島津氣相色譜儀基礎(chǔ)知識(shí),島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司分析中心,第一部分,氣相色譜儀基本構(gòu)成,3,載氣控制：手動(dòng)、數(shù)字進(jìn)樣口：分流/不分流進(jìn)樣口、填充柱進(jìn)樣口、程序升溫進(jìn)樣口色譜柱：填充柱、毛細(xì)柱檢測(cè)器：FID、TCD、ECD、FPD、FTD數(shù)據(jù)處理：GCsolution、Labsolution,鋼瓶He,N2,載氣控制,數(shù)據(jù)處理,氣相色譜構(gòu)成示意圖,4,氣相色譜基本流路圖,隔墊吹掃出口,分流出口,載氣,玻璃襯管,F2,F1,空氣400-600mL/min,氫氣40-60mL/min,石英棉,FID檢測(cè)器,分流/不分流進(jìn)樣口,毛細(xì)柱,尾吹氣約35mL/min,5,溫度壓力（流量）溫度、壓力（流量）的時(shí)間程序,氣相色譜基本控制參數(shù),6,保證載氣純度在99.999%以上加裝載氣凈化裝置10%的鋼瓶氣保有量,保證載氣純度的措施,第二部分,進(jìn)樣口部分,8,分流/不分流進(jìn)樣填充柱進(jìn)樣冷柱頭進(jìn)樣程序升溫進(jìn)樣,分流/不分流進(jìn)樣是GC最為常用的進(jìn)樣方式,GC進(jìn)樣方式,分流/不分流進(jìn)樣口結(jié)構(gòu),進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣（Split）不分流進(jìn)樣（Splitless）,導(dǎo)針器,載氣,O型圈,石墨墊圈,螺母,玻璃襯管,色譜柱,隔墊,隔墊吹掃,分流出口,什么是分流進(jìn)樣?,46mL/min,分流比分流流量和色譜柱流量之比當(dāng)柱流量為1mL/min、分流流量為46mL/min-分流比46:1,載氣,為什么要分流進(jìn)樣?(),防止色譜柱過(guò)載,12,減小色譜峰展寬,為什么要分流進(jìn)樣?(),0.25mmI.D.x30m,df=0.25m,1mL/min,4mL/min,1mL/min,載氣,分流,3mL/min,隔墊吹掃,e.gSPL-2010(Split),25mm,石英棉,5-10mm(10mg),34mm,分流進(jìn)樣注意點(diǎn)_石英棉的裝填,避免分流歧視，提高重現(xiàn)性,14,不適合微量組分的分析（g/mL以下）未知樣品分析時(shí)，初始分流比采用50:1或者100:1使用分流襯管正確裝填石英棉定期更換分流出口的捕集阱,分流進(jìn)樣操作要點(diǎn),什么是不分流進(jìn)樣？（）,0.25mmI.D.x30m,df=0.25m,1mL/min,50mL/min,47mL/min,載氣,46mL/min,分流,初始柱溫：溶劑沸點(diǎn)-10,待機(jī)狀態(tài)和進(jìn)樣后1min內(nèi),3mL/min,（進(jìn)樣時(shí)間設(shè)為1min時(shí)）,隔墊吹掃,0.25mmI.D.x30m,df=0.25m,1mL/min,進(jìn)樣時(shí)的4mL/min,1mL/min,CarrierGas,P,0mL/min,分流,50mL/min,47mL/min,46mL/min,什么是不分流進(jìn)樣？（）,進(jìn)樣1min后打開分流流路,3mL/min,隔墊吹掃,分流流路1min后打開電磁閥的作用,進(jìn)樣后1min打開電磁閥,未打開電磁閥,進(jìn)樣時(shí)間內(nèi)色譜峰展寬的影響,如何減小色譜峰展寬：1）溶劑聚焦效應(yīng)2）高壓進(jìn)樣,分流,隔墊吹掃,溶劑聚焦效應(yīng),初始柱溫：溶劑沸點(diǎn)-10,溶劑在柱頭重新冷凝,20,0.25mmI.D.x30m,df=0.25m,1mL/min,9mL/min,載氣,分流,初始柱溫：溶劑沸點(diǎn)-10,6mL/min,0mL/min,3mL/min,隔墊吹掃,高壓進(jìn)樣,待機(jī)狀態(tài)和進(jìn)樣后1min內(nèi),（高壓時(shí)間設(shè)為1min時(shí)）,1mL/min,6mL/min,100Kpa,250Kpa,進(jìn)樣1min后，柱壓回到100Kpa，柱流量恢復(fù)為1mL/min,主要用于分析微量組分（數(shù)十g/mL或更低）使用不分流襯管或去活性不分流襯管襯管中可裝填少量石英棉以提高重現(xiàn)性如樣品有強(qiáng)吸附性，最好不加石英棉必須使用程序升溫方式，初始溫度低于溶劑沸點(diǎn)1020建議使用高壓進(jìn)樣方式不適合氣體樣品和低沸點(diǎn)溶劑類樣品的分析不適合分析在溶劑峰之前出峰的組分,不分流進(jìn)樣操作要點(diǎn),22,填充柱進(jìn)樣口,寬口徑進(jìn)樣口,GC進(jìn)樣方式,23,冷柱頭進(jìn)樣口,程序升溫進(jìn)樣口,GC進(jìn)樣方式,第三部分,色譜柱,25,毛細(xì)柱柱材：熔融石英、不銹鋼內(nèi)徑：0.1mm-0.53mm長(zhǎng)度：10-100m固定相種類：OV-1，PEG-20M，OV-17等固定相膜厚：0.1-5m,填充柱,柱材：不銹鋼、玻璃內(nèi)徑：2.6-3mm長(zhǎng)度：0.5-6m填料：擔(dān)體和固定液的種類固定液的濃度1-30%擔(dān)體有硅藻土、玻璃、石英、塑料擔(dān)體(TPA)等,色譜柱類型,26,固體：活性炭、氧化鋁、硅膠、分子篩等，用于無(wú)機(jī)氣體及低碳烴的分析應(yīng)用比例約占10%聚甲基液體：硅氧烷、聚乙二醇、聚脂等，用于液體樣品及高沸點(diǎn)化合物分析應(yīng)用比例占90%以上,氣相色譜的固定相,27,熔融石英合成高純石英外表面涂覆聚酰亞胺內(nèi)表面經(jīng)化學(xué)處理不銹鋼用于高溫分析最不易斷裂內(nèi)表面經(jīng)特殊處理,毛細(xì)管柱管材,28,大多數(shù)固定相為聚合物毛細(xì)管柱:聚甲基硅氧烷（Polysiloxanes,silicones）聚乙二醇（Polyethyleneglycols,PEG）,毛細(xì)管柱固定相,29,siloxane,backbone,固定相聚甲基硅氧烷,30,苯基基團(tuán)鍵入硅氧烷聚合物主鏈,溫度穩(wěn)定性更好,固定相“ms”或低流失柱,31,“WAX”or“FFAP”類固定液e.g.Rtx-WAX，Stabilwax-DA，DB-FFAP溫度穩(wěn)定性比聚硅氧烷類差，最高使用溫度低于聚硅氧烷類固定液,固定相聚乙二醇,32,常用商品化毛細(xì)柱對(duì)照表,33,色譜柱固定相典型應(yīng)用,34,柱內(nèi)徑流量(推薦)0.25mm12mL/min0.32mm24mL/min0.53mm58mL/min,毛細(xì)管柱流量設(shè)定,35,為什么必須進(jìn)行色譜柱老化？新色譜柱含有溶劑和高沸點(diǎn)物質(zhì)，所以基線不穩(wěn)，出現(xiàn)鬼峰和噪聲；舊柱長(zhǎng)時(shí)間未用，也存在同樣問(wèn)題。一般采用升溫老化，即從室溫程序升溫到最高溫度，并在高溫段保持?jǐn)?shù)小時(shí)。新柱老化時(shí)，不要連接檢測(cè)器。每天都要進(jìn)行老化嗎？視儀器基線情況，確定是否需要老化及老化時(shí)間。,色譜柱的老化,第四部分,檢測(cè)器,37,常用檢測(cè)器,38,FID檢測(cè)器,39,FID檢測(cè)器進(jìn)樣過(guò)程,40,氫氣、空氣的比例1:10。檢測(cè)器溫度設(shè)置高于色譜柱實(shí)際工作的溫度，建議使用溫度250。在未接上色譜柱時(shí)，不要打開氫氣閥門。必須在溫度升高后再點(diǎn)火，關(guān)閉時(shí)，應(yīng)先熄火再降溫。因故障導(dǎo)致火焰熄滅，應(yīng)盡量關(guān)閉氫氣閥門，排除了故障重新點(diǎn)火時(shí)，再打開氫氣閥門。,FID檢測(cè)器使用事項(xiàng),41,ECD檢測(cè)器,42,ECD檢測(cè)器進(jìn)樣過(guò)程,43,氣路要安裝氣體過(guò)濾器和氧氣捕集器。ECD使用溫度為250350，否則檢測(cè)器很難平衡，建議使用溫度為300。ECD升溫前通載氣約10min，先升檢測(cè)器溫度再升進(jìn)樣口、柱溫。ECD電流最大為2nA，通常為0.51nA。,ECD檢測(cè)器使用事項(xiàng),44,FPD檢測(cè)器,45,FPD檢測(cè)器進(jìn)樣過(guò)程,46,建議FPD使用溫度250。FPD的氫氣、空氣流量與FID不同。必須在溫度升高后再點(diǎn)火，關(guān)閉時(shí)，應(yīng)先熄火再降溫。濾光片表面應(yīng)清潔無(wú)污物，勿用手觸摸其表面。,FPD檢測(cè)器使用事項(xiàng),第六部分,數(shù)據(jù)分析,48,保留時(shí)間允許誤差：時(shí)間窗(%)：相對(duì)允差一般設(shè)為5%時(shí)間帶：絕對(duì)允差一般設(shè)為0.050.25min,絕對(duì)保留時(shí)間、相對(duì)保留時(shí)間,定性參數(shù),49,面積歸一法校準(zhǔn)面積歸一法外標(biāo)法內(nèi)標(biāo)法,定量方法,50,1、面積歸一法各組分濃度以面積百分比表示，該結(jié)果可以確認(rèn)大概的濃度，但有誤差。2、校準(zhǔn)面積歸一法用質(zhì)量響應(yīng)因子對(duì)峰面積進(jìn)行修正，用該法測(cè)定的濃度比前者準(zhǔn)確，但前提是樣品中所有組分都出峰，否則也有誤差存在。這兩種方法應(yīng)用的必須條件是：1）樣品中所有組分都出峰。2）所有峰面積計(jì)算必須準(zhǔn)確。,定量方法（一）,51,未知樣,組分A,峰面積,1000,2000,500,1000,總面積:4500,+,+,=,+,不需標(biāo)樣組分的靈敏度相近得到大致濃度(不能用于精確定量),面積歸一法,52,標(biāo)樣(等量組分混合),峰面積,1000,1500,1000,500,+,+,+,組分A的濃度為,未知樣,組分A,峰面積,1000,2000,500,1000,校正后的總面積:2417,+,+,=,+,相對(duì)靈敏度,2,3,2,1,:,:,:,相對(duì)靈敏度,2,3,2,1,需要所有組分的標(biāo)樣,校準(zhǔn)面積歸一法,53,3、外標(biāo)法該法是應(yīng)用最廣泛的方法之一，其誤差來(lái)源主要是進(jìn)樣誤差，因此，分析前一定要做面積重復(fù)性（即進(jìn)樣重復(fù)性）實(shí)驗(yàn)。4、內(nèi)標(biāo)法在樣品中添加內(nèi)標(biāo)物，通過(guò)組分與內(nèi)標(biāo)峰的面積比，對(duì)組分進(jìn)行定量。該方法減小了進(jìn)樣誤差對(duì)定量結(jié)果的影響。,定量方法（二）,54,100,濃度(ppm),1000,峰面積,700,70,組分A的濃度為70ppm,需要標(biāo)樣目標(biāo)組分被檢測(cè)到，就可定量進(jìn)樣量的誤差直接影響定量結(jié)果,外標(biāo)法,55,未知樣+IS:100ppm1uL,組分A,1,濃度比,1.2,面積比,0.7,0.58,標(biāo)樣1uL組分A:100ppm內(nèi)標(biāo):100ppm,組分A,峰面積,1200,1000,面積比,1.2,內(nèi)標(biāo)：IS,內(nèi)標(biāo)：IS,峰面積,700,1000,面積比,0.7,組分A的濃度為：未知樣中的內(nèi)標(biāo)濃度:100ppmX濃度比:0.58=58ppm,需要標(biāo)樣和內(nèi)標(biāo)物。目標(biāo)組分和內(nèi)標(biāo)物被檢測(cè)到，就可定量?？蓽p小進(jìn)樣量的誤差對(duì)結(jié)果的影響。-定量結(jié)果最為準(zhǔn)確內(nèi)標(biāo)物必須準(zhǔn)確添加入所有未知樣品中。,內(nèi)標(biāo)法,島津氣相色譜儀日常維護(hù),島津企業(yè)管理（中國(guó)）有限公司分析中心,FID,進(jìn)樣口,色譜柱,微量進(jìn)樣針,捕集阱,分子篩過(guò)濾器,四、色譜柱,五、檢測(cè)器,捕集阱,維護(hù)主要包括哪些內(nèi)容？,確認(rèn)針桿的靈活性，針桿拉到滿刻度，將針桿推回，如很緊或時(shí)緊時(shí)松時(shí)，需清洗針桿。拔出針桿，用干凈濾紙沾丙酮擦拭針桿。將進(jìn)樣針針頭浸入丙酮內(nèi)，然后來(lái)回拉動(dòng)針桿，直到針桿可以靈活順暢移動(dòng)，如有細(xì)小顆粒洗出，請(qǐng)更換丙酮后再次清洗。,一、自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)-微量進(jìn)樣針的維護(hù),重現(xiàn)性差的原因及對(duì)策,使用后用溶劑清洗干凈推桿應(yīng)該很順暢樣品應(yīng)該連續(xù)、垂直地從進(jìn)樣針頭噴出,微量進(jìn)樣針的維護(hù),打開自動(dòng)進(jìn)樣器AOC-20i的前門。,按STOP鍵，推桿推動(dòng)器將會(huì)停止工作。,擰松固定推桿的螺母。,微量進(jìn)樣針的更換,拉動(dòng)推桿傳動(dòng)帶，使推桿固定部分向上移動(dòng)。,取下推桿固定器。,分開進(jìn)樣針固定鉤與進(jìn)樣針。,微量進(jìn)樣針的更換,取下進(jìn)樣針。,安裝進(jìn)樣針固定器。,將進(jìn)樣針安裝在注射器驅(qū)動(dòng)裝置上。,微量進(jìn)樣針的更換,用固定鉤將進(jìn)樣針固定。,在推桿上安裝推桿固定器。向下拉出推桿固定部分，使推桿頂部固定器插入上方孔中。,按RESET鍵復(fù)位。,微量進(jìn)樣針的更換,向下輕輕地按推桿固定器。在確定推桿尖端在零點(diǎn)后，用螺母緊固注射推桿。,關(guān)上自動(dòng)進(jìn)樣器AOC-20i的前門。,微量進(jìn)樣針的更換,GC,氣體過(guò)濾器,干燥器,空壓機(jī)（助燃用）,載氣管路,尾吹氣管路,N(He)鋼瓶(載氣、尾吹氣用),氫氣鋼瓶（燃燒用）,氣體過(guò)濾器,FID、FPD、FTD檢測(cè)器用,FID、FPD檢測(cè)器,FTD檢測(cè)器,空氣鋼瓶,GC外圍的組成,使用高純度氣體一般性分析：99.995以上高靈敏度分析：99.999以上高靈敏度分析：載氣、尾吹氣、空氣，需經(jīng)氣體過(guò)濾器過(guò)濾后使用。,氣體純度的選擇,GC-2010Plus使用壓力范圍300980kPa，供氣壓力主要取決于分析需要的壓力及流量。FID、FPD、FTD用H2300500kPaFID、FPD、FTD用Air300500kPa,載氣一般要求壓力500600kPa,氣體壓力的調(diào)整,1、進(jìn)樣口檢查內(nèi)容進(jìn)樣隔墊/襯管/石英棉/O形圈/石墨壓環(huán)2、進(jìn)樣口部件的維護(hù)與更換3、進(jìn)樣口常用耗材,二、進(jìn)樣口,檢查的內(nèi)容：進(jìn)樣隔墊玻璃襯管石英棉氟橡膠O形圈或石墨O形圈,進(jìn)樣口檢查內(nèi)容,白色：標(biāo)準(zhǔn)部品硅橡膠隔墊201-35584(20個(gè)/包)藍(lán)色：長(zhǎng)壽隔墊（LL）低流失長(zhǎng)壽隔墊221-48972-91(20個(gè)/包)紅色：高溫隔墊（HT）高溫時(shí)比LL型流失更少221-48398-91(20個(gè)/包）綠色：低流失隔墊（LB-2）增塑劑少，質(zhì)地較硬221-35507-01,進(jìn)樣隔墊的類型,進(jìn)樣100次后應(yīng)更換進(jìn)樣隔墊。（載氣漏氣造成保留時(shí)間及面積的重現(xiàn)性變差）更換進(jìn)樣隔墊后，將進(jìn)樣隔墊螺母擰到底后，回?cái)Q1/41/2圈。進(jìn)樣隔墊污染導(dǎo)致出現(xiàn)鬼峰。不同種類的進(jìn)樣隔墊引起的鬼峰，大小、數(shù)量、出峰時(shí)間也是不一樣的。,進(jìn)樣口部件的維護(hù)與更換-進(jìn)樣隔墊,擰緊后，回?cái)Q半圈,進(jìn)樣隔墊的更換,襯管、石英棉在干凈的環(huán)境下保存，避免污染。襯管上可能有石英棉殘?jiān)驑悠返奈廴?，使用前用溶劑清洗干凈。石英棉的量、位置?duì)重現(xiàn)性、靈敏度有很大的影響。,進(jìn)樣口部件的維護(hù)與更換-玻璃襯管,玻璃襯管的更換,石英棉,棒,玻璃襯管,蘸有溶劑的紗布,2.取出石英棉后，用包裹紗布的細(xì)棒蘸溶劑（丙酮等）清洗襯管內(nèi)壁。,1.用細(xì)棒將石英棉頂出。,玻璃襯管的清洗,將玻璃襯管污染部分浸于溶劑（丙酮等）中放置數(shù)小時(shí)或用超聲波進(jìn)行清洗。如上述方法無(wú)法清洗干凈，可將玻璃襯管浸泡于1N硝酸溶液中78小時(shí)。,玻璃襯管的清洗,裝填石英棉,現(xiàn)象：部分農(nóng)藥的峰重現(xiàn)性差、偏差大，吸附、分解、峰變小。原因：進(jìn)樣口內(nèi)的玻璃襯管或石英棉活性過(guò)高，產(chǎn)生吸附、分解。DMCS（二甲基氯硅烷化）處理(1)玻璃襯管、石英棉用丙酮等有機(jī)溶劑清洗，晾干后在5%DMCS正己烷溶液中浸泡12小時(shí)。(2)取出浸泡一夜的玻璃襯管、石英棉，立即用甲醇清洗2、3次，然后再在甲醇中浸泡一小時(shí)左右。(3)從甲醇中取出，晾干后，放在干燥條件下保存。,玻璃襯管的去活,石墨壓環(huán)被擠壓后，壓環(huán)中間的間隙消失了需及時(shí)更換防止載氣漏氣,石墨壓環(huán)的老化:將石墨壓環(huán)放入氣體噴燈的藍(lán)色火焰中，燒成赤熱1-2秒鐘。注：氣體噴燈使用時(shí)，注意防止燒傷。,石墨壓環(huán)的確認(rèn),石墨壓環(huán)有2種尺寸：毛細(xì)柱內(nèi)徑0.32mm以下用：P/N221-32126-05毛細(xì)柱內(nèi)徑0.53mm用：P/N221-32126-08,石墨壓環(huán),石墨壓環(huán),石墨壓環(huán)老化與未老化的實(shí)例比較,先確認(rèn)進(jìn)樣隔墊及玻璃襯管無(wú)污染，再對(duì)進(jìn)樣口的其他部分進(jìn)行整體老化。,進(jìn)樣口,升高進(jìn)樣口溫度,方法：將進(jìn)樣口的溫度升高，超過(guò)通常分析時(shí)的溫度，另柱溫設(shè)定值超過(guò)平時(shí)分析條件使用的最高溫度2030以上。此時(shí)色譜柱的出口放空。,進(jìn)樣口的處理,色譜柱出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的表現(xiàn):,基線漂移變大基線噪音變大峰形異常（峰分叉等）分離度變差,三、色譜柱,柱溫箱溫度逐漸上升到色譜柱的最高使用溫度以下20左右或高于正常使用溫度，高沸點(diǎn)成分被汽化后釋放。（這個(gè)過(guò)程大約需要12小時(shí)，色譜柱可接在檢測(cè)器上觀察基線變化。）注意：1.新柱老化時(shí)，不要連接檢測(cè)器。2.監(jiān)測(cè)時(shí)最好使用FID檢測(cè)器。3.檢測(cè)器的溫度必須高于柱的使用溫度。4.色譜柱污染很嚴(yán)重時(shí)，切掉進(jìn)樣口側(cè)色譜柱3050cm左右，老化時(shí)檢測(cè)器一側(cè)色譜柱放空，并將檢測(cè)器堵上。,色譜柱的老化,使用專用毛細(xì)柱割刀,色譜柱的切割,色譜柱的使用溫度要比柱的最高使用溫度低。（可延長(zhǎng)柱的使用壽命，降低檢測(cè)器的基線噪音。）除去載氣中的氧（特別是使用極性柱時(shí)）。使用高純度的氣體（99.999以上）。氣瓶更換時(shí)特別注意不要混入空氣。在GC進(jìn)氣口前加裝氧氣捕集管。不讓難揮發(fā)的成分進(jìn)入色譜柱內(nèi)。充分做好樣品的前處理。使用襯管和石英棉。在色