氣相色譜在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用

氣相色譜在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用第1頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在新的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-2006中，檢測(cè)項(xiàng)目由原來的35項(xiàng)，增加到106項(xiàng)，其中有機(jī)項(xiàng)目53項(xiàng)，氣相色譜檢測(cè)41項(xiàng)。第2頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣相色譜簡(jiǎn)介對(duì)于氣相色譜，流動(dòng)相為氣體，是一種具有很高靈敏度的陳述的分析技術(shù)。用氣相色譜儀分析的物質(zhì)必須是在一定條件下能夠汽化的。

第3頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣相色譜原理利用色譜柱對(duì)混合物的吸附能力、溶解度、親和力、阻滯作用等物理性質(zhì)的不同，對(duì)混合物中各組分進(jìn)行分離、分析。第4頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣相色譜組成部分氣體：載氣-用于傳送樣品通過整個(gè)系統(tǒng)的氣體；檢測(cè)器氣體-某些檢測(cè)器所需要的支持氣體樣品引入：將樣品引入載氣的過程色譜柱：實(shí)現(xiàn)樣品組分的分離檢測(cè)器：對(duì)流出柱的樣品進(jìn)行識(shí)別和響應(yīng)數(shù)據(jù)采集：將檢測(cè)器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為色譜圖，以備手動(dòng)或自動(dòng)定性、定量之用第5頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月載氣建議開始時(shí)的氣源壓力值填充柱載氣壓力0.40Mpa(60psi)毛細(xì)管柱載氣壓力0.55Mpa(80psi)空氣（用于FID）壓力0.55Mpa(80psi)氫氣壓力0.40Mpa(60psi)第6頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月進(jìn)樣口分流/不分流分流比=(分流出口流量+柱流量)/柱流量滿足不分流模式的條件：

1、溶劑沸點(diǎn)低于化合物沸點(diǎn)

2、程序升溫，柱箱初始溫度低于溶劑沸點(diǎn)10℃-20℃3、設(shè)置好開閥時(shí)間(襯管體積×2/柱流量)溫度的設(shè)定：使樣品汽化的最低溫度即可襯管的作用：汽化室玻璃棉：增加汽化速度，輔助汽化；擋住固體顆粒第7頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月色譜柱分析物質(zhì)選擇原則：相似相溶出峰順序：非極性：按物質(zhì)沸點(diǎn)極性：按相似相容原理，越相似的出峰時(shí)間越長(zhǎng)如何提高柱效：

1、使用內(nèi)徑更小的柱子

2、減小固定相百分比組成或固定相液膜厚度

3、減小進(jìn)樣量

4、選用更長(zhǎng)的柱子

5、使用程序升溫改善后流出組組分峰形第8頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月色譜柱老化老化原因：新柱需預(yù)先老化以除去柱中殘留的溶劑；長(zhǎng)時(shí)間沒有使用的柱子也需要老化以除去殘留在柱子中的樣品。第9頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月老化過程：填充柱：將柱子從檢測(cè)器端卸下，避免對(duì)檢測(cè)器的污染。將爐溫設(shè)置比通常最高爐溫高大約10℃，但比固定相最高溫度低，老化過夜。毛細(xì)柱：將柱子從檢測(cè)器端卸下，避免對(duì)檢測(cè)器的污染。

1.在室溫下吹15-30min以趕走Air,O2；

2.老化溫度高于使用溫度10℃，低于固定相最高溫度20-30℃；

3.從室溫開始程序升溫10-15℃/min，達(dá)到最高溫度保持20min即可。第10頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同類型柱子最佳流速柱內(nèi)徑載氣最佳載氣最佳

流量(mL/min)

線速度(cm/min)1/4”50-602.6-3.21/8”20-304.2-6.3毛細(xì)柱HP530系列柱(大孔徑)3-522-380.320mm(粗徑)1-320-410.200mm(細(xì)徑)0.5-121-320.100mm(快速)0.2-0.542-106第11頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月檢測(cè)器根據(jù)檢測(cè)器不同，載氣不同，選擇原則

H２HeN２ArTCD√√√√√√FID√√√√√μECD√√√√√√

NPD√√√第12頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)

將柱流出的樣品和載氣通過一個(gè)氫氣-空氣火焰。氫氣-空氣火焰本身只產(chǎn)生少許離子，但是當(dāng)有機(jī)化合物燃燒時(shí)，產(chǎn)生的離子數(shù)量增加。極化電壓把這些離子吸收到火焰附近的收集極上。產(chǎn)生的電流與燃燒的樣品量成正比。此電流可被電流計(jì)檢測(cè)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送到輸出裝置。第13頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月FID只對(duì)含有C-H鍵的化合物有響應(yīng)。非碳?xì)浠衔镌贔ID上沒有響應(yīng)。響應(yīng)值與化合物中含有的C-H鍵個(gè)數(shù)成正比，C-H鍵個(gè)數(shù)越多，檢測(cè)器靈敏度越高。第14頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月FID點(diǎn)火故障原因氣體：氣體純度不夠；氫氣與空氣比例不對(duì)；載氣或尾吹氣流量較大。硬件：點(diǎn)火線圈壞了；噴嘴是否堵上；檢測(cè)器收集極受潮或積水。設(shè)置：檢測(cè)器溫度；點(diǎn)火補(bǔ)償2.0pA；大量芳烴作溶劑，火焰易熄滅。第15頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電子捕獲檢測(cè)器（ECD）ECD包括一個(gè)鍍有63Ni的檢測(cè)器。63Ni釋放β-粒子，β-粒子產(chǎn)生電子。當(dāng)樣品組分的分子進(jìn)入ECD并與電子碰撞，電子則被樣品分子捕獲而產(chǎn)生負(fù)電荷離子。自由電子越多，脈沖頻率越低。當(dāng)捕獲電子的一個(gè)組分通過時(shí)，脈沖頻率增加。此脈沖頻率被轉(zhuǎn)化為電壓而被記錄下來。第16頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月ECD對(duì)某些化合物的靈敏度化合物相對(duì)于苯的響應(yīng)值苯1甲苯3丙酮82,3-丁二酮800000正丁醇17氯苯1200溴苯76001-氯丁烷171-溴丁烷50001-碘丁烷1500000氯仿1000000四氯化碳6600000第17頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月檢測(cè)器操作條件檢測(cè)器樣品類型靈敏度范圍載氣+尾吹氣氫氣空氣(mL/min)

FID碳?xì)浠衔?0-100pg20-6030-40200-50010ppb-99%TCD除載氣外的5-100ng15-30n.a.n.a.

其它所有物質(zhì)10ppm-100%ECD有機(jī)鹵化物0.05-1pg30-60n.a.n.a.

氯化溶劑&農(nóng)殘50ppt-1ppmNPD有機(jī)氮化合物&0.1-10pg20-401-570-100

有機(jī)磷化合物第18頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月部件維護(hù)進(jìn)樣口：襯管，分流平板色譜柱：不用時(shí)要安全保存起來檢測(cè)器：污染FID，NPD可拆洗

TCD，ECD熱清洗第19頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月定量方法面積百分比法AREA%(不是定量方法)峰高百分比法HEIGHT%歸一化法NORM%外標(biāo)法ESTD內(nèi)標(biāo)法ISTD內(nèi)標(biāo)百分比法ISTD%外標(biāo)百分比法ESTD%第20頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前處理方式頂空進(jìn)樣吹掃捕集固相萃取(SPE)固相微萃取(SPME)第21頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月頂空進(jìn)樣頂空進(jìn)樣法是氣相色譜特有的一種進(jìn)樣方法。適用于揮發(fā)性大的組分分析。原理：揮發(fā)性物質(zhì)在一定的溫度下，在一密閉的空間內(nèi)氣液兩相達(dá)到平衡。此時(shí)氣液中的濃度成正比，頂空是用氣體中的濃度反映液體中的濃度的一種進(jìn)樣方法。第22頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(diǎn)：使待測(cè)物揮發(fā)后進(jìn)樣，可免去樣品萃取、濃集等步驟，還可避免供試品種非揮發(fā)組分對(duì)色譜柱的污染，但要求待測(cè)物具有足夠的揮發(fā)性。適用范圍：被分析物在200℃以下?lián)]發(fā)第23頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月參數(shù)設(shè)置原則

2個(gè)壓力：傳輸管線壓力:比色譜柱柱頭壓大1psi

瓶加壓壓力

3個(gè)溫度：瓶溫度：比溶劑低15℃

瓶溫度，樣品環(huán)溫度和傳輸線溫度依次升高10℃6個(gè)時(shí)間：瓶加熱時(shí)間30min

瓶加壓時(shí)間0.2min

樣品環(huán)填充時(shí)間0.2min

壓力穩(wěn)定時(shí)間0.05min

進(jìn)樣時(shí)間1min

循環(huán)時(shí)間GC循環(huán)時(shí)間瓶參數(shù)（第一個(gè)瓶，最后一個(gè)瓶）瓶振動(dòng)參數(shù)低速、高速、不振動(dòng)第24頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月吹掃捕集吹掃捕集，是使用一連續(xù)氣流從某一溶液或固體中吹掃出可揮發(fā)物。樣品被吹掃一定時(shí)間并且揮發(fā)物通常會(huì)被一捕集裝置富集下來。然后捕集管被加熱以趕出可揮發(fā)物的一種裝置。第25頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第26頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(diǎn)：取樣量少、富集效率高、受基體干擾小、容易實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)適用范圍，揮發(fā)性有機(jī)物操作要點(diǎn)（解析溫度、時(shí)間）第27頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月固相萃取固相萃?。⊿olid-PhaseExtraction，簡(jiǎn)稱SPE）是近年發(fā)展起來一種樣品預(yù)處理技術(shù)，由液固萃取和柱液相色譜技術(shù)相結(jié)合發(fā)展而來，主要用于樣品的分離、純化和濃縮。原理：SPE是一個(gè)包括液相和固相的物理萃取過程。在SPE過程中，固相對(duì)分析物的吸附力大于樣品，當(dāng)樣品通過SPE柱時(shí)，分析物被吸附在固體表面，其他組分則隨樣品通過柱子，最后用適當(dāng)?shù)娜軇⒎治鑫锵疵撓聛怼５?8頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(diǎn)：提高分析物的回收率，減少樣品預(yù)處理過程，操作簡(jiǎn)單、省時(shí)、省力。應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。注意事項(xiàng)：所選溶劑類型、比例，小柱的選擇，加鹽干燥。第29頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第30頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月固相微萃取固相微萃取(SolidPhaseMicroextraction,SPME)是九十年代興起并迅速發(fā)展的新型的、環(huán)境友好的樣品前處理技術(shù)，無需有機(jī)溶劑，操作也很簡(jiǎn)便。第31頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原理：SPME方法包括吸附和解吸兩步。吸附過程中待測(cè)物在樣品及石英纖維萃取頭外涂漬的固定相液膜中平衡分配，遵循相似相溶原理。這一步主要是物理吸附過程，可快速達(dá)到平衡。如果使用液態(tài)聚合物涂層，當(dāng)單組分單相體系達(dá)到平衡時(shí)，涂層上吸附的待測(cè)物的量與樣品中待測(cè)物濃度線性相關(guān)。第32頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月SPME有兩種萃取方式，一種是將萃取纖維直接暴露在樣品中的直接萃取法；另一種是將纖維暴露于樣品頂空中的頂空萃取法。第33頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便，易操作，避免有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的二次污染。缺點(diǎn)：拘束使用一個(gè)帶有吸附劑的探針。吸附劑的種類是根據(jù)被分析物來進(jìn)行選擇。適用范圍：大多數(shù)有機(jī)物的測(cè)定注意事項(xiàng)：保護(hù)玻璃纖維以防折斷第34頁(yè)，課件共36頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月新標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

有機(jī)物進(jìn)樣方式色譜柱檢測(cè)器苯系物頂空進(jìn)樣DB-WAXFID三鹵甲烷、三氯乙醛頂空進(jìn)樣