气相色谱法讲解

（一）结构流程

（二）组成

1 载气系统：获得纯净、流速稳定的载气

2 进样系统：包括进样器和气化室

3 分离系统：色谱柱，是色谱仪的核心部件，其作用是分离样品。

4 检测和放大记录系统

5 温控系统：用于设定、控制、测量色谱柱炉、气化室和检测器三处的温度。

（三） 检测器

1 对检测器的总要求

稳定性好、噪声低；灵敏度高线性范围宽；死体积小、响应快；检出限低

2 检测器性能评价指标

（1）噪声

在没有样品进入检测器时，基线在短期内发生起伏的信号称为噪声N。

噪声是因仪器本身及其他操作条件所引起，如载气、温度、电压等的波动。

（2）响应时间

响应时间指进入检测器的某一组分的输出信号达到其真值的63％所需的时间。

检测器的死体积小，电路系统的滞后现象小，响应速度就快。一般都小于1s。

（3）线性范围

 指利用一种方法取得精密度、准确度均符合要求的试验结果，而且成线性的待测物浓度的变化范围，其#@*量与#@*小量之间的间隔，线性范围的确定可用作图法或计算回归方程来研究建立。

（4）灵敏度S

在一定范围内，信号 R 与进入检测器的样品量呈线性关系，灵敏度 S 就是响应信号对进样量的变化率。

即：单位量的物质通过检测器时，产生的响应信号的大小。

标准曲线中线性部分的斜率，斜率越大，灵敏度越高。

（5）检出限D

 检测器恰能产生三倍于噪声信号时的单位时间内引入检测器的样品量（质量型）或单位体积载气中样品的含量（浓度型）。

检出限与灵敏度成反比，与噪声成正比，是衡量仪器(主要是检测器)性能好坏的综合指标。

（6）#@*小检测量

指产生三倍噪声信号时，色谱仪所需的进样量。

3 常用检测器

（1）热导池检测器（TCD）

◇检测原理

◇影响热导池检测器灵敏度的因素

桥路电流——提高桥路电流可以提高灵敏度，但桥路电流太大，会使噪音加大，基线不稳。

载气——载气与样品气导热系数差别越大，灵敏度越高。导热系数 H2>He>N2，为了提高灵敏度，常采用H2作为载气。

热敏元件的电阻值及电阻温度系数——选择阻值大、温度系数高的热敏元件。

池体温度——降低池体温度，使池体与热敏元件的温差变大，可提高检测器的灵敏度。

◇特点

TCD结构简单、性能稳定、线性范围宽；

适用于无机、有机物分析。

（2）氢火焰离子化检测器（FID ）

◇检测原理

◇影响热导池检测器灵敏度的因素

离子室的结构

气体（载气、氢气和空气）流量和配比的选择

使用温度（ > 80 °C）

◇特点

结构简单，操作简便

灵敏度高，比热导池高约103倍

检出限低，可达10-12 g·s-1

死体积小，响应快

线性范围宽

缺点：只适用于含碳的有机化合物，不能检测#@*气体、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氢等物质。

（3）电子捕获检测器（ECD ）

◇检测原理

在电场作用下，电子向正极定向移动，形成恒定基流。

形成的样品负离子与载气正离子复合成中性化合物，使基流降低而产生负信号——倒峰。

◇影响灵敏度的因素

 基流大小

 载气——高纯氮气

 检测器温度 > 柱温

 试样溶剂——高纯度、不含电负性杂质

◇特点

高选择性检测器，含有卤素、磷、硫、氧等电负性元素的化合物有很高的灵敏度，检测下限10-14 g /mL，是分析痕量电负性有机物#@*有效的检测器。

（4）火焰光度检测器（FPD ）

◇检测原理

含硫和磷的化合物在富氢火焰中燃烧时，生成的化学发光物质发出特征波长的光，记录这些特征光谱，就能检测硫和磷。

◇影响灵敏度的操作因素

 富氢火焰

 点火前禁止开启高压电源

 检测器温度 < 100℃ 时不要点火

◇特点

对含磷、硫有机化合物具有较高选择性和灵敏度。

特别适用于大气中痕量硫化物，农副产品、水中痕量有机磷和硫农药残留量的测定。

（5）氮磷检测器（NPD）

氮磷检测器（NPD），又称热离子检测器（TID），是一种质量检测器。

特点：

使用寿命长

灵敏度极高

对N、P化合物有较高的响应

二.气相色谱固定相

（一）气固色谱固定相

1 常用的固体吸附剂

强极性的硅胶；

弱极性的氧化铝；

非极性的活性炭；

特殊作用的分子筛。

2 人工合成的固定相

作为有机固定相的高分子多孔微球是一类人工合成的多孔共聚物。它既是载体又起固定液作用，可在活化后直接用于分离，也可作为载体在其表面涂渍固定液后再用。

（二）气液色谱固定相

气液色谱固定相是在多孔性的固体小颗粒（担体或载体）表面涂渍上一薄层固定液。

与样品发生作用的是固定液而不是载体。

1 载体

（1）主要类型

（2）载体的表面处理

硅藻土载体使用前要进行化学处理，以改进孔隙结构，屏蔽活性中心。

处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等。 

2 固定液

（1）要求

（2）类型

气液色谱可选择的固定液有数百种，它们具有不同的组成、性质、用途。可按固定液的极性和化学类型分类。

（3）固定液的选择

“相似相溶原理”，选择与试样性质（极性）相近的固定相。

哈哈

三

白

1

毛细管柱

气相色谱法

用毛细管柱作为气相色谱柱的一种高效、快速、高灵敏度的分离分析方法，1957年由Golay首先提出来的。

哈哈

四

白

1

气相色谱法

操作条件的选择

（一）载气及其流速的选择

（二）柱温的选择

（三）柱长和内径的选择

（四）载体粒度的选择

（五）进样时间和进样量的选择

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