.60
1.09
0.63
0.92
2，2-二甲基丁烷
1.16
1.05
0.86
0.95
壬烷
1.77
1.08
0.57
0.93
2，3-二甲基丁烷
1.16
1.05
0.86
0.95
癸烷
1.99
1.09
0.50
0.92
2-甲基戊烷
1.20
1.09
0.83