氣相色譜基礎(chǔ)(gc-)全解說課講解

氣相色譜基礎(chǔ)(GC-2010)全解色譜法：利用組分在兩相間分配系數(shù)不同而進行分離的技術(shù)移動相：攜帶樣品流過整個系統(tǒng)的流體固定相：靜止不動的一相，色譜柱定義色譜分類氣相色譜流程圖載氣進樣口柱溫箱檢測器數(shù)據(jù)處理流量控制器(AFC)載氣作為流動相使用的氣體：－惰性－氣體擴散性?。儍簦阋耍c檢測器相匹配常用氣體：N2，He，H2，Ar等返回載氣控制方式的選擇填充柱分析采用恒流方式毛細(xì)柱分析采用恒壓方式6kg/cm2SPL/SplessINJ1INJ2毛細(xì)柱

填充柱1填充柱2返回進樣口填充柱進樣口（WBI）毛細(xì)管柱進樣口（SPL）冷柱頭進樣口（OCI）程序升溫進樣口（PTV）

進樣口類型熱進樣和冷進樣熱進樣：WBI，SPL

存在歧視效應(yīng)和樣品熱分解冷進樣：OCI，PTV

進樣是在較低溫度下進行有助于克服樣品熱分解和歧視效應(yīng)定量精度高NEXT歧視效應(yīng)的產(chǎn)生歧視:蒸餾現(xiàn)象

進針退針低沸點組分百分比偏高高沸點組分殘留返回冷進樣概念樣品是在溶液狀態(tài)--低于樣品沸點的溫度下進樣氣化室快速升溫使樣品氣化PTV進樣方式分流進樣(高濃度樣)無分流進樣(低濃度樣)大體積進樣—LVI(痕量分析)OCI柱頭進樣只適用于0.53內(nèi)徑的柱子無分流流路，不能分析高濃度樣品（污染柱子），進樣量一般小于2ulSPLESS、OCI及PTV-SPLESS比較N-甲基氨基甲酸酯農(nóng)藥的熱分解現(xiàn)象SplitlessCool-on-ColumnSpless-PTV進樣技術(shù)的改進溶劑空氣樣品空氣溶劑沖洗法優(yōu)點：減少熱進樣時的樣品歧視效應(yīng)進樣體積上限(液體進樣）分流進樣(SPL,PTV) 2uL高壓進樣(SPL,PTV)

5uL冷柱頭進樣（OCI）

2uLLVI-PTV進樣空襯管

10uL襯管+石英棉

50uL襯管+填料

1000uL

WBI進樣口示意圖進樣口(WBI)用于：寬孔徑毛細(xì)管柱填充柱進樣口(SPL)分流/不分流進樣口示意圖分流比：SPL.R＝F1:F2F1F2進樣口(OCI/PTV)返回載氣毛細(xì)柱隔墊吹掃出口分流出口1.

ColumnSleeve/Guide (OCI-mode)2.

玻璃襯管

（GlassInsert) (PTV-mode)色譜柱氣相色譜固定相固體--活性炭、氧化鋁、硅膠、分子篩等，用于無機氣體及低碳烴分析液體--硅酮、聚乙二醇、聚脂等，用于液體樣品及高沸點化合物分析色譜柱類型柱材：熔融石英、鋁內(nèi)徑：0.2mm--0.53mm長度：10--100m固定相種類：OV-1，PEG- 20M，OV-17等固定相膜厚：0.2--5μm填充柱柱材：不銹鋼，玻璃內(nèi)徑：2.6--3mm長度：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。

毛細(xì)管柱毛細(xì)管柱主要類型PorousLayerOpenTubularWallCoatedOpenTubularPackedCapillary多孔層開口柱管壁涂漬開口柱毛細(xì)管柱管材熔融石英–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)特殊處理固定相大多數(shù)固定相為聚合物WCOT毛細(xì)管柱:聚甲基硅氧烷（Polysiloxanes,silicones）聚乙二醇（Polyethyleneglycols,PEG）固定相－聚甲基硅氧烷siloxanebackbone固定相－術(shù)語&結(jié)構(gòu)5%diphenyl95%dimethylpolysiloxane5%95%5%phenyl95%methylpolysiloxane固定相－“ms”orlowbleedversion苯基基團鍵合入硅氧烷聚合物主鏈DB-5msRtx-5msBPX-5e.g.溫度穩(wěn)定性更好固定液流失021868101214164202224100°C270°C300°C300°Cfor12minBleed固定相－聚乙二醇“WAX”or“FFAP”類固定液e.g.DB-WAX,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色譜柱柱性能指標(biāo)：柱效分離度色譜柱柱效通常以理論塔板數(shù)（n）或理論塔板高度（H）表示H=L/nL為柱長

hh/2Wh/2開始tR色譜柱載氣流速與柱效關(guān)系HETPVanDeemter方程HETP=A+B/u+Cuucm/suoptHmin載氣種類對柱效的影響HETP曲線（Rtx-1，30m，0.25mmi.d.，0.25μm）線速度（cm/sec）柱箱130℃，樣品n-C15H320.0200.0400.0600.0800.01000.01200.01400.0010203040506070HETP(μm)HeN2H2柱箱130℃，樣品n-C15H32，k=7.6色譜柱使用內(nèi)徑較小的柱減小固定相液膜厚度減小進樣量增加色譜柱長度使用程序升壓影響柱效的因素NEXTTemperatureFlowRate恒壓方式程序升壓方式TemperaturePressureFlowRate1:2,3-Butanediol2:n-Decane3:n-Undecane4:1-Octanol5:2,6-Dimethylphenol6:Methylnonanate7:2,6-Dimethylaniline8:Methylcaprate9:Dicyclohexylamine10:Methyllaurate12345678109(A)Constantpressure(B)Risingpressure18Kpato143Kpa@5Kpa/min程序升壓方式返回色譜柱式中：tR1，tR2分別為兩個相鄰峰的保留時間W1，W2分別為兩個相鄰峰的峰寬

分離度（R）：柱將兩個相鄰峰彼此分離的程度。分離度R=1.25R=1.0R=1.5(基線分離)R=0.8色譜柱選擇固定液極性的選擇（按相似相溶原則） 非極性固定液------有按沸點順序溶出傾向 極性固定液------沸點相同時，按極性由小到大 的順序溶出固定液的濃度或毛細(xì)管柱的膜厚 對低沸點化合物高濃度（10%～30%)

高膜厚(1～5μm) 對高沸點化合物低濃度（1%～5%)

低膜厚(0.25～0.5μm)色譜柱各公司常用色譜柱牌號對照表色譜柱色譜柱的老化為什么必須進行色譜柱老化？ 新色譜柱含有溶劑和高沸點物質(zhì)，所以基線不穩(wěn)，出現(xiàn)鬼峰和噪聲；舊柱長時間未用，也存在同樣問題。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。

新柱老化時，最好不要連接檢測器。進樣口、色譜柱、檢測器的溫度設(shè)定進樣口溫度 考慮樣品中各組分的沸點，設(shè)定溫度使樣品瞬間汽化。色譜柱溫度 考慮樣品中各組分的沸點，及希望的分析周期， 寬沸程樣品應(yīng)使用程序升溫。檢測器溫度 防止檢測器污染，一般比色譜柱溫度高20-30℃。DET.T≥INJ.T≥COL.T+20℃返回恒溫&程序升溫分析比較恒溫分析程序升溫分析沸程窄時采用恒溫分析恒溫分析時，保留時間和碳數(shù)呈指數(shù)關(guān)系沸程寬時采用升溫分析升溫分析時，保留時間和碳數(shù)呈正比關(guān)系基線易漂移C8C9C10C11C8C9C10C11檢測器廣譜檢測器：

FID、TCD選擇性檢測器：

FTD、FPD、ECD氣相色譜常用檢測器檢測器原理

組分在氫火焰中燃燒電離生成各種正離子、負(fù)離子和電子，被收集轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?，?jīng)放大后即為檢測器信號。應(yīng)用范圍有機化合物對FID無響應(yīng)的物質(zhì)O2、N2、H2、CO、CO2、CS2、NH3、H2O、稀有氣體、氮的氧化物，HCHO,HCOOH等FID（氫火焰離子化檢測器）檢測器FID操作流量設(shè)定檢測器原理當(dāng)攜帶了樣品的載氣流過檢測器時，因?qū)嵯禂?shù)的差異使錸鎢絲的溫度發(fā)生變化，引起電阻值發(fā)生變化而產(chǎn)生色譜信號。應(yīng)用范圍有機、無機化合物TCD（熱導(dǎo)檢測器）檢測器溫度檢測器溫度至少高于柱溫30℃電流（CURR，mA）電流設(shè)定應(yīng)參考儀器所附參照表關(guān)機前，電流設(shè)為0輔助氣（Makeupgas）優(yōu)化值：8.0mL/min

極性+，-TCD操作參數(shù)設(shè)定檢測器燈絲電流越大，靈敏度越高檢測器溫度越低，靈敏度越高用氫氣或氦氣作載氣比氮氣靈敏度高影響TCD檢測靈敏度的因素檢測器原理：當(dāng)電負(fù)性大的物質(zhì)通過檢測器時，將會捕獲低能熱電子，引起池電流的減小，為保持電流恒定所加上的相應(yīng)脈沖數(shù)的變化即為色譜信號。應(yīng)用范圍有機鹵代物，含電負(fù)性基團（如－C＝O，－NO2）的有機物ECD檢測器檢測器設(shè)定參數(shù)1)溫度最高溫度<350℃2)電流（CURR，nA）

電流設(shè)定越高，靈敏度越高，噪聲大，壽命短.ECD檢測器檢測器原理含硫或含磷化合物在火焰中燃燒發(fā)出特征波長的光，經(jīng)光電倍增管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栞敵?。?yīng)用范圍無機、有機硫化合物、有機磷化合物FPD檢測器檢測器原理含氮或含磷化合物到達富含堿金屬鹽蒸氣的火焰中發(fā)生熱分解，熱分解產(chǎn)物吸收堿金屬放出的電子，堿金屬陽離子被收集極收集，作為信號電流被檢測。應(yīng)用范圍有機氮化合物、無機、有機磷化合物FTD檢測器（氮磷檢測器）返回分析數(shù)據(jù)是否可靠？（定量）良好的峰面積重現(xiàn)性，一般CV%在0.5～3%標(biāo)準(zhǔn)曲線具有良好的線性微量注射器的殘留現(xiàn)象（交叉污染）峰形正常，避免拖尾峰和前沿峰

(柱選擇恰當(dāng)、襯管無污染、