Agilent-7890A-氣相色譜使用培訓(xùn)解析

1、Agilent-7890A-氣相色譜使用培訓(xùn)解析2 氣相色譜儀器原理 Agilent GC 7890A使用現(xiàn)場培訓(xùn) 氣相常用維護(hù)方法3氣相色譜法氣相色譜法：以氣體為流動相的柱色譜分離技術(shù)4氣相色譜是一種相當(dāng)成熟且應(yīng)用廣泛的復(fù)雜氣相色譜是一種相當(dāng)成熟且應(yīng)用廣泛的復(fù)雜混合物的分離分析方法?；旌衔锏姆蛛x分析方法。GC主要是利用物質(zhì)主要是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性及吸附性質(zhì)的差異來實(shí)現(xiàn)混合物的沸點(diǎn)、極性及吸附性質(zhì)的差異來實(shí)現(xiàn)混合物的分離。的分離。GC所能直接分離的樣品應(yīng)是可揮發(fā)、所能直接分離的樣品應(yīng)是可揮發(fā)、熱穩(wěn)定的，沸點(diǎn)一般不超過熱穩(wěn)定的，沸點(diǎn)一般不超過500。據(jù)資料統(tǒng)。據(jù)資料統(tǒng)計，在目前已知的混合物中，

2、有計，在目前已知的混合物中，有20%到到25%混混合物可用合物可用GC直接分析，其余原則上可用直接分析，其余原則上可用LC分分析。析。5流動相：載氣的主要作用是將樣品帶入色譜系統(tǒng)進(jìn)流動相：載氣的主要作用是將樣品帶入色譜系統(tǒng)進(jìn)行分離，對分離結(jié)果的影響相當(dāng)有限行分離，對分離結(jié)果的影響相當(dāng)有限分離條件：選定載氣后，改變色譜柱、柱溫和載氣分離條件：選定載氣后，改變色譜柱、柱溫和載氣流速等控制分離流速等控制分離檢測器：檢測器：FID對大部分有機(jī)化合物均有靈敏響應(yīng)，對大部分有機(jī)化合物均有靈敏響應(yīng)，最小檢測限可達(dá)最小檢測限可達(dá)ng級級技術(shù)難度：技術(shù)難度：GC的條件參數(shù)優(yōu)化相對比的條件參數(shù)優(yōu)化相對比LC簡單，

3、分簡單，分析成本更低析成本更低特殊應(yīng)用：氣固色譜在永久性氣體和低分子碳?xì)浠厥鈶?yīng)用：氣固色譜在永久性氣體和低分子碳?xì)浠衔锏姆蛛x分析方面仍是不可缺少的手段。合物的分離分析方面仍是不可缺少的手段。與與LC相比相比GC的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn)67（一）（一）. . 載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng) 包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制；常用的載氣有：氫氣、氮?dú)?、氦氣；凈化干燥管：去除載氣中的水、有機(jī)物等雜質(zhì)（依次通過分子篩、活性炭等）；載氣流速控制：壓力表、流量計、針形穩(wěn)壓閥，控制載氣流速恒定。通常使用鋼瓶通常使用鋼瓶/高純氣體發(fā)生器中的高壓氣體作載氣源。高純氣體發(fā)生器中的高壓氣體作載氣源。鋼瓶出口要有減壓閥，使壓力降

4、到鋼瓶出口要有減壓閥，使壓力降到0.10.5MPa。8氣體純度要求氣體純度要求Pneumatic FundamentalsGas PurityGasPurity (%)Helium99.9995Hydrogen99.9995Nitrogen99.9995Argon/Methane99.9995GasPurity (%)Hydrogen99.9995AirZero-grade or betterCarrierandCapillaryMakeupGasesDetectorSupportGases9n須使用GC 專用銅管或不銹鋼管。n塑料管會滲透O2和其它污染物。還可能會釋放其它可被檢測到的干擾物。

5、n管子使用前先用溶劑沖洗，載氣吹干。n根據(jù)工廠的推薦，每用完3瓶氣，應(yīng)更換過濾器，以防止發(fā)生氣體的污染。n每隔一定時間，應(yīng)對所有外加接頭進(jìn)檢漏（大約每隔 4-6個月）。管路和凈化器管路和凈化器10減壓閥和流量控制器減壓閥和流量控制器根據(jù)所用的柱類型，載氣壓力應(yīng)在根據(jù)所用的柱類型，載氣壓力應(yīng)在60-100psi (大孔大孔徑柱即取徑柱即取60，細(xì)孔徑柱即取，細(xì)孔徑柱即取 100)?？諝鈮毫?yīng)為空氣壓力應(yīng)為 80 psi。 推薦管線壓力推薦管線壓力氫氣壓力應(yīng)為氫氣壓力應(yīng)為 60 psi。載氣必須通過控制形成恒定的壓力和恒定的流量。載氣必須通過控制形成恒定的壓力和恒定的流量。上下游控制器壓差保持上下

6、游控制器壓差保持1公斤以上。公斤以上。11常用的氣路連接圖 主供氣體氦氣GC 7890脫氧管脫水管開關(guān)閥二級減壓閥主供氣開關(guān)閥氣路連接氣路連接12進(jìn)樣裝置：進(jìn)樣裝置：進(jìn)樣器+氣化室；氣體進(jìn)樣器（六通閥）：氣體進(jìn)樣器（六通閥）：推拉式和旋轉(zhuǎn)式兩種。 試樣首先充滿定量管，切入后，載氣攜帶定量管中的試樣氣體進(jìn)入分離柱；13 不同規(guī)格的專用注射器，填充柱色譜常用10L；毛細(xì)管色譜常用1L；新型儀器帶有全自動液體進(jìn)樣器，清洗、潤沖、取樣、進(jìn)樣、換樣等過程自動完成，一次可放置數(shù)十個試樣。 氣化室：氣化室：將液體試樣瞬間氣化的裝置。無催化作用。直接柱頭進(jìn)樣直接柱頭進(jìn)樣14 氣相色譜分析中，某組分的完全分離取

7、決于色譜柱的效能和選擇性，后者取決于固定相的選擇性。氣氣-固色譜固定相固色譜固定相 非極性活性炭 弱極性氧化鋁 強(qiáng)極性硅膠 載體應(yīng)是一種化學(xué)惰性、多孔型的固體顆粒，它的作用是提供一個大的惰性表面，用以承擔(dān)固定液，使固定液以薄膜狀態(tài)分布在其表面上。氣氣-液色譜固定相液色譜固定相15色譜參數(shù)色譜參數(shù)填充柱填充柱WCOTSCOT柱長度，柱長度，透性滲透性 10-7，cm110508002001000柱內(nèi)徑，柱內(nèi)徑，mm240.10.80.50.8液膜厚度，液膜厚度， m100.110.82相比相比4200100150050300每個峰的容量，每個峰的容量，ng1010E61

8、0050300柱效，柱效，N/m5001000100040006001200最小板高，最小板高，mm0.520.120.22分離能力分離能力低低高高中等中等相對壓力相對壓力高高低低低低最佳線速，最佳線速，cm/s520101002016016 1. 1. 提高色譜分離能力的途徑提高色譜分離能力的途徑(1)塔板理論：增加柱長，減小柱徑，即增加柱子塔板數(shù)；塔板理論：增加柱長，減小柱徑，即增加柱子塔板數(shù)；(2)速率理論：減小組分在柱中的渦流擴(kuò)散和傳質(zhì)阻力，可速率理論：減小組分在柱中的渦流擴(kuò)散和傳質(zhì)阻力，可降低塔板高度。降低塔板高度。17（1）不裝填料阻力小，長度可達(dá)百米的毛細(xì)管柱，管徑不裝填料阻力小

9、，長度可達(dá)百米的毛細(xì)管柱，管徑0.10.5mm 。（2）氣流單途徑通過柱子，消除了組分在柱中的渦流擴(kuò)散。）氣流單途徑通過柱子，消除了組分在柱中的渦流擴(kuò)散。（3）固定液直接涂在管壁上，總柱內(nèi)壁面積較大）固定液直接涂在管壁上，總柱內(nèi)壁面積較大,涂層很薄，涂層很薄，則氣相和液相傳質(zhì)阻力大大降低。則氣相和液相傳質(zhì)阻力大大降低。（4）毛細(xì)管色譜柱柱效高達(dá)每米）毛細(xì)管色譜柱柱效高達(dá)每米30004000塊理論塔板，一塊理論塔板，一支長度支長度100米的毛細(xì)管柱，總的理論塔板數(shù)可達(dá)米的毛細(xì)管柱，總的理論塔板數(shù)可達(dá)104106。187:42:11（1）分離效率高：比填充柱高）分離效率高：比填充柱高10100倍；

10、倍；（2）分析速度快：用毛細(xì)管色譜分析比用填充柱色譜速度）分析速度快：用毛細(xì)管色譜分析比用填充柱色譜速度（3）色譜峰窄、峰形對稱。較多采用程序升溫方式；）色譜峰窄、峰形對稱。較多采用程序升溫方式；（4）靈敏度高，一般采用氫焰檢測器。）靈敏度高，一般采用氫焰檢測器。（5）渦流擴(kuò)散為零。）渦流擴(kuò)散為零。197:42:11毛細(xì)管柱按其制備方法可分為以下幾種：毛細(xì)管柱按其制備方法可分為以下幾種：涂壁開管柱（涂壁開管柱（wallcoatedopentubular，WCOT柱）：柱）：將固定液直接涂敷在管內(nèi)壁上。柱制作相對簡單，但柱制備的重現(xiàn)性差、壽命短。多孔層開管柱（多孔層開管柱（porouslayer

11、opentubular，PLOT柱）：柱）：在管壁上涂敷一層多孔性吸附劑固體微粒。構(gòu)成毛細(xì)管氣固色譜。載體涂漬開管柱（載體涂漬開管柱（supportcoatedopentubular，SCOT柱）：柱）：將非常細(xì)的擔(dān)體微粒粘接在管壁上，再涂固定液。柱效較WCOT柱高?；瘜W(xué)鍵合或交聯(lián)柱：化學(xué)鍵合或交聯(lián)柱：將固定液通過化學(xué)反應(yīng)鍵合在管壁上或交聯(lián)在一起。使柱效和柱壽命進(jìn)一步提高。20 相似相溶原理 非極性組分非極性柱 極性組分極性柱 混合組分極性柱 液膜厚度（0.250.5m） 薄膜高沸點(diǎn) 厚膜低沸點(diǎn)、氣體（增加組分與固定相的相互作用） 柱長（15，30，60，150m） 組分復(fù)雜長柱 內(nèi)徑（0.1

12、，0.25，0.32，0.53mm） 內(nèi)徑小、分離度高 分離度可接受條件下盡量選擇大內(nèi)徑21具有分流和尾吹裝置具有分流和尾吹裝置22 色譜儀的眼睛， 通常由檢測元件、放大器、顯示記錄三部分組成； 被色譜柱分離后的組分依次進(jìn)入檢測器，按其濃度或質(zhì)量隨時間的變化，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號，經(jīng)放大后記錄和顯示，給出色譜圖； 檢測器：廣普型檢測器：廣普型對所有物質(zhì)均有響應(yīng)；對所有物質(zhì)均有響應(yīng)；專屬型專屬型對特定物質(zhì)有高靈敏響應(yīng)；對特定物質(zhì)有高靈敏響應(yīng)； 常用的檢測器：熱導(dǎo)檢測器、氫火焰離子化檢測器； 231、熱導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)、熱導(dǎo)池的結(jié)構(gòu) 雙臂熱導(dǎo)池 四臂熱導(dǎo)池 熱導(dǎo)池檢測器熱導(dǎo)池檢測器（thermal cond

13、uctivity detector：TCD ） 熱導(dǎo)池由池體（不銹鋼塊）和熱敏元件（錸鎢合金 ）構(gòu)成 雙臂熱導(dǎo)池：一臂參比池；一臂測量池 四臂熱導(dǎo)池：兩臂是參比；兩臂是測量242、熱導(dǎo)池檢測的基本原理、熱導(dǎo)池檢測的基本原理將電橋在未通入試樣與通入試樣后平衡性的差異（以電位差的形式來表現(xiàn)）記錄下來，得到色譜峰，反映待測物濃度。25（1）橋路工作電流一般橋路電流控制在100200mA左右。氮?dú)庾鬏d氣100150mA氫氣作載氣150200mA （2）熱導(dǎo)池溫度的影響一般池體溫度不應(yīng)低于柱溫。3、影響熱導(dǎo)池檢測器靈敏度的因素、影響熱導(dǎo)池檢測器靈敏度的因素26 （3）載氣的影響）載氣的影響 載氣與試樣的

14、熱導(dǎo)數(shù)相差越大，則靈敏度越載氣與試樣的熱導(dǎo)數(shù)相差越大，則靈敏度越高。一般選擇熱導(dǎo)系數(shù)大的載氣：高。一般選擇熱導(dǎo)系數(shù)大的載氣：H2、He（靈敏度較高）。（靈敏度較高）。 （4）熱敏元件阻值的影響）熱敏元件阻值的影響 選擇阻值高、電阻溫度系數(shù)大的熱敏元件選擇阻值高、電阻溫度系數(shù)大的熱敏元件（鎢絲）（鎢絲） （5）熱導(dǎo)池的死體積較大，靈敏度較低）熱導(dǎo)池的死體積較大，靈敏度較低 應(yīng)使用具有微型池體（應(yīng)使用具有微型池體（2.5L）的熱導(dǎo)池。）的熱導(dǎo)池。27氫火焰離子化檢測器氫火焰離子化檢測器（flameionizationdetector）FID 對含碳有機(jī)化合物有很高的靈敏度。適用于痕量有機(jī)物的分析。

15、特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、死體積小、線性范圍寬。28氫火焰檢測器氫火焰檢測器一個不銹鋼制成的離子室，包括氣體入口、火焰噴嘴、發(fā)射極和收集極、點(diǎn)火線圈、外罩等部件。29 通過在發(fā)射極和收集極之間施加極化電壓，形成直流電場，有機(jī)組分在高溫下電離成正負(fù)離子，在極化電場作用下向兩極定向移動形成微電流，電流大小與進(jìn)入離子室的被測組分量成正比，再經(jīng)高阻轉(zhuǎn)變成電壓信號，放大后由記錄儀記錄下來。302、氫焰檢測器作用原機(jī)理、氫焰檢測器作用原機(jī)理A A區(qū)：預(yù)熱區(qū)區(qū)：預(yù)熱區(qū)B B層：點(diǎn)燃火焰層：點(diǎn)燃火焰C C層：熱裂解區(qū)：層：熱裂解區(qū)：溫度最高溫度最高D D層：反應(yīng)區(qū)層：反應(yīng)區(qū)(1)當(dāng)含有機(jī)物

16、CnHm的載氣由噴嘴噴出進(jìn)入火焰時，在C層發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生自由基 ： CnHmCH(2)產(chǎn)生的自由基在D層火焰中與外面擴(kuò)散進(jìn)來的激發(fā)態(tài)原子氧或分子氧發(fā)生如下反應(yīng)：CH+OCHO+e31(3)生成的正離子CHO+ 與火焰中大量水分子碰撞而發(fā)生分子離子反應(yīng)： CHOCHO+ + + H + H2 2O HO H3 3O O+ + + CO + CO（4 4）化學(xué)電離產(chǎn)生的正離子和電子在外加恒定直流電場的作用下分別向兩極定向運(yùn)動而產(chǎn)生微電流（約10-610-14A） (5) 在一定范圍內(nèi)，微電流的大小與進(jìn)入離子室的被測組分質(zhì)量成正比，所以氫焰檢測器是質(zhì)量型檢測器。 (6) 組分在氫焰中的電離效率很低

17、，大約五十萬分之一的碳原子被電離。 (7)離子電流信號輸出到記錄儀，得到峰面積與組分質(zhì)量成正比的色譜流出曲線32（1）氣體流量 載氣流量 一般用氮?dú)庾鬏d氣，最佳載氣流速 氫氣流量 氫氣流量與載氣流量之比影響氫火焰的 溫度及火焰中的電離過程。 H2：N21：11：1.5（最佳氫氮比） 空氣流量 空氣是助燃?xì)?空氣流量高于某一數(shù)值（400mLmin-1）對影響值 幾乎沒有影響。 一般 H2：空氣1：10 3、操作條件選擇、操作條件選擇33（3）極化電極 極化電壓的大小直接影響響應(yīng)值。 一般選100V300V（4）使用溫度 氫焰檢測器的溫度不是主要影響因素 80200靈敏度幾乎相同。 80以下靈敏度

18、顯著下降。（水蒸氣冷凝所致）34電子捕獲檢測器（電子捕獲檢測器（electron capture detector ECD）它是一種具有選擇性，高靈敏度的濃度型檢測器。它對具有電負(fù)性的物質(zhì)（鹵素、硫、磷、氮、氧）有響應(yīng)，電負(fù)性越強(qiáng)，靈敏度越高。能檢測10-14gmL-1物質(zhì)。35 進(jìn)入檢測器的載氣在放射源的照射下發(fā)生電離，產(chǎn)生的各種離子在恒定電場的作用下形成恒定的基流。當(dāng)有電負(fù)性較大的試樣進(jìn)入時，會捕獲帶正電的離子，而使基流降低，形成倒峰，組分濃度越高，倒峰愈大。 電子捕獲型檢測器，高靈敏度，高選擇性，常用于痕量的具有特殊官能團(tuán)的組分分析。食品，農(nóng)副產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量分析；大氣、水中痕量污染物分

19、析。注意：載氣純度應(yīng)在4個9以上。 線性范圍較寬 103左右 進(jìn)樣量不可超載。36 溫度是色譜分離條件的重要選擇參數(shù)； 氣化室、分離室、檢測器三部分在色譜儀操作時均需控制溫度； 氣化室：保證液體試樣瞬間氣化； 檢測器：保證被分離后的組分通過時不在此冷凝； 分離室：準(zhǔn)確控制分離需要的溫度。當(dāng)試樣復(fù)雜時，分離室溫度需要按一定程序控制溫度變化，各組分在最佳溫度下分離；371.儀器介紹;2.開/關(guān)機(jī)操作;3.說明書的使用;4.儀器控制-信號采集-編輯完整方法;5.數(shù)據(jù)分析-譜圖、積分參數(shù)優(yōu)化；6.打印報告;7.一般性保養(yǎng)/維護(hù);3839電源開關(guān)爐箱門栓后進(jìn)樣口前進(jìn)樣口右側(cè)蓋 (電路部分)顯示/鍵盤右上

20、蓋 (電路部分)后檢測器前檢測器進(jìn)樣口流量模塊（蓋下）檢測器流量模塊（蓋下）系列號40 開機(jī)操作 1.打開GC載氣及支持氣體，設(shè)置壓力在0.5MPa左右; 2.打開計算機(jī),進(jìn)入Windows 操作系統(tǒng) ； 3.打開7890 主機(jī),等待自檢完畢; 4.雙擊桌面上的“儀器2 聯(lián)機(jī)”圖標(biāo),進(jìn)入化學(xué)工作站.41 基本配置 自動進(jìn)樣器設(shè)定 前進(jìn)樣口設(shè)定（氣化室） 色譜柱設(shè)置 柱溫箱設(shè)置 FID檢測器設(shè)置 信號設(shè)置 計數(shù)器（用于維護(hù)）4243分流進(jìn)樣的進(jìn)樣量一般不超過2L,最好控制在 0.5L以下 4445載載氣氣吹掃氣吹掃氣分流氣分流氣46 毛細(xì)管柱的柱容量很小，要使柱子不超載，進(jìn)入毛細(xì)管柱的柱容量很小

21、，要使柱子不超載，進(jìn)入柱中的樣品量不應(yīng)超過柱中的樣品量不應(yīng)超過0.01 - 0.001 L。實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明用一般微量注射器準(zhǔn)確注入這樣小的樣品是證明用一般微量注射器準(zhǔn)確注入這樣小的樣品是不大可能的。為此，毛細(xì)管氣相色譜要采取特殊不大可能的。為此，毛細(xì)管氣相色譜要采取特殊的進(jìn)樣技術(shù)。的進(jìn)樣技術(shù)。 分流進(jìn)樣分流進(jìn)樣 所謂的分流進(jìn)樣就是使樣品瞬間氣化并與載氣所謂的分流進(jìn)樣就是使樣品瞬間氣化并與載氣混合，使小部分樣品進(jìn)入色譜柱，大部分放空。混合，使小部分樣品進(jìn)入色譜柱，大部分放空。一般儀器是在氣化室的出口將載氣分成兩路一般儀器是在氣化室的出口將載氣分成兩路, 絕絕大部分載氣放空大部分載氣放空, 而極小

22、部分載氣流入色譜柱。而極小部分載氣流入色譜柱。47所謂不分流進(jìn)樣是當(dāng)所謂不分流進(jìn)樣是當(dāng)進(jìn)樣時把分流閥關(guān)閉進(jìn)樣時把分流閥關(guān)閉，樣品在氣化，樣品在氣化室中蒸發(fā)成蒸氣，室中蒸發(fā)成蒸氣， 并被載氣送入毛細(xì)管柱。不分流進(jìn)樣系并被載氣送入毛細(xì)管柱。不分流進(jìn)樣系統(tǒng)與分流進(jìn)樣系統(tǒng)不同之處在于分流管和分流閥之間有一個統(tǒng)與分流進(jìn)樣系統(tǒng)不同之處在于分流管和分流閥之間有一個緩沖空間。在進(jìn)樣時分流電磁閥關(guān)閉，但注射隔膜吹洗氣緩沖空間。在進(jìn)樣時分流電磁閥關(guān)閉，但注射隔膜吹洗氣（2mL/min)2mL/min)一直保持，經(jīng)過一段時間（一直保持，經(jīng)過一段時間（303090s90s），大部分），大部分溶劑和溶質(zhì)蒸氣進(jìn)入色譜柱，

23、電磁閥打開。氣化室中剩余的溶劑和溶質(zhì)蒸氣進(jìn)入色譜柱，電磁閥打開。氣化室中剩余的溶劑和溶質(zhì)通過分流閥吹走。溶劑和溶質(zhì)通過分流閥吹走。 不分流進(jìn)樣不分流進(jìn)樣載氣載氣+ +樣品樣品毛細(xì)管柱毛細(xì)管柱放空放空緩沖室緩沖室大部分樣品入柱，避免分大部分樣品入柱，避免分離歧視，盡可能消除溶劑離歧視，盡可能消除溶劑脫尾。脫尾。特點(diǎn)：汽化室采用較低的特點(diǎn)：汽化室采用較低的溫度。溫度。487:42:14毛細(xì)管柱內(nèi)徑很細(xì)，因而帶來三個問題：毛細(xì)管柱內(nèi)徑很細(xì)，因而帶來三個問題：（1）允許通過的載氣流量很小。）允許通過的載氣流量很小。（2）柱容量很小，允許的進(jìn)樣量小。需采用分流技術(shù)，）柱容量很小，允許的進(jìn)樣量小。需采用分

24、流技術(shù)，（3）分流后，柱后流出的試樣組分量少、流速慢。解決方）分流后，柱后流出的試樣組分量少、流速慢。解決方法：靈敏度高的氫焰檢測器，采用尾吹技術(shù)。法：靈敏度高的氫焰檢測器，采用尾吹技術(shù)。分流比：放空的試樣量分流比：放空的試樣量與進(jìn)入毛細(xì)管柱的試樣與進(jìn)入毛細(xì)管柱的試樣量之比。一般在量之比。一般在50：1到到500：1之間調(diào)節(jié)。之間調(diào)節(jié)。49載氣及其流速的選擇載氣及其流速的選擇CuuBAH用在不同流速下測得的塔板高度H對了流速u作圖，得Hu曲線圖塔板高度與載氣流速的關(guān)系50 實(shí)際工作中，為了縮短分析時間，往往使流速稍高于最佳流速。 對于填充柱，N2的最佳實(shí)用線速度為1012cms-1 H2為15

25、20cms-1 載氣流速習(xí)慣上用柱前的體積流速（mLmin-1）， 也可用皂膜流量計在柱后測量。 若色譜柱內(nèi)徑3mm，N2流速一般為4060mLmin-1 H2流速一般為6090mLmin-1 毛細(xì)管GC所用柱內(nèi)載氣線流速為：氦氣3050cm/s，氮?dú)?040cm/s，氫氣4060cm/s。 載氣流速經(jīng)驗(yàn)值515253柱溫柱溫柱溫的選擇是柱溫的選擇是GC分析的一個最重要因素之一。分析的一個最重要因素之一。柱溫的選擇：柱溫的選擇： 樣品的沸程樣品的沸程 固定液的使用溫度固定液的使用溫度柱溫對分離的影響：柱溫對分離的影響： 保留時間保留時間 相對保留值相對保留值 柱效、峰高和峰面積柱效、峰高和峰面

26、積汽化室溫度：汽化室溫度應(yīng)足夠高，保證樣品瞬間氣化。汽化室溫度：汽化室溫度應(yīng)足夠高，保證樣品瞬間氣化。檢測器溫度：不應(yīng)低于柱溫檢測器溫度：不應(yīng)低于柱溫54 程序升溫氣相色譜程序升溫氣相色譜 (Programmed temperature (Programmed temperature gas chromatography) gas chromatography) 是指在一個分析周期里，色是指在一個分析周期里，色譜柱溫連續(xù)地隨時間由低到高線性（或非線性）變譜柱溫連續(xù)地隨時間由低到高線性（或非線性）變化。它的主要優(yōu)點(diǎn)是改善寬沸程樣品的分離度和縮化。它的主要優(yōu)點(diǎn)是改善寬沸程樣品的分離度和縮短分析周期

27、。短分析周期。1 1）程序升溫與等溫氣相色譜操作的比較）程序升溫與等溫氣相色譜操作的比較 對于一個分析樣品對于一個分析樣品, , 各組分都有一個最佳柱溫各組分都有一個最佳柱溫, , 在填充柱上在填充柱上, , 大約在組分的沸點(diǎn)左右；在毛細(xì)管柱上大約在組分的沸點(diǎn)左右；在毛細(xì)管柱上, , 大約比沸點(diǎn)低大約比沸點(diǎn)低5050左左右為最佳柱溫。如果樣品組分較少右為最佳柱溫。如果樣品組分較少, , 沸點(diǎn)范圍不大沸點(diǎn)范圍不大, , 一般采用一般采用恒溫操作。恒溫操作。55 一般樣品沸點(diǎn)范圍一般樣品沸點(diǎn)范圍 ( (樣品中組分的最高沸點(diǎn)與最低沸點(diǎn)之樣品中組分的最高沸點(diǎn)與最低沸點(diǎn)之差差) ) 大于大于808010

28、0, 100, 就需要程序升溫操作。就需要程序升溫操作。使用程序升溫，較低的初始溫度很好地解決了低沸點(diǎn)組分的重疊問題，隨著柱溫的提高，每個較高沸點(diǎn)的組分就在它最佳柱溫下流出色譜柱。當(dāng)溫度進(jìn)一步提高，達(dá)到高沸點(diǎn)組分沸點(diǎn)，從而使高沸點(diǎn)組分也能較快地流出而且獲得良好分離的尖峰峰形。故對于多組分、寬沸程樣品，采用程序升溫氣相色譜方法，所對于多組分、寬沸程樣品，采用程序升溫氣相色譜方法，所有組分都將在其最佳柱溫（也稱保留溫度）下流出色譜柱。有組分都將在其最佳柱溫（也稱保留溫度）下流出色譜柱。目前目前, , 在氣相色譜各類操作方式中在氣相色譜各類操作方式中, , 程序升溫占程序升溫占70%70%以上。以上

29、。升溫方式：升溫方式：l l線性升溫；線性升溫；l l非線性升溫：如拋物線形升溫等；非線性升溫：如拋物線形升溫等；l l多階組合升溫。多階組合升溫。56主要操作條件有：主要操作條件有：l l初溫及初溫保持時間：初溫主要根據(jù)低沸點(diǎn)組分而初溫及初溫保持時間：初溫主要根據(jù)低沸點(diǎn)組分而定。實(shí)際上初溫往往比低沸點(diǎn)組分沸點(diǎn)高，而且低沸定。實(shí)際上初溫往往比低沸點(diǎn)組分沸點(diǎn)高，而且低沸物大都在初溫下等溫分離。物大都在初溫下等溫分離。l l升溫速度：升溫速度要兼顧分離度和分析速度兩個升溫速度：升溫速度要兼顧分離度和分析速度兩個方面。方面。 (36) (23)m的填充柱為的填充柱為(38)/min；毛細(xì)管；毛細(xì)管柱

30、則為柱則為(0.52)/min。l l終溫及終溫保持時間：終溫主要由固定液的最高使終溫及終溫保持時間：終溫主要由固定液的最高使用溫度和高沸點(diǎn)組分的保留溫度（實(shí)際為沸點(diǎn)）確定。用溫度和高沸點(diǎn)組分的保留溫度（實(shí)際為沸點(diǎn)）確定。廣泛使用的廣泛使用的SE-30,ApiezonL通常為通常為300。（在色。（在色譜柱包裝盒上有說明）譜柱包裝盒上有說明）5758關(guān)于尾吹氣路作用：關(guān)于尾吹氣路作用：由于毛細(xì)管柱的載氣體積流量由于毛細(xì)管柱的載氣體積流量很小，進(jìn)入檢測器后發(fā)生突然很小，進(jìn)入檢測器后發(fā)生突然減速，引起色譜峰擴(kuò)張。為了減速，引起色譜峰擴(kuò)張。為了減少譜帶擴(kuò)展，同時也是調(diào)節(jié)減少譜帶擴(kuò)展，同時也是調(diào)節(jié)氫火

31、焰檢測器靈敏度，使氫氮?dú)浠鹧鏅z測器靈敏度，使氫氮比達(dá)到比達(dá)到1 1左右，必須在色譜柱左右，必須在色譜柱出口增加輔助尾吹氣。出口增加輔助尾吹氣。596061 新建序列：窗口“序列” “新建序列”； 設(shè)置序列參數(shù)：“序列” “序列參數(shù)”存儲地址改名字存儲文件命名規(guī)則62“序列” “序列表”批量插入63建立完序列表后點(diǎn)擊“運(yùn)行控制” “運(yùn)行序列”，開始測樣64關(guān)機(jī)操作 1.如使用FID、NPD、FPD檢測器，熄滅火焰； 2.關(guān)閉檢測器、進(jìn)樣口、Aux等加熱區(qū); 3.退出工作站,關(guān)閉計算機(jī)（不保存方法）; 4. 待溫度降至100度以下,關(guān)閉主機(jī)電源; 5.關(guān)閉GC載氣及支持氣體; 6. 或調(diào)用關(guān)機(jī)程序

32、，待溫度降至100度以下，關(guān)閉工作站、關(guān)閉主機(jī)、關(guān)閉氣體6566由記錄儀得到的色譜圖又稱流出曲線。它是被分析樣品在載氣的帶動下經(jīng)過色譜柱分離后進(jìn)入檢測器得到的信號圖形，是進(jìn)行成分定性分析和定量分析的依據(jù)。 （1）基線 （2）保留時間 （3）保留體積 （4）區(qū)域?qū)挾群头蛛x度 67 基線：色譜儀啟動后，只有載氣通過而沒有樣氣基線：色譜儀啟動后，只有載氣通過而沒有樣氣注入時所記錄的曲線。注入時所記錄的曲線?；€一般不取零值，儀器性能穩(wěn)定時，它應(yīng)當(dāng)是基線一般不取零值，儀器性能穩(wěn)定時，它應(yīng)當(dāng)是平行于時間軸的直線。平行于時間軸的直線。 衡量色譜儀優(yōu)劣的主要指標(biāo)衡量色譜儀優(yōu)劣的主要指標(biāo):基線的漂移基線的漂移

33、68 進(jìn)樣信號：當(dāng)試樣注入時，由于壓力的突然變化或液體瞬間進(jìn)樣信號：當(dāng)試樣注入時，由于壓力的突然變化或液體瞬間氣化切斷氣流，都會使檢測器產(chǎn)生一個不大的輸出信號，如氣化切斷氣流，都會使檢測器產(chǎn)生一個不大的輸出信號，如圖中的圖中的O點(diǎn)。點(diǎn)。 死時間死時間tr0：不能被固定相吸附或溶解的惰性組分（如空氣、：不能被固定相吸附或溶解的惰性組分（如空氣、惰性氣體等）從進(jìn)樣到出峰的時間，如圖中的惰性氣體等）從進(jìn)樣到出峰的時間，如圖中的OA段，此峰段，此峰也叫空氣峰。也叫空氣峰。tr0反映色譜柱中空隙體積的大小。反映色譜柱中空隙體積的大小。 保留時間保留時間tr：被分析組分從進(jìn)樣到出峰的時間，圖中：被分析組分

34、從進(jìn)樣到出峰的時間，圖中OB段。段。 校正保留時間：保留時間扣除死時間的數(shù)值，校正保留時間：保留時間扣除死時間的數(shù)值，即即,它表示該它表示該組分在固定相中停留的時間。組分在固定相中停留的時間。69 死體積、保留體積、校正保留體積分別指相應(yīng)的死時間tr0、保留時間tr和校正保留時間內(nèi)通過色譜柱載氣的體積。 如果載氣的體積流量恒定不變，則體積保留值等于時間保留值與流量之積。70 色譜峰所占區(qū)域?qū)挾确从沉朔蛛x條件的優(yōu)劣。通常區(qū)域?qū)挾扔袃煞N表示方法：半峰寬：指色譜峰在峰高一半處的寬度，如圖中的CH段?；€寬Wb：指通過流出曲線的拐點(diǎn)所作的切線在基線上的截距，如圖中的IJ段。71 只有相鄰的色譜峰能明顯

35、分開時，才能實(shí)現(xiàn)兩組分的有效分離。衡量指標(biāo)用分離度（或分辨力）來表示 72相鄰兩色譜峰保留值（保留時間或保留體積）之差與相鄰兩色譜峰保留值（保留時間或保留體積）之差與兩峰寬度平均值之比，即兩峰寬度平均值之比，即2/)(bararbWWttR2/12/1abrarbttttRR越大分散效果越好，越大分散效果越好，R1時兩峰有部分重疊；時兩峰有部分重疊；R=1時兩個等面積的高斯峰分離效率達(dá)時兩個等面積的高斯峰分離效率達(dá)98%；R=1.5時，其分離效率達(dá)時，其分離效率達(dá)99.7%，可以認(rèn)為完全分離。，可以認(rèn)為完全分離。R若再大，則會加長分析時間。若再大，則會加長分析時間。在工業(yè)氣相色譜分析中，一般要

36、求有很大的分離度，在工業(yè)氣相色譜分析中，一般要求有很大的分離度，以便程序的安排和維持較長的柱壽命，以便程序的安排和維持較長的柱壽命，R的取值可達(dá)的取值可達(dá)510。731 1、定性分析、定性分析 （1 1）相對保留值法）相對保留值法 （2）加入已知物質(zhì)增加峰高法）加入已知物質(zhì)增加峰高法2 2、定量分析、定量分析（1）定量分析原理）定量分析原理（2）峰面積的測量方法峰面積的測量方法（3）定量校正因子）定量校正因子 （4）兩種常用的定量計算方法）兩種常用的定量計算方法 74（1）相對保留值法 rcrircriisVVtta某種物質(zhì)的校正保留值和基準(zhǔn)物質(zhì)的校正保留值之比某種物質(zhì)的校正保留值和基準(zhǔn)物質(zhì)的

37、校正保留值之比ais僅與柱溫與固定相性質(zhì)有關(guān)，而與其操作條件無關(guān)，僅與柱溫與固定相性質(zhì)有關(guān)，而與其操作條件無關(guān)，用用ais定性就可以消除這些操作條件的影響。定性就可以消除這些操作條件的影響。75l 應(yīng)用范圍：如果樣品成分比較復(fù)雜，出峰時間接應(yīng)用范圍：如果樣品成分比較復(fù)雜，出峰時間接近或操作條件不易控制穩(wěn)定時。近或操作條件不易控制穩(wěn)定時。l 過程：首先通過色譜圖初步定性，把可能范圍縮過程：首先通過色譜圖初步定性，把可能范圍縮小到某幾種物質(zhì)，然后用純物質(zhì)核對。小到某幾種物質(zhì)，然后用純物質(zhì)核對。l 方法：把一種或幾種純物質(zhì)依次分別加入到樣品方法：把一種或幾種純物質(zhì)依次分別加入到樣品中，如果加入某種純物質(zhì)時有一色譜峰相對增高，中，如果加入某種純物質(zhì)時有一色譜峰相對增高，那么該峰就代表這種物質(zhì)。那么該峰就代表這種物質(zhì)。76 在氣相色譜儀中，用檢測器將組分質(zhì)量濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)換為易于測量的電信號。 響應(yīng)與質(zhì)量濃度成正比的檢測器稱為濃度型檢測器，例如熱導(dǎo)池，其響應(yīng)方程為 若響應(yīng)與質(zhì)量流量成正比，則稱為質(zhì)量型檢測器，如氫焰離子化檢測器，此時 iKR1dtdmKRi277 在一定的操作條件下，被測組分的質(zhì)量與它在色譜圖上表現(xiàn)出的面積成正比，用通式表達(dá)為 顯然，進(jìn)行定量分析必須準(zhǔn)確測出峰面積，求出定量校正因子，并選用合適的計算方法把測量值換算成被測組分在試樣中的質(zhì)