1、氣相色譜法,掌握氣相色譜法的基本原理、儀器的基本結(jié)構(gòu)、分析條件的選擇及方法的應(yīng)用。,教學(xué)要求,一、氣相色譜分析法簡(jiǎn)介,氣相色譜法（GC）是英國(guó)生物化學(xué)家 Martin A T P等人于1952年創(chuàng)立的一種極有效的分離方法，它可分析和分離復(fù)雜的多組分混合物。目前由于使用了高效能的色譜柱、高靈敏度的檢測(cè)器及微處理機(jī)，使得氣相色譜法成為一種分析速度快、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣的分析方法。如氣相色譜與質(zhì)譜（GCMS）聯(lián)用、氣相色譜與Fourier紅外光譜(GCFTIR）聯(lián)用等。,二、氣相色譜法特點(diǎn),分離效率高：毛細(xì)管柱塔板數(shù)1106。 分析速度快: 540min。 樣品用量少：氣體1ml、液體0.1l。

2、檢測(cè)靈敏度高：可檢測(cè)110-710-13g。 選擇性好: 能分離理化性質(zhì)極為相似的組分，如二甲苯 的三個(gè)異構(gòu)體。 應(yīng)用范圍廣：分析氣體、易揮發(fā)有機(jī)物或可轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)物；應(yīng)用領(lǐng)域：石油、化工、環(huán)保、醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥等。,三、氣相色譜儀流程,氣相色譜的主要組成部分,氣路系統(tǒng) 進(jìn)樣系統(tǒng) 色譜柱（分離）系統(tǒng) 檢測(cè)器系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),1、氣路系統(tǒng)及要求,載氣：作為流動(dòng)相傳送樣品通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的氣體。常用作載氣的氣體有He、N2、H2、空氣等； 檢測(cè)器氣體：如FID用H2和空氣； 氣體由壓縮鋼瓶或氣體發(fā)生器提供； 氣體要求：惰性（脫氧管）、干燥（脫水管）、純凈（99.999%）；,管路：GC專(zhuān)用

3、銅管或不銹鋼管，不能使用塑料管（透O2、釋放污染物），定時(shí)檢漏。 減壓閥和流量控制： N2 ：0.40.6MPa H2 ：0.20.28MPa 空氣 ： 0.40.6MPa,氣體流路圖,FID,2、進(jìn)樣系統(tǒng),進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣器、氣化室和加熱系統(tǒng)。 進(jìn)樣口：將樣品引入到載氣流中 進(jìn)樣品類(lèi)型： 分流/不分流進(jìn)樣口（毛細(xì)管柱） 隔墊吹掃填充進(jìn)樣口 冷柱頭進(jìn)樣口 程序升溫汽化進(jìn)樣口 揮發(fā)進(jìn)樣口,進(jìn)樣口的結(jié)構(gòu)（1）,填充柱進(jìn)樣口,毛細(xì)柱進(jìn)樣口,進(jìn)樣口的結(jié)構(gòu)（2）,冷柱頭進(jìn)樣口(OCI),PTV進(jìn)樣口,加熱 -250/min,分流流路示意圖（樣品汽化）,樣品與載氣混合,分流比計(jì)算,進(jìn)樣口日常維護(hù),定期更換

4、進(jìn)樣墊 使用最低可用溫度 使用氣體吹掃 使用干凈的襯管 使用干凈的進(jìn)樣針 用溶劑清洗分流平板,3、色譜柱系統(tǒng),色譜柱系統(tǒng)包括色譜柱和柱溫箱，其中色譜柱 是分離的關(guān)鍵。,填充柱：以一些材料填充來(lái)吸附或吸收 毛細(xì)管柱：內(nèi)壁覆蓋一層吸附或吸收材料 氣固色譜法：吸附分離（10%） 氣液色譜法：分配分離（90%）,氣相色譜分離過(guò)程,當(dāng)試樣由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱與固定相接觸時(shí)，被固定相溶解或吸附;,隨著載氣的不斷通入，被溶解或吸附的組分又從固定相中揮發(fā)或脫附;,揮發(fā)或脫附下的組分隨著載氣向前移動(dòng)時(shí)又再次被固定相溶解或吸附;,隨著載氣的流動(dòng)，溶解、揮發(fā)，或吸附、脫附的過(guò)程反復(fù)地進(jìn)行。,柱分離指標(biāo),如何提高柱效

5、,使用內(nèi)徑更小的柱子 減小固定相百分組成或液膜厚度 減小進(jìn)樣量 選用更長(zhǎng)的柱子 使用程序升溫,色譜柱老化,新柱子需預(yù)先老化以除去柱中殘留的溶劑或雜質(zhì)； 老化方法：從檢測(cè)器末端卸下柱子，核實(shí)有載氣通過(guò)，將爐溫改為比通常最高爐溫高約10，但比固定相的最高溫度低1030 ，老化過(guò)夜。,選擇老化溫度注意事項(xiàng),足夠高以除去不揮發(fā)物 足夠低以延長(zhǎng)柱壽命，減少柱流失 老化溫度越低老化時(shí)間越長(zhǎng) 確認(rèn)柱的固定相最高使用溫度,色譜柱保存,安全保存兩大要點(diǎn)： 1、保存柱子切勿劃傷； 2、堵上柱子兩端以保護(hù)柱中固定相不被氧化或污染。,4、氣相色譜檢測(cè)器系統(tǒng),GC中主要用檢測(cè)器概念,TCD：利用被測(cè)組分與載氣之間熱導(dǎo)率

6、的差異來(lái)檢測(cè)組分的濃度變化，即：載氣中的分析物通過(guò)時(shí)，燈絲溫度升高，使電流升高。 FID：組分在氫火焰中燃燒產(chǎn)生離子，被收集并轉(zhuǎn)為電流。 ECD：當(dāng)電負(fù)性物質(zhì)（含鹵素、硝基、羰基、氰基等化合物）通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，捕獲低能量的熱電子，使基電流降低。,檢測(cè)器的響應(yīng)指標(biāo),靈敏度：?jiǎn)挝缓繕悠返捻憫?yīng)，即響應(yīng)值與含量構(gòu)成的直線(xiàn)斜率。直線(xiàn)的最小值定義為最低檢測(cè)限。 選擇性：衡量檢測(cè)器對(duì)某些類(lèi)型化合物是否有響應(yīng)。 動(dòng)態(tài)范圍：檢測(cè)器提供的能正確定量的樣品濃度范圍。,信噪比（S/N）：組分信號(hào)對(duì)噪音的比值。 選擇性：FID 識(shí)別任何烴的存在；ECD 只檢測(cè)電負(fù)性大的物質(zhì)如F、CI、Br、I 化合物等；NPD 只檢有

7、機(jī)N或P組分的存在，其他被忽略。 動(dòng)態(tài)范圍：線(xiàn)性濃度范圍好，同時(shí)只要重現(xiàn)性好，非線(xiàn)生響應(yīng)也可校正。,GC檢測(cè)器靈敏度比較,使用毛細(xì)管柱提高靈敏度,線(xiàn) 性 范 圍,檢測(cè)器操作條件,FID檢測(cè)器工作原理,FID氣路（EPC）,FID操作條件,FID響應(yīng)信號(hào),FID不能操作原因,溫度低于150; 空氣和H2流速設(shè)在“off”或“0.0”; 點(diǎn)火失敗; FID使用的燃?xì)馐荋2，在打開(kāi)H2流量前要檢查柱子末端是否與檢測(cè)器入口連接，否則H2流入柱箱引起爆炸。,5、控溫系統(tǒng),氣化室控溫：使液體樣品迅速完全汽化，便于分析。 色譜柱控溫：提高色譜柱的選擇性和分離效果。 檢測(cè)器控溫：提高檢測(cè)器的靈敏度和穩(wěn)定性。,氣化室控溫要求,高于樣品沸點(diǎn)，但不能太高，否則會(huì)使樣品組分氧化分解。 一般比柱溫高1050。,色譜柱控溫,色譜柱控溫靠爐溫控制來(lái)實(shí)現(xiàn)（空氣浴加熱）。 爐溫操作模式： 1、恒溫操作：在整個(gè)分析過(guò)程中爐溫恒定。 2、程序升溫操作：指在一個(gè)分析周期內(nèi)，爐溫連續(xù)地隨時(shí)間由低溫向高溫線(xiàn)性或非線(xiàn)性地變化，以使沸點(diǎn)不同的組分各在其最佳柱溫下流出，從而改善分離效果，縮短分析時(shí)間。,恒溫操作特點(diǎn),爐溫恒定; 用初始時(shí)間設(shè)定運(yùn)行至結(jié)束時(shí)間; 升溫速率為“0”; 后流出峰展寬.,程序升溫操作