最新氣相色譜儀組成及結(jié)構(gòu)精品課件ppt知識講解

1、氣相色譜儀組成及結(jié)構(gòu)了解結(jié)構(gòu)的目的了解結(jié)構(gòu)的目的：（三個有利于）：（三個有利于） o有利于對色譜理論的把握和理解有利于對色譜理論的把握和理解o有利于更好地使用和操作儀器有利于更好地使用和操作儀器o有利于儀器的修理和維護(hù)有利于儀器的修理和維護(hù)三，進(jìn)樣系統(tǒng)（汽化室） 總的要求 ： A.熱容量較大 B.死體積較小 C.不使樣品分解進(jìn)樣口結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo) 1,五同心 散熱帽導(dǎo)向墊玻璃內(nèi)襯管柱接頭柱子五同心 2, 溫度范圍 350420攝氏度（柱子溫度一般不超過400攝氏度）流量0200ML/MIN 3,死體積 內(nèi)襯管的空間0.21微升，死體積應(yīng)足夠小，以保證進(jìn)入色譜柱的初始譜帶盡可能窄，從而減少柱外效應(yīng)

2、；但體積太小又會因樣品汽化后體積膨脹而引起壓力劇烈變動，嚴(yán)重時會造成樣品的“倒灌”，反而增大了柱外效應(yīng)。 4,惰性 內(nèi)壁應(yīng)有足夠的惰性，不對樣品發(fā)生吸附作用或化學(xué)作用，也不能對樣品的分解有催化作用，故加入內(nèi)襯石英玻璃管。 進(jìn)樣口結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)5，隔墊吹掃的功能，硅橡膠的影響 A,不可避免地會含有一些殘留溶劑或低分子齊聚物 B，汽化室高溫的影響，硅橡膠會產(chǎn)生部分降解，進(jìn)入柱內(nèi)形成鬼峰。故此二點(diǎn)影響正常分析，用吹掃功能消除此影響23ML/MIN。 C，定期檢查隔墊是否漏氣，及時更換。 進(jìn)樣口結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo)6，分流比的設(shè)定，常用20200：1，快速GC5000：1或更高， A，分流歧視：指在一定分流

3、比條件下，不同樣品組分的實際分流比是不同的，會造成進(jìn)入色譜柱的樣品組成不同于原來的樣品組成，從而影響定量分析的準(zhǔn)確度。 造成的原因： （1）不均勻汽化（進(jìn)樣是動態(tài)的），汽化不太完全的組分比完全汽化的組分可能多分流掉一些樣品。極性不同沸點(diǎn)各異導(dǎo)致汽化速度差異。 （2）不同樣品組分在載氣中的擴(kuò)散速度不同（擴(kuò)散速度與溫度成正比，故盡量快速汽化）-高汽化溫度，合適的襯管 （3）分流比的大小影響分流歧視，分流比小一些有利。分流比越大越有可能造成分流歧視，在樣品濃度和柱容量允許的條件下，分流比小一些有利。 B，分流比的測定：在分流出口用皂膜流量計測定分流流量，再測定柱內(nèi)流量（因柱內(nèi)流量很小，用皂膜流量計測

4、定的誤差較大，故常用測定死時間的辦法進(jìn)行流量計算）二者之比為分流比。嚴(yán)格地講：兩個流量值應(yīng)校正到相同的溫度和壓力條件下。 C，注意事項：具體分析中要消除分流歧視，還應(yīng)注意色譜柱的初始溫度盡可能高一些，這樣，汽化室和柱溫之差會小一些，可避免汽化后的樣品發(fā)生部分冷凝。 進(jìn)樣口結(jié)構(gòu)及技術(shù)指標(biāo) 7，色譜柱的安裝：“位置” （1）入口端過分流點(diǎn)4-5CM （2）保證柱入口端處于汽化室的中央，即汽化室內(nèi)色譜柱與襯管是同軸心 （3）柱后過尾吹點(diǎn)9-10CM常用GC進(jìn)樣口 目前我公司有三種: 一種是填充柱不分流進(jìn)樣口 一種是毛細(xì)柱分流進(jìn)樣口 一種是閥進(jìn)樣填充柱不分流進(jìn)樣口 1,填充柱不分流進(jìn)樣口， A,內(nèi)襯管

5、需要定期清洗，防止硅膠墊碎末長期導(dǎo)致襯管堵塞，造成出峰小或不出峰的故障。 B,安裝內(nèi)襯管時要注意，不要太緊，松緊適當(dāng)不漏氣為宜。 C,汽化墊要定期更換，可根據(jù)進(jìn)樣的頻率來確定更換時間。 D,散熱帽固定汽化墊時要松緊適當(dāng)，太緊不易扎針，太松容易漏氣。 E,填充柱不分流進(jìn)樣口是最簡單的進(jìn)樣口，所有汽化的樣品均進(jìn)入色譜柱。 F,可接玻璃或不銹鋼填充柱 G,可接大口徑毛細(xì)柱直接進(jìn)樣毛細(xì)柱分流進(jìn)樣口 2，毛細(xì)柱分流進(jìn)樣口， A.定期檢查分流和隔膜吹掃上的活性炭。 B.最常用的毛細(xì)管柱進(jìn)樣口: (1)分流進(jìn)樣最為普遍操作簡單，但有分流歧視和樣品可能分解的問題 (2)不分流進(jìn)樣雖然操作復(fù)雜一些，但分析靈敏度

6、高，常用于痕量分析閥進(jìn)樣 3閥進(jìn)樣，常用六通閥定量引入氣體或液體樣品重現(xiàn)性好，容易實現(xiàn)自動化但進(jìn)樣對峰展寬的影響大,常用于永久氣體的分析以及化工工藝過程中物料流的檢測A自動進(jìn)樣B手動進(jìn)樣可以直接與色譜柱相連也可以接到色譜儀進(jìn)樣口 A:注意事項： （1）閥串聯(lián)在氣路流程中 （2）閥體與進(jìn)樣口之間的連接管越短越好 （3）連接管路最好也有控溫系統(tǒng) （4）多用填充柱分析常要求載氣流速大于20ml/min才能有效的將樣品轉(zhuǎn)移到色譜柱 B:閥的結(jié)構(gòu)： （1）載氣入口 （2）接色譜柱 （3）樣品注入口（樣品人） （4）放空 （5）樣品定量管關(guān)于峰展寬 4,進(jìn)樣口對峰展寬的影響 A.峰展寬的機(jī)理有兩種： (1

7、)時間上的展寬：是由樣品蒸汽從進(jìn)樣口到色譜柱的轉(zhuǎn)移速度決定的，越快初始峰寬越??； (2)空間上的展寬：是樣品進(jìn)入柱頭時產(chǎn)生的。如不分流和冷柱上進(jìn)樣時，樣品進(jìn)入柱頭會發(fā)生部分冷凝，冷凝的液體樣品會在載氣的吹掃下移動，從而在一定的長度上分布，這一長度就是初始峰寬。如樣品與固定相的相容性不好，還會形成液滴分布，使初始峰寬進(jìn)一步加大，嚴(yán)重的還會造成分裂峰 B.填充柱的峰展寬可忽略，毛細(xì)柱有影響 c.如何消除？使進(jìn)入色譜柱的樣品初始譜帶盡可能窄 (1)進(jìn)樣量小一些 (2)進(jìn)樣口溫度高一些， (3)載氣流速快一些 (4)汽化室體積小一些 (5)分流比大一些都對窄的初始譜帶寬度有利 關(guān)于襯管 5襯管多為玻璃

8、或石英材料制成作用： A.保護(hù)色譜柱干凈很重要及時清洗和更換 B.內(nèi)表面的活性點(diǎn)可能導(dǎo)致樣品被吸附或分解故進(jìn)行脫活處理常用硅烷化法在高溫下工作時硅烷化的有限期只有幾天在分析極性樣品時注意及時更換襯管或重新硅烷化 C.襯管中是否填充填料依據(jù)待情況而定 (1)一般填少量經(jīng)硅烷化處理的石暎玻璃毛可防止注射器針尖的歧視作用加速樣品汽化還可避免顆粒物質(zhì)堵塞色譜柱（ (2）樣品中難揮發(fā)物含量高時還可填充一些固體吸附劑或色譜固定相以達(dá)到樣品預(yù)分離的效果 D.襯管容積是影響分析質(zhì)量的重要參數(shù)基本要求是襯管容積至少要等于樣品中溶劑汽化后的體積 （1）襯管容積太小會引起汽化樣品的“倒灌”以及柱前壓寬度 （2）容積

9、太大產(chǎn)生不必要的柱外效應(yīng)使樣品初始譜帶展寬一般汽化后溶劑膨脹150500倍進(jìn)樣注意的問題（針對常規(guī)液體樣品） o液體樣品用微量注射器 o氣體用ml級注射器 o進(jìn)樣分為手動和自動此處指的是手動進(jìn)樣進(jìn)樣注意的問題1.注射速度快2.取樣準(zhǔn)確而重現(xiàn)無氣泡3.避免樣品之間的相互干擾洗針： a.取樣要先用樣品溶劑洗針至少三次，抽滿針管的2/3排出，再用要分析的樣品洗針至少3次然后取樣， b.取樣多次上下抽動這樣基本上可消除記憶效應(yīng)， c.每個樣品（不同的）用一個針4.選用合適的注射器，進(jìn)樣量1VL選1VL或5VL進(jìn)樣量1VL選5VL或10VL進(jìn)樣注意的問題 5.減少注射歧視。 A.定義：指注射針插入色譜儀

10、進(jìn)樣口時，針尖內(nèi)的溶劑和樣品中的易揮發(fā)組分首先開始汽化，無論注射速度多快，不同沸點(diǎn)的組分總是有汽化速度的差異。當(dāng)注射完畢抽出針尖時，注射器中殘留樣品的組成就與實際樣品的組成有所不同。顯然，高沸點(diǎn)組分在針尖內(nèi)殘留的要多一些。即：進(jìn)入色譜柱的樣品中的高沸點(diǎn)組分含量可能低于實際樣品，從而造成定量分析的誤差。 B.怎樣減少？（1）熱針進(jìn)樣，把針先預(yù)熱，比如放在汽化室附近（2）溶劑沖洗進(jìn)樣技術(shù)：先取一定量的溶劑再取樣品，再注射樣品時溶劑有可能將樣品全部沖洗進(jìn)入汽化室。應(yīng)注意溶劑量太大造成色譜柱超載。 6.特殊樣品（1）熱解析儀，空氣環(huán)境質(zhì)量分析（2）萃取進(jìn)樣儀（3）頂空進(jìn)樣儀四，柱系統(tǒng) 分三部分 1.柱

11、箱 2.色譜柱 3.柱與進(jìn)樣口和檢測器的連接頭 柱箱尺寸與控溫參數(shù)柱箱尺寸與控溫參數(shù)1，柱箱尺寸（大小）關(guān)系到安裝幾根柱子，操作是否方便，除6801型6800ATCD外一般帶毛細(xì)柱汽化室的都可同時接一根毛細(xì)柱，一根填充柱，經(jīng)改裝6890可同時接兩根毛細(xì)柱，兩個放大器。2，控溫參數(shù)：恒溫分析和程序升溫分析色譜柱的類型與選擇3，常規(guī)實驗室有三種毛細(xì)柱可應(yīng)付85%以上的氣相色譜分析任務(wù)SE30(OV1) SE54 OV17(OV1701)再加一根PEG20M可應(yīng)付95%以上的分析任務(wù)，根據(jù)“相似相溶”原則選擇色譜柱。 色譜柱操作注意事項 1，安裝，填充柱：注意柱子的連接順序，不能接反。毛細(xì)柱：注意分

12、流點(diǎn)，尾吹點(diǎn)。 為什么不能接反？因接真空泵一端填充得比較緊密，相當(dāng)于柱出口壓力增大，線速均勻，柱效高；反之如果把色譜柱方向倒轉(zhuǎn)接上，柱效會下降10-20% 2，維護(hù) 柱子老化 60起5-10/min升至老化溫度 A,填充柱：斷開檢測器N2,10-20ml/min，以程序升溫的方式緩慢將柱溫升至比使用溫度高20但不能高于最高使用溫度，并在此溫度下老化48小時 B，毛細(xì)柱：比最高分析溫度高20或最高使用柱溫的條件下老化柱子2小時 3，注意事項 A,老化前清洗系統(tǒng)中的氧氣，至少數(shù)十分鐘（20min）如柱子被打開暴露到空氣 中很長時間（幾天）那么需更長時間（1-2h）來清洗系統(tǒng)以排除所有的氧氣 B,關(guān)

13、機(jī)前柱溫降到50以下，再切斷載氣，防止空氣擴(kuò)散進(jìn)入，固定液被氧化降解 C，修理 （ 用聚酰亞胺黏合劑）一般斷后重新購買，作為普通操作使用者接斷了的毛細(xì)柱存在很大的技術(shù)問題，購買新柱即可。五五，檢測系統(tǒng)柱子是心臟，檢測器是眼睛對檢測器總的要求 1，靈敏度高 2，噪音低 3，線性范圍寬 4，對各類物質(zhì)都有訊號，但對流速和溫度變化不敏感。理想型的難以做到。 5， FID,TCD為通用型； 6， NPD,FPD,ECD為選擇型。常用氣相色譜檢測器的特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo)檢測器 類型 最高操作溫度（） 最低檢測限 線性范圍 主要用途 FID質(zhì)量型準(zhǔn)通用型 450丙烷5pg/s碳 107（10%） 各種有機(jī)化合物

14、的分析，對碳?xì)浠衔锏撵`敏度高 TCD濃度型通用型 400丙烷400pg/ml壬烷20000mv*ml/mg 105（25%） 適用于各種無機(jī)氣體和有機(jī)物的分析，多用于永久性氣體的分析 ECD濃度型選擇型 400六氯苯0.04pg/s 104 適合分析含電負(fù)性元素或基團(tuán)的有機(jī)化合物，多用于分析含鹵素化合物微型ECD 質(zhì)量型選擇型 400六氯苯0.008pg/s5*104同ECD NPD質(zhì)量型選擇型 400用偶氮苯和馬拉硫磷的混合物測定0.4pg/s氮0.2pg/s磷 105適合于含氮和含磷化合物的分析 FPD濃度型選擇型 250用十二烷硫醇和三丁基磷酸酯的混合物測定20pg/s硫0.9pg/s

15、磷硫105磷106 適合于含硫含磷和含氮化合物的分析 脈沖FPD（PFPD） 濃度型選擇型 400對硫磷0.1pg/s磷對硫磷1pg/s硫硝基苯10pg/s 磷105硫103氮102 同F(xiàn)PD 檢測系統(tǒng) 1,FID,NPD,FPD,ECD,可用毛細(xì)柱進(jìn)行分析檢測，因毛細(xì)柱內(nèi)流量小，不能滿足檢測器要求，故需加尾吹氣(又叫補(bǔ)充氣，輔助氣)。經(jīng)驗值(尾吹氣使用)： FID,FPD,NPD載氣+尾吹氣=30ml/min; ECD載氣+尾吹氣=4060ml/min 尾吹氣的作用： （1）保證檢測器在高靈敏度狀態(tài)下工作 （2）消除檢測器死體積的柱外效應(yīng)檢測系統(tǒng) 2，F(xiàn)ID使用注意事項： A，H2O,NH3

16、,CO,CO2,CS2,CCI4不能使用，響應(yīng) 很小或無響應(yīng) B，安全問題（H2） C, N2:H2:AIR=1:1:10 D, 防止污染，檢測器溫度大于柱溫一般20 E，噴嘴和氣路管道的清洗：用丙酮，氯仿，乙醇 浸泡，并在超聲波水浴中超聲10min以上，不銹鋼絲穿透，酒精燈燒掉噴嘴內(nèi)的油狀物，砂紙打磨碳化物。檢測系統(tǒng) 3，TCD注意事項： A，先通氣，確保熱絲不被燒掉 B，載氣徹底除氧，保證高純 C, 載氣種類，傳熱系數(shù)差異檢測系統(tǒng)4，NPD注意事項： A，選擇性 B，銣珠的溫度變化對檢測靈敏度的影響較大 C，溫度高，靈敏度就高，銣珠的壽命就短 D，空氣載氣和尾吹氣大降低靈敏度 E，H2 3

17、-4mi/min AIR100-120ml/min 尾吹氣30ml/min左右 F，避免SIO2進(jìn)入檢測器，縮短壽命 G，關(guān)閉載氣前電流調(diào)到零，使用時盡可能低電壓使用 H，避免潮濕，最好關(guān)閉銣珠電流時檢測器溫度在100以上，如一段時間不進(jìn)樣（如過夜后繼續(xù)使用）應(yīng)降低銣珠電流，但不要完全關(guān)閉，利于第二天快速穩(wěn)定。檢測系統(tǒng)5，ECD A，防止放射源污染，放空到房頂 B, ECD的溫度應(yīng)大于250，因溫度低檢測器平衡慢，穩(wěn)定時間長 C, 載氣種類： 1），N2 2），含5%甲烷的氬氣 3），H2做載氣時要用N2作尾吹氣，載氣+尾吹氣約為60ml/min太小峰拖尾；太大降低靈敏度 D，ECD避免與氧氣或濕氣接觸，可導(dǎo)致噪聲增大，故載氣要高純檢測系統(tǒng)6，F(xiàn)PD 安全問題同F(xiàn)ID H2 ： 60-80ml/min AIR ：100-120ml/min 尾吹氣+柱流量（載氣）20-25ml/min 六六，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和控制