氣相色譜法-氣相色譜法的應(yīng)用（儀器分析課件）

Contents目1了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”2熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語3熟悉色譜分離的基本原理和基本理論4認(rèn)識分離度錄子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

氣相色譜儀俄國植物學(xué)家茨維特俄國植物學(xué)家M.Tswett是色譜法創(chuàng)始人。1901-1906年，用色譜法分離、提純植物色素。1931年，Kuhn等用同樣的方法成功地分離了胡蘿卜素和葉黃素，從此色譜法開始為人們所重視，相繼出現(xiàn)了各種色譜方法。1941，馬丁(Martin)和辛格(Synge)創(chuàng)始分配色譜1952年，馬丁與辛格，以氣體作為流動相，創(chuàng)立了氣相色譜法。1970年以后逐漸發(fā)展了高效液相色譜法以及各種模式、多種高性能的檢測器和連用手段。1.概述子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

流動相石油醚混合色素葉綠素葉黃素胡蘿卜素分離組分色譜柱固定相碳酸鈣Tswett植物色素分離實(shí)驗(yàn)圖示：樣品：植物色素固定相：CaCO3顆粒流動相：石油醚

子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

1.概述

色譜法是一種分離技術(shù)。試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進(jìn)行著的分配過程。其中的一相固定不動，稱為固定相。另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或液體），稱為流動相。按流動相狀態(tài)氣相色譜法：流動相為氣體液相色譜法：流動相為液體超臨界流體色譜法：采用近乎臨界狀態(tài)的稠密氣體為流動相。這種狀態(tài)下，流動相對多種物質(zhì)具有良好的溶解性，因此許多在氣相色譜過程中不穩(wěn)定的化合物，在液相色譜上難以分離的化合物可以采用超臨界。按固定相狀態(tài)氣固色譜法：固定相為固體吸附劑，流動相為氣體氣液色譜法：固定相是液體，流動相是氣體液固色譜法：固定相是固體，流動相是液體液液色譜法：固定相與流動相均是液體二、色譜分析法分類

按固定相和流動相的狀態(tài)分類子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

根據(jù)固定相在色譜分離系統(tǒng)中使用的方式分為三類柱色譜紙色譜薄層色譜將固定相放在玻璃、不銹鋼、石英等管中，該管稱為色譜柱，該色譜方法稱為柱色譜固定相是用一張紙，并在上面涂以固定液。一般就是在紙上吸上水，成為紙上固定液，再用另一種溶劑作沖洗劑將固定相均勻地涂在玻璃或其他材料的平板上，形成一個(gè)固定相的薄層，用來進(jìn)行色譜分離二、色譜分析法分類子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

離子交換色譜法空間排阻色譜法利用組分在流動相和固定相之間的分離原理不同吸附色譜法利用吸附劑對樣品的吸附性能不同達(dá)到分離分配色譜法樣品組分在固定相和流動相之間的溶解度存在差異，因而實(shí)現(xiàn)在兩相間進(jìn)行分配利用被分離物質(zhì)在離子交換樹脂上的離子交換勢不同而使組分分離利用被分離物質(zhì)分子量大小的不同和在填料上滲透程度的不同，以使組分分離

二、色譜分析法分類子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

色譜法的特點(diǎn)三、色譜法的特點(diǎn)分辨效率高應(yīng)用范圍廣分析速度快樣品用量少靈敏度高子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

（1）分離效率高

復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體、手性異構(gòu)體。高效液相色譜分離復(fù)雜單糖子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

（2）靈敏度高

可以檢測出μg.g-1(10-6)級甚至ng.g-1(10-9)級的物質(zhì)量。（3）分析速度快

一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析。（4）應(yīng)用范圍廣

氣相色譜：沸點(diǎn)低于400℃、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的各種有機(jī)或無機(jī)試樣的分析。液相色譜：高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣的分離分析。

子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

BAABBABBABABct流動相樣品液色譜柱固定相檢測器色譜過程的實(shí)質(zhì)(1)色譜過程是吸附與解析的過程；(2)不同組分極性的差異導(dǎo)致吸附與解析的差異；(3)不同組分向前移動的過程是差異不斷累積過程，是在動態(tài)中由量變到質(zhì)變的過程。色譜過程子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

一、色譜流出曲線（色譜圖）AEGFH進(jìn)樣空氣峰CI

DJtB信號O0檢測色譜分離后組分的響應(yīng)信號對時(shí)間作圖得到的曲線稱為色譜圖。名詞術(shù)語：色譜峰、基線、峰高h(yuǎn)、標(biāo)準(zhǔn)偏差σ、峰寬W、半高峰寬Wh/2、峰面積A；子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

色譜流出曲線可以解決的問題：

（1）根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù)，可判斷樣品所含的最少組份數(shù)。

（2）根據(jù)色譜峰的保留值，可以進(jìn)行定性分析。

（3）根據(jù)色譜峰的面積或峰高,可以進(jìn)行定量分析。（4）色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾仁窃u價(jià)色譜柱分離效能的依據(jù)。（5）色譜峰兩峰間的距離，是評價(jià)固定相(或流動相)選擇是否合適的依據(jù)。子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

二、基線只有純流動相經(jīng)過檢測器時(shí)記錄下的信號-時(shí)間曲線。子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

基線是儀器各種雜散信號的記錄，反映了實(shí)驗(yàn)條件的穩(wěn)定程度。穩(wěn)定的基線是一條平直的線。如果實(shí)驗(yàn)條件不穩(wěn)定，基線就會產(chǎn)生波動或漂移，只有基線穩(wěn)定，儀器才能正常工作。子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

色譜峰：有組分流出時(shí)，曲線上的突起部分。三、色譜峰1.峰形理論上色譜峰是對稱的，符合高斯正態(tài)分布。前伸峰：前沿較后沿平緩的不對稱峰。拖尾峰：后沿較前沿平緩的不對稱峰。分叉峰：兩種組分沒有完全分開而重疊在一起的峰。饅頭峰：峰形比較矮而胖的峰。子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

2.峰高和峰面積峰高（h）：從峰最大值到基線的距離。峰面積（A）：峰與基線間所包圍的面積。峰高或峰面積與組分含量成正比，是氣相色譜進(jìn)行定量分析的主要依據(jù)。子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

3.峰寬與半峰寬峰寬（Wb）：色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)處所作的切線與峰底相交兩點(diǎn)之間的距離。半峰寬（W1/2）：峰高為h/2處的峰寬GH。4.標(biāo)準(zhǔn)偏差（σ）色譜峰兩邊拐點(diǎn)間距離的一半，即0.607h處的色譜峰寬度的一半等于標(biāo)準(zhǔn)偏差。子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

保留值是用來描述各組分色譜峰在色譜圖中的位置，在一定實(shí)驗(yàn)條件下，組分的保留值具有特征值，是氣相色譜定性的參數(shù)。保留值通常用時(shí)間或用將組分帶出色譜柱所需載氣的體積來表示。四、保留值1.用時(shí)間表示的保留值死時(shí)間（tM）：不與固定相作用的氣體（如空氣）從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)濃度極大值所需要的時(shí)間。保留時(shí)間（tR）：試樣從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度極大值時(shí)所需的時(shí)間。調(diào)整保留時(shí)間（tR

＇）：tR＇=tR－tM

tR’是由于被分析組分與色譜柱中固定相發(fā)生相互作用而引起的組分在柱內(nèi)滯留的時(shí)間，tR’扣除了組分在柱內(nèi)氣相所占的空間內(nèi)運(yùn)行消耗的tM，所以用它定性比tR更合理。以s或min為單位表示。

2.用體積表示的保留值

死體積（VM）：指不被固定相吸附或溶解氣體（空氣或甲烷）從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)濃度最大值時(shí)，所通過載氣的體積。Fc為色譜柱出口處的載氣流量，單位：mL/min。

VM=tM×Fc

死體積VM是由三部分組成:

①是填充柱內(nèi)固定相顆粒間所剩留的空間②是氣相色譜儀管路連接處的空間③是檢測器的死空間一般來說后兩項(xiàng)的空間是很小的，可忽略不計(jì)。子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

死體積（VM）：VM=tM×F0保留體積（VR）：指被測組分從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)濃度最大值所通過的載氣體積。

VR=tR×Fc調(diào)整保留體積（VR‘）：V

R’=t’R×Fc

V

R＇=VR－VM

子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

3.相對保留值相對保留值只與①柱溫和固定相性質(zhì)有關(guān)，與②其他色譜操作條件如柱長、柱內(nèi)填充情況及載氣流速等無關(guān)，它表示了固定相對這兩種組分的選擇性。下標(biāo)2表示被測物，下標(biāo)1表示標(biāo)準(zhǔn)物。組分2與組分1調(diào)整保留值之比：子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

相比率：色譜柱內(nèi)氣相與吸附劑或固定液體積之比，它是色譜柱型和結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。填充柱β為6～35，毛細(xì)管柱為50～1500。4.相比率（β）VM——色譜柱中流動相體積，mL；Vs——色譜柱中固定相體積，mL，在氣液色譜中，Vs為柱內(nèi)固定液體積；在氣固色譜中，Vs為吸附劑表面容量。5.分配系數(shù)K和容量因子k⑴分配系數(shù)(K)：色譜過程中，在流動相和固定相中的溶質(zhì)分子處于動態(tài)平衡。平衡時(shí)組分在固定相(s)與流動相(m)中的濃度(c)之比，稱為分配系數(shù)(K)，也稱為分配平衡常數(shù)分配系數(shù)的差異是所有色譜分離的實(shí)質(zhì)性的原因子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

影響K的因素：固定相和溫度。組分一定時(shí)，K主要取決于固定相性質(zhì)；組分及固定相一定時(shí)，溫度增加，K減小。試樣中的各組分具有不通過的K值，這是分離的基礎(chǔ)；選擇適宜的固定相可改善分離效果。子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

A

一定溫度下，組分的分配系數(shù)K越大，出峰越慢；B

試樣一定時(shí)，K主要取決于固定相性質(zhì)；C

每個(gè)組份在各種固定相上的分配系數(shù)K不同；D

選擇適宜的固定相可改善分離效果；F

試樣中的各組分具有不同的K值是分離的基礎(chǔ)；E

某組分的K=0時(shí)，即不被固定相保留，最先流出。⑵容量因子(k)：又稱分配比、容量比，在一定溫度、壓強(qiáng)下，組分在固定相(s)與流動相(m)中的質(zhì)量之比，稱為容量因子。色譜柱的容量因子是溶質(zhì)分子與色譜柱填料相互作用強(qiáng)度的直接量度，由下式定義：子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

5.分配系數(shù)K和容量因子k（3）分配系數(shù)和分配比之間的關(guān)系K和k都與組分及固定相的性質(zhì)有關(guān)，并隨柱溫、柱壓變化而變化。分配系數(shù)與兩相體積無關(guān)，分配比與兩相體積有關(guān)。K和k都能說明色譜柱對組分保留能力的大小，數(shù)值越大，改組分的保留時(shí)間越長。子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

第二、討論影響分離及柱效的因素，尋找提高柱效的途徑。色譜理論需要解決的問題？第一、如何評價(jià)色譜分離效果，即建立柱效的評價(jià)指標(biāo)體系及柱效與色譜參數(shù)間的關(guān)系等。分離子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

組分保留時(shí)間：色譜過程的熱力學(xué)因素控制；（組分和固定相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)）色譜峰變寬：色譜過程的動力學(xué)因素控制；（兩相中的運(yùn)動阻力，擴(kuò)散）組分保留時(shí)間為何不同？色譜峰為何變寬？子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

一、色譜分離的基本原理/yqfx/analysis/glossary/dhsy_4.htm當(dāng)試樣由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱與固定相接觸時(shí)，被固定相溶解或吸附。隨著載氣的不斷通入，被溶解或吸附的組分又從固定相中揮發(fā)或脫附，揮發(fā)或脫附下的組分隨著載氣向前移動時(shí)又再次被固定相溶解或吸附。隨著載氣的流動，溶解、揮發(fā)，或吸附、脫附的過程反復(fù)地進(jìn)行。一、塔板理論--以熱力學(xué)平衡為基礎(chǔ)

二、速率理論--以動力學(xué)為基礎(chǔ)

三、分離度子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

1.塔板理論--以熱力學(xué)平衡為基礎(chǔ)，柱分離效能指標(biāo)二、色譜分離的基本理論馬丁和辛格提出，半經(jīng)驗(yàn)理論。

塔板理論把色譜柱比作精餾塔，柱內(nèi)由許多想象的塔板組成。每個(gè)塔板內(nèi)分為流動相和固定相兩部分，當(dāng)待測組分進(jìn)入色譜柱后，就在兩相間進(jìn)行分配并達(dá)到平衡，經(jīng)過許多次分配平衡后，組分得到彼此分離。引入理論塔板高度、理論塔板數(shù)的概念。色譜柱長：L，理論塔板高度：H，色譜柱的理論塔板數(shù)：n，三者之間的關(guān)系？理論塔板數(shù)理論塔板高度色譜柱長度柱效能指標(biāo)子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

理論塔板數(shù)與色譜參數(shù)之間的關(guān)系為：有效理論塔板數(shù)：有效理論塔板高度：子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

塔板理論的特點(diǎn)與不足（1）當(dāng)色譜柱長度一定時(shí)，塔板數(shù)n

越大(塔板高度H越小)，被測組分在柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多，柱效能則越高，所得色譜峰越窄。（2）不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo)時(shí)，應(yīng)指明測定物質(zhì)。子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

（3）柱效不能表示被分離組分的實(shí)際分離效果，當(dāng)兩組分的分配系數(shù)K相同時(shí)，無論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無法分離。（4）塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也無法指出影響柱效的因素及提高柱效的途徑。子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

塔板理論從熱力學(xué)角度形象地描述了溶質(zhì)在色譜柱中的分配平衡和分離過程，成功地解釋了色譜峰的正態(tài)分布現(xiàn)象，提出了計(jì)算和評價(jià)柱效的一些參數(shù)。但由于其假設(shè)不符合實(shí)際分離過程，不能解釋造成譜帶擴(kuò)張的原因和影響柱效的各種因素，不能說明為什么在不同的流速下測得的塔板數(shù)不同。

結(jié)論：子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

范弟姆特方程渦流擴(kuò)散項(xiàng)分子擴(kuò)散項(xiàng)傳質(zhì)阻力項(xiàng)流動相線速度子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

2.速率理論--以動力學(xué)平衡為基礎(chǔ)，影響柱效的因素（1）渦流擴(kuò)散項(xiàng)A子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

dp：固定相的平均顆粒直徑;λ：固定相的填充不均勻因子。固定相顆粒越小，填充的越均勻A越小，H越小，柱效越高，色譜峰越窄。（2）分子擴(kuò)散項(xiàng)B/u

ν：彎曲因子。反映固定相顆粒對分子擴(kuò)散的阻礙情況。D：試樣組分分子在流動相中的擴(kuò)散系數(shù)（cm2·s-1）。子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

1、存在著濃度差，產(chǎn)生縱向擴(kuò)散;2、擴(kuò)散導(dǎo)致色譜峰變寬，H↑(n↓)，分離變差;3、分子擴(kuò)散項(xiàng)與流速有關(guān)，流速↓，滯留時(shí)間↑，擴(kuò)散↑;4、擴(kuò)散系數(shù)：Dg

∝(M載氣)-1/2；M載氣↑，B值↓。關(guān)于分子擴(kuò)散項(xiàng)的討論子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

（3）傳質(zhì)阻力項(xiàng)Cu

傳質(zhì)阻力包括流動相傳質(zhì)阻力CM和固定相傳質(zhì)阻力CS,流動相傳質(zhì)阻力：當(dāng)組分從流動相移動到固定相表面進(jìn)行兩相間的質(zhì)量交換時(shí)，所受到的阻力。固定相傳質(zhì)阻力：組分從兩相的界面遷移至固定相內(nèi)部達(dá)到交換分配平衡后，又返回到兩相界面的過程中所受到的阻力。子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

k為容量因子；dp為固定相顆粒直徑;df為固定相液膜厚度；

DM、DS為擴(kuò)散系數(shù)。

如何減小C?子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

載氣流速高時(shí)：傳質(zhì)阻力項(xiàng)是影響柱效的主要因素，流速

，柱效

。載氣流速低時(shí)：分子擴(kuò)散項(xiàng)成為影響柱效的主要因素，流速

,柱效

。最佳流速：速率方程式中塔板高度對流速的一階導(dǎo)數(shù)。流動相線速度對板高的影響子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

如何通過減小H值以提高柱效？子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

速率理論的要點(diǎn)（1）組分分子在柱內(nèi)運(yùn)行的多路徑與渦流擴(kuò)散、濃度梯度所造成的分子擴(kuò)散及傳質(zhì)阻力使氣液兩相間的分配平衡不能瞬間達(dá)到等因素是造成色譜峰擴(kuò)展柱效下降的主要原因。（2）通過選擇適當(dāng)?shù)墓潭ㄏ嗔６?、載氣種類、液膜厚度及載氣流速可提高柱效。子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

（3）速率理論為色譜分離和操作條件選擇提供了理論指導(dǎo)。闡明了流速和柱溫對柱效及分離的影響。（4）各種因素相互制約，如載氣流速增大，分子擴(kuò)散項(xiàng)的影響減小，使柱效提高，但同時(shí)傳質(zhì)阻力項(xiàng)的影響增大，又使柱效下降；柱溫升高，有利于傳質(zhì)，但又加劇了分子擴(kuò)散的影響，選擇最佳條件，才能使柱效達(dá)到最高。子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

分離度

保留值之差──色譜過程的熱力學(xué)因素；區(qū)域?qū)挾醛ぉどV過程的動力學(xué)因素。

塔板理論和速率理論都難以描述難分離物質(zhì)對的實(shí)際分離程度。即柱效為多大時(shí)，相鄰兩組份能夠被完全分離。

難分離物質(zhì)對的分離度大小受色譜過程中兩種因素的綜合影響：子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

①柱效較高，△K(分配系數(shù))較大,完全分離；②△K不是很大，柱效較高，峰較窄，基本上完全分離；③柱效較低，△K較大,但分離的不好；④△K小，柱效低，分離效果更差。子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

色譜分離中的四種情況的討論：分離度的表達(dá)式：tR(2),tR(1):組分2和組分1的保留時(shí)間Wb(2),Wb(1):組分2和組分1的峰底寬度子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

R=1.5完全分離子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

對于峰底寬測量有困難的組分，或峰形不對稱或相鄰兩峰間有重疊時(shí)，可用半峰寬代替峰底寬，并用下式表示分離度，用R′表示：

R′稱為半峰寬分離度，與R的物理意義是一致的，但數(shù)值不同，R=0.59R′，應(yīng)用時(shí)要注意所采用的分離度的計(jì)算方法。當(dāng)用R′來衡量兩色譜峰分離程度時(shí)，R′=2.5時(shí)，其分離程度可達(dá)99.7%。子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相鄰兩峰的峰底寬近似相等），引入相對保留值和塔板數(shù)，可導(dǎo)出下式：子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

增大r21的最有效方法是選擇合適的固定液。氣相色譜：改變分離溫度；液相色譜：改變流動相的組成。子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

Ⅰ.分離度與柱效的關(guān)系（柱效因子n），當(dāng)固定相確定時(shí)，被分離物質(zhì)對的r21也就確定了，欲使達(dá)到一定的分離度，就取決于n。子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

增加柱長可以增大分離度，但增加柱長，使各組分的保留時(shí)間增長，延長了分析時(shí)間并使峰產(chǎn)生擴(kuò)展，因此在達(dá)到一定分離度條件下應(yīng)使用短一些的色譜柱。

除增加柱長外，增加n值的另一個(gè)辦法是減小塔板高度H值，這就意味著應(yīng)制備一根性能優(yōu)良的色譜柱,并在最優(yōu)化的條件下進(jìn)行操作。

總結(jié)Ⅱ.分離度R與分配比k的關(guān)系（容量因子）

分配比k值大一些對分離有利，但并非越大越有利。當(dāng)k>10時(shí)，k/（k+1）的改變不大，對分離度R的提高并不明顯，反而使分離時(shí)間大為延長。因此k值的最佳范圍是1<k<10，在此范圍內(nèi)，既可得到大的R值，也可使分離時(shí)間不至于過長，使色譜峰的擴(kuò)展不太嚴(yán)重。子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

使分配比k值改變的方法有：改變柱溫和改變相比，改變柱溫影響分配比而使k值改變；改變相比β包括改變固定相體積及柱的死體積VM。Ⅲ.分離度R與柱選擇性r21的關(guān)系（選擇因子）

r21是柱選擇性的量度，r21越大，柱選擇性越好，分離效果越好。在實(shí)際工作中，可由一定的r21值和所要求的分離度，用上兩式計(jì)算所需要的有效塔板數(shù)和有效塔板高度，求柱長。當(dāng)r21=1時(shí)分離所需要的有效塔板數(shù)為無窮大，故分離是不可能實(shí)現(xiàn)的。子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

例題1：

在一定條件下，兩個(gè)組分的調(diào)整保留時(shí)間分別為85秒和100秒，要達(dá)到完全分離，即R=1.5。計(jì)算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1cm，柱長是多少？解：r21=100/85=1.18

n有效=16R2[r21/(r21—1)]2

=16×1.52×(1.18/0.18)2=1547（塊）L有效=n有效·H有效

=1547×0.1=155cm=1.55m

即柱長為1.55m時(shí)，兩組分可以得到完全分離。子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

例題2：

在一定條件下，兩個(gè)組分的保留時(shí)間分別為12.2s和12.8s，計(jì)算分離度（柱長1m，n=3600）

。要達(dá)到完全分離，即R=1.5，所需要的柱長。解：分離度：子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

例題3：

在一根3米長的色譜柱上，分離某一試樣得如下的色譜圖及數(shù)據(jù)：1.用組分2計(jì)算色譜柱的有效塔板數(shù)和有效塔板高度2.求調(diào)整保留時(shí)間tR1′和tR2′3.若達(dá)到分離度R=1.5，所需的最短柱為幾米。子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

氣相色譜法“色譜法”名稱的由來色譜分析法實(shí)質(zhì)上是一種物理化學(xué)分離方法，即利用不同物質(zhì)在兩相（固定相和流動相）中具有不同的分配系數(shù)（或吸附系數(shù)），當(dāng)兩相作相對運(yùn)動時(shí)，這些物質(zhì)在兩相中反復(fù)多次分配（即組分在兩相之間進(jìn)行反復(fù)多次的吸附、脫附或溶解、揮發(fā)過程）從而使各物質(zhì)得到完全分離。色譜法的分類按固定相和流動相所處的狀態(tài)分類按固定相性質(zhì)和操作方式分類根據(jù)分離過程的物理化學(xué)原理分類色譜法的優(yōu)點(diǎn)色譜帶石油醚(流動相)圖2“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

流動相總稱固定相色譜名稱氣體氣相色譜（GC）固體氣固色譜（GSC）液體氣液色譜（GLC）液體液相色譜（LC）固體液固色譜（LSC）液體液液色譜（LLC）表1按兩相所處狀態(tài)分的色譜法分類子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

固定相形式柱紙薄層板填充柱開口管柱固定相性質(zhì)在玻璃或不銹鋼柱管內(nèi)填充固體吸附劑或涂漬在惰性載體上的固定液在彈性石英玻璃或玻璃毛細(xì)管內(nèi)壁附有吸附劑薄層或涂漬固定液等具有多孔和強(qiáng)滲透能力的濾紙或纖維素薄膜在玻璃板上涂有硅膠G薄層操作方式液體或氣體流動相從柱頭向柱尾連續(xù)不斷地沖洗液體流動相從濾紙一端向另一端擴(kuò)散液體流動相從薄層板一端向另一端擴(kuò)散名稱柱色譜紙色譜薄層色譜表2按固定相性質(zhì)和操作方式分的色譜法分類

子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

名稱吸附色譜分配色譜離子交換色譜凝膠色譜原理利用吸附劑對不同組分吸附性能的差別利用固定液對不同組分分配性能差別利用離子交換劑對不同離子親和能力的差別利用凝膠對不同組分分子的阻滯作用的差別平衡常數(shù)吸附系數(shù)KA分配系數(shù)KP選擇性系數(shù)KS滲透系數(shù)KPF流動相為液體液固吸附色譜液液分配色譜液相離子交換色譜液相凝膠色譜流動相為氣體氣固吸附色譜氣液分配色譜表3按分離過程的物理化學(xué)原理分的色譜法分類子任務(wù)1：了解色譜法——“茨維特經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”

（1）分離效率高。例如毛細(xì)管氣相色譜柱（0.1～0.25μmi.d．）30～50m其理論塔板數(shù)可以到7萬～12萬。而毛細(xì)管電泳柱一般都有幾十萬理論塔板數(shù)的柱效，至于凝膠毛細(xì)管電泳柱可達(dá)上千萬理論塔板數(shù)的柱效。（2）應(yīng)用范圍廣。它幾乎可用于所有化合物的分離和測定，無論是有機(jī)物、無機(jī)物、低分子或高分子化合物，甚至有生物活性的生物大分子也可以進(jìn)行分離和測定。（3）分析速度快。一般在幾分鐘到幾十分鐘就可以完成一次復(fù)雜樣品的分離和分析。近來的小內(nèi)徑（0.1mmi.d．）、薄液膜（0.2μm）、短毛細(xì)管柱（1～10m）比原來的方法提高速度5～10倍。（4）樣品用量少。用極少的樣品就可以完成一次分離和測定。（5）靈敏度高。例如GC可以分析幾納克的樣品，F(xiàn)ID可達(dá)10-2g／s，ECD達(dá)10-3g／s；檢測限為10-9g／L和10-12g／L的濃度。（6）分離和測定一次完成?？梢院投喾N波譜分析儀器聯(lián)用。（7）易于自動化，可在工業(yè)流程中使用。表4色譜法的優(yōu)點(diǎn)子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

色譜流出曲線及術(shù)語色譜流出曲線（動畫：色譜峰的產(chǎn)生）基線基線噪聲極限漂移圖4色譜流出曲線圖圖5基線噪聲和漂移

/yqfx/analysis/glossary/dhsy_4.htm子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

色譜流出曲線及術(shù)語色譜峰峰形峰高和峰面積峰拐點(diǎn)峰寬與半峰寬圖6色譜峰圖

子任務(wù)2：熟悉色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語

色譜流出曲線及術(shù)語保留值死時(shí)間(tM)保留時(shí)間(tR)調(diào)整保留時(shí)間(t’R)死體積(VM)、保留體積(VR)、調(diào)整保留體積（V’R）相對保留值()選擇性因子（α）相比率（β）分配系數(shù)（K）容量因子（k）

子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論

色譜分離的基本原理（動畫1，動畫2）氣-固色譜分離原理

氣-液色譜分離原理

色譜分離的基本理論

塔板理論（馬?。∕artin）和詹姆斯（James），1941）

——柱分離效能指標(biāo)

速率理論（范第姆特（J.J.VanDeemter），1956）

——影響柱效的因素子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論塔板理論塔板理論把每一塊塔板的高度，即組分在柱內(nèi)達(dá)成一次分配平衡所需要的柱長稱為理論塔板高度，簡稱板高，用H表示。設(shè)柱長為L，則所得理論塔板數(shù)n為：

n=當(dāng)色譜柱長L固定時(shí)，每次分配平衡需要的理論塔板高度H越小，則柱內(nèi)理論塔板數(shù)n越多，組分在該柱內(nèi)被分配于兩相的次數(shù)就越多，柱效能就越高。n==子任務(wù)3：熟悉色譜分離的基本原理和基本理論速率理論范第姆特方程式(VanDeemterequation)：A項(xiàng)為渦流擴(kuò)散項(xiàng)；B/u項(xiàng)為分子擴(kuò)散項(xiàng)；Cu為傳質(zhì)項(xiàng)；u為載氣線速度，單位為cm/s。（1）渦流擴(kuò)散項(xiàng)A（2）分子擴(kuò)散項(xiàng)B/u（3）傳質(zhì)阻力項(xiàng)Cu子任務(wù)4：認(rèn)識分離度——色譜柱的總分離效能指標(biāo)

分離度又稱分辨率，其定義為：相鄰兩組分色譜峰的保留時(shí)間之差與兩峰底寬度之和一半的比值，即：

或圖12不同分離度的色譜峰通常用R≥1.5作為相鄰兩峰得到完全分離的指標(biāo)總結(jié)1.知識目標(biāo)：（1）“茨維特”實(shí)驗(yàn)原理，氣相色譜的分類；（2）色譜流出曲線和基本術(shù)語；（3）色譜分離的基本原理和基本理論；（4）分離度的概念和應(yīng)用。

2.能力目標(biāo)（1）能熟練解讀色譜流出曲線；（2）能根據(jù)分離度判斷分離效果。Contents目1熟悉氣相色譜儀分類和工作流程2熟悉儀器主要組成部件3練習(xí)氣相色譜儀的氣路連接、安裝和檢漏4練習(xí)氣相色譜儀基本操作錄

流動相為氣體（稱為載氣）。按分離柱不同可分為：填充柱色譜和毛細(xì)管柱色譜；按固定相的不同又分為：氣固色譜和氣液色譜填充柱

3～6mm毛細(xì)管柱0.1～0.5mm子任務(wù)1：熟悉氣相色譜儀分類和工作流程

氣相色譜儀一、氣相色譜儀分類常見的氣相色譜儀有單柱單氣路和雙柱雙氣路兩種類型。子任務(wù)1：熟悉氣相色譜儀分類和工作流程

單柱單氣路結(jié)構(gòu)示意圖一、氣相色譜儀分類常見的氣相色譜儀有單柱單氣路和雙柱雙氣路兩種類型。

雙柱雙氣路結(jié)構(gòu)示意圖子任務(wù)1：熟悉氣相色譜儀分類和工作流程

子任務(wù)1：熟悉氣相色譜儀分類和工作流程

二、工作流程

氣相色譜基本流程仿真圖1.氣路系統(tǒng)（載氣系統(tǒng)）：包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制；2.進(jìn)樣系統(tǒng)：進(jìn)樣器及氣化室；3.色譜柱：填充柱或毛細(xì)管柱；4.檢測器：可連接各種檢測器，以熱導(dǎo)檢測器或氫火焰檢測器最為常見；5.記錄系統(tǒng)：放大器、記錄儀或數(shù)據(jù)處理儀；6.溫度控制系統(tǒng)：柱室、氣化室、檢測室的溫度控制。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

氣相色譜儀子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

典型氣相色譜儀的六大系統(tǒng)

子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

氣相色譜儀中的氣路是一個(gè)載氣連續(xù)運(yùn)行的密閉管路系統(tǒng)。載氣的純度、流速對色譜柱的分離效能、檢測器的靈敏度均有很大影響。氣路系統(tǒng)的作用是將載氣及輔助器進(jìn)行穩(wěn)壓、穩(wěn)流和凈化，以滿足分析需要。第一部分氣路系統(tǒng)子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

一、氣源

（高壓鋼瓶或氣體發(fā)生器提供：載氣和燃?xì)?，助燃?xì)猓?、載氣和輔助器（1）分類載氣是載送樣品進(jìn)行分離的惰性氣體，是氣相色譜的流動相。常用的載氣：氮?dú)?、氫氣、氦氣、氬氣。由高壓鋼瓶供給（或氣體發(fā)生器產(chǎn)生），初始壓力100-150kgf/cm2，純度要求99.99%以上。輔助氣：空氣作助燃?xì)?，氫氣作燃?xì)狻？諝庥煽諝鈮嚎s機(jī)提供，常用無油空氣壓縮機(jī)，工作時(shí)噪聲小，排出的氣體無油。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

載氣的選擇：由所用檢測器的性質(zhì)和分離要求決定。氫氣：分子量小，熱導(dǎo)系數(shù)大，黏度小，使用

氫火焰離子化檢測器：燃?xì)鉄釋?dǎo)檢測器：載氣。氮?dú)猓簲U(kuò)散系數(shù)小，柱效比較高，作載氣（熱導(dǎo)檢測器除外）。（2）載氣不純的影響氧氣：氧化固定相，損壞色譜柱，改變樣品的保留值。水：部分固定相或硅烷化載體發(fā)生水解，損壞柱子。有機(jī)化合物或其他雜質(zhì)：產(chǎn)生基線噪音和拖尾現(xiàn)象。粒狀雜質(zhì)：使氣路控制系統(tǒng)失靈。（3）載氣的凈化對載氣純度的要求主要取決于所用的色譜柱，檢測器和分析任務(wù)的要求。

一般痕量組分分析比常量組分分析要求載氣的純度高。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

凈化干燥器是提高載氣的純度。凈化干燥器中通常裝有4A或5A分子篩、硅膠，活性炭等，可除去水蒸氣或氧氣等雜質(zhì)。一般來說氣相色譜法用的載氣純度要求在99.99%以上。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

2.高壓鋼瓶載氣除空氣外一般由高壓氣體鋼瓶提供。氣瓶頂部裝有開關(guān)閥，瓶閥上裝有防護(hù)裝置（鋼瓶帽）。每個(gè)氣體鋼瓶筒體上都套有兩個(gè)橡皮圈，以防震動后撞擊。鋼瓶要有10%的鋼瓶氣保有量。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

二、氣體凈化器氣體鋼瓶供給的氣體經(jīng)減壓閥后，必須經(jīng)裝有氣體凈化劑的氣體凈化管來除去水分和雜質(zhì)。

氣體凈化器凈化劑活性炭：烴類物質(zhì)硅膠：水分分子篩：氧氣凈化劑出口和入口應(yīng)加上標(biāo)志，出口應(yīng)當(dāng)用少量紗布或脫脂棉輕輕塞上，嚴(yán)防凈化劑粉塵流出凈化管進(jìn)入色譜儀。當(dāng)硅膠變色時(shí)，應(yīng)重新活化分子篩和硅膠后，載裝入使用。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

新采購的高壓鋼瓶壓力為13MPa，由于氣相色譜儀使用的各種氣體壓力在0.2-0.4MPa之間，因此需要通過減壓閥減壓后才能使用。三、載氣流速控制裝置（減壓閥、穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥、針形閥）子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

載氣流速：30-100mL/min，流速穩(wěn)定度要求小于1%，用氣流調(diào)節(jié)閥（穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥、針型閥等）控制流速。穩(wěn)壓閥的作用：通過改變輸出氣壓來調(diào)節(jié)氣體流量的大??；穩(wěn)定輸出氣壓。穩(wěn)壓閥穩(wěn)流閥穩(wěn)流閥結(jié)構(gòu)示意圖子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

在恒溫色譜分析中，當(dāng)操作條件不變時(shí)，整個(gè)體統(tǒng)阻力不變，單獨(dú)使用穩(wěn)壓閥即可使色譜柱入口壓力穩(wěn)定，從而保持穩(wěn)定的流速。但在程序升溫色譜分析中，由于柱內(nèi)阻力隨溫度升高而不斷增加，載氣的流量逐漸減少，因此需要在穩(wěn)壓閥后連接一個(gè)穩(wěn)流閥，以保持恒定的流速。先進(jìn)的氣相色譜儀，從氣源出來的氣體經(jīng)減壓后直接進(jìn)入EPC（電子壓力流量控制器）轉(zhuǎn)化成數(shù)字控制，流量和壓力控制用EPC地體了一伴閥件，控制精度有了很大提高，從而提高了分析的精度和準(zhǔn)確度。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

四、氣路安裝與檢漏（1）鋼瓶與穩(wěn)壓閥的連接；（2）減壓閥與氣體管道的連接；（3）氣體管道與凈化器的連接；（4）凈化器與氣相色譜儀的連接；（5）檢漏。檢漏方法：（1）皂膜檢漏法：毛筆蘸上肥皂水涂在各接頭處，有氣泡即漏氣。（2）堵氣觀察法：用橡皮塞堵住出口處，轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量為0，同時(shí)關(guān)閉穩(wěn)壓閥，壓力表壓力不下降，則表明不漏氣。載氣流速有體積流速和線速度.

載氣的體積流速是指單位時(shí)間內(nèi)通過色譜中的氣體體積，單位為mL?min-1.

載氣的線速度是指單位時(shí)間內(nèi)載氣流過色譜中的距離，一般以cm?s-1表示.五、載氣流速的測量載氣流量的測量方法常用方法：（1）轉(zhuǎn)子流量計(jì)（2）皂膜流量計(jì)子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

皂膜流量計(jì)實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)子流量計(jì)子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣器和氣化室。作用是把待測樣品（氣體或液體）快速定量地引入色譜系統(tǒng)，并使樣品有效地氣化，然后用載氣將樣品快速掃入色譜柱。進(jìn)樣量地準(zhǔn)確度、重復(fù)性，試樣汽化速度等都會影響定性和定量得結(jié)果。第二部分進(jìn)樣系統(tǒng)氣體平面六通閥進(jìn)樣器一、進(jìn)樣器1.氣體樣品：平面六通閥（旋轉(zhuǎn)六通閥），取樣時(shí)，氣體進(jìn)入定量管，而載氣由圖中A到B。進(jìn)樣時(shí)，將閥旋轉(zhuǎn)60°，此時(shí)載氣由A進(jìn)入，通過定量管，將管中氣體樣品帶入色譜柱。定量管：0.5，1，3，5mL，重復(fù)性優(yōu)于0.5%。氣體進(jìn)樣一般不超過10mL。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

2.液體樣品微量注射器：0.5,1.5,10,50,100μL,重復(fù)性為2.0%。填充柱進(jìn)樣一般不超過10μL。微量注射器3.固體樣品用溶劑溶解后，按液體樣品的進(jìn)樣方式分析。工業(yè)流程色譜分析和批量樣品常規(guī)分析，常采用自動進(jìn)樣器，重復(fù)性好，它使得氣相色譜分析實(shí)現(xiàn)了自動化和智能化。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

二、汽化室氣化室（也叫樣品注射室），其作用是將液體試樣瞬間氣化為蒸氣而不分解。

氣化室結(jié)構(gòu)示意1.散熱片；2.玻璃插入管；3.加熱管；4.載氣入口；5.接色譜柱

進(jìn)樣口外觀毛細(xì)管柱分流進(jìn)樣：進(jìn)入毛細(xì)管柱內(nèi)的載氣流量與放空地載氣流量的比稱為分流比，（1:10～1:100）子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

進(jìn)樣方式分流進(jìn)樣：毛細(xì)管柱進(jìn)樣冷柱上進(jìn)樣：液體樣品在不加熱的狀態(tài)下直接注入毛細(xì)管色譜柱內(nèi)，中間不經(jīng)過蒸發(fā)過程。程序升溫汽化進(jìn)樣大體積進(jìn)樣頂空進(jìn)樣：頂空進(jìn)樣器主要用于固體、半固體、液體樣品基質(zhì)中揮發(fā)性有機(jī)化合物的分析。汽化溫度：樣品瞬間汽化而不分解，汽化室控溫范圍為室溫～450℃，一般比柱溫高50～100℃。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

第三部分分離系統(tǒng)

組成：柱箱和色譜柱，其中色譜柱是氣相色譜儀的心臟，由柱管和其中的固定相組成。作用:試樣經(jīng)過色譜柱時(shí)各組分得以分離。一、柱箱柱箱是一個(gè)精密的恒溫箱。柱箱的尺寸：安裝色譜柱的數(shù)量。柱箱的控溫參數(shù)：室溫～450℃。

毛細(xì)柱子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

二、色譜柱填充柱：在柱內(nèi)均勻、緊密填充固定相顆粒的色譜柱。柱長1～5m，內(nèi)徑一般為2～4mm，用不銹鋼、銅、玻璃或聚四氟乙烯等材料制成，形狀有U形和螺旋形。一般多用不銹鋼柱。毛細(xì)管柱：空心柱，分離效率高。常用的為涂壁空心柱（WCOT），其內(nèi)壁直接涂漬固定液，柱材料大多采用熔融石英（即彈性石英）。柱長一般為25～100m，內(nèi)徑一般為0.1～0.5mm）。（表3-1）填充柱

子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

第四部分檢測系統(tǒng)作用：將經(jīng)色譜柱分離后順序流出的組分的濃度變化信息轉(zhuǎn)變?yōu)橐子跍y量的電信號，然后對被分離物質(zhì)的組成和含量進(jìn)行鑒定和測量。檢測器是色譜儀的“眼睛”。一、分類根據(jù)響應(yīng)原理的不同可分為：濃度型檢測器和質(zhì)量型檢測器。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

（1）濃度型檢測器：檢測器的響應(yīng)值和組分的瞬間濃度成正比。如熱導(dǎo)池檢測器（TCD）、電子俘獲檢測器（ECC）。

典型熱導(dǎo)檢測器（左圖為實(shí)物圖，右圖為雙臂熱導(dǎo)池結(jié)構(gòu)示意圖）熱導(dǎo)檢測器（themalconductivitydetectorTCD）

（1）熱導(dǎo)檢測器的結(jié)構(gòu)

池體：一般用不銹鋼制成。

熱敏元件：電阻率高、電阻溫度系數(shù)大、且價(jià)廉易加工的鎢絲制成。

參考臂：僅允許純載氣通過，連接在進(jìn)樣裝置之前。

測量臂：需要攜帶被分離組分的載氣流過，則連接在緊靠近分離柱出口處。平衡電橋：不同的氣體有不同的熱導(dǎo)系數(shù)。

鎢絲通電，加熱與散熱達(dá)到平衡后，兩臂電阻值：

R參=R測

;R1=R2

則：R參·R2=R測·R1

無電壓信號輸出；記錄儀走直線（基線）。

進(jìn)樣后，載氣攜帶試樣組分流過測量臂而這時(shí)參考臂流過的仍是純載氣，使測量臂的溫度改變，引起電阻的變化，測量臂和參考臂的電阻值不等，產(chǎn)生電阻差，R參≠R測

則：

R參·R2≠R測·R1

這時(shí)電橋失去平衡，a、b兩端存在著電位差，有電壓信號輸出。信號與組分濃度相關(guān)。記錄儀記錄下組分濃度隨時(shí)間變化的峰狀圖形。（2）檢測原理子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

（3）影響熱導(dǎo)檢測器靈敏度的因素①橋路電流I

：I

，鎢絲的溫度

，鎢絲與池體之間的溫差

，有利于熱傳導(dǎo)，檢測器靈敏度提高。檢測器的響應(yīng)值E∝I3，但I(xiàn)太高,但穩(wěn)定性下降，基線不穩(wěn)。橋路電流太高時(shí)，還可能造成鎢絲燒壞。一般橋路工作電流控制在100～200mA左右。

用N2作載氣時(shí)為100～150mA

用H2作載氣時(shí)為150～200mA。②池體溫度：池體溫度低，池體溫度與鎢絲溫度相差越大，越有利于熱傳導(dǎo)，檢測器的靈敏度也就越高，但池體溫度不能低于分離柱溫度，以防止試樣組分在檢測器中冷凝。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

③載氣種類：載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大，在檢測器兩臂中產(chǎn)生的溫差和電阻差也就越大，檢測靈敏度越高。載氣的熱導(dǎo)系數(shù)大，傳熱好，通過的橋路電流也可適當(dāng)加大，則檢測靈敏度進(jìn)一步提高。氦氣也具有較大的熱導(dǎo)系數(shù)，但價(jià)格較高。某些氣體與蒸氣的熱導(dǎo)系數(shù)(λ)，單位：J/cm·℃·s子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

⑤熱導(dǎo)池的死體積影響：一般熱導(dǎo)池的死體積較大，因此靈敏度較低，這是熱導(dǎo)池檢測器的主要缺點(diǎn)。為了提高檢測器靈敏度，并能在毛細(xì)管氣相色譜儀上使用，應(yīng)使用具有微型池體（2.5μL）的熱導(dǎo)池。

④熱敏元件阻值的影響：選擇阻值高，電阻溫度系數(shù)較大的熱敏元件（鎢絲、錸鎢絲等），當(dāng)溫度有一些微小變化時(shí)，就能引起電阻值明顯變化，靈敏度就高。TCD優(yōu)缺點(diǎn)：熱導(dǎo)檢測器是一種通用型、濃度型檢測器。不破壞組分，結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、無論對單質(zhì)、無機(jī)物或有機(jī)物均有響應(yīng)，操作維護(hù)簡單，價(jià)格便宜。不足之處是靈敏度相對較低。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

（2）質(zhì)量型檢測器：檢測器的響應(yīng)值和單位時(shí)間進(jìn)入檢測器的組分質(zhì)量成正比。如氫火焰離子化檢測器（FID）和火焰光度檢測器（FPD）。

典型氫火焰離子化檢測器（左圖為實(shí)物圖，右圖為結(jié)構(gòu)示意圖）

氫火焰離子化檢測器（FID：hydrogenflame

ionizationdetector）（1）特點(diǎn)a.典型的質(zhì)量型檢測器，b.對有機(jī)化合物具有很高的靈敏度，c.無機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng)。d.氫焰檢測器結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、響應(yīng)迅速等特點(diǎn)。e.比熱導(dǎo)檢測器的靈敏度高出近3個(gè)數(shù)量級，檢測下限可達(dá)10-12g·g-1。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

(2)氫焰檢測器的結(jié)構(gòu)

a.在發(fā)射極和收集極之間加有一定的直流電壓（100～300V）構(gòu)成一個(gè)外加電場。

b.氫焰檢測器需要用到三種氣體：

N2：載氣攜帶試樣組分；

H2:為燃?xì)?；空氣：助燃?xì)狻?/p>

使用時(shí)需要調(diào)整三者的比例關(guān)系，檢測器靈敏度達(dá)到最佳。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

(3)氫火焰檢測器的原理

a.當(dāng)含有機(jī)物CnHm的載氣由噴嘴噴出進(jìn)入火焰時(shí)，在C層發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生自由基：

CnHm→·CHb.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+O→CHO++ec.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)：

CHO++H2O→H3O++COA區(qū)：預(yù)熱區(qū)B層：點(diǎn)燃火焰C層：熱裂解區(qū)：溫度最高D層：反應(yīng)區(qū)子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

氫火焰離子室與放大器連接示意圖

載氣和分離后的組分一起從柱后流出，氫火焰增加了組分被電離后產(chǎn)生的正、負(fù)離子和電子，從而使電路中收集極微電流顯著增大，此即該組分的信后。該信號的大小與進(jìn)入火焰中組分的質(zhì)量成正比。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

（4）影響氫焰檢測器靈敏度的因素

①氣體種類、流速和配比的選擇：常用載氣：N2、Ar。燃?xì)猓篐2

。助燃?xì)猓嚎諝?。各種氣體的純度在99.9%以上。N2流速的選擇主要考慮分離效能，

N2

H2=1

1～1

1.5

氫氣:空氣=1

10②極化電壓正常極化電壓選擇在100～300V范圍內(nèi)。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

③FID檢測器溫度：必須在120℃以上。

FID與TCD不同，F(xiàn)ID的溫度不是主要影響因素，從80～200℃，靈敏度幾乎相同。80℃以下，靈敏度明顯下降，這是水蒸氣冷凝造成的影響。④電極形狀及距離：有機(jī)物在氫火焰中的離子化效率低，要求收集極必須具有足夠大的比表面積，形狀有網(wǎng)狀、片狀、圓筒狀等，圓筒狀收集極的采集效率最高，兩極間距離5～7mm。（5）優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、檢出限低、線性范圍寬、噪聲小、死體積小、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定。FID對能在火焰中燃燒電離的有機(jī)化合物都有響應(yīng)。缺點(diǎn)：對于那些在火焰中不能進(jìn)行化學(xué)電離的無機(jī)化合物、稀有氣體、永久性氣體、水分等物質(zhì)都不能產(chǎn)生響應(yīng)。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于化工、輕工、食品、醫(yī)藥等許多領(lǐng)域，能進(jìn)行各種樣品中有機(jī)成分的常量、微量和痕量分析。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

二、檢測器性能指標(biāo)分析對檢測器的要求是測量準(zhǔn)確、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、靈敏度高、適應(yīng)范圍寬等。檢測器性能指標(biāo)：靈敏度、檢測限、檢測器的線性范圍。1.靈敏度S

在一定范圍內(nèi)，信號R與進(jìn)入檢測器的物質(zhì)質(zhì)量Q（mg/mL或g/s）呈線性關(guān)系，直線的斜率就是檢測器的靈敏度，以S表示。即：

S表示單位質(zhì)量的物質(zhì)通過檢測器時(shí)，產(chǎn)生的響應(yīng)信號的大小。S值越大，檢測器（也即色譜儀）的靈敏度也就越高。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

2.檢測限D(zhuǎn)檢測限D(zhuǎn)也叫敏感度。靈敏度和檢測限是衡量檢測器敏感程度的指標(biāo)。靈敏度越大、檢測限越小，表示檢測器性能越好。定義：檢測器產(chǎn)生兩倍噪聲信號時(shí)，單位體積的載氣或單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測器的組分量。N——檢測器的噪聲，即基線波動，mV；S——檢測器靈敏度，mV·mL/mg或mV·mL/mL或mV·s/g。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

3.線性范圍進(jìn)入檢測器組分量與其響應(yīng)值保持線性關(guān)系最大允許進(jìn)樣量與最小進(jìn)樣量的比值線性范圍越寬越好4.基線噪聲N與漂移M基線噪聲：在沒有組分進(jìn)入檢測器，僅因?yàn)闄z測器本身即色譜條件波動（如固定相流失、隔墊流失、載氣、溫度、電壓波動及漏氣等）使基線在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生起伏的信號，單位mV或mA?；€漂移：基線在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的偏離，單位mV/h或mA/h。子任務(wù)2：熟悉儀器主要組成部件

第五部分?jǐn)?shù)據(jù)處理系統(tǒng)作用：將檢測器輸出的模擬信號隨時(shí)間的變化曲線，即將色譜圖繪制出來。目前使用較多的是色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)與色譜工作站。第六部分溫度控制系統(tǒng)

對色譜柱、氣化室與檢測器進(jìn)行嚴(yán)格的溫度控制。恒溫控制：波動（±0.1～±0.3）℃；溫度梯度不超過±0.5℃/cm；升降溫速度快；保溫性能好。程序升溫控制：用于組分沸點(diǎn)范圍很寬的混合物。在一個(gè)分析周期內(nèi)，柱溫隨時(shí)間由低溫向高溫線性或非線性地變化，使沸點(diǎn)不同的組分，在最佳柱溫下流出。子任務(wù)3：練習(xí)氣相色譜儀的氣路連接、安裝和檢漏

實(shí)驗(yàn)?zāi)康膬x器與試劑實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作步驟準(zhǔn)備工作

連接氣路

氣路檢漏

轉(zhuǎn)子流量計(jì)的校正

結(jié)束工作

注意事項(xiàng)數(shù)據(jù)處理/programs/view/F4wEMxvtrj0//v_show/id_XOTA4OTc3NDky.html子任務(wù)4：練習(xí)氣相色譜儀基本操作

標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備開載氣開機(jī)選擇、設(shè)置色譜操作條件調(diào)試儀器至工作狀態(tài)進(jìn)樣，繪制色譜分離圖結(jié)束工作

FID操作步驟

一、試樣配制二、氣相色譜儀的開機(jī)及參數(shù)設(shè)置（1）逆時(shí)針打開載氣（N2）鋼瓶總閥，順時(shí)針調(diào)節(jié)減壓閥至壓力表顯示輸出壓力為0.4MPa。（2）調(diào)節(jié)載氣柱前壓如0.1Mpa，控制載氣流量約為30mL·min-1。（3）打開氣相色譜儀的電源開關(guān)。注意：打開儀器電源開關(guān)之前要求必須先打開載氣并確保其通入色譜柱中，同理，必須關(guān)閉儀器電源開關(guān)與加熱開關(guān)之后才能關(guān)閉載氣鋼瓶與減壓閥。（4）設(shè)置柱箱溫度90℃、氣化室溫度160℃、氫火焰離子化檢測器溫度140℃。三、氫火焰離子化檢測器的基本操作（1）待柱溫、氣化溫度和檢測溫度達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定后，打開空氣壓縮機(jī)，調(diào)節(jié)輸出壓力為0.4MPa；打開氫氣鋼瓶，調(diào)節(jié)輸出壓力為0.2MPa。（2）調(diào)節(jié)空氣合適柱前壓，如0.02MPa，控制其流量為約200mL·min-1。（3）調(diào)節(jié)氫氣合適柱前壓，如0.2MPa，控制其流量為60mL·min-1。（4）點(diǎn)燃?xì)浠鹧妗＃?）點(diǎn)著氫火焰后，緩緩將氫氣壓力降至0.1MPa，控制其流量為約30mL·min-1。（6）讓氣相色譜儀走基線，待基線穩(wěn)定。注：如果儀器安裝的是TCD檢測器，則應(yīng)當(dāng)待柱溫等到達(dá)設(shè)定值后，調(diào)節(jié)合適橋電流（載氣為H2，橋流150mA～270mA；載氣為N2，橋流100～150mA），然后等待基線穩(wěn)定。四、試樣分析（1）取1支微量注射器，以溶劑（如無水乙醇）清洗完畢后，備用。（2）打開色譜工作站，觀察基線是否穩(wěn)定。（3）準(zhǔn)確吸取樣品按規(guī)范進(jìn)樣，啟動色譜工作站，繪制色譜圖，完畢后停止數(shù)據(jù)采集。五、結(jié)束工作1．實(shí)驗(yàn)完畢后先關(guān)閉氫氣鋼瓶總閥，待壓力表回零后，關(guān)閉儀器上氫氣穩(wěn)壓閥。2．關(guān)閉空氣壓縮機(jī)。3．設(shè)置氣化室溫度、柱溫、檢測室溫度在室溫左右。4．待柱溫達(dá)到設(shè)定值時(shí)關(guān)閉氣相色譜儀主機(jī)電源開關(guān)。5．關(guān)閉載氣鋼瓶和減壓閥。注：如果對應(yīng)的是TCD檢測器，應(yīng)當(dāng)先關(guān)閉橋電流，再降低柱溫等，然后關(guān)閉載氣。6．關(guān)閉色譜工作站，關(guān)閉電腦。7.清洗儀器，清理實(shí)驗(yàn)臺?？偨Y(jié)1.知識目標(biāo)氣相色譜儀分析流程，主要組成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理。

2.能力目標(biāo)（1）認(rèn)識氣相色譜儀主要組成部件，熟悉其位置和作用。（2）能熟練進(jìn)行氣路的連接、安裝和檢漏。

（3）能進(jìn)行氣相色譜分析基本操作。Contents目2氣相色譜法定性分析1氣相色譜法分析依據(jù)錄3氣相色譜法定量分析一、氣相色譜定性依據(jù)氣相色譜儀的定性分析依據(jù)：氣相色譜主要功能不僅是將混合有機(jī)物中的各種成分分離開來，而且還要對結(jié)果進(jìn)行定性及定量分析。所謂定性分析就是確定分離出的各組分是什么有機(jī)物質(zhì)，而定量分析就是確定分離組分的量有多少。一、氣相色譜定性依據(jù)色譜在定性分析方面遠(yuǎn)不如其它的有機(jī)物結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)，但在定量分析方面則遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它的儀器方法。有機(jī)物進(jìn)入氣相色譜后得到兩個(gè)重要的測試數(shù)據(jù):色譜峰保留值和面積，這樣氣相色譜可根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性定量分析。一、氣相色譜定性依據(jù)色譜峰保留值是定性分析的依據(jù)，而色譜峰面積則是定量分析的依據(jù)。二、氣相色譜儀定性分析方法氣相色譜的定性分析方法主要有保留值定性法、化學(xué)試劑定性法和檢測器定性法。氣相色譜的保留值有保留時(shí)間和保留體積兩種，現(xiàn)在大多數(shù)情況下均用保留時(shí)間作為保留值。在相同的儀器操作條件和方法下，相同的有機(jī)物應(yīng)有同樣的保留時(shí)間，即在同一時(shí)間出峰。但必須注意：有同樣保留時(shí)間的有機(jī)物并不一定相同。二、氣相色譜儀定性分析方法氣相色譜保留時(shí)間定性分析方法就是將有機(jī)樣品組分的保留時(shí)間與已知有機(jī)物在相同的儀器和操作條件下保留時(shí)間相比較，如果兩個(gè)數(shù)值相同或在實(shí)驗(yàn)和儀器容許的誤差范圍之內(nèi)，就推定未知物組分可能是已知的比較有機(jī)物。二、氣相色譜儀定性分析方法應(yīng)注意：同一有機(jī)物在不同的色譜條件和儀器中保留時(shí)間有很大的差別，所以用保留時(shí)間值對色譜分離組分進(jìn)行定性只能給初步的判斷，絕對多數(shù)情況下還需要用其它方法作進(jìn)一步的確認(rèn)。二、氣相色譜儀定性分析方法一個(gè)最常用的確證方法是將可能的有機(jī)物加到有機(jī)樣品中再進(jìn)行一次氣相色譜儀分析，如果有機(jī)樣品中確含已知有機(jī)物的組分，則相應(yīng)的色譜峰會增大。這樣比較兩次色譜圖峰值的變化，就可以確定前期初步推斷是否正確。Contents目2氣相色譜的應(yīng)用1氣相色譜的基本原理錄3氣相色譜的定量分析氣相色譜一、基本原理氣相色譜（GC）是一種分離技術(shù)。GC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)混合物的分離。應(yīng)用定性分析對照法；經(jīng)驗(yàn)值法；多種儀器聯(lián)用法定量分析1、響應(yīng)信號-組分質(zhì)量/濃度2、校正因子3、歸一化法4、標(biāo)準(zhǔn)加入法5、內(nèi)標(biāo)法絕對校正因子gi的計(jì)算gi＝ms／Ai式中ms是標(biāo)準(zhǔn)樣品中組分i的含量，Ai是標(biāo)準(zhǔn)樣品譜圖中組分i的峰面積。外標(biāo)法的計(jì)算公式mi＝Ai

*

gi校正因子定量

絕對校正因子(f)指單位峰面積(A)所對應(yīng)的被測物質(zhì)的濃度(C)，即f=C/A樣品組分的峰面積與相同條件下該組分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的校正因子相乘，即可得到被測組分的濃度。絕對校正因子受實(shí)驗(yàn)條件的影響，故定量分析時(shí)常采用相對校正因子。相對校正因子(f’)指某物質(zhì)與選擇的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)S的絕對校正因子之比。即f=f'/fs

相對校正因子只與檢測器類型有關(guān)，而與色譜條件無關(guān)。

(1)歸一化法：當(dāng)試樣中有n個(gè)組分，各組分的量分別為m1,m2,m3----mn

，全部組分都顯示出色譜峰，可用歸一化法也稱為面積歸一化法。歸一化法簡便、準(zhǔn)備。進(jìn)樣量的準(zhǔn)備性和操作條件的變動對測定結(jié)果影響不大，但僅適用于試樣中所有組分全部出峰的情況。歸一化法(2)內(nèi)標(biāo)法：取標(biāo)準(zhǔn)被測成分，按依次增加或減少的已知階段量，各自分別加入各單體所規(guī)定的定量內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中，調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取此標(biāo)準(zhǔn)液的一定量注入色譜柱，根據(jù)色譜圖取標(biāo)準(zhǔn)被測成分的峰面積、峰高和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積、峰高的比例為縱坐標(biāo)，取標(biāo)準(zhǔn)被測成分量和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量之比，或標(biāo)準(zhǔn)被測成分量為橫坐標(biāo)，制成標(biāo)準(zhǔn)曲線。

按單體中所規(guī)定的方法調(diào)制試樣液。在調(diào)制試樣液時(shí)，預(yù)先加入與調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)等量的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)。然后按制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)的同樣條件下得出的色譜，求出被測成分的峰面積或峰高和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰積或峰高之比，再按標(biāo)準(zhǔn)曲線求出被測成分的含量。所用的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，應(yīng)采用其峰面積的位置與被測成分的峰的位置盡可能接近并與被測成分以外的峰位置完全分離的穩(wěn)定的物質(zhì)。內(nèi)標(biāo)法是將已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(內(nèi)標(biāo)物)加入到未知樣品中去，然后比較內(nèi)標(biāo)物和被測組分的峰面積，從而確定被測組分的濃度。由于內(nèi)標(biāo)物和被測組分處在同一基體中，因此可以消除基體帶來的干擾。而且當(dāng)儀器參數(shù)和洗脫條件發(fā)生非人為的變化時(shí)，內(nèi)標(biāo)物和樣品組分都會受到同樣影響，這樣消除了系統(tǒng)誤差。當(dāng)對樣品的情況不了解、樣品的基體很復(fù)雜或不需要測定樣品中所有組分時(shí)，采用這種方法比較合適。

外標(biāo)法包括直接比較法和標(biāo)準(zhǔn)曲線法。直接比較法是將未知樣品中某一物質(zhì)的峰面積與該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)品的峰面積直接比較進(jìn)行定量。通常要求標(biāo)準(zhǔn)品的濃度與被測組分濃度接近，以減小定量誤差。

標(biāo)準(zhǔn)曲線法是將被測組分的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)色譜分析后制作一條標(biāo)準(zhǔn)曲線，即物質(zhì)濃度與其峰面積(或峰高)的關(guān)系曲線。根據(jù)樣品中待測組分的色譜峰面積(或峰高)，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的濃度。標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率與物質(zhì)的性質(zhì)和檢測器的特性相關(guān)，相當(dāng)于待測組分的校正因子。

(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線法也稱為外標(biāo)法：取標(biāo)準(zhǔn)被測成分按依次增加或減少階段法，各自調(diào)制成標(biāo)準(zhǔn)液，注入一定量后，按色譜圖取標(biāo)準(zhǔn)被測成分的峰面積或峰高為縱坐標(biāo)，而以標(biāo)準(zhǔn)被測成分的含量為橫坐標(biāo)，制成標(biāo)準(zhǔn)曲線。(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線法也稱為外標(biāo)法：然后按單體中所規(guī)定的方法制備試樣液。取試樣液按制標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí)相同的條件作出色譜圖，求出被測成分的峰面積和峰高，在相應(yīng)組分的標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出對應(yīng)的濃度。外標(biāo)法具有簡便、快速的優(yōu)點(diǎn)。外標(biāo)法不使用校正因子，準(zhǔn)確性較高，但色譜操作條件的變化對結(jié)果的準(zhǔn)備性影響較大。它對進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性控制要求較高，需操作熟練才能掌握，適用于大批量試樣的快速分析。標(biāo)準(zhǔn)加入法可以看作是內(nèi)標(biāo)法和外標(biāo)法的結(jié)合。取等量樣品若干份，加入不同濃度的待測組分的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行色譜分析，以加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。樣品中待測組分的濃度即為工作曲線在橫坐標(biāo)延長線上的交點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離。儀器分析高壓液相色譜法由于待測組分以及加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液處在相同的樣品基體中，因此，這種方法可以消除基體干擾。

對每一個(gè)樣品都要配制三個(gè)以上的、含樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的混合溶液，因此，這種方法不適于大批樣品的分析。

外標(biāo)法能夠精確進(jìn)樣量歸一化法所有組分都出峰內(nèi)標(biāo)法有內(nèi)標(biāo)物內(nèi)加法Contents目2氣相色譜法定性分析1氣相色譜法分析依據(jù)錄3氣相色譜法定量分析一、氣相色譜定性依據(jù)氣相色譜儀的定性分析依據(jù)：氣相色譜主要功能不僅是將混合有機(jī)物中的各種成分分離開來，而且還要對結(jié)果進(jìn)行定性及定量分析。所謂定性分析就是確定分離出的各組分是什么有機(jī)物質(zhì)，而定量分析就是確定分離組分的量有多少。一、氣相色譜定性依據(jù)色譜在定性分析方面遠(yuǎn)不如其它的有機(jī)物結(jié)構(gòu)鑒定技術(shù)，但在定量分析方面則遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它的儀器方法。有機(jī)物進(jìn)入氣相色譜后得到兩個(gè)重要的測試數(shù)據(jù):色譜峰保留值和面積，這樣氣相色譜可根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性定量分析。一、氣相色譜定性依據(jù)色譜峰保留值是定性分析的依據(jù)，而色譜峰面積則是定量分析的依據(jù)。二、氣相色譜儀定性分析方法氣相色譜的定性分析方法主要有保留值定性法、化學(xué)試劑定性法和檢測器定性法。氣相色譜的保留值有保留時(shí)間和保留體積兩種，現(xiàn)在大多數(shù)情況下均用保留時(shí)間作為保留值。在相同的儀器操作條件和方法下，相同的有機(jī)物應(yīng)有同樣的保留時(shí)間，即在同一時(shí)間出峰。但必須注意：有同樣保留時(shí)間的有機(jī)物并不一定相同。二、氣相色譜儀定性分析方法氣相色譜保留時(shí)間定性分析方法就是將有機(jī)樣品組分的保留時(shí)間與已知有機(jī)物在相同的儀器和操作條件下保留時(shí)間相比較，如果兩個(gè)數(shù)值相同或在實(shí)驗(yàn)和儀器容許的誤差范圍之內(nèi)，就推定未知物組分可能是已知的比較有機(jī)物。二、氣相色譜儀定性分析方法應(yīng)注意：同一有機(jī)物在不同的色譜條件和儀器中保留時(shí)間有很大的差別，所以用保留時(shí)間值對色譜分離組分進(jìn)行定性只能給初步的判斷，絕對多數(shù)情況下還需要用其它方法作進(jìn)一步的確認(rèn)。二、氣相色譜儀定性分析方法一個(gè)最常用的確證方法是將可能的有機(jī)物加到有機(jī)樣品中再進(jìn)行一次氣相色譜儀分析，如果有機(jī)樣品中確含已知有機(jī)物的組分，則相應(yīng)的色譜峰會增大。這樣比較兩次色譜圖峰值的變化，就可以確定前期初步推斷是否正確。三、氣相色譜儀定量分析在實(shí)驗(yàn)條件恒定時(shí)，峰面積或峰高與組分的含量成正比，因此可以利用峰面積或峰高面積或峰高來進(jìn)行定量。三、氣相色譜儀定量分析面積百分比法與面積歸一化法主要有以下區(qū)別：1、運(yùn)用的機(jī)理不同。面積百分比：運(yùn)行中每個(gè)峰的面積占所有峰面積總和的百分?jǐn)?shù)來報(bào)告結(jié)果。歸一化：引入了響應(yīng)因子.響應(yīng)因子的使用是為了補(bǔ)償檢測器對不同化合物的靈敏度不同對定量造成的影響三、氣相色譜儀定量分析2、運(yùn)用時(shí)的要求不同。面積百分比：各化合物在檢測器上的響應(yīng)相等并全部流出。歸一化：所有物質(zhì)的響應(yīng)因子都知道，所有的峰都流出。三、氣相色譜儀定量分析3、都是把總峰面積當(dāng)作100%，然后把單個(gè)色譜峰峰面積/總峰面積的數(shù)值當(dāng)做含量值，不過后者計(jì)算時(shí)加入校正因子。前者不用。三、氣相色譜儀定量分析4、在計(jì)算時(shí)所用的公式不同。面積百分比是用色譜峰的面積除以總面積：Ci=Ai/A總。面積歸一化是用色譜峰面積與其校正因子的乘積除以所有色譜峰面積與其校正因子的乘積之和：C1=（A1*f1）/∑(Ai*fi)三、氣相色譜儀定量分析5、校正因子不同。面積百分比是將校正因子視為1即含量只等于樣品中各待測組分面積與總面積之比，而歸一化法是要先求出待測組分的校正因子即校正因子不視為1。三、氣相色譜儀定量分析面積歸一化法計(jì)算公式：一般歸一化法的計(jì)算公式公式：Xi%＝［Ai／（A1＋A2＋…＋An）］·100%面積歸一化法計(jì)算公式：校正面積歸一化法的計(jì)算公式：Xi%＝［Ai·Fi／（A1·F1＋A2·F2＋…＋An·Fn）］·100%，式中，Xi------組分i的百分含量；A1、A2…An------組分1、2…n的峰面積；F1、F2…Fn------組分1、2…n的相對校正因子面積歸一化法計(jì)算公式：相對校正因子F可通過查閱有關(guān)氣相色譜的資料或是提前已經(jīng)通過儀器測定獲得，代入上述公式便可計(jì)算出各個(gè)組分的含量應(yīng)用定性分析對照法；經(jīng)驗(yàn)值法；多種儀器聯(lián)用法外標(biāo)法能夠精確進(jìn)樣量歸一化法所有組分都出峰內(nèi)標(biāo)法有內(nèi)標(biāo)物內(nèi)加法常用定量分析法(1)面積歸一化法：

(2)內(nèi)標(biāo)法：取標(biāo)準(zhǔn)被測成分，按依次增加或減少的已知階段量，各自分別加入各單體所規(guī)定的定量內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中，調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取此標(biāo)準(zhǔn)液的一定量注入色譜柱，根據(jù)色譜圖取標(biāo)準(zhǔn)被測成分的峰面積、峰高和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積、峰高的比例為縱坐標(biāo)，取標(biāo)準(zhǔn)被測成分量和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量之比，或標(biāo)準(zhǔn)被測成分量為橫坐標(biāo)，制成