氣相色譜資料

1、東西分析儀器公司氣相色譜培訓(xùn)氣相色譜培訓(xùn)氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)和使用色譜的由來色譜的由來l 色譜法的創(chuàng)始人是俄國的植物學(xué)家茨維特。1905年，他將從植物色素提取的石油醚提取液倒入一根裝有碳酸鈣的玻璃管頂端，然后用石油醚淋洗，結(jié)果使不同色素得到分離，在管內(nèi)顯示出不同的色帶，色譜一詞也由此得名。這就是最初的色譜法。后來，用色譜法分析的物質(zhì)已極少為有色物質(zhì)，但色譜一詞仍沿用至今，在50年代，色譜法有了很大的發(fā)展。1952年，詹姆斯和馬丁以氣體作為流動相分析了脂肪酸同系物并提出了塔板理論。1956年范第姆特總結(jié)了前人的經(jīng)驗，提出了反映載氣流速和柱效關(guān)系的范第姆特方程，建立了初步的色譜理論。同年，高萊(Gol

2、ay)發(fā)明了毛細管拄，以后又相繼發(fā)明了各種檢測器，使色譜技術(shù)更加完善。50年代末期，出現(xiàn)了氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的儀器，克服了氣相色譜不適于定性的缺點。則年代，由于檢測技術(shù)的提高和高壓泵的出現(xiàn)，高效液相色譜迅遠發(fā)展，使得色譜法的應(yīng)用范圍大大擴展。目前，由于高效能的色譜往、高靈敏的檢測器及微處理機的使用，使得色譜法已成為一種分析速度快、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣的分析儀器。氣相色譜法的特點氣相色譜法的特點1.分離效率高：分離效率高：可在很短的時間內(nèi)分離多達二、三百個組分的復(fù)雜物質(zhì)，柱效能可達106的理論板。2.檢測能力強：檢測能力強：可以檢測出10-1110-15克級的痕量組分，能滿足環(huán)境檢測、農(nóng)藥殘留等

3、大量日常檢測分析的需要。3樣品用量少：樣品用量少：樣品用量一般為微升級，少的可達納克級。4適用范圍廣：適用范圍廣：幾乎所有與化學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域都有其用武之地。氣相色譜原理的簡述l 色譜法的本質(zhì)在于色譜柱高選擇性的高效分離作用與高靈敏度檢測技術(shù)的結(jié)合。在色譜分析過程中，同時進入色譜柱的各組分，由于在流動相和固定相之間溶解、吸附、滲透或離子交換等作用的不同，隨流動相在色譜柱中運行時，在兩相間進行反復(fù)多次（ 103106次）的分配過程，使得原來分配系數(shù)具有微小差別的各組分，產(chǎn)生了保留能力明顯差異的效果，進而各組分在色譜柱中的移動速度就不同，經(jīng)過一定長度的色譜柱后，彼此分離，按照先后次序從色譜柱中流出，進

4、入信號檢測器，在記錄儀上或色譜數(shù)據(jù)處理機上顯示出各組分的色譜行為和譜峰數(shù)值?；谏鲜鲈硭⒌姆治龇椒ǚQ為色譜法。氣相色譜法是流動相為氣體的一類色譜分析法。 氣相色譜原理的簡述l也就是說每種物質(zhì)在固定相中的溶解和解析或吸附和脫附能力有差異，各物質(zhì)在色譜柱中的滯留時間也就不同，即它們在色譜柱中的運行速度不同。隨著載氣的不斷流過，各物質(zhì)在柱中兩相間經(jīng)過了反復(fù)多次的分配與平衡過程，當(dāng)運行一定的柱長以后，樣品中的各物質(zhì)得到了分離l流動相：流動相：攜帶樣品流過整個系統(tǒng)的流體，氮氣、氫氣、攜帶樣品流過整個系統(tǒng)的流體，氮氣、氫氣、氦氣氦氣l固定相：固定相：靜止不動的一相，色譜柱內(nèi)的擔(dān)體、固定液靜止不動的一

5、相，色譜柱內(nèi)的擔(dān)體、固定液（填料）（填料）色 譜 柱檢測器色 譜 圖時刻A時刻B時刻C時刻D時刻E時刻F進樣*氣相 色 填譜 充儀 柱的 氣路控制部分紅色虛線框內(nèi)部分需要加熱inputAIRH2 inputN2 inputINJFIDNeedle ValveNeedle Valve穩(wěn)流閥壓力表壓力表穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓閥氣源色譜柱檢測器信號處理計算裝置色譜柱氣相色譜儀進樣系統(tǒng)氣相色譜儀進樣系統(tǒng) l 進樣系統(tǒng)包括進樣裝置和汽化室。氣體樣品可以用注射器進樣，也可以用定量閥（六通閥）進樣。液體樣品用微量注射器進樣。固體樣品則要經(jīng)過溶解、提取、濃縮后用微量注射器進樣。樣品進入汽化室后在一瞬間就被汽化，然后

6、隨載氣進入色譜柱。根據(jù)分析樣品的不同，汽化室溫度可以在50一400范圍內(nèi)任意設(shè)定。通常，汽化室的溫度要比使用的最高柱溫高10一50以保證樣品全部汽化。進樣量和進樣速度會影響色譜柱效率。進樣量過大造成色譜柱超負荷，進樣速度慢會使色譜峰加寬，影響分離效果。l通常1uL液體樣品汽化后體積會增大到1mL。l實際操作時，液體樣品進樣量控制在0.15.0uL之間，最大不要超過10uL。氣體樣品為0.110mL之間。氣相色譜儀氣相色譜儀控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)220V/50HzPt模擬量轉(zhuǎn)數(shù)字量物理量轉(zhuǎn)模擬量加熱絲可控硅控制器件光電耦合器CPU運算控制測溫鉑電阻開關(guān)溫度設(shè)定氣相色譜儀氣相色譜儀檢測器檢測器檢檢 測測

7、 器器 的的 分分 類類l一.按性能特征分類l1.對樣品破壞與否l破壞性檢測器:如FID、FPDl非破壞性檢測器：如TCD、PIDl2.按響應(yīng)值與時間的關(guān)系l響應(yīng)值為組分在特定時間內(nèi)的累積量，積分型l響應(yīng)值為組分在特定時間內(nèi)的瞬時量，微分型l3.按響應(yīng)值與濃度還是質(zhì)量有關(guān)l響應(yīng)值為取決于載氣中的濃度，濃度型檢測器，峰面積隨載氣流速增加而減小，峰高不變l響應(yīng)值取決于單位時間內(nèi)進入檢測器的組分量，質(zhì)量型檢測器，峰高隨流速的增加而增加l峰面積不變。l4.按不同類型化合物響應(yīng)值的大小l檢測器對不同類型化合物的響應(yīng)基本相當(dāng)，或各類化合物的響應(yīng)值之比小于10，稱通用型l檢測器，如TCD、PID。l當(dāng)檢測器

8、對某類化合物的響應(yīng)值比另一類大十倍以上，為選擇型檢測器，如FPD、ECD。氣相色譜儀氣相色譜儀檢測器檢測器檢測器的噪聲和漂移檢測器的噪聲和漂移l1.噪聲噪聲l 由于各種原因引起的基線波動，稱基線噪聲（N ）。無論在有或無組分l流入時這種波動均存在。它是一種背景信號。噪聲分短期噪聲和長期噪聲二l類。l短期噪聲：短期噪聲：l 是來回擺動的信號，其頻率明顯比色譜峰快。此噪聲能用適當(dāng)?shù)脑肼暈Vl波器除去，對分析工作影響不大。l長期噪聲：長期噪聲：l 長期噪聲的出現(xiàn)頻率與色譜峰相當(dāng)，此噪聲不能用濾波器除去也無法與l同樣大響應(yīng)值的色譜峰區(qū)別開，它對接近檢測限的組分測定有較大的影響。l噪聲的測量：噪聲的測量：

9、l 噪聲的測量通常是取1015分鐘的噪聲帶來計算，噪聲帶用峰對峰的l二條平行線來確定，其計量單位通常用mV。檢測器的噪聲和漂移檢測器的噪聲和漂移l2.漂移漂移l 基線隨時間單方向的緩慢變化，稱基線漂移。漂移的測量通常是取l0.51小時內(nèi)的基線的變動來計算，其計量單位通常用mV/小時。l 噪聲和漂移除與檢測器本身的性能有關(guān)外，噪聲還能來自于：檢測l器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的機械或電噪聲；檢測器加熱、通氣、火焰點燃、加l電流等操作噪聲；以及載氣不純或漏氣、柱流失等噪聲。而漂移大多與l儀器中某些單元尚未進入穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān)。如載氣流量，汽化室、柱和檢l測器的溫度，柱和隔墊的流失等。多數(shù)情況下漂移是可以控制的。氣

10、相色譜儀氣相色譜儀檢測器檢測器氣相色譜儀氣相色譜儀熱導(dǎo)檢測器（熱導(dǎo)檢測器（TCD）l原理：l在一個處于熱平衡的TCD中，組分進入測量臂池腔，就會由于氣體組成的改變，引起氣體熱導(dǎo)系數(shù)的變化，氣體熱導(dǎo)系數(shù)的改變，引起熱敏元件溫度的變化，熱敏元件的溫度變化，引起熱敏元件阻值的變化，熱敏元件阻值的變化使惠斯頓電橋輸出信號的變化。所以TCD的信號變化是各個變量相繼變化的結(jié)果l特點：l熱敏元件一般為錸鎢絲組成，溫度系數(shù)為正。l適用范圍：普遍適用。l噪音： 20uvl靈敏度： 5000mvml/mg l檢測限： 41010g/mLl線性范圍： 10000氣相色譜儀氣相色譜儀熱導(dǎo)檢測器（熱導(dǎo)檢測器（TCD）

11、TCD檢測條件的選擇l檢測器未通氣時絕對不能加電流，否則檢測檢測器未通氣時絕對不能加電流，否則檢測器的核心部件錸鎢絲會在短時間內(nèi)燒毀器的核心部件錸鎢絲會在短時間內(nèi)燒毀1.載氣種類、純度和流量 通常使用氫氣或者氦氣作為載氣，因為它們的熱導(dǎo)系數(shù)遠遠大于其它化合物，故靈敏度高，且易于定量，線性范圍寬。2.載氣純度 載氣純度影響靈敏度，實驗證明：在電橋電流120mA200mA范圍內(nèi)，用99.999的超純氫氣比用99的普氫靈敏度高613。載氣純度對峰形也有影響，用TCD作高純氣中雜質(zhì)檢測時，載氣純度應(yīng)比被測氣體高十倍以上，否則易出倒峰。l3.載氣流速l TCD為濃度型檢測器，對流速波動很敏感，TCD的峰

12、面積響應(yīng)值反比于載氣流速。l因此，在檢測過程中，載氣流速必須保持恒定。在柱分離許可的情況下，以低一些為妥。流速波動可能導(dǎo)致基線噪聲和漂移增大。l4.電橋電流l 電橋電流可以顯著提高TCD的靈敏度。一般認為S值與電流的3次方成正比。但是電流的提高又受到噪聲和使用壽命的限制。氣相色譜儀氣相色譜儀熱導(dǎo)檢測器（熱導(dǎo)檢測器（TCD） TCD檢測條件的選擇l1.如果使用大口徑毛細柱，確保毛細管柱插入池深度合適l 若使用毛細管柱，毛細管柱端必須在樣品池的入口處，若插入池內(nèi)，則靈敏度下降，峰形差，若毛細管柱離池入口處太遠，峰變寬和拖尾，靈敏度也低。l2.避免熱絲溫度過高而燒斷l(xiāng) 任何熱絲都有一最高承受溫度，高

13、于此溫度則燒斷。熱絲溫度的高低是由載氣種類，橋電流和池體溫度決定的。如載氣熱導(dǎo)率小，橋電流和池體溫度高，則熱絲溫度也高。l3.避免樣品或固定液帶來的異常l 載氣和樣品中應(yīng)無腐蝕性物質(zhì)、機械雜質(zhì)和其它污染物。樣品損壞熱絲，酸類、鹵代化合物、氧化性和還原性化合物能使測量熱絲的阻值改變，特別是注入量很大時，尤為嚴重。l樣品和固定液冷凝，高沸點樣品或固定液在檢測器中冷凝，將使噪聲和漂移變大，以致無法正常工作。氣相色譜儀氣相色譜儀熱導(dǎo)檢測器（熱導(dǎo)檢測器（TCD） TCD使用的注意事項氣相色譜儀氣相色譜儀熱導(dǎo)檢測器（熱導(dǎo)檢測器（TCD） TCD使用的注意事項l4.確保載氣凈化系統(tǒng)正常l 盡量采用高純氣源（

14、純度為99.99%）。 載氣中若含氧，將使熱絲長期受到氧化，有損其壽命，故通常載氣應(yīng)加凈化裝置，以除去氧氣。l5.根據(jù)載氣的性質(zhì)，橋電流不允許超過額定值。l6.熱導(dǎo)池高溫分析后停機，首先關(guān)閉橋電流，然后待檢測室溫度低于100以下時，再關(guān)閉氣源，未通載氣一定不能加橋電流。l7.注意TCD、柱箱的溫度控制精度l 因為TCD的工作原理建立在溫度變化上，所以溫度變化對檢測器的影響最大。除了要求橋電流穩(wěn)定外，TCD的靈敏度越高，對溫度控制精度的要求也越高。l在分析的樣品不易冷凝的條件下，為提高靈敏度除提高橋流外，還應(yīng)適當(dāng)降低檢測器的溫度，若分析的樣品沸點高、柱溫高時，為防止樣品和固定液流失沾污檢測器，要

15、求檢測器溫度與柱溫接近，或高于柱溫幾度。氣相色譜儀氣相色譜儀氫火焰離子化檢測器（氫火焰離子化檢測器（FID）l原理：l在FID中分別由收集極與極化極組成一高壓靜電場，F(xiàn)ID噴嘴噴出的H2與氧氣被點燃后會產(chǎn)生一個高溫區(qū)，在高溫的作用下，從柱后流出的有機物會被離子化，由于產(chǎn)生離子化的部位在高壓靜電場內(nèi)，正l離子移向收集極（負極），負離子和電子移向極化極（正極），從而就形成了微電流信號。當(dāng)然H2、N2和AIR是無機氣體不會被離子化，所以如果柱后無有機氣體流出，F(xiàn)ID就無微電流信號。l特點：l靈敏度高，死體積小，應(yīng)答時間快，除載氣外還需引入空氣和氫氣，對永久性氣體和水無應(yīng)答。l適用范圍：l有機化合物，

16、能直接用于毛細管色譜分析。l噪音： 510-14Al敏感度： 210-12g/Sl線性： 106l最高溫度： 420空氣入口氫氣入口氣相色譜儀氣相色譜儀氫火焰離子化檢測器（氫火焰離子化檢測器（FID） FID檢測條件的選擇l1、載氣、氫氣、空氣均需凈化，載氣的流速對檢測器靈敏度有一定影響，但不如TCD明顯。l2、空氣為助燃氣，在其流速增大到某一定值后（一般在250400mL）響應(yīng)值趨于平穩(wěn)。l3、對于載氣、氫氣和空氣的最佳流速要通過實驗來確定。一般的配比要求為：lN2:H2=1:11.5 H2:Air=1:1015l4、為防止樣品冷凝，在實際工作中檢測室溫度要控制在比柱溫高于3050。最低控制

17、溫度應(yīng)在120 ，使氫氣燃燒時生成大量的水蒸汽能迅速逸出離子室。不至產(chǎn)生積水，影響離子室各電極的高度絕緣性，影響基線的穩(wěn)定。氣相色譜儀氣相色譜儀氫火焰離子化檢測器（氫火焰離子化檢測器（FID） FID使用的注意事項l1、采用高純氣源N299.99%，H299.9%；空氣必須經(jīng)過5A分子篩充分凈化。l2、在最佳的N2/H2比及最佳空氣流速下操作。l3、要使離子頭保持適當(dāng)溫度，避免熄滅。燃燒生成的水份不能及時排出，造成室內(nèi)漏電，或記錄基線不穩(wěn)，影響靈敏度。甚至?xí)够鹧嫦?。氣相色譜儀氣相色譜儀電子捕獲檢測器（電子捕獲檢測器（ECD）l原理：l由柱流出的載氣及檢測器的清掃氣進入ECD池，在放射源放出

18、的射線的轟擊下被電離，產(chǎn)生大量的電子。在電源、陰極和陽極電場的作用下，該電子流向陽極，得到108109的基始電流。當(dāng)電負性的物質(zhì)進入ECD池后，即捕獲電子使基始電流下降，產(chǎn)生負峰，其變化與電負性物質(zhì)的濃度成正比。l特點：l只對具有親電基團的樣品分子才有應(yīng)答對水敏感，載氣必須充分干燥，脫氧，易受污染。l適用范圍：l對鹵素、硝基等化合物選擇性極好。l噪音： 110-12A l靈敏度： 110-13g/ml l線性： 10000l溫度： 420廢氣口尾吹氣信號輸出電極色譜柱放射源63Nil1.載氣載氣l a.載氣以高純氮為最佳，氣體的純度必須大于99.995，必須加脫氧裝置。l b.載氣的流速填充柱

19、為2050mL；毛細柱為0.110mL，使用毛細柱時必須加上柱 尾吹氣，另外為改善ECD的線性，必須使用檢測器清掃氣體。這些氣體都是使用同一氣源。l2.色譜柱和柱溫色譜柱和柱溫l 色譜柱使用的原則是：既要保證各組分的完全分離，又要保持ECD的干凈，不受柱固定相的污染。為此盡量使用低配比的、耐高溫或交聯(lián)固定相。盡量使用低柱溫，一般要求ECD的色譜柱的最高使用溫度比接其它氣相檢測器的溫度低50140。氣相色譜儀氣相色譜儀電子捕獲檢測器（電子捕獲檢測器（ECD） ECD檢測條件的選擇氣相色譜儀氣相色譜儀電子捕獲檢測器（電子捕獲檢測器（ECD） ECD檢測條件的選擇l3.檢測器溫度檢測器溫度l 根據(jù)樣

20、品設(shè)置ECD的溫度，ECD的溫度設(shè)置的恰當(dāng)可提高檢測限，抑制干擾。另外 ECD的響應(yīng)明顯受溫度影響，因此ECD的溫度控制精度要達到0.10.3 。l4.ECD操作參數(shù)操作參數(shù)l 對于恒電流型的ECD，其參比電流的范圍為0.55nA，這個電流設(shè)置的越大靈敏度 越高，基頻也越高。線性范圍取決于基頻的大小，基頻越小，線性范圍越大。所以要 根據(jù)被分析樣品選擇參比電流。檢測器上還有一個衰減設(shè)置，這主要是為了拓展 ECD的線性范圍，它有19檔，通常使用時設(shè)置在12檔。氣相色譜儀氣相色譜儀電子捕獲檢測器（電子捕獲檢測器（ECD） ECD使用的注意事項l1.保持整個氣路的潔凈保持整個氣路的潔凈l a.系統(tǒng)氣密

21、性好，無空氣漏入，所有氣體管道最好均采用不銹鋼管或紫銅管。l b.氣體純度高，載氣、尾吹氣及清掃氣均要用99.995以上純度，并加裝脫氧裝置。l c.進樣隔墊流失要小、耐高溫、勤更換。更換前最好在柱箱內(nèi)用250烘烤812小時。l d.汽化室內(nèi)如果使用玻璃棉和玻璃襯管的應(yīng)定期更換。l e.色譜柱流失小，色譜柱應(yīng)在比實際使用溫度高25的溫度下充分老化，低柱溫使用。l f.樣品潔凈，臟樣品應(yīng)作凈化處理，溶劑應(yīng)用二次蒸餾的烷烴、芳烴或一氯烴。 l 樣品不要過載，每峰的樣品量不要超過1081013g。(0.1ppm0.1ppb)l g.檢測器溫度高于柱溫10以上。l h.保持吹掃氣，一般應(yīng)在6080mL

22、/min為宜。暫時停機時，保持有少量吹掃氣通過ECD。氣相色譜儀氣相色譜儀電子捕獲檢測器（電子捕獲檢測器（ECD） ECD使用的注意事項l2.空氣中的氧易沾污檢測器，故當(dāng)汽化室、色譜柱或檢測器漏入空氣時，都會引起基流下降。因此特別注意整個氣路的氣密性。更換汽化室注射墊時要快，不使用時檢測器載氣進出口均應(yīng)密封。l3.ECD污染的凈化污染的凈化l a.熱清洗法，通常輕度污染用此法。卸下色譜柱，用空色譜柱接入或悶頭堵住ECD柱入口，用 60mL/min以上的高純氮吹掃ECD，ECD溫度升到300以上，這樣保持812小時。l b.氫烘烤，將載氣、尾吹氣和清掃氣換成氫氣，流量調(diào)到3050mL/min將E

23、CD溫度升到300350，柱箱、進樣為室溫保持1824小時。此法要注意氫氣排放安全。以上二法無效應(yīng)將ECD發(fā)回廠家修理。氣相色譜儀氣相色譜儀火焰光度檢測器（火焰光度檢測器（FPD）l原理：l燃燒著的氫焰中，當(dāng)有樣品進入時，則氫焰的譜線和發(fā)光強度均發(fā)生變化，然后由光電倍增管將光度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴特點：l對磷、硫化合物有很高的選擇性，適當(dāng)選擇光電倍增管前的濾光片將有助于提高選擇性，排除干擾。l使用范圍：l含磷、硫化合物的分析l噪 音： 1020uv l敏 感 度： S 110-11g/s l P 110-12g/s l選 擇 性： S/C：10001000000:1l P/C：100000:1

24、l線性范圍： 100010000l最高溫度： 420空氣入口氫氣入口PMT濾光片l1、火焰光度檢測器能否高靈敏度、高穩(wěn)定性地檢測硫、磷有機化合物，主要取決于合適的O2/H2的比例，確保火焰具有富氫性。富氫焰是指H2：O23：1，有相當(dāng)過量的氫存在。實驗證明：富氫焰時O2/H2之比為0.20.5。l2、選擇H2流速變化對響應(yīng)值影響不明顯的范圍為最佳H2流速。一般情況下硫在180240ml/min。磷在220260ml/min范圍內(nèi)選擇。載氣流速一般在4070ml/min。l3、檢測器溫度對火焰余輝即火焰上部S2的生成環(huán)境溫度有一定的影響，導(dǎo)致硫化物隨檢測器溫度的增加而有所下降。測磷時溫度增高對其

25、測定也有影響，但較小。因此在確保不影響樣品冷凝的條件下，檢測器溫度測硫時控制在160，測磷時控制在200 。氣相色譜儀氣相色譜儀火焰光度檢測器（火焰光度檢測器（FPD） FPD檢測條件的選擇氣相色譜儀氣相色譜儀火焰光度檢測器（火焰光度檢測器（FPD） FPD使用的注意事項l1.光電倍增管通電后，切忌見強光，使用中應(yīng)注意在通電后不要卸下FPD的蓋帽觀察火焰顏色和點火，必須要這樣做時，一定要關(guān)掉光電倍增管的高壓，才能進行操作。l2.更換硫、磷濾光片時必須切斷電源。 l3.光電倍增管信噪比和工作電壓的關(guān)系是：加到光電倍增管上的電壓越高，靈敏度也越高，但是噪聲也越大。通常最佳工作電壓為700800V。

26、l4.FPD的噪聲一般在5X10125X1010A，噪聲來自二個方面，一是光電倍增管本身，另一個是火焰，若熄滅火焰后噪聲仍舊大，則噪聲來自光電倍增管。l5.光電倍增管的噪聲也有二個，一個是本身的質(zhì)量問題，另一個是FPD漏光。氣相色譜儀氣相色譜儀火焰光度檢測器（火焰光度檢測器（FPD） FPD使用的注意事項l6.火焰的噪聲一般是氣體配比引起，也有少數(shù)是氣體的純度有問題。l7.FPD的靈敏度下降一般由以下幾個原因引起：濾光片透光度下降；石英保護窗透光度下降；噴嘴臟或有沉積物；PMT老化或損壞。l8.因為FPD是使用氫氣最多的檢測器，所以安全防護問題要多加注意。另外由于FPD火焰較大，勢必引起檢測器

27、外殼的高溫，所以也要防止?fàn)C傷。l9.FPD的響應(yīng)值與氣體的配比有密切的關(guān)系，所以流量的調(diào)節(jié)一定要仔細。氣相色譜儀氣相色譜儀熱離子化熱離子化檢測器（檢測器（NPD）l原理：l在FID中加入一個用堿金屬鹽制成的玻璃珠,當(dāng)樣品分子含有在燃燒時能與堿鹽起反應(yīng)的元素時，則將使堿鹽的揮發(fā)度增大，這些堿鹽蒸氣在火焰中將被激發(fā)電離，而產(chǎn)生新的離子流，從而輸出信號。l特點：l這是一種有選擇性的檢測器，對含有能增加堿鹽揮發(fā)性的化合物特別敏感。l適用范圍：l對含氮有機物，含磷有機物有很高的靈敏度。l噪音： 510-13A l敏感度： N 110-13g/Sl P 510-14g/Sl選擇性： N/C 50000 1

28、l P/C 100000 1l線性范圍： 105空氣入口氫氣入口氣相色譜儀氣相色譜儀熱離子化熱離子化檢測器（檢測器（NPD）NPD使用的注意事項使用的注意事項l1.電離源的防護電離源的防護a.電離源老化時，將色譜柱拆下，用密封螺帽將柱入口密封，通氫、空氣老化。b.先加熱，后開啟銣珠電流，加銣珠電流時不要將大電流一下子加上，應(yīng)分23次加。c.在符合分析要求的前提下，盡量減低氫氣流速，延長銣珠壽命。d.在關(guān)機時，先將銣珠電流減小后再關(guān)機，以免下次開機時大電流沖擊銣珠。e.色譜儀啟動后，如有較長時間不用NPD，應(yīng)將銣珠電流關(guān)閉，節(jié)約銣珠的使用時間。l2.避免大量電負性的化合物進入檢測器避免大量電負性

29、的化合物進入檢測器a.應(yīng)避免使用氯代烴溶劑，它會使靈敏度急劇下降，雖然靈敏度可恢復(fù)，但影響銣珠壽命。水、甲醇、乙醇等溶劑對銣珠也有一定影響，同樣要盡量避免。b.不要用帶有氰基的固定液，如OV225、XE60等，還應(yīng)避免用磷酸處理載體。c.NPD的加熱溫度應(yīng)保持在150以上，防止水對NPD的影響。l3.氫氣的安全和對氫氣的安全和對NPD的影響的影響a.同F(xiàn)ID一樣在操作NPD時也要防止氫氣泄漏。b.盡量避免使用氫作載氣，一定要使用時，氫氣的流量不能超過3mL。填充柱和毛細柱的特點對比材料材料l填充柱的材料為不銹鋼或玻璃管l毛細柱的材料為柔性石英管外觀外觀l填充柱的內(nèi)徑粗，一般23毫米；長度一般0

30、.53米l毛細柱的內(nèi)徑細，0.20.53毫米；長度一般15100米內(nèi)部內(nèi)部l填充柱內(nèi)有涂過固定液的填料，所以在氣路中會形成氣阻l毛細柱為空管，固定液涂在毛細管的內(nèi)管壁表面，氣阻很小分離效率分離效率l填充柱低，塔板數(shù)一般不超過2000/米l毛細柱高，塔板數(shù)一般達幾萬流量流量l填充柱的流量一般為2030毫升/分l毛細柱的流量一般為0.25毫升/分對樣品的承受能力對樣品的承受能力l填充柱大，一般液體進樣量為0.52ull毛細柱小，一般液體進樣量為0.010.1ul對儀器系統(tǒng)的要求對儀器系統(tǒng)的要求l填充柱低，只需一路載氣即可l毛細管高，除了載氣外，還需分流、清掃和尾吹氣體在操作上在操作上l填充柱操作簡

31、單，只需調(diào)整一路載氣即可l毛細柱操作復(fù)雜，除了調(diào)整載氣外，還需調(diào)整清掃、分流和尾吹填充柱和毛細柱的特點對比毛細管柱的維護毛細管柱的維護高溫毛細柱的使用壽命一般為多長高溫毛細柱的使用壽命一般為多長?l 毛細柱壽命除決定于柱子本身的性能外，在很大程度上取決于使用情況，比如使用溫度、樣品狀態(tài)，進樣量等，如果在其使用溫度范圍內(nèi)，樣品干凈，色譜柱不被污染的情況下，柱子壽命一般在23年之間。 如毛細管柱被污染，柱效和分辨率降低，有何方法使它恢復(fù)？是否可通過如毛細管柱被污染，柱效和分辨率降低，有何方法使它恢復(fù)？是否可通過老化來解決老化來解決?l 根據(jù)柱污染程度可采取不同的方法來解決，如果污染不嚴重，污染物沸

32、點不是太高，可通過老化來解決，但老化溫度不可超過柱子的最高使用溫度，且一般要較長時間(830小時)，如果污染較嚴重，或通過老化仍不能使柱性能恢復(fù)，那就必須采用溶劑清洗，通常是用5倍柱容積的溶劑（如正戊烷，二氯甲烷等）通過色譜柱。l 當(dāng)然，清洗溶劑用的越多，對柱性能的損壞越大，清洗完后，在通載氣老化一定時間，如果柱性能恢復(fù)，便可繼續(xù)使用。必須指出：只有交聯(lián)柱才能清洗，對于非交聯(lián)柱，清洗柱會徹底失效，因為固定液被洗掉了，至于清洗用溶劑的選擇，可參考說明書。毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱在進樣口處的安裝：毛細管柱在進樣口處的安裝：高流速區(qū)原則高流速區(qū)原則正確裝法不正確裝法不正確裝法分流/不分流

33、裝法毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱的應(yīng)用l毛細管柱在檢測器處的安裝毛細管色譜柱在FID、NPD上的“無死體積”安裝方法關(guān)鍵：將色譜柱插到離不銹鋼噴口附近（差2mm左右）若是大口徑毛細管柱，這種安裝辦法可以不用尾吹。毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱流量的確定、分流比的確定分流比或分流的大小靠分流閥進行調(diào)節(jié)，選擇適當(dāng)?shù)姆至鞅纫埠苤匾Ｈ绻至鞅群苄?，樣品大多?shù)進入柱子、容易使峰變寬，形成前伸峰。分流比一般選擇在1:50200之間，這時樣品的起始組分的譜帶擴展很小，出峰尖銳。對一根0.25mm內(nèi)徑的毛細管柱，用N2作載氣，最佳流速0.30.4ml/分，則分流流量調(diào)到50ml/分左右即可。在毛細管分流進樣

34、系統(tǒng)中一般以柱頭壓力來恒量柱流量的大小，下表給出一些常用的毛細管柱在標(biāo)準(zhǔn)線速度的情況下的柱頭壓力： 柱內(nèi)徑柱長度0.2mm0.25mm0.32mm0.53mm15m0.06Mpa0.039Mpa0.024Mpa0.009Mpa25m0.1Mpa0.065Mpa0.04Mpa0.016Mpa30m0.13Mpa0.08Mpa0.048Mpa0.019Mpa50m0.22Mpa0.14Mpa0.08Mpa0.032Mpa上表所使用的載氣為氮氣，線速度為20cm/s，如果是氦氣，線速度為40cm/s毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱的應(yīng)用l毛細管柱尾吹流量的確定小口徑毛細管色譜分析用FID檢測器時，一定要加尾吹

35、氣，一般用空氣或N2氣。加尾吹氣的作用之一是減少柱后死體積對色譜峰造成的擴散，之二是保證FID有合適的氮氫比。FID系質(zhì)量型檢測器，適當(dāng)?shù)卦黾游泊禋饪商岣邫z測的靈敏度，但尾吹氣太高，會引起基線不穩(wěn)以至滅火，尾吹氣太低，會引起色譜峰拖尾、對毛細管柱效損失太大。尾吹氣流量一般在20-30ml比較適合，可用皂沫流量計來測量。5432167810ml15ml20ml25ml30ml35ml5ml峰高( m m)X100尾吹氣流速( m l / 分)毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱的應(yīng)用毛細管柱的老化毛細管柱的老化l涂漬好的毛細管柱首先要經(jīng)過充分的老化，以除去固定液中的低分子量物質(zhì)，一般商品毛細管柱，在制造出廠前

36、都已經(jīng)過充分老化；但柱子一經(jīng)從儀器上拆卸下來，較長時間接觸空氣，在下一次使用之前，最好以較低的初始溫度程序升溫至最高使用溫度老化23次。各種固定液因其性質(zhì)和生產(chǎn)廠家不同而最高使用溫度有所不同，所以要注意毛細管的說明，生產(chǎn)毛細管柱的廠家應(yīng)注明最高使用溫度。l老化中應(yīng)注意載氣的流速不易過大，否則會破壞均勻的液膜。一般非極性柱在250以下老化使用，可用普通氮氣，在250以上高溫使用時，必須使用高純氮氣或普通氮氣經(jīng)脫氧后使用，以延長柱子的使用壽命。對極性柱，尤其是PEG類（聚乙二醇）FFAP、含氰基的固定液（OV225、OV275），一定要用99.99%高純氮氣（最好高純氮氣經(jīng)過脫氧，）否則，固定液很

37、快被氧化，以致不能使用。定性分析定性分析：定性分析是GC的弱項，一般有以下幾種方法：l1.利用已知物對照定性。（使用得較為廣泛）l2.利用文獻保留數(shù)據(jù)定性。（需要有大量的文獻資料庫）l3.利用化學(xué)反應(yīng)定性。（比較麻煩，一般要進行樣品的前處理）l4.利用其它儀器分析結(jié)合定性。（需配備多種儀器，投資大，運行成本高）l5.利用檢測器定性。（最簡便易行，但定性的范圍較窄）定性分析利用已知物直接對照定性利用已知物直接對照定性 從右圖可見，比較未知物和標(biāo)準(zhǔn)物的保留時間tR，VR或記錄紙走的距離XR，就能判斷出未知物中峰2為甲醇，峰3為乙醇，峰4為正丙醇，峰7為正丁醇，峰9為正戊醇。 定性分析l用相對保留值

38、定性用相對保留值定性l 相對保留值是指在相同色譜條件下組分（未知）與參比組分（已知）調(diào)整保留值之比。由于相對保留值是被測組分與加入的參比組分（其保留值應(yīng)與被測組分相近）的調(diào)整保留值之比，因此當(dāng)載氣的流速和溫度發(fā)生微小變化時，被測組分與參比組分的保留值同時發(fā)生變化，而它們的比值相對保留值則不變也就是說，相對保留值只受柱溫和固定相性質(zhì)的影響，而柱長，固定相的填充情況和載氣的流速均不影響相對保留值 (ris)。因此在柱溫和固定相一定時，相對保留值ris為定值，可作為定性的較可靠依據(jù)。l用已知物增加峰高法定性用已知物增加峰高法定性l 在得到未知樣品的色譜圖后，在未知樣品中加入一定量的已知純物質(zhì)，然后在

39、相同的色譜條件下，作已加純物質(zhì)的未知樣品色譜圖。對比兩張色譜圖，哪個峰高了，則該峰就是加入的已知純物質(zhì)的色譜峰。這一方法可避免載氣流速的微小變化對保留時間的影響而影響定性分析的結(jié)果，又可避免色譜圖圖形復(fù)雜時準(zhǔn)確測定保留時間的困難。這是在確認某一復(fù)雜樣品中是否含有某一組分的最好方法。定性分析l定量分析：定量分析是GC的強項，一般采用以下三種方法：l1.峰面積歸一法：如果被分析樣品的組份是同系物，校正因子相近可直接用峰面積求出組份的百分含量。如果被分析樣品的組份不是同系物，則要知道每種組份的相對校正因子。優(yōu)點：不必準(zhǔn)確知道進樣量，操作條件略為變動對結(jié)果影響較小，計算方便，適合于多組份的工廠例行分析

40、。l2.內(nèi)標(biāo)法：當(dāng)色譜柱不能使所有組份都流出，或檢測器不是對所有組份都有信號，以及在定量分析中只要求測定某一個或某幾個組份，其他組份因含量太低或太高而難以測定時，可用內(nèi)標(biāo)法。在一定量的樣品中加入一定量某純物質(zhì)作內(nèi)標(biāo)。選用的內(nèi)標(biāo)物是樣品中不存在的物質(zhì)，并能與樣品中各組份在色譜柱上分離，必須與樣品中各組份不起化學(xué)反應(yīng)。內(nèi)標(biāo)法定量準(zhǔn)確度高，但每次分析需稱樣配樣，操作比較麻煩。l3.外標(biāo)法：不論樣品中的所有的組份是否全部出峰，均可采用外標(biāo)法對出峰組份做定量分析。就定量參比物而言，外標(biāo)法是最為準(zhǔn)確的方法，因為是同質(zhì)組份進行比較；然而由于檢測器的響應(yīng)性能、工作溫度和載氣流速等GC條件很難絕對穩(wěn)定，而且進樣量也很難完全相同，因此外標(biāo)法容易出現(xiàn)較大的誤差。定量分析氣相色譜儀使用注意事項一、進樣應(yīng)注意的問題 注射器抽吸樣品時不要有氣泡（吸樣時要慢、快速排出再慢吸，反復(fù)幾次），10ul注射器金屬針頭部分體積0.6ul，有氣泡也看不到，多吸1-2ul把注射器針尖朝上氣泡上走到頂部再推動針桿排除氣泡（指10ul注射器，帶芯子注射器憑感覺）。針扎入汽化器時，針要與汽化器的硅橡膠墊保持垂直，在針扎入的同時，握玻璃桿的手一面往下壓一面輕輕捻動玻璃桿，進樣時要三快一慢，即扎針時快，注射樣