《氣相色譜法》

1、WGC1第二章 氣相色譜法現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC2本章內(nèi)容 概述 氣相色譜分析的理論基礎(chǔ) 色譜分離條件的選擇 固定相及其選擇 氣相色譜檢測器 氣相色譜定性方法 氣相色譜定量方法 氣相色譜分析的特點及其應(yīng)用范圍現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC3一 概述n色譜分析是一種物質(zhì)分離技術(shù)n特點n高分離效能n高檢測性能n快的分析速度n分離原理n使混合物中各組分在兩相(固定相和流動相)間進行分配。當(dāng)流動相中所含的混合物經(jīng)過固定相時，就會與固定相發(fā)生作用，由于各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相發(fā)生作用的大小、強弱也有差異；因此，在同一推動力作用下，不

2、同組分在固定相中的滯留時間有長有短，從而按先后不同的次序從固定相中流出現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC4n色譜方法分類現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC5n氣相色譜儀的組成與分析流程n載氣系統(tǒng)n氣源n氣體凈化n氣體流速控制與測量n進樣系統(tǒng)n進樣器n氣化室n色譜柱n固定相n流動相n檢測器n熱導(dǎo)池檢測器TCDn氫火焰離子化檢測器FIDn記錄系統(tǒng)n放大器n記錄儀n數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC6現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC7 島津GC氣相色譜儀家族GC-14BGC-8AGC-14CGC-1

3、7AGC-2010現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC8n色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語n流出曲線(即色譜圖)n以色譜電信號(與組份濃度呈正相關(guān)關(guān)系)為縱坐標、流出時間為橫坐標所得的組份及濃度隨時間變化的曲線n色譜流出曲線的作用n1、根據(jù)色譜峰位置可進行定性分析n2、根據(jù)色譜峰面積可進行定量分析n3、根據(jù)色譜峰位置與寬度可對色譜柱分離效果進行評價現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC9n色譜常用術(shù)語n基線n只有載氣通過檢測器時響應(yīng)信號的記錄線n基線漂移：基線隨時間定向緩慢變化n基線噪聲：由各種因素引起的基線不規(guī)則起伏n保留值n試樣中各組份在色譜柱中滯留時間的數(shù)值。

4、它取決于組分在兩相間的分配平衡，為一熱力學(xué)量n以時間表示：n保留時間tR：指待測組分從進樣到柱后出現(xiàn)濃度極大值時所需時間n死時間tM：指不與固定相作用的氣體（如空氣、甲烷）的保留時間 n調(diào)整保留時間tR：指扣除了死時間的保留時間(組份多滯留的時間)：tR=tR-tM ；固定相一定，在確定的實驗條件下，任何物質(zhì)都有一定的保留時間，它是色譜定性的基本參數(shù)現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC10n以流出氣體體積表示n保留體積VR：指將組分帶出色譜柱所需載氣的體積。它與保留時間的關(guān)系為：VR=tRF0.式中F0為色譜柱出口處載氣流速，以mL/Min計n死體積VM：指色譜柱內(nèi)除了填充

5、物固定相以外的空隙體積、色譜儀中管路和連接頭間的空間以及檢測器的空間的總和。它和死體積間的關(guān)系為：VM=tMF0n調(diào)整保留體積VR：指扣除死體積后的保留體積：VR=VRVM，或VR=tRF0n相對保留值r21n指組分2與另一組分1的調(diào)整保留值之比。相對保留值只與柱溫及固定相性質(zhì)有關(guān)，與其它色譜操作條件無關(guān)，它表示了色譜柱對這兩種組分的選擇性： r21相差越大，分離越好。 r21 1，不能分離n區(qū)域?qū)挾萵標準偏差n半峰寬Y1/2n峰高一半處的峰寬n峰底寬Yn峰與基線轉(zhuǎn)折處的切線在基線上的截距35. 22ln222/ 1Y2/ 1Y70. 14 Y現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析

6、WGC11二 氣相色譜分析的理論基礎(chǔ)n一、氣相色譜分析的基本原理n氣相色譜種類：n按固定相類型可分為氣固色譜與氣液色譜n氣固色譜n固定相是多孔性的具有較大表面積的固體吸附劑，其分離原理是基于固體吸附劑對試樣中各組份的吸附能力的不同n氣固色譜的色譜柱為填充柱，柱內(nèi)填裝固定相n氣液色譜n固定相是由擔(dān)體（用來支持固定液的多孔性固體物質(zhì)）表面涂固定液（高沸點有機物）所組成。氣液色譜的分離主要試劑與固定液對試樣中各組份的溶解度的不同。n氣液色譜的色譜柱為毛細管柱或填充柱，前者在毛細管內(nèi)壁涂敷固定液，后者在柱內(nèi)涂敷固定液現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC12n色譜分離原理n試樣氣體由

7、載氣攜帶進入色譜柱與固定相接觸時很快被固定相溶解或吸附。隨著載氣的不斷通入，被溶解或吸附的組份有從固定相中揮發(fā)或脫附下來，揮發(fā)會脫附下來的組份隨著載氣向前移動時又再次被固定相溶解或吸附。隨著載氣的流動，溶解（吸附）與揮發(fā)（或脫附）反復(fù)交替進行n顯然，由于試樣中各種組分的性質(zhì)的差異，固定相對它們的溶解或吸附能力也將不同，易被溶解或吸附的組份，其揮發(fā)或脫附也將較為困難，隨載氣移動的速度必定比不易溶解或吸附的組份慢，在色譜柱內(nèi)停留的時間長；反之，不易溶解或吸附的組份隨載氣移動的速度較快，在色譜柱內(nèi)停留的時間短。所以，經(jīng)過一段時間間隔后，性質(zhì)不同的組分便被彼此分離開來現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器

8、分析現(xiàn)代儀器分析WGC13n分配系數(shù)K、分配比k與滯留因子Rsn分配系數(shù)n組分在色譜柱內(nèi)的固定相和流動相間發(fā)生的吸附、脫附或溶解、揮發(fā)的過程稱為分配過程。在一定溫度下，組分在兩相間分配達到平衡時的濃度（單位：g/mL）的比值，稱為分配系數(shù)，用K表示。為一熱力學(xué)量n分配比k(容量因子、容量比)和相比n分配比k：n在一定溫度、壓力下，在兩相間達到分配平衡時，組分在兩相中的質(zhì)量比。為一熱力學(xué)量n分配比越大，保留時間越長；分配比為零，保留時間為死時間n相比：n流動相與固定相體積比，它反映各種色譜柱柱型及其結(jié)構(gòu)的主要特性n填充柱：635n毛細管柱：501500n滯留因子Rsn組分與載氣在色譜柱內(nèi)的流速之

9、比組分在流動相中的濃度組分在固定相中的濃度KMSmmk kVVkVmVmccKSMMMSSMS11kmmmRSMSSMRttk現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC14n在一定溫度下，各物質(zhì)在兩相間的分配系數(shù)不相同n分配系數(shù)小的組分，分配在氣相中的濃度較大，隨載氣移動快，在色譜柱內(nèi)停留的時間短n分配系數(shù)大的組分，分配在氣相中的濃度較小，隨載氣移動慢，在色譜柱內(nèi)停留的時間長n因此經(jīng)過足夠多次的分配后，組分便得以彼此分離n為使試樣中的各組份的一分離，必須使各組份在流動相和固定相間具有不同的分配系數(shù)n在一定溫度下，分配系數(shù)只與固定相和組份的性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)試樣一定時，組分的分配系數(shù)主要

10、取決于固定相的性質(zhì)n若各組分在固定相和流動相間的分配系數(shù)相同，則它們在柱內(nèi)的保留時間相同，色譜峰將重疊；反之，各組分的分配系數(shù)差別愈大，各組份分離的可能性也愈大現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC15n色譜分離的基本理論n色譜分離包含兩個內(nèi)容n組分在柱內(nèi)的分配情況n與組分的分配系數(shù)、各種物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有關(guān)；為熱力學(xué)因素n組分在柱內(nèi)的運動情況n與各種組分在流動相和固定相間的傳質(zhì)阻力有關(guān)；為動力學(xué)因素n塔板理論-柱效能指標：n把色譜分離過程比擬作蒸餾工程，直接引用處理蒸餾過程的概念、理論和方法來處理色譜分離過程，即把連續(xù)的色譜過程看作許多小段平衡過程的重復(fù)若色譜柱長為L，

11、塔板間距離（亦稱理論塔板高度）為H，色譜柱的理論塔板數(shù)為n，則n由塔板理論推導(dǎo)出的理論塔板數(shù)n的計算公式如下：n顯然，在一定長度的色譜柱內(nèi)，塔板高度H越小，塔板數(shù)n越大，組分被分配的次數(shù)越多，則柱效能越高HLn)(16)(54. 522/1bRRWtYtn現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC16n但由于死時間tM（或VM）包含在tR(VR)中，而tM并不參加柱內(nèi)的分配，所以理論塔板數(shù)、理論塔板高度并不能真實反映色譜柱分離的好壞。為了真實地反映柱效能的高低，應(yīng)該用有效塔板數(shù)或有效塔板高度作衡量柱效能的指標n（1）色譜柱的有效塔板數(shù)越多，表示組分在色譜柱內(nèi)達到平衡的次數(shù)越多，柱

12、效越高，所得的色譜峰越窄，對分離有利 ;n（2）如果兩組分在同一色譜柱上的分配系數(shù)相同，那么無論該色譜柱為它們提供的有效塔板數(shù)有多大，此兩組分仍無法分離;n（3）由于不同物質(zhì)在同一色譜柱上分配系數(shù)不同，所以同一色譜柱對不同物質(zhì)的柱效能也不同，因此在用塔板數(shù)或塔板高度表示柱效能時，必須說明是對什么物質(zhì)而言。222/1)(16)(54. 5bWtYttnRMR有效有效有效nLH現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC17n速率理論影響柱效能的因素n1956年，荷蘭學(xué)者范弟姆特等人，在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，提出了速率理論，并歸納出一個聯(lián)系各影響因素的經(jīng)驗方程式，即速率理論方程式：

13、nA為渦流擴散項 :分子所經(jīng)過的路徑，有的長、有的短，因而引起色譜峰形的擴展。 ，取決于填充物的平均顆粒直徑和固定相的填充不均勻因子CuuBAHpdA2l現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC18nB/u分子擴散項：“塞子”前后存在著濃度差 nnn摩爾質(zhì)量大的載氣可使B值變小，有利于分離n載氣流速愈小，保留時間愈長，分子擴散項的影響也愈大，從而成為色譜峰擴散的主要因素載氣MDg1gDB2彎曲因子氣相分子擴散系數(shù)現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC19nCu項即傳質(zhì)阻力項 n氣相傳質(zhì)阻力Cg：試樣從氣相移動到固定相表面所遇到的阻力。對填充柱n液相傳質(zhì)阻力CL

14、：試樣從氣液界面移動到液相內(nèi)部，然后又返回到氣液界面的過程中所遇到的阻力n范弟姆特等方程式uDdkkDdkkuDdHlfgpgp)1 (32)1 (01. 02222222lgpgDdkkC222)1 (01. 0lflDdkkC22)1 (32氣相分子擴散系數(shù)填充物粒徑液膜厚度液相分子擴散系數(shù)現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC20三 色譜分離條件的選擇n分離度n色譜柱效能：n兩峰距離：表示色譜柱的選擇性n峰的寬度：表示色譜柱效能n分離度n既能反映柱效率又能反映選擇性的指標，它定義為相鄰兩組分色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰底寬總和之半的比值：nR之越大，表明相鄰兩組分分離

15、越好： nR1：兩峰有部分重疊；nR1：分離程度可達98；nR=1.5：分離程度可達99.7。n。n對分離較差，峰底寬度難于測量，則用下式表示分離度)(212112YYttRRR)(21)2(21)1(2112YYttRRR現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC21n色譜分離基本方程式n分離度與柱效的關(guān)系n分離度與塔板數(shù)的平方根成正比，故增加柱長可改進分離度；但增加柱長會延長分析時間，使色譜峰變寬；一般在達到分離時應(yīng)盡可能使用較短的色譜柱n分離度與容量比的關(guān)系nk值的增加會對分離有利。但當(dāng)k大于10時，對R的改進不明顯。一般控制1k10，則即可得到大的R值，也可使分離時間不致

16、過長，色譜峰不至于太寬n改變k的方法是：n改變柱溫：影響分配系數(shù)n改變相比：即改變固定相的量及柱的死體積(采用細顆粒的固定相，填充緊密且均勻)n分離度與柱選擇性的關(guān)系n是色譜柱選擇性的量度， 越大，色譜柱選擇性越好，分離效果越好n通過改變固定相，使各組分的分配系數(shù)有較大的差別)1()1(41kknR有效nkkn2)1()1(41有效nR有效HRL22)1(16色譜分離基本方程式塔板數(shù)與有效塔板數(shù)關(guān)系用有效塔板數(shù)色譜分離基本方程式體系的熱力學(xué)性質(zhì)現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC22n分離操作條件的選擇n載氣及其流速的選擇nHu曲線n n載氣選擇在曲線的最低處H最小，柱效能

17、最高，為最佳流速，但分析速度較慢，在實際工作中，往往使流速稍高于最佳流速n當(dāng)載氣流速小時，分子擴散項的影響是主要的，應(yīng)選用摩爾質(zhì)量大的氣體（如N2、Ar）；當(dāng)載氣流速較大時，傳質(zhì)阻力項起主要作用，應(yīng)選用摩爾質(zhì)量較小的氣體（如H2、He），可減小傳質(zhì)阻力，提高柱效n載氣的選擇還應(yīng)考慮檢測器的種類，這將在后面討論。n載氣流速n對于內(nèi)徑為34mm的色譜柱，N2的流量一般為2030mL/min，H2的流量一般為4090mL/min，具體選擇應(yīng)通過試驗決定uDdkkDdkkuDdHlfgpgp)1 (32)1 (01. 02222222l現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC23n柱溫

18、的選擇n提高柱溫會使分配系數(shù)差別變小，不利于分離；但柱溫太低會降低組分的擴散速率，使色譜峰變寬，降低柱效，延長分析時間。選擇柱溫同時還必須考慮固定液的使用溫度n柱溫的選擇n對高沸點(300400)混合物：柱溫低于平均沸點100200，并采用低固定相色譜柱(510%)、高靈敏度檢測器n對中沸點(200300)混合物：柱溫低于平均沸點100，含1015固定相的色譜柱n對氣體混合物：柱溫在平均沸點以上，含1525固定相的色譜柱n對沸程較寬的試樣，可采用程序升溫(線形或非線形)現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC24n固定液性質(zhì)和用量n固定液量越大，所容許的進樣量越多，但色譜柱效能

19、越低，分析時間越長n一般：固定液：擔(dān)體在5：10025：100n擔(dān)體的性質(zhì)和粒度n擔(dān)體表面積越大、表面和孔徑分布均勻，固定液涂覆均勻，液相傳質(zhì)越快，柱效較高n擔(dān)體粒度太細，阻力增加，對操作不利n一般對36mm內(nèi)徑色譜柱，使用6080目的擔(dān)體n進樣時間和進樣量n一般在1秒內(nèi)完成，越快越好；進樣時間長，會導(dǎo)致色譜峰變寬n進樣量適當(dāng)；進樣太多，分離不好；太少，不能檢出。最大容許進樣量應(yīng)使峰面積或峰高與進樣量成線形關(guān)系的范圍內(nèi)n液體試樣：0.15Ln氣體試樣：0.110mLn氣化溫度n氣化溫度高對分離有利n比柱溫高3070現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC25四 固定相及其選擇n

20、氣固色譜固定相n具有一定活性的固體吸附劑n特點n品種有限n性能與制備和活化條件密切相關(guān)n易形成拖尾峰n品種n非極性活性炭n極性Al2O3n氫鍵型硅膠n分子篩n高分子多孔微球n石磨化碳黑n碳多孔小球等等現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC26n氣液色譜固定相n擔(dān)體n組成：為一種化學(xué)惰性、多孔性固態(tài)顆粒n作用：提供大的惰性表面，用以承擔(dān)固定液，使固定液以薄膜狀態(tài)分布n要求：n表面為化學(xué)惰性，無吸附性或吸附性較弱，更不能與被測物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)n多孔性n熱穩(wěn)定性和機械性能n粒度均勻、細小以提高柱效，常用的有6080目、80100目n分類n硅藻土型：紅色擔(dān)體、白色擔(dān)體 n非硅藻土型 ：

21、氟擔(dān)體、玻璃微球、高分子多孔微球n預(yù)處理n酸洗、堿洗：除去鐵等金屬氧化物雜質(zhì)及表面的氧化鋁等酸性作用點n硅烷化n擔(dān)體的選擇原則n當(dāng)固定液質(zhì)量分數(shù)大于5時，可選用硅藻土型(白色或紅色)擔(dān)體n當(dāng)固定液質(zhì)量分數(shù)小于5時，應(yīng)選用處理過的擔(dān)體n對于高沸點組分，可選用玻璃微球擔(dān)體n對于強腐蝕性組分，可選用氟擔(dān)體現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC27n固定液n要求n揮發(fā)性小n熱穩(wěn)定性好n對試樣中各組分有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰有高的選擇性n化學(xué)穩(wěn)定性好n組成n高沸點有機化合物n固定液的極性及其選擇方法n相對極性n以，氧二丙晴為100，角鯊?fù)闉?，分為+1、+2、+3、+4、+5共五級。n麥氏常

22、數(shù)n依分子間作用力定向力、誘導(dǎo)力、色散力、氫鍵力，選用五種化合物苯(電子給予體)、乙醇(質(zhì)子給予體)、甲乙酮(偶極定向力)、硝基甲烷(電子接受體)、吡啶(質(zhì)子接受體)為探測物、以角鯊?fù)?非極性) 基準物來表征物質(zhì)的分離特性nI稱為總極性，平均值稱為平均極性n總極性越大，極性越強吡啶吡啶硝基丙烷硝基丙烷戊烷戊烷丁醇丁醇苯苯spsp2s2pspspIISII UIIZIIY IIX現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC28n固定液的選擇n固定液的用量n能均勻覆蓋擔(dān)體表面形成薄的液膜為宜；n一般在525之間；n低的固定液配比，柱效能高、分析速度快，但容許的進樣量低被分離對象的極性非

23、極性組分極性組分非極性+極性混合物能形成氫鍵的組分復(fù)雜難分離組分固定液的極性非極性固定液極性固定液極性固定液極性或氫鍵型固定液特殊固定液或幾種固定液混合物組分流出順序沸點小大極性小大非極性低極性高極性組分與固定液形成氫鍵能力的大小 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC29五 氣相色譜檢測器n作用n氣相色譜檢測器的作用是將色譜柱分離后的各組分，按其物理、化學(xué)特性轉(zhuǎn)換為易測量的電信號E。n分類n質(zhì)量型n檢測器的響應(yīng)值與單位時間內(nèi)進入檢測器的組分質(zhì)量成正比n氫火焰離子化檢測器、火焰光度檢測器n濃度型n測量的是載氣中某組分濃度隨時間的變化關(guān)系n熱導(dǎo)池檢測器、電子俘獲檢測器n檢測器性

24、能指標：n靈敏度：輸入單位被測組分時所引起的輸出信號n檢測限：檢測器能確證反應(yīng)物質(zhì)存在的最低試樣含量n線性范圍：信號與被測組分濃度成線性關(guān)系的范圍n其它：噪音低、死體積小、相應(yīng)快、對所有物質(zhì)均有相應(yīng)RSm101A C FSC m1260tCASCm現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC30n熱導(dǎo)池檢測器（TCD）n特點：n結(jié)構(gòu)簡單；n靈敏度適中；n穩(wěn)定性好；n線性范圍寬；n對可揮發(fā)的無機物和有機物 均有響應(yīng)。n結(jié)構(gòu)：n單臂與雙臂n池體n參比臂n測量臂n熱敏元件(鎢絲、鉑絲或錸斯)現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC31n熱導(dǎo)池檢測器的檢測原理n熱導(dǎo)池作為檢

25、測器是基于不同的氣體或蒸汽具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)n說明 n熱導(dǎo)池檢測器操作條件的選擇n橋路電流 ： 。太大與太小的問題。一般為100200mA。(N2為載氣100150、H2為150200) n池體溫度 ：增加池體與鎢絲的溫度差可提高靈敏度。適當(dāng)?shù)涂商岣哽`敏度，但低于柱溫會造成組分冷凝n載氣 ：載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)差相差越大，靈敏度越高。故應(yīng)選與試樣熱導(dǎo)系數(shù)差別大的載氣，如H2、Hen熱敏元件電阻值：選阻值高、電阻溫度系數(shù)大的熱敏元件3IS 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC32n氫火焰離子化檢測器（FID）n特點n結(jié)構(gòu)簡單；n靈敏度高：10-12g/s；n響應(yīng)快；線性范圍寬

26、；n穩(wěn)定性好。 n氫焰檢測器的結(jié)構(gòu)n離子室n離子頭n發(fā)射極(極化極)n收集極n噴嘴n氣體供應(yīng) n載氣用N2、燃氣用H2現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC33n氫焰檢測器的檢測原理n微量有機組份在氫火焰（2100度）能源的作用下離子化，并在發(fā)射極和收集極的外電場作用下定向運動而形成微弱的電流（10-610-10A）。n估計每50萬個碳原子僅產(chǎn)生一對離子。質(zhì)量型檢測器。n離子化產(chǎn)生的離子數(shù)目，以及由此形成的微弱電流的大小，在一定范圍內(nèi)與單位時間進入火焰組份的質(zhì)量成正比(質(zhì)量型檢測器)。n適于對有機物的分析，不適宜于對在火焰中不電離的物質(zhì)的分析?，F(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀

27、器分析現(xiàn)代儀器分析WGC34n氫焰檢測器操作條件的選擇n載氣流量n用N2為載氣，流速通過試驗選擇n氫氣流量n太高熱噪音大、太低離子數(shù)目少。N2 : H2n空氣流速 n提供O2助燃n太低靈敏度小，H2:空氣一般在1:10n極化電壓 n低時，極化電壓越大響應(yīng)值越大； 一般選在100 300Vn使用溫度n影響不大，一般為80200現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC35色譜檢測器氫火焰離子化檢測器FID陶瓷檢測器，降低峰形脫尾，對極性和高沸點樣品提供更準確的結(jié)果熱導(dǎo)池檢測器TCD，靈敏度和穩(wěn)定性高，線性范圍寬PFPF脈沖式火焰光度檢測器，特別適用于定量分析TSD，一種最穩(wěn)定的電熱

28、陶瓷檢測器，使用壽命長，用于含氮、磷化合物的檢測電子俘獲檢測器ECD，靈敏度和穩(wěn)定性特高，線性范圍更寬現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC36六 氣相色譜定性方法n色譜定性分析的目的是確定每個色譜峰所代表的組份。與其它儀器分析方法相比，色譜法的定性分析能力較弱。但聯(lián)用技術(shù)的出現(xiàn)使色譜在定性分析方面十分有效。具體方法如下n利用純物質(zhì)對照的定性鑒定n通過比較保留值進行定性分析n通過在在同一色譜柱上、在同一條件下測定標準純物質(zhì)和樣品，如果它們的色譜峰的保留值數(shù)據(jù)相同，則基本上可確定它們?yōu)橥晃镔|(zhì)（不一定）n利用加入純物質(zhì)以增加峰高的定性鑒定法n當(dāng)相鄰兩組分的保留值接近，且操作條件

29、不易控制時，可將純物質(zhì)加到試樣中，如果某一組分的峰高增加，則表示該組分可能與加入的純物質(zhì)相同n為了避免這一現(xiàn)象，可再用另一根裝填不同極性固定相的色譜柱進樣分析（雙柱法）現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC37n利用文獻保留數(shù)據(jù)的定性鑒定n利用相對保留值的定性鑒定nR21僅與柱溫、固定相性質(zhì)有關(guān)，與其它操作條件無關(guān)。各種組分在某種固定液中，對某種標準物質(zhì)的相對保留值，可從文獻上查到，將實驗測得的相對保留數(shù)據(jù)與文獻記載的相對保留數(shù)據(jù)對照，可以確定被測組份。在使用文獻數(shù)據(jù)時，要注意使實驗測定時使用的固定液及柱溫和文獻上所記載的保持一致n利用文獻保留指數(shù)的定性鑒定n保留指數(shù)（又稱K

30、ovats指數(shù)），是一種重現(xiàn)性較其他保留數(shù)據(jù)都好的定性參數(shù)，以 I 表示。正構(gòu)烷烴的保留指數(shù)人為地定位它的碳數(shù)乘以100 ，待測組分的保留指數(shù)則用適當(dāng)?shù)恼龢?gòu)烷烴的保留值來表示1lglg100lglgxZZXXIZXXx現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC38現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC39n與質(zhì)譜、紅外光譜聯(lián)用的定性鑒定n質(zhì)譜、紅外光譜等儀器定性鑒定能力很強，但對于復(fù)雜混合物的定性鑒定有困難；而色譜儀分離能力強，能將復(fù)雜組分一一分開。通過色譜質(zhì)譜（GC-MS） 、色譜紅外聯(lián)用，可以解決復(fù)雜未知物定性問題現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀

31、器分析WGC40七 氣相色譜定量方法n峰面積的測量 n峰高乘半峰寬法（對稱峰） n峰高乘平均峰寬法(不對稱峰）n峰高乘保留時間法(同系物)n剪紙稱重法n自動積分儀和微機的應(yīng)用0.150.851()2AhYY1/2 A1.065hY1/21/2RRYtAh Yh b t 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析 現(xiàn)代儀器分析現(xiàn)代儀器分析WGC41n定量校正因子 n質(zhì)量校正因子n摩爾校正因子n體積校正因子n校正因子的測量方法n準確稱量被測組分和標準物質(zhì)，選擇合適的重量使兩者的峰面積不要相差太大（要盡量使用色譜純試劑或純度大于99的純樣品）然后在實驗條件下進樣分析（注意進樣量應(yīng)在檢測器的線性范圍之內(nèi)），測量各峰面積，然后按上述公式計算校正因子，如果幾次測量數(shù)值接近，可取其平均值( )( )iSimSisf mA mffmAm22.4( )( )22.4iiiSSiiVMSSSiiSSmf Vm A MM