色譜儀器何世偉-1

1、色譜儀器何世偉Contents第二章 氣相色譜儀2第一節(jié) 氣相色譜法原理2一、氣-液色譜法原理2二、氣-固色譜法原理2第二節(jié) 儀器組成2一、氣路系統(tǒng)2二、進(jìn)樣系統(tǒng)5三、分離系統(tǒng)13四、檢測(cè)系統(tǒng)15五、聯(lián)用系統(tǒng)16第三節(jié) 典型儀器介紹21一、安捷倫7890A氣相色譜儀21第七章 色譜工作站22第四節(jié) 典型工作站Chromeleon簡(jiǎn)介22一、Chromeleon色譜工作站的概述22二、Chromeleon的主要功能22第二章 氣相色譜儀第一節(jié) 氣相色譜法原理（p28）一、氣-液色譜法原理氣-液色譜法以氣體為流動(dòng)相，以涂布（或鍵合）于惰性載體表面的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物（固定液，在工作溫度下為液態(tài)）為固

2、定相而進(jìn)行的色譜分析法。多組分樣品中的待分離物質(zhì)根據(jù)其與固定液的分子間相互作用力的不同（體現(xiàn)在不同組分在固定液中的溶解-分配平衡性質(zhì)的差異），在被流動(dòng)相推進(jìn)中與固定液作用力大的組分保留時(shí)間長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了分離。氣-液色譜固定相的種類繁多，可選余地極廣，因而，氣-液色譜是氣相色譜分析的主力軍，能適用于各種類型的樣品，只要被分離組分的沸點(diǎn)不高于400°C便能實(shí)現(xiàn)良好的分離和檢測(cè)。二、氣-固色譜法原理氣-固色譜法以氣體為流動(dòng)相，以固體吸附劑為固定相，利用不同組分在吸附劑表面的吸附-解吸能力的差異，在合適的吸附劑表面得到相應(yīng)的分離。主要用于分離永久性氣體和低沸點(diǎn)烴類化合物。在氣固吸附色譜中，吸

3、附劑借助于表面的物理吸附力，把氣相中的一部分物質(zhì)吸附在它的表面上，在吸附達(dá)到平衡時(shí)，物質(zhì)在流動(dòng)相中的濃度cs和在固定相中的濃度cg之間存在的對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為“吸附等溫線”。當(dāng)被吸附物質(zhì)濃度較低時(shí)，cs和cg間呈線性關(guān)系，在氣相中濃度過(guò)高后則被吸附物質(zhì)的濃度達(dá)到飽和，中間有一段范圍內(nèi)呈非線性關(guān)系。在氣固色譜分離中由于載氣流量一般不小，而被分離組分的濃度往往很小，因而主要的分離工作在線性區(qū)段進(jìn)行。由于固體吸附劑表面性能并非完美，即便濃度很稀也多不盡如入意，真正的線性吸附等溫線很少見(jiàn)，所得色譜峰也難得有對(duì)稱的。更多見(jiàn)的吸附等溫線會(huì)出現(xiàn)下彎（色譜峰拖尾）和上翹（色譜峰前伸）狀態(tài)。氣固色譜法的特點(diǎn)十分明顯，

4、因基本不存在固定相流失問(wèn)題，溫度使用范圍很寬，柱壽命也很長(zhǎng)；有多種吸附劑可供選擇或改性后使用，分離的選擇性好，甚至能分離順、反立體異構(gòu)體。需要注意的是在高溫下部分吸附劑有催化活性，不宜分離熱不穩(wěn)定的化合物。第二節(jié) 儀器組成一、氣路系統(tǒng)（p29-34）在色譜分析中，色譜流動(dòng)相絕不僅僅是被分離物質(zhì)的運(yùn)載體，它直接影響到分離的好壞，也影響到測(cè)定的成功與否。為保證分離的實(shí)現(xiàn)，需要用高壓氣體為流動(dòng)相。因而氣相色譜的氣路系統(tǒng)又稱供氣系統(tǒng)，由高壓氣源（鋼瓶或氣體發(fā)生器）、氣體干燥凈化器、壓力調(diào)節(jié)器和流量控制器（減壓閥或穩(wěn)壓閥和流量計(jì)，新型儀器可以配電子壓力和電子流量控制系統(tǒng)）等組成，其目的是將氣源的高壓轉(zhuǎn)換

5、成能讓分離順利進(jìn)行的合適壓力，同時(shí)也能除去氣源中的微量水分和雜質(zhì)，并以穩(wěn)定的流量進(jìn)入色譜儀，保證樣品中各組分的分離分析順利進(jìn)行。1. 氣體和氣源（p29-31）（1）載氣和輔助氣體。氣相色譜所用的氣體分為載氣和輔助氣體，都為永久性氣體，其基本理化性質(zhì)見(jiàn)表2-1，其中CO2可作為超臨界流體色譜的流動(dòng)相，而以氨作載氣的報(bào)道相對(duì)較少。氣相色譜的載氣主要起運(yùn)載作用，其理化性質(zhì)及其純度將直接影響到色譜系統(tǒng)的穩(wěn)定性、色譜柱的使用壽命和分離效率、分離速度和檢測(cè)的靈敏度。因而，載氣通常要求是高純度的（99.999%）。在氣相色譜分析過(guò)程中，所用的氣體除了用作載氣外，還有一些其他的用途：氫火焰離子化檢測(cè)器（FI

6、D）需要?dú)錃鉃槿剂蠚饧把鯕鉃橹細(xì)猓媲鍜邭猓?，毛?xì)管柱系統(tǒng)需要氮?dú)庾魑泊禋猓╩ake-up gas），部分儀器需要有小流量的隔墊吹掃氣，這些氣體因直接與柱系統(tǒng)或樣品接觸，同樣要求有高純度。部分特殊情況會(huì)需要有冷卻氣（CO2）或氣壓動(dòng)力氣（空氣或N2）等，它們不直接與樣品接觸，其純度要求不高。（2）氣源。通常，實(shí)驗(yàn)用高壓氣體來(lái)源于高壓鋼瓶，不同氣體鋼瓶的顏色不同（見(jiàn)表2-1）。其供氣特點(diǎn)是流量穩(wěn)定，氣體純度通常有較好保證，常規(guī)的氣源就是高壓鋼瓶氣，通常在實(shí)驗(yàn)室外單獨(dú)存放，集中供氣。各類鋼瓶應(yīng)放在遠(yuǎn)離電源、熱源等的地方，并加以固定。鋼瓶?jī)?nèi)的氣體是不能完全用盡的，必須留有定的殘留壓力（約有0.05

7、MPa），可燃性氣體需要再多留一點(diǎn)，以防外界空氣倒入鋼瓶而發(fā)生危險(xiǎn)。氣體發(fā)生器由于氫氣具有相當(dāng)?shù)奈ｋU(xiǎn)性，因而目前提倡用氣體發(fā)生器供氣，可避免很多的不安定因素。氫氣發(fā)生器通過(guò)電解水的原理產(chǎn)生氫氣。通電后，電解池陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，直接排入大氣。陰極產(chǎn)氫氣，進(jìn)入氫/水分離器。分離掉水后的氫氣進(jìn)入干燥器除濕，再經(jīng)穩(wěn)壓閥、調(diào)節(jié)閥調(diào)整到額定壓力（0.020.45MPa可調(diào)）后輸出。電解池的產(chǎn)氫壓力由傳感器控制在0.45MPa左右，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電解池電源供應(yīng)切斷；壓力下降，低于設(shè)定值時(shí)電源恢復(fù)供電。還有一類氮?dú)淇杖龤庖惑w機(jī)，可取代傳統(tǒng)的高壓鋼瓶。這類氣體發(fā)生器單獨(dú)使用也可同時(shí)使用，可間斷使用也可連續(xù)使用

8、，且產(chǎn)氣純度不衰減。一體機(jī)中高純氮?dú)馐歉鶕?jù)電催化法進(jìn)行空氣分離原理制得，其電解池是利用燃料電池的逆過(guò)程設(shè)計(jì)而成。作為壓力穩(wěn)定且純凈的原料空氣進(jìn)入到電解池中，空氣中的氧在陰極被吸附而獲得電子，與水作用生成氫氧根離子，并遷移到陽(yáng)極，最后在陽(yáng)極處失去電子析出氧氣，因此空氣中的氧不斷被分離，只留下氮?dú)怆S氣路輸出。而空氣則直接由壓縮機(jī)壓縮并凈化后輸出。這類儀器的氮?dú)夂蜌錃庀到y(tǒng)均設(shè)有不返液裝置，可確保儀器無(wú)返液現(xiàn)象，以保證使用的安全。2. 氣體的凈化（p32-34）色譜分析的高靈敏度迫使它使用的流動(dòng)相乃至任何試劑都必須有盡可能高的純度。載氣純度不高時(shí)所引入的有機(jī)雜質(zhì)極易干擾樣品中微量組分的檢出，使噪聲明顯

9、增大，基線漂移（或波動(dòng)），甚至產(chǎn)生鬼峰；載氣中所含的微量水分則是固定相流失或降解的常見(jiàn)原因；氧氣作為常見(jiàn)污染物更是固定相降解和進(jìn)樣口襯管性能下降的常見(jiàn)原因。因而，不管是鋼瓶氣還是氣源氣，都需要在進(jìn)入色譜儀前進(jìn)行凈化。常用的凈化材料是活性炭（除去烴類及非極性雜質(zhì)）、硅膠（除水等）和分子篩（脫水并除去極性雜質(zhì)）。凈化材料需要定期檢查，一旦失效須及時(shí)更換或活化。其中分子篩可取出后在400600°C活化46h。變色硅膠則可在140°C烘2h?；钚蕴恳部梢宰黝愃铺幚怼艋蜌逯形⒘垦鯐r(shí)，可讓氣體通過(guò)300400°C裝有活性銅膠催化劑的柱子，便能將氧含量降至10g/mL以下

10、。由于鋼瓶氣和氣源氣的來(lái)源不同，氣體本身的純度不同，所采用的凈化措施也有所不同。本身是高純氣瓶供氣的只需按常規(guī)在氣路中接入活性炭、硅膠或分子篩凈化管即可。而氣源氣則可能要多級(jí)或多種凈化管同時(shí)使用，甚至采用更嚴(yán)格的處理設(shè)施。電子壓力控制（EPC）在確定的色譜儀器上，壓力和流量是直接相關(guān)的。同時(shí)，隨著數(shù)字技術(shù)的不斷提升，壓力的測(cè)量與控制比流量的測(cè)量控制更加方便，因而，不少儀器制造商慢慢將以往的以流量計(jì)直接指示體積流量改為用壓力間接指示，電子壓力控制（electronic pressure control，EPC）系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其單元結(jié)構(gòu)和氣路流程示意圖見(jiàn)圖2-8。由圖可知，通過(guò)在各特定點(diǎn)所設(shè)立的壓

11、力傳感器和相應(yīng)流路節(jié)點(diǎn)上的電磁閥，儀器的中央處理器便可輕松地實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)壓力控制，并按操作者設(shè)定的程序自動(dòng)實(shí)現(xiàn)有效控制。該系統(tǒng)于20世紀(jì)90年代初由美國(guó)惠普公司（現(xiàn)在的安捷倫公司）首家推出，隨后各大色譜儀器廠家紛紛跟進(jìn)，推出各自不同名稱的EPC系統(tǒng)，如瓦里安公司的電子流量控制（EFC）、PE公司的可編程氣路控制（PPC）、日本島津公司的高級(jí)氣路控制（AFC）。EPC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯，主要表現(xiàn)如下：（1）流量控制更準(zhǔn)確且重現(xiàn)性很好，使保留時(shí)間的相對(duì)誤差可控制在0.02%以內(nèi)，同時(shí)也有效地提高了自動(dòng)化程度。（2）EPC系統(tǒng)的數(shù)字化控制可以直接而方便地自動(dòng)記錄分析全過(guò)程中各氣體的壓力和流量，既方便現(xiàn)

12、場(chǎng)監(jiān)控，也有益于質(zhì)量追溯。（3）方便的多模式操作（恒壓、恒流、程序壓力控制等）使分析過(guò)程更簡(jiǎn)便；其自動(dòng)檢漏、遇意外自停和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能使操作更安全；拋棄了機(jī)械閥和壓力表既使儀器更小巧，也可大量減少機(jī)械故障。二、進(jìn)樣系統(tǒng)（p34-38）1. 進(jìn)樣系統(tǒng)的特點(diǎn)與選擇在色譜分析過(guò)程中，首先要用微量注射器或自動(dòng)進(jìn)樣器定量地將樣品引入色譜儀的氣化室（即進(jìn)樣口）中蒸發(fā)成氣體，而后被載氣帶入氣相色譜柱里進(jìn)行分離，最后被色譜檢測(cè)器進(jìn)行定性定量檢測(cè)。進(jìn)樣系統(tǒng)是第一環(huán)節(jié)，因而進(jìn)樣系統(tǒng)要能保證進(jìn)樣量的準(zhǔn)確，保證能在進(jìn)樣口完全氣化又不會(huì)分解，并確保進(jìn)樣重復(fù)性好且不存在樣品組分的歧視效應(yīng)。由于所用色譜柱有填充柱和毛細(xì)管柱

13、之分，且進(jìn)樣方式有多種多樣，因而需要有針對(duì)不同情況特殊設(shè)計(jì)的進(jìn)樣口。（1）進(jìn)樣口的基本要求。進(jìn)樣口是樣品由液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的地方，也是進(jìn)入色譜柱前與載氣混合的唯一場(chǎng)所，為保證后續(xù)的分離分析準(zhǔn)確有效，進(jìn)樣口必須符合一定的要求。 必須有獨(dú)立的加熱裝置，且有合適的溫度控制區(qū)間。一般儀器的最高氣化溫度控制在250350°C之間，偶爾可達(dá)400°C。雖然可以設(shè)置并控制在更高溫度區(qū)間，但因它直接與色譜柱相連，而色譜固定相有其一定的最高使用溫度（通常不高于350°C），沒(méi)必要設(shè)計(jì)過(guò)高。近年來(lái)不少儀器增設(shè)了程序升溫功能。 有恰當(dāng)?shù)牧髁亢蛪毫刂品秶Ｓ捎跉v史的原因，現(xiàn)有氣相色譜儀器

14、的載氣壓力通常不超過(guò)0.6MPa，流量范圍也不超過(guò)200mL/min，因?yàn)檫@足以應(yīng)對(duì)常規(guī)配置的色譜柱和一般樣品的分析要求。而對(duì)于一些特殊的色譜柱（如微粒柱和亞微粒柱）則往往需要使用者對(duì)儀器進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?。同時(shí)，隨著對(duì)分析要求的提高，對(duì)載氣流速的需求也有很大的提高，如快速分析法就要求有更高的流速。 有耐高溫的硅橡膠隔墊密封。GC進(jìn)樣是用注射器的針尖穿透橡膠隔墊將樣品注入氣化器中，注射器撥出時(shí)利用硅橡膠彈性極好的特點(diǎn)而保證系統(tǒng)不漏氣。因而隔墊的質(zhì)量和清潔度將直接影響色譜分析準(zhǔn)確性。由于進(jìn)樣口的高溫高壓，迫使所用的硅橡膠隔墊必須能耐高溫。即便如此，也可能因隔墊本身的材料問(wèn)題或高溫下的降解等原因而引入

15、一些污染雜質(zhì)，影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。其有效防止辦法就是增加“隔墊吹掃”，圖2-9顯示了填充柱進(jìn)樣口的基本結(jié)構(gòu)和隔墊吹掃。同時(shí)，因隔墊在高溫下會(huì)較快老化而導(dǎo)致漏氣，需要定期檢查以保證儀器工作正常。設(shè)有程序升溫的冷柱頭進(jìn)樣口雖然可以沒(méi)有硅橡膠隔墊，但還是需要另設(shè)截止閥。 有合適的模式設(shè)計(jì)。由于毛細(xì)管和填充柱的差異明顯，不同樣品和不同的操作模式要求氣化器的模式設(shè)計(jì)能與之匹配，如分流/不分流、冷柱頭進(jìn)樣、程序升溫氣化等。 其他要求：氣化器的死體積要足夠小，以保證樣品的初始譜帶盡量窄。但如果死體積過(guò)小又將可能因液體樣品氣化時(shí)體積膨脹而引起柱前壓的明顯波動(dòng)，一般以0.21.0mL為宜，也可通過(guò)安放不同的襯

16、管來(lái)調(diào)節(jié)。同時(shí)，氣化器的內(nèi)壁最好能完全呈惰性，以避免樣品在其內(nèi)部的分解、吸附、被催化等不利事件發(fā)生。最簡(jiǎn)單的方法是在其安放石英襯管加以解決。（2）進(jìn)樣器、進(jìn)樣隔墊和襯管。常規(guī)的色譜進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣器（微量注射器）和氣化室。微量注射器（見(jiàn)圖2-10）分為普通型和氣密型兩大類，前者又可分為有滯留型（一般大于5L）和無(wú)滯留型（一般小于5L，用于進(jìn)液體樣品），而后者則多為0.55.0mL（用于進(jìn)氣體樣品）。有滯留微量注射器的基本構(gòu)造與常用的醫(yī)用注射器相似，液體樣品可直接在玻璃管刻度上看到并準(zhǔn)確讀取所取樣品體積值，進(jìn)樣后活塞下端到針尖所對(duì)應(yīng)的體積為樣品的滯留體積。無(wú)滯留微量注射器的針很長(zhǎng)，略長(zhǎng)于玻璃的刻

17、度區(qū)間部分。在構(gòu)造上，這類注射器的活塞是一根貫穿整個(gè)注射器的鋼絲，雖然可以在上部的玻璃刻度上讀得取樣體積值，但樣品并沒(méi)有進(jìn)入玻璃管部分，而是處于針尖里。因而，引起針頭甩動(dòng)或取樣后在高溫進(jìn)樣口附近停留等各種動(dòng)作都將直接影響進(jìn)樣的準(zhǔn)確性和平行精度。正確的進(jìn)樣動(dòng)作見(jiàn)圖2-10。為提高工作效率和降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，大多數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)配備了自動(dòng)進(jìn)樣器，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)工作的自動(dòng)化（圖2-11）。（3）進(jìn)樣量的確定。毛細(xì)管柱和填充柱的區(qū)別是明顯的，與進(jìn)樣系統(tǒng)有關(guān)的最大區(qū)別是其柱容量。按照色譜理論，在一定范圍內(nèi)峰高和峰面積與進(jìn)樣量呈線性關(guān)系，進(jìn)樣量大將明顯增大色譜峰的寬度，從而使色譜分離效能下降。一根色譜柱的最大允許

18、進(jìn)樣量，可按公式計(jì)算，約為一塊理論塔板的有效體積。一般填充柱內(nèi)徑為0.40.6cm，長(zhǎng)為2m，當(dāng)固定液含量為100：5100：10時(shí)，允許的液體樣品進(jìn)樣量約為15L（常用溶劑氣化后體積將膨脹200500倍），氣體樣品不超過(guò)5mL。30m長(zhǎng)的毛細(xì)管柱的柱容量約為填充柱的1/150。如此小的進(jìn)樣量單靠減少微量注射器的取樣量是無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制的。因而，毛細(xì)管柱的進(jìn)樣口需要特殊設(shè)計(jì)。同時(shí)，由于樣品的復(fù)雜性，部分樣品中各組分的沸點(diǎn)相差懸殊，且部分組分可能熱穩(wěn)定性不夠好，直接高溫進(jìn)樣氣化有可能產(chǎn)生失真，因而需要采用其他特殊的進(jìn)樣手段（如冷柱頭進(jìn)樣技術(shù)、程序升溫氣化技術(shù)或大體積進(jìn)樣技術(shù)等）加以控制。這都說(shuō)明

19、，不同體系所需的進(jìn)樣口不同，需要加以合理選擇。（4）系統(tǒng)的密封和檢漏。色譜系統(tǒng)的密封程度與分析結(jié)果的準(zhǔn)確性有十分密切的關(guān)系，氣化器與色譜柱連接口漏氣的影響更大。漏氣與否可以在接頭處抹肥皂水看是否出現(xiàn)氣泡的簡(jiǎn)單方法進(jìn)行檢查，但這樣操作稍不注意將使不銹鋼色譜柱乃至整個(gè)柱溫箱內(nèi)銹跡斑斑。較為有效的方法是分段試壓法：從氣路入口開(kāi)始，逐個(gè)卸下各接口，用堵頭堵死，若能使流量計(jì)的轉(zhuǎn)子回到零就正常，否則接口處有漏氣。對(duì)于其他接口處的檢漏也可依此辦理，直到最后。配置EPC的儀器可在一定程度上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢漏。（5）進(jìn)樣展寬問(wèn)題。液體樣品在進(jìn)入高溫的氣化室內(nèi)迅速氣化，并與載氣充分混合，然后進(jìn)入色譜柱分離，因而氣化室不

20、能設(shè)計(jì)得太小，但這將明顯增加氣化室的死體積，使色譜峰在進(jìn)樣口就被展寬，對(duì)后續(xù)分析是不利的。要解決這一問(wèn)題可采用以下聚焦方法： 固定相聚焦：采用程序升溫技術(shù)或冷柱頭進(jìn)樣技術(shù)等，將氣化了的樣品組分在柱頭固定相上的移動(dòng)速度大大降低，從而使樣品組分聚焦為一個(gè)較窄的譜帶。 溶劑聚焦：在樣品被冷凝在柱頭上后，溶劑的緩慢揮發(fā)使得與其揮發(fā)性相近的組分被濃縮在未揮發(fā)的溶劑中，從而形成很窄的相關(guān)組分的初始譜帶。如果不進(jìn)行程序升溫處理或不具備冷柱頭進(jìn)樣裝置的儀器就無(wú)法得到必要的修正。此時(shí)，可在進(jìn)樣口和色譜柱間連接一根50cm左右的空柱（稱為保留間隙管），既為樣品冷凝提供空間（對(duì)溶劑和溶質(zhì)均不具有保留作用），也可防止

21、不揮發(fā)組分進(jìn)入色譜柱（可在管內(nèi)放置少量石英棉以截留不揮發(fā)物）。同時(shí)，還可在氣化室內(nèi)放置合適的襯管，以防止極性組分在不銹鋼表面的分解和吸附（襯管須進(jìn)行硅烷化處理）。各類襯管的形狀各具千秋，但都必須考慮到其容積問(wèn)題：如果過(guò)小將引起氣化樣品“倒灌”及柱前壓突變，對(duì)后續(xù)分析是不利的。襯管的材質(zhì)為玻璃或石英，表面經(jīng)硅烷化處理以降低其活性。常用襯管的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-12。綜上所述，不同樣品因自身性質(zhì)的差異要求進(jìn)樣口有不同的設(shè)計(jì)于之匹配，其選擇直接關(guān)系到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和精密度。一般情況下需要合理地選擇。除填充柱進(jìn)樣口外，毛細(xì)管色譜分析的主要的進(jìn)樣口有分流/不分流進(jìn)樣模式、冷柱頭進(jìn)樣模式、程序升溫氣化進(jìn)樣模式、

22、大體積進(jìn)樣模式、頂空/熱解吸進(jìn)樣模式和熱裂解進(jìn)樣模式。2. 毛細(xì)管柱進(jìn)樣系統(tǒng)（1）分流歧視（p41）分流歧視是指在一定分流比時(shí)不同組分的實(shí)際分流比有所差異的現(xiàn)象，這將造成進(jìn)入色譜柱的樣品組成與其原始組成不一致，從而影響甚至嚴(yán)重影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。分流歧視的產(chǎn)生原因主要有三： 不均勻氣化：較復(fù)雜樣品中各組分的性質(zhì)相差較大，沸點(diǎn)差也會(huì)偏大，加上氣化室溫度也不可能太高，在進(jìn)入氣化室到抵達(dá)分流點(diǎn)的短時(shí)間內(nèi)，不同組分的氣化狀態(tài)將有所不同，而分流流量又是遠(yuǎn)大于進(jìn)入色譜柱的流量，使得氣化不夠完全的組分的實(shí)際分流量要稍大于氣化完全的組分，從而使得進(jìn)入色譜柱的樣品組成發(fā)生變化。 擴(kuò)散速度差異：不同組分?jǐn)U散速

23、度的不同將加劇抵達(dá)分流點(diǎn)時(shí)樣品組成的不均勻度，從而產(chǎn)生分流歧視。 分流比：在前兩個(gè)因素的作用下，分流比較大時(shí)會(huì)擴(kuò)大分流歧視的影響。因而，在柱容量允許和樣品濃度合適的情況下，分流比適當(dāng)小些為宜。（2）溶劑效應(yīng)（p41）所有樣品全部進(jìn)入色譜柱，既提高了分析的靈敏度，又可消除分流所引起的歧視效應(yīng)，適用于痕量組分的分離分析。但由于此時(shí)樣品中的溶劑比例太大，全部進(jìn)入色譜柱將使樣品的初始譜帶很寬，溶劑峰拖尾將十分明顯，從而導(dǎo)致保留時(shí)間較短的組分被拖尾峰掩蓋而出現(xiàn)“假陰性”結(jié)果。這種現(xiàn)象又被稱為“溶劑效應(yīng)”。（3）程序升溫氣化進(jìn)樣（p43-45）冷柱頭進(jìn)樣后需要對(duì)進(jìn)樣口加熱方能進(jìn)行后續(xù)分離，如果色譜分離系統(tǒng)

24、采用程序升溫操作，那么進(jìn)樣口的升溫速度便十分敏感：升溫速度慢必然引起譜帶擴(kuò)張，升溫速度快有助于高沸點(diǎn)組分的聚焦，但過(guò)快則并不一定有利。因而，可以引入程序升溫模式，將冷柱頭進(jìn)樣模式與分流/不分流進(jìn)樣模式相結(jié)合，組成冷柱頭程序升溫氣化進(jìn)樣（programmed temperature sampling，PTS），其基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2-18。主要特點(diǎn)是：（1）氣化室既有保證快速程序升溫的電熱裝置（用于常見(jiàn)樣品的分析），又有快速降溫的半導(dǎo)體制冷裝置，或可通入制冷劑（液N2或液態(tài)CO2）的專用通道（滿足易分解樣品或氣體樣品的分析）；（2）配有分流閥，可實(shí)現(xiàn)分流進(jìn)樣和不分流進(jìn)樣；（3）進(jìn)樣口可配備有隔墊的進(jìn)樣

25、頭（左圖），或可采用配有專用截止閥的無(wú)隔墊進(jìn)樣頭。這類進(jìn)樣口可以有三種進(jìn)樣方式：冷不分流進(jìn)樣（全部樣品進(jìn)柱）、冷溶劑分離進(jìn)樣（把溶劑分離掉）和熱或冷汽化分流進(jìn)樣。其中冷溶劑分離模式的操作方式是：把液體樣品注入氣化室的襯管后，打開(kāi)分流閥，使載氣以50100mL/min的流速把溶劑吹出分流口，而溶質(zhì)仍舊以液態(tài)留在襯管中。然后對(duì)襯管進(jìn)行程序升溫，使溶質(zhì)汽化后先后被載氣帶入色譜柱中進(jìn)行分離分析。這種進(jìn)樣方法相當(dāng)于不分流進(jìn)樣，也為大體積進(jìn)樣提供了可能（可在進(jìn)樣后立即打開(kāi)分流閥并以每分鐘幾百毫升的大流量放空，同時(shí)以較低的程序升溫速率進(jìn)行溶劑氣化，待大部分溶劑蒸氣放空后關(guān)閉分流閥，再按正常程序進(jìn)行操作），但

26、也可能使低沸點(diǎn)組分有較大損失。PTS程序升溫進(jìn)樣口的優(yōu)點(diǎn)相當(dāng)明顯： 適于精密準(zhǔn)確定量分析，可靠性和重現(xiàn)性與冷柱頭進(jìn)樣相同； 適于普通注射器進(jìn)樣，也能與自動(dòng)進(jìn)樣器配合使用； 內(nèi)襯管當(dāng)預(yù)柱用，并且不揮發(fā)物可以滯留在襯管中，消除了非揮發(fā)性組分對(duì)柱子的污染，清洗更換方便。 多模式進(jìn)樣方式給不同樣品的有效分離提供了可能。 樣品中不同沸點(diǎn)的組分在進(jìn)樣口中隨程序升溫順序進(jìn)入色譜柱中進(jìn)行分離，相當(dāng)于進(jìn)行了一次預(yù)分離，大大提高了總分離效率。其主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高。（4）大體積進(jìn)樣技術(shù)（LV1）（p45）其工作原理是：利用保留間隙管實(shí)現(xiàn)溶劑聚焦，利用預(yù)柱實(shí)現(xiàn)固定相聚焦，利用帶阻尼的放空閥將溶劑放空，然后關(guān)閉

27、放空閥并開(kāi)始程序升溫，將樣品依次送入色譜柱分離。這樣可檢測(cè)10-10g甚至10-12g級(jí)的分析物，同時(shí)也可避免耗時(shí)的樣品濃縮過(guò)程。（5）附加裝置進(jìn)樣技術(shù)對(duì)于一些比較特殊的樣品（如易揮發(fā)樣品、固體樣品、痕量樣品），往往需要進(jìn)行冗長(zhǎng)繁瑣的預(yù)處理步驟后方能進(jìn)色譜儀分析，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，準(zhǔn)確度還不能完全保證。如果采用某些輔助裝置，如頂空進(jìn)樣、熱解吸進(jìn)樣、吹掃捕集進(jìn)樣等，便有可能不經(jīng)預(yù)處理而直接進(jìn)行分析，速度快且分離效果好。 頂空進(jìn)樣技術(shù)（p45-47）頂空氣相色譜分析法是一種間接分析液體、固體樣品中揮發(fā)性組分的方法。此方法是把具有揮發(fā)性的樣品置于密閉系統(tǒng)中，在熱浴中平衡3060min，使其達(dá)到相平衡，然后用

28、氣密性注射器從瓶的上部空間（頂空）取0.22.0mL氣體進(jìn)行色譜分析，從而測(cè)得樣品中揮發(fā)性組分的含量。經(jīng)典的靜態(tài)頂空分析裝置見(jiàn)圖2-20。頂空分析法可以直接將樣品置于頂空瓶中進(jìn)行分析，而且僅抽取樣品中揮發(fā)性組分進(jìn)行測(cè)定，可以免除冗長(zhǎng)繁瑣的樣品前處理過(guò)程，避免有機(jī)溶劑引入雜質(zhì)對(duì)分析造成的干擾，并減少對(duì)色譜柱及進(jìn)樣口的污染。只要能設(shè)法增加頂空中氣體樣品的濃度，此方法可獲得很高的檢測(cè)靈敏度。頂空分析法的這些優(yōu)點(diǎn)使其可以廣泛應(yīng)用于環(huán)境檢測(cè)、藥物中殘留有機(jī)溶劑檢測(cè)、食品、石油化工、包裝材料、涂料及釀酒業(yè)分析等眾多領(lǐng)域。頂空分析法的缺點(diǎn)是只能檢測(cè)揮發(fā)性組分，且平行精度不夠理想。PE頂空原理在樣品加熱平衡的

29、時(shí)候取樣針并沒(méi)有進(jìn)入平衡瓶中而是在加熱套里，此時(shí)載氣大部分進(jìn)入色譜儀中，小部分通過(guò)加熱套以避免加熱套被污染（狀態(tài)A）。樣品達(dá)氣液平衡后，取樣針頭穿透密封圈進(jìn)入樣品瓶中并帶入部分載氣，其他載氣繼續(xù)維持色譜儀的正常運(yùn)行并吹掃加熱套。由于樣品瓶是密封的，載氣的進(jìn)入將提髙瓶?jī)?nèi)壓力，直至與色譜柱前壓相等（狀態(tài)B）。然后關(guān)閉進(jìn)氣閥切斷載氣，此時(shí)樣品瓶?jī)?nèi)壓力與柱前壓相等，將自動(dòng)膨脹而攜帶樣品氣通過(guò)加熱套的輸送管進(jìn)入色譜儀（狀態(tài)C）。只要控制這一過(guò)程的時(shí)間就能有效控制進(jìn)樣量。在壓力平衡進(jìn)樣過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制的是樣品平衡階段的瓶?jī)?nèi)壓力必須小于柱前壓，否則樣品氣將在取樣針進(jìn)入樣品瓶的同時(shí)迅速切入儀器，造成分析結(jié)

30、果嚴(yán)重失真。 熱解吸進(jìn)樣（p47-49）熱解吸進(jìn)樣裝置是一種樣品預(yù)處理裝置，可間接分析氣體、液體乃至固體樣品中揮發(fā)性組分，可與所有進(jìn)口、國(guó)產(chǎn)的氣相色譜儀配用。其流程見(jiàn)圖2-23。圖中虛線框內(nèi)為熱解吸區(qū)，可以是直接進(jìn)行熱解吸，也可以增設(shè)冷阱及閃蒸裝置以實(shí)現(xiàn)二次解吸，并使用不分流和注入口程序升溫技術(shù)以有效改善測(cè)定的靈敏度和分辨率。熱解吸進(jìn)樣的前提是利用選擇性吸附原理，將氣體、液體中的揮發(fā)性組分吸附/富集于特選的吸附管（活性炭、石墨化炭黑或Tanex GC等）中，然后將吸附管置于熱解吸儀中密閉加熱解吸（固體樣品則直接置于玻璃管內(nèi)進(jìn)行熱解吸，液體樣品還可直接注射到含有少量玻璃棉的空白吸附管中進(jìn)行熱解吸

31、），此時(shí)電磁閥（圖中左側(cè)方框）使載氣向下流直接進(jìn)入色譜儀。待平衡后切換電磁閥將載氣上行進(jìn)入熱解吸區(qū)，將吸附管內(nèi)的樣品氣全部吹掃入色譜柱進(jìn)行分析。熱解吸進(jìn)樣的效率明顯受到升溫速率和最終溫度的影響。升溫速率越快，最終溫度越高，解吸速度就越快，進(jìn)入色譜柱的初始樣品譜帶就越窄。而最終溫度則取決于欲測(cè)組分和吸附劑的熱穩(wěn)定性，過(guò)高易使熱不穩(wěn)定組分分解，而過(guò)低則解吸不完全使回收率降低。所以，熱解吸時(shí)要求嚴(yán)格控制升溫速率和最終溫度（一般不超過(guò)300°C）。同時(shí)，熱解吸過(guò)程中載氣的流速也對(duì)熱解吸有影響，一般是載氣的流速越快，越有利于熱解吸。常用于熱解方法的吸附材料有活性炭（吸附能力較強(qiáng)，但選擇性較差，

32、有一定的殘留）、石墨化炭黑（效果較好，但易使某些被測(cè)組分分解）和Tenax GC（效果很好，是目前的主要吸附劑）。熱解吸進(jìn)樣裝置中的解吸爐是重要部件，有方形和圓形等（圖2-24）。其中比較方便的如左圖的設(shè)計(jì)：熱解吸管可以自由地移出解吸爐以方便降溫與更換吸附管，換管時(shí)爐內(nèi)仍維持高溫。熱解吸進(jìn)樣的優(yōu)點(diǎn)是：a. 方便。不需要任何預(yù)處理，也不需要注射進(jìn)樣；b. 清潔。進(jìn)入色譜柱進(jìn)行分析的都是揮發(fā)性組分，不存在污染柱子的高沸點(diǎn)物。c. 靈敏。首先樣品采集過(guò)程即富集過(guò)程，適當(dāng)延長(zhǎng)采樣時(shí)間可使微量組分的檢出率更高；其次，熱解吸溫度可調(diào)而使解吸更為徹底，效果更好；同時(shí)，由于吸附的組分經(jīng)熱解吸后一次性全部進(jìn)樣，

33、檢出限可以更低。d. 快速。熱解吸采用電加熱，使解吸速度很快（比頂空分析的熱浴平衡明顯要快），如果再采用圖2-24（左）的方式更可在不降低解吸爐溫的情況下快速更換解吸管，分析周期更為縮短。e. 成本低。檢測(cè)組分都具有揮發(fā)性，可在低柱溫下分析，而所用吸附管基本都可多次重復(fù)使用。f. 應(yīng)用范圍廣。氣、液、固樣品都能用熱解吸法測(cè)定，在藥品殘留溶劑檢測(cè)、車內(nèi)室內(nèi)大氣中各種有害成分分析等諸多領(lǐng)域均大有用武之地。圖2-25為某進(jìn)口小車的新車內(nèi)污染物的檢測(cè)結(jié)果，其苯系物超標(biāo)嚴(yán)重 吹掃捕集進(jìn)樣技術(shù)（p49-50）吹掃捕集可歸入動(dòng)態(tài)頂空分析。作為樣品的預(yù)處理技術(shù)，吹掃捕集以其取樣量少、富集效率高、受基體影響小、

34、易實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)等明顯的優(yōu)點(diǎn)一直受人重視，主要用于水體中痕量揮發(fā)性鹵代烴類化合物的測(cè)定。該技術(shù)1974年被Bellar和Lichtenber首次推出后，發(fā)展相當(dāng)迅速，美國(guó)的很多標(biāo)準(zhǔn)方法（如EPA601，602，603，624等）都依據(jù)這一技術(shù)制定，在揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)化合物的分析中已經(jīng)起到了越來(lái)越大的作用。吹掃捕集法的工作原理是：將吹洗氣連續(xù)通過(guò)樣品，將其中的揮發(fā)性組分萃取并攜帶進(jìn)入吸附劑或冷阱中捕集，然后閃蒸進(jìn)行氣相色譜分析。這是一種非平衡態(tài)的連續(xù)萃取，只要給予足夠的吹掃時(shí)間，就可以將組分全部定量地萃取出來(lái)，同時(shí)也起到了濃縮的功能，因而具有特別的功能。吹掃捕集裝置見(jiàn)圖2-26。狀態(tài)A時(shí)吹掃氣

35、通過(guò)液態(tài)樣品，將揮發(fā)性組分?jǐn)y帶入捕集阱中；狀態(tài)B時(shí)切換六通閥，載氣將捕集阱中經(jīng)熱解吸的富集組分帶入色譜柱進(jìn)行分析；狀態(tài)C時(shí)吹掃氣將樣品瓶中的樣品驅(qū)走，并活化/清洗捕集阱，迎接下一個(gè)樣品。為增加捕集的效率，冷阱內(nèi)吸附管的填料可以是多種吸附材料的組合，如將活性炭、硅膠、Tenax等組裝在一起，水體中絕大多數(shù)組分都能被吸附，能提高檢測(cè)效果。 裂解器進(jìn)樣系統(tǒng)（p50-51）對(duì)于分子量大的聚合物或大分子樣品，上述頂空與熱解吸法無(wú)法將其帶入色譜儀中進(jìn)行有效的分離分析，可配備熱裂解進(jìn)樣系統(tǒng)。其工作原理是在氣相色譜儀的載氣（氦氣或氮?dú)猓o(wú)氧條件下，將聚合物試樣加熱引起分子內(nèi)部鍵斷裂而使大分子化合物裂解，產(chǎn)生的

36、小分子碎片被載氣攜帶進(jìn)入色譜柱進(jìn)行分離分析。由于熱裂解產(chǎn)物或碎片一般與母體化合物的結(jié)構(gòu)有關(guān)，可以根據(jù)碎片情況推算出原分子的基本組成。目前，熱裂解進(jìn)樣法主要應(yīng)用于合成聚合物和生物聚合物的分析，前者包括指紋組分鑒定、共聚物或共混物組成的定量分析和結(jié)構(gòu)（無(wú)規(guī)、序列和支化等）的測(cè)定，后者則包括研究細(xì)菌、真菌、碳水化合物和蛋白質(zhì)等。三、分離系統(tǒng)色譜法中一個(gè)首要問(wèn)題就是設(shè)法將混合物中的不同組分加以分離，然后通過(guò)檢測(cè)器對(duì)已分離的各組分進(jìn)行鑒定或測(cè)定，完成分離過(guò)程所需要的色譜柱便是色譜儀的關(guān)鍵部件之一。氣相色譜的分離系統(tǒng)是色譜柱系統(tǒng)。（p51）氣相色譜柱可以分成填充柱和開(kāi)口毛細(xì)管柱兩大類。（1）填充柱（pac

37、ked column）。填充柱由不銹鋼或玻璃制成，內(nèi)徑一般在24mm，長(zhǎng)度14m，外形有U字形和螺旋形，柱內(nèi)填充有顆粒狀固定相。填充柱的優(yōu)點(diǎn)是柱容量大，允許的進(jìn)樣量大，但其柱效較毛細(xì)管柱低。（2）毛細(xì)管柱（capillary column）。又稱開(kāi)口毛細(xì)管柱，一般由外表面包裹了一層聚酰胺的石英毛細(xì)管制成，內(nèi)徑0.250.53mm，長(zhǎng)度在1060m。由于聚酰胺保護(hù)層的作用，毛細(xì)管有一定的彈性，可以卷成螺旋狀放入柱箱。常用的毛細(xì)管柱內(nèi)通常沒(méi)有填充物，固定相通過(guò)化學(xué)鍵合或吸附作用固定在經(jīng)過(guò)去活性處理的毛細(xì)管內(nèi)表面。由于柱內(nèi)無(wú)填充物，毛細(xì)管內(nèi)徑又很細(xì)，渦流擴(kuò)散幾乎不存在；內(nèi)表面涂漬的固定相僅僅為一層薄

38、液膜，傳質(zhì)阻力也很小，所以毛細(xì)管柱的塔板高度很小，加上毛細(xì)管的總長(zhǎng)度很長(zhǎng)，所以毛細(xì)管柱的理論塔板數(shù)往往要比填充柱高12個(gè)數(shù)量級(jí)。但是，由于毛細(xì)管內(nèi)徑細(xì)，表面涂漬的固定液大約只有填充柱的一百到二百分之一，柱容量很小，允許進(jìn)樣量比填充柱小很多。為提高毛細(xì)管柱的進(jìn)樣量，近年來(lái)發(fā)展了一種將直徑23m的微粒直接填入毛細(xì)管中的毛細(xì)管微填充柱，進(jìn)樣量較普通開(kāi)口毛細(xì)管柱明顯提高，而柱效則遠(yuǎn)高于普通填充柱。表2-3為毛細(xì)管柱和填充柱分析性能的比較。由于毛細(xì)管柱突出的分析性能，經(jīng)過(guò)近幾十年來(lái)的發(fā)展，它已經(jīng)成為目前氣相色譜的主要分離柱。色譜柱的選擇原則（p55、58-59）在實(shí)際的柱選擇過(guò)程中，特征常數(shù)有重要的作用

39、： 判斷固定液性質(zhì)。特征常數(shù)值直接反映了固定液的極性大小，并反映了該固定液對(duì)哪類樣品保留值更大些。 選擇替代品。相關(guān)常數(shù)值基本相同的固定液便可互相替代。 判斷峰形好壞。如某組分在某固定相上已拖尾，則在常數(shù)值更大的柱上其拖尾必定更為嚴(yán)重。 判斷出峰順序。因?yàn)樘卣鞒?shù)值大的組分保留值也大，就會(huì)后出峰。同時(shí)，兩數(shù)值之比大于1.5時(shí)，可認(rèn)為該兩組分能被該固定液實(shí)現(xiàn)良好分離。 用于合理選擇固定相。根據(jù)樣品中不同組分的主要性質(zhì)差異，合理選擇相應(yīng)兩特征常數(shù)之差值大的固定液。在實(shí)際工作中，一般是根據(jù)被分離樣品組分的性質(zhì)，按“相似相溶原則”來(lái)選用固定相，性質(zhì)相似時(shí)，溶質(zhì)與固定液間的作用力大，在柱內(nèi)保留時(shí)間長(zhǎng)，反

40、之就先流出柱。（1）被分離樣品為非極性物質(zhì)，一般選用非極性固定液。因主要是色散力在起作用，故而按沸點(diǎn)規(guī)律出峰：沸點(diǎn)低的先出峰。（2）被分離的樣品為極性物質(zhì)，則一般選用極性固定液。這時(shí)，被測(cè)組分與固定液分子間的作用力，主要是定向力，極性越大，定向力越強(qiáng)，因而各組分按極性從小到大順序出峰。如果選用非極性固定液分離強(qiáng)極性組分，則分離效果很差。（3）被分離樣品為極性物質(zhì)（或易被極化物質(zhì)）和非極性物質(zhì)的混合物，一般也選用極性固定液，這時(shí)，非極性物質(zhì)先出峰，極性物質(zhì)（或易被極化的物質(zhì)）后出峰。（4）被分離的樣品若為形成氫鍵的物質(zhì)，一般選擇極性或氫鍵型固定液。（5）被分離樣品為具有酸性或堿性（吡啶類）的極性

41、物質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重拖尾，一般選用極性固定液，并加酸性或堿性減尾劑（如H3PO4或KOH）以便得到對(duì)稱峰。（6）被分離樣品為異構(gòu)體，一般選用強(qiáng)極性或有特殊作用力的固定液，以分離帶有極性的異構(gòu)體，選用高色散力的固定液，分離非極性異構(gòu)體（烴類）。（7）被分離樣品為不同族的混合物，視具體情況而定，或用單一固定液，或用混合物固定液。此外，從檢測(cè)器的角度考慮，應(yīng)選用對(duì)檢測(cè)器不敏感的固定液以減小檢測(cè)本底，并應(yīng)考慮與被分離組分不同類的固定液以免干擾。應(yīng)該注意：在首先考慮極性的“相似性原則”外，還須考慮固定液在載體表面的分布情況，載體的吸附作用，以及界面?zhèn)髻|(zhì)阻力等影響柱效因素。常用色譜柱（p59）四、檢測(cè)系統(tǒng)（p

42、59-60）色譜檢測(cè)系統(tǒng)由檢測(cè)器、信號(hào)放大器、記錄器等部件構(gòu)成，其功能是利用檢測(cè)器將組分的濃度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐子跍y(cè)量的電信號(hào)，經(jīng)放大后記錄為色譜圖。1. 檢測(cè)器的性能指標(biāo)衡量檢測(cè)器性能的有靈敏度、檢測(cè)限、線性范圍、響應(yīng)速度等指標(biāo)。（1）靈敏度。檢測(cè)器的靈敏度（sensitivity，S）是單位濃度（或質(zhì)量）的組分Q引起檢測(cè)器響應(yīng)值的變化，即其實(shí)質(zhì)是工作曲線線性部分的斜率，見(jiàn)圖2-30。靈敏度的單位，對(duì)于熱導(dǎo)池、電子捕獲等濃度型檢測(cè)器是mV·mg-1·mL；對(duì)于氫火焰離子化等質(zhì)量型檢測(cè)器是mV·mg-1·s。（2）線性范圍。檢測(cè)器線性范圍是指檢測(cè)器內(nèi)載氣中組分

43、濃度（Q）與響應(yīng)信號(hào)（R）成正比關(guān)系的范圍（見(jiàn)圖2-30）。 （3）檢測(cè)限。即使沒(méi)有待測(cè)組分進(jìn)入檢測(cè)器，檢測(cè)器也會(huì)產(chǎn)生一定的噪音信號(hào)，使基線發(fā)生波動(dòng)，見(jiàn)圖2-31。這樣的噪音可能淹沒(méi)一些小的待測(cè)組分峰，使檢測(cè)器實(shí)際上測(cè)不到待測(cè)物。為此定義：恰能產(chǎn)生3倍基線噪音的信號(hào)時(shí)，單位體積載氣中所含待測(cè)組分的濃度（對(duì)于熱導(dǎo)池、電子捕獲等濃度型檢測(cè)器），或單位時(shí)間進(jìn)入檢測(cè)器的待測(cè)組分的量（對(duì)氫火焰離子化等質(zhì)量型檢測(cè)器），為檢測(cè)器的檢出濃度（limit of detection，LOD）。而最低檢出量則等于最低檢出濃度乘上進(jìn)樣體積。為準(zhǔn)確進(jìn)行定量測(cè)定，可以表示為（需要信噪比S/N=10）：氣相色譜儀中所采用的

44、檢測(cè)器主要有熱導(dǎo)池檢測(cè)器、氫焰離子化檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器等。另外，還可與電子鼻、電子舌等感官儀器聯(lián)用，對(duì)食品、化妝品、藥品等的檢測(cè)分析有很好的輔助效果。五、聯(lián)用系統(tǒng)（p82-90）色譜分析是一種十分有效的分離手段，但其定性分析的能力又十分微弱，對(duì)基本已知的簡(jiǎn)單樣品還可以用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行保留時(shí)間比對(duì)的方法予以確認(rèn)，但對(duì)于完全未知的復(fù)雜樣品卻幾乎無(wú)能為力，這給越來(lái)越熱門(mén)的生物樣品的分析帶來(lái)極大的困惑。要適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展的需要就必須加強(qiáng)色譜定性分析的能力。最簡(jiǎn)單的方法是將色譜儀和其他具有很強(qiáng)定性能力的質(zhì)譜、紅外光譜、原子吸收光譜、原子發(fā)射光譜（以等離子體發(fā)射光譜為宜）、核磁共振譜等現(xiàn)成的儀器相連接，將

45、色譜分離后的單組分直接“發(fā)送”到后一級(jí)儀器里去進(jìn)行定性識(shí)別就能發(fā)揮各自長(zhǎng)處，同步完成復(fù)雜樣品的定性定量分析。同時(shí)，一種色譜方法往往不能真正實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品中所有組分的完全分離，如果此時(shí)直接進(jìn)行色譜-鑒定儀器聯(lián)用，往往可能得到不那么真實(shí)的結(jié)果。因而有必要將一次分離后的可能含有多種組分的色譜流出物送到另一種分離模式的色譜儀器中去進(jìn)行再次分離，這種不同分離模式色譜法的有效聯(lián)用（二維色譜）再結(jié)合上述的定性設(shè)備，理論上是能將任何復(fù)雜樣品都分離成單組分的。中科院大連化學(xué)物理研究所就利用全二維氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)從香煙中分離并定性檢測(cè)出6000余種化合物。二維色譜的連接方式可以聯(lián)機(jī)或在線的（如全二維色譜模式），也可以是脫機(jī)和非在線的。脫機(jī)/非在線聯(lián)用又可以是將色譜當(dāng)成一種樣品純化的手段和方法之一，操作往往比較麻煩，且處理過(guò)程中容易發(fā)生樣品玷污和損失；而聯(lián)機(jī)/在線模式是更為有效的方法。將色譜儀和定性設(shè)備連接起來(lái)的裝置稱為“接口”，在色譜聯(lián)用技術(shù)中，接口的作用十分重要，是協(xié)調(diào)前后兩級(jí)間輸入和輸出矛盾的關(guān)鍵裝置，既不能影響前級(jí)儀器（色譜儀）對(duì)組分的分離能力，同時(shí)又要滿足后一級(jí)儀器對(duì)樣品的進(jìn)樣要求和儀器的工作條件。能用于色譜聯(lián)用體系的接口需要滿足以下條件：（1）可進(jìn)行有效的樣品傳遞保證有足夠的樣品量通過(guò)接