儀器分析及其方法

1、儀器分析及其方法1.儀器分析概述1.1儀器分析概念及應(yīng)用對象儀器分析是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它是以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為 基礎(chǔ)建立起來的一種分析方法。指采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，通過測 量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)及其變化來對物質(zhì)進(jìn)行定性分 析，定量分析及形態(tài)分析的一類方法。儀器分析與化學(xué)分析(chemical analysis)是分析化學(xué)(analytical chemistry)的兩個(gè)分析方法。儀器分析的分析對象一般是半微量(0.01-0.1g)、微量(0.1-10mg)、超微 量(0.1g)組分的分析，準(zhǔn)確度高。1.2儀器分析的基本特點(diǎn)及主要分析方法儀器分析的靈敏度高、

2、取樣量小、低濃度下的分析準(zhǔn)確度比較高，另外分析 迅速，可以在不破壞式樣的情況下進(jìn)行分析，適用于考古、文物等特殊領(lǐng)域的應(yīng) 用，其專一性強(qiáng)，便于遙測、遙控及自動(dòng)化，操作極其簡便，但儀器設(shè)備較復(fù)雜， 價(jià)格較昂貴。儀器分析方法所包括的分析方法很多，目前有數(shù)十種之多。每一種分析方法 所依據(jù)的原理不同，所測量的物理量不同，操作過程及應(yīng)用情況也不同。本實(shí)驗(yàn) 將對光譜分析法、原子吸收和原子熒光光譜分析法、紫外-可見光光度分析法、 質(zhì)譜法、色譜法、氣相色譜法及高效液相色譜法進(jìn)行闡述。1.3儀器分析的發(fā)展歷程及重要意義1.3.1發(fā)展歷程經(jīng)過19世紀(jì)展，到20世紀(jì)2030年代，分析化學(xué)已本成熟，它不再是各種 分析方

3、法的簡單堆砌，已經(jīng)從經(jīng)驗(yàn)上升到了理論認(rèn)識階段，建立了分析化學(xué)的基 本理論。20世紀(jì)40年代以后，一方面由于生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，另一方 面由于物理學(xué)革命使人們的進(jìn)一步深化，分析化學(xué)也發(fā)生了革命性的變革，從傳 統(tǒng)的化學(xué)分析發(fā)展為儀器分析。在儀器的發(fā)展中，理論和方法的相互作用，需要中介和橋梁，這就是技術(shù)。 理論要起指導(dǎo)作用，要轉(zhuǎn)化為方法，需要特定的儀器、設(shè)備和試劑。而制作和使 用儀器或工具，正是通常所說的技術(shù)的特點(diǎn)?，F(xiàn)代儀器分析應(yīng)用了現(xiàn)代分析化學(xué)的各項(xiàng)新理論、新方法、新技術(shù)，把光譜 學(xué)、量子學(xué)、富里葉變換、微積分、模糊數(shù)學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)、電化學(xué)、激光、 計(jì)算機(jī)及穿件成功地運(yùn)用到現(xiàn)代分析的儀器

4、上，研發(fā)了原子光譜(原子吸收光譜、 原子發(fā)射光譜、原子熒光光譜)、分子光譜(UV、IR、MS、NMR、Flu)、色譜（CG、LC）、分光光度法、激光光譜法、拉曼光譜、流動(dòng)注射分析法、極譜法、 離子選擇性電板、火焰光度分析等現(xiàn)代分析儀器，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用則極大的提高了 儀器分析能力，因此現(xiàn)代分析儀器靈敏度高、選擇型好、檢出限低、準(zhǔn)確性好， 在數(shù)據(jù)處理和顯示分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了分析儀器的自動(dòng)化和樣品的連續(xù)測定。1.3.2重要意義儀器分析自20世紀(jì)30年代后期問世以來，不斷豐富分析化學(xué)的內(nèi)涵并使分 析化學(xué)發(fā)生了一系列根本性的變化。隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，分析化學(xué)將 面臨更深刻、更廣泛和更激烈的變革?，F(xiàn)代

5、分析儀器的更新?lián)Q代和儀器分析新方 法、新技術(shù)的不斷創(chuàng)新與應(yīng)用，是這些變革的重要內(nèi)容。因此，儀器分析在高等 院校分析化學(xué)課程中所處的地位日趨重要。許多地方高校為了使自己培養(yǎng)的人才 能從容迎接和面對新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的挑戰(zhàn)，已將儀器分析列為化學(xué)等專業(yè)學(xué)生必 修的專業(yè)基礎(chǔ)課。因此編寫適應(yīng)地方高校有關(guān)專業(yè)使用的儀器分析教材是教材改 革的重要內(nèi)容之一。2主要儀器分析方法2.1光譜分析的相關(guān)概念及分類光譜分析法是基于檢測能量（電磁輻射）作用于待測物質(zhì)后產(chǎn)生的輻射信號 或所引起的變化的分析方法。這些電磁輻射包括從Y射線到無線電波的所有電磁 波譜范圍。電磁輻射與物質(zhì)相互作用的方式有發(fā)射、吸收、反射、衍射、折射、

6、散射、干涉、偏振等。光譜分析法可分為光譜法和非光譜法。光譜法是基于物質(zhì)與輻射能作用時(shí)， 測量有物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生量子化的能級之間的躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的 波長和強(qiáng)度進(jìn)行分析的方法。屬于光譜法的的有原子發(fā)射光譜法、原子吸收光譜 法、原子熒光光譜法、X射線熒光光譜法，它們同屬于光譜法中的原子光譜法。 另外分子光譜法包含了紫外-可見分光光度法、分子熒光光譜法和分子磷光光譜 法等。非光譜法是基于物質(zhì)與輻射相互作用時(shí)，測量輻射的某些性質(zhì)，如折射、散 射、干涉、衍射、偏振等變化的分析方法。它不涉及物質(zhì)內(nèi)部能級的躍遷，電磁 輻射值改變了傳播方向、速度或某些物理性質(zhì)。屬于這類分析方法的有折射法、 偏振發(fā)

7、、光散射法、干涉法、衍射法、旋光法和圓二向色性法等。2.1.1光譜分析法的主要內(nèi)容（1）發(fā)射光譜法物質(zhì)通過電致激發(fā)、熱致激發(fā)或光致激發(fā)等激發(fā)過程獲得能量，變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài) 原子或分子M*，當(dāng)從激發(fā)態(tài)過渡到低能態(tài)或基態(tài)時(shí)產(chǎn)生發(fā)射光譜。（2）吸收光譜法當(dāng)物質(zhì)所吸收的電磁輻射能與該物質(zhì)的原子核、原子或分子的兩個(gè)能級間躍 遷所需的能量滿足 = hv的關(guān)系時(shí)，將產(chǎn)生吸收光譜。（3）Raman 散射頻率為0的單色光照射到透明物質(zhì)上，物質(zhì)分子會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象。如果這 種散射是光子與物質(zhì)分子發(fā)生能量交換的，即不僅光子的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，它 的能量也發(fā)生變化，則稱為Raman散射。2.1.2光譜法儀器用來研究吸收、發(fā)射

8、或熒光的電磁輻射的強(qiáng)度和波長的關(guān)系的儀器叫做光譜 儀或分光光度計(jì)。這一類儀器一般包括五個(gè)基本單元：光源、單色器、樣品容器、 檢測器和讀出器件。（1）光源光源的作用是提供足夠的能量使試樣蒸發(fā)、原子化、激發(fā)，產(chǎn)生光譜。光譜 分析中，光源必須具有足夠的輸出功率和穩(wěn)定性。由于光源輻射功率的波動(dòng)與電 源功率的變化成指數(shù)關(guān)系，因此往往需用穩(wěn)壓電源以保證穩(wěn)定，或者用參比光束 的方法來減少光源輸出對測定所產(chǎn)生的影響。（2）單色器單色器的主要作用是將復(fù)合光分解成單色光或有一定寬度的譜帶。單色器由 入射狹縫和出射狹縫、準(zhǔn)直鏡以及色散元件，如棱鏡或光柵等組成。（3）吸收池吸收池一般由光透明的材料制成。在紫外光區(qū)工作

9、時(shí)，采用石英材料；可見 光區(qū)，則用硅酸鹽玻璃；紅外光區(qū)，則可根據(jù)不同的波長范圍選用不同材料的品 體制成吸收池的窗口。（4）檢測器檢測器可分為兩類，一類對光子有響應(yīng)的光檢測器，另一類為對熱產(chǎn)生響應(yīng) 的熱檢測器。光檢測器有硒光電池、光電管、光電倍增管、半導(dǎo)體等。熱檢測器 是吸收輻射并根據(jù)吸收引起的熱效應(yīng)來測量入射輻射的強(qiáng)度，包括真空熱電偶、 熱電檢測器、熱電偶等。（5）讀出裝置由檢測器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號后，可用檢流計(jì)、微安計(jì)、數(shù)字顯示器、光 子計(jì)數(shù)等顯示和記錄結(jié)果。2.2原子吸收和原子熒光光譜分析法2.2.1原子吸收基本原理原子吸收光譜分析的波長區(qū)域在近紫外區(qū)。其分析原理是將光源輻射出的待 測元

10、素的特征光譜通過樣品的蒸汽中待測元素的基態(tài)原子所吸收，由發(fā)射光譜被 減弱的程度，進(jìn)而求得樣品中待測元素的含量，它符合郎珀-比爾定律 A=-lgI/Io=-lgT=KCL，式中I為透射光強(qiáng)度，Io為發(fā)射光強(qiáng)度，T為透射比，L 為光通過原子化氣光程由于L是不變值，所以A=KL。2.2.2吸收光譜儀主要部件（1）光源作用：提供待測元素的特征光譜。獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確度。光源應(yīng)滿足如下要求：能發(fā)射待測元素的共振線；能發(fā)射銳線；輻射光強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好。（2）原子化系統(tǒng)作用：將試樣中離子轉(zhuǎn)變成原子蒸氣。原子化方法：火焰法或者無火焰法一電熱高溫石墨管，激光。火焰原子化裝置一霧化器和燃燒器。主要缺點(diǎn)：霧化效

11、率低（3）單色器作用：將待測元素的共振線與鄰近線分開。組件：色散元件（棱鏡、光柵），凹凸鏡、狹縫等。（4）檢測系統(tǒng)主要由檢測器、放大器、對數(shù)變換器、顯示記錄裝置組成。檢測器 將單色器分出的光信號轉(zhuǎn)變成電信號。放大器-將光電倍增管輸出的較弱信號，經(jīng)電子線路進(jìn)一步放大。對數(shù)變換器-光強(qiáng)度與吸光度之間的轉(zhuǎn)換。顯示、記錄2.2.3原子熒光光譜法原子熒光光譜法是以原子在輻射能激發(fā)下發(fā)射的熒光強(qiáng)度進(jìn)行定量分析的 發(fā)射光譜分析法。原子熒光光譜法從機(jī)理看來屬于發(fā)射光譜分析，但所用儀器及 操作技術(shù)與原子吸收光譜法相近。2.2.4原子熒光光譜法基本原理氣態(tài)自由原子吸收光源的特征輻射后，原子的外層電子躍遷到較高能級

12、，然 后又躍遷返回基態(tài)或較低能級，同時(shí)發(fā)射出與原激發(fā)輻射波長相同或不同的輻射 即為原子熒光。原子熒光屬光致發(fā)光，也是二次發(fā)光。當(dāng)激發(fā)光源停止照射后， 再發(fā)射過程立即停止。2.2.5原子熒光光譜法的特點(diǎn)（1）高靈敏度、低檢出限。特別對Cd、Zn等元素有相當(dāng)?shù)偷臋z出限，Cd可達(dá)0.001ng.cm-3、Zn為 0.04ng.cm-3。由于原子熒光的輻射強(qiáng)度與激發(fā)光源成比例，采用新的高強(qiáng)度光源 可進(jìn)一步降低其檢出限。（2）譜線簡單、干擾少。（3）分析校準(zhǔn)曲線線性范圍寬，可達(dá)3 - 5個(gè)數(shù)量級。（4）多元素同時(shí)測定。雖然原子熒光法有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于熒光猝滅效應(yīng)，以致在測定復(fù)雜基體的 試樣及高含量樣品時(shí)

13、，尚有一定的困難。此外，散射光的干擾也是原子熒光分析 中的一個(gè)麻煩問題。因此，原子熒光光譜法在應(yīng)用方面不及原子吸收光譜法和原 子發(fā)射光譜法廣泛，但可作為這兩種方法的補(bǔ)充。2.3紫外-可見分光光度分析法2.3.1基本原理物質(zhì)的吸收光譜本質(zhì)上就是物質(zhì)中的分子和原子吸收了入射光中的某些特 定波長的光能量，相應(yīng)地發(fā)生了分子振動(dòng)能級躍遷和電子能級躍遷的結(jié)果。由于 各種物質(zhì)具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu)，其吸收光能量的情 況也就不會(huì)相同，因此，每種物質(zhì)就有其特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據(jù) 吸收光譜上的某些特征波長處的吸光度的高低判別或測定該物質(zhì)的含量，這就是 分光光度定性和定量分析的基礎(chǔ)

14、。分光光度分析就是根據(jù)物質(zhì)的吸收光譜研究物 質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)間相互作用的有效手段。紫外可見分光光度法的定量分析基礎(chǔ)是朗伯-比爾（Lambert-Beer）定律。即物質(zhì) 在一定波長的吸光度與它的吸收介質(zhì)的厚度和吸光物質(zhì)的濃度呈正比。2.3.2紫外-分光光度計(jì)光源在整個(gè)紫外光區(qū)或可見光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度、較 好的穩(wěn)定性、較長的使用壽命。可見光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長范圍在 3202500 nm。紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185400 nm的連續(xù)光譜。單色器將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任 波長單色光的光學(xué)系 統(tǒng)。入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器；準(zhǔn)光裝置：透

15、鏡或返射鏡使入射光成為平行光束；色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵；聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫；出射狹縫。樣品室樣品室放置各種類型的吸收池(比色皿)和相應(yīng)的池架附件。吸收池主要有 石英池和玻璃池兩種。在紫外區(qū)須采用石英池，可見區(qū)一般用玻璃池。檢測器利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號變成可測的電信號，常用的有光電池、 光電管或光電倍增管。結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和結(jié)果處理。2.3.3紫外-分光光度計(jì)的類型單光束簡單，價(jià)廉，適于在給定波長處測量吸光度或透光度，一般不能作全波段光 譜掃描，要求光源和檢測器具有很高的穩(wěn)定性。雙光束自

16、動(dòng)記錄，快速全波段掃描?？上庠床环€(wěn)定、檢測器靈敏度變化等因素 的影響，特別適合于結(jié)構(gòu)分析。儀器復(fù)雜，價(jià)格較高。雙波長將不同波長的兩束單色光(入1、入2)快速交替通過同一吸收池而后到達(dá)檢 測器。產(chǎn)生交流信號。無需參比池. =12nm。兩波長同時(shí)掃描即可獲得導(dǎo) 數(shù)光譜。2.3.4分光光度測定方法普通分光光度法單組分的測定通常采用A-C標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量測定。匕若各組分的吸收曲線互不重疊，則可在各自最大吸收波長處分別進(jìn)行測 定。這本質(zhì)上與單組分測定沒有區(qū)別。若各組分的吸收曲線互有重疊，則可根據(jù) 吸光度的加合性求解聯(lián)立方程組得出各組分的含量。A入 1= a入 1bca + b入 1bcbA入 2= a

17、入 2bca + b入 2bcb示差分光光度法(示差法)普通分光光度法一般只適于測定微量組分，當(dāng)待測組分含量較高時(shí)，將產(chǎn)生 較大的誤差。需采用示差法。即提高入射光強(qiáng)度，并采用濃度稍低于待測溶液濃 度的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比溶液。（3）雙波長分光光度法不需空白溶液作參比；但需要兩個(gè)單色器獲得兩束單色光（入1和入2）；以參 比波長入1處的吸光度A入1作為參比，來消除干擾。在分析渾濁或背景吸收較 大的復(fù)雜試樣時(shí)顯示出很大的優(yōu)越性。靈敏度、選擇性、測量精密度等方面都比 單波長法有所提高。 A=A 入 2 -A 入 1=（ 入 2 入 1 ） b c兩波長處測得的吸光度差值 A與待測組分濃度成正比。入1和入2

18、分別表示待測組分在入1和入2處的摩爾吸光系數(shù)。2.4質(zhì)譜法及質(zhì)譜分析原理加速后離子的動(dòng)能：（1/2）mu 2= e V u = （2V）/（m/e）1/2在磁場存在下，帶電離子按曲線軌跡飛行；離心力=向心力；m u 2 / R= H0 e V曲率半徑：R= （m u ） / e H0質(zhì)譜方程式：m/e = （H02 R2） / 2V離子在磁場中的軌道半徑R取決于：m/e、H0、V改變加速電壓V,可以使不同m/e的離子進(jìn)入檢測器。質(zhì)譜分辨率=M / AM（分辨率與選定分子質(zhì)量有關(guān)）2.5色譜法色譜法是一種重要的分離分析方法，它是根據(jù)組分在兩相中作用能力不同而 達(dá)到分離目的的。在色譜法中，將填入玻

19、璃管或不銹鋼管內(nèi)靜止不動(dòng)的一相（固 體或液體）稱為固定相；自上而下運(yùn)動(dòng)的一相（一般是氣體或液體）稱為流動(dòng)相; 裝有固定相的管子（玻璃管或不銹鋼管）稱為色譜柱。當(dāng)流動(dòng)相中樣品混合物經(jīng) 過固定相時(shí)，就會(huì)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 定相相互作用的類型、強(qiáng)弱也有差異，因此在同一推動(dòng)力的作用下，不同組分在 固定相滯留時(shí)間長短不同，從而按先后不同的次序從固定相中流出。2.5.1色譜法的分類（1）按兩相狀態(tài)分類氣體為流動(dòng)相的色譜稱為氣相色譜（GC）。根據(jù)固定相是固體吸附劑還是 固定液（附著在惰性載體上的一薄層有機(jī)化合物液體），又可分為氣固色譜（GSC）和氣液色譜（GLC）。液體為

20、流動(dòng)相的色譜稱液相色譜（LC）同理液相色譜亦可分為液固色譜 （LSC）和液液色譜（LLC）。超臨界流體為流動(dòng)相的色譜為超臨界流體色譜（SFC）。隨著色譜工作的發(fā)展，通過化學(xué)反應(yīng)將固定液鍵合到載體表面，這種化學(xué)鍵 合固定相的色譜又稱化學(xué)鍵合相色譜（CBPC）。（2）按分離機(jī)理分類a.利用組分在吸附劑（固定相）上的吸附能力強(qiáng)弱不同而得以分離的方法，稱為吸附色譜法。利用組分在固定液（固定相）中溶解度不同而達(dá)到分離的方法稱為分配色 譜法。利用組分在離子交換劑（固定相）上的親和力大小不同而達(dá)到分離的方法， 稱為離子交換色譜法。利用大小不同的分子在多孔固定相中的選擇滲透而達(dá)到分離的方法，稱為 凝膠色譜法或

21、尺寸排阻色譜法。利用不同組分與固定相（固定化分子）的高專屬性親和力進(jìn)行分離的技術(shù) 稱為親和色譜法，常用于蛋白質(zhì)的分離。（3）按固定相的外型分類固定相裝于柱內(nèi)的色譜法，稱為柱色譜。固定相呈平板狀的色譜，稱為平板色譜，它又可分為薄層色譜和紙色譜。（4）按照展開程序分類按照展開程序的不同，可將色譜法分為洗脫法、頂替法、和迎頭法。2.5.2色譜的定性分析色譜定性分析就是要確定各色譜峰所代表的化合物。由于各種物質(zhì)在一定的 色譜條件下均有確定的保留值，因此保留值可作為一種定性指標(biāo)。目前各種色譜 定性方法都是基于保留值的。但是不同物質(zhì)在同一色譜條件下，可能具有相似或相同的保留值，即保留值 并非專屬的。因此僅

22、根據(jù)保留值對一個(gè)完全未知的樣品定性是困難的。如果在了 解樣品的來源、性質(zhì)、分析目的的基礎(chǔ)上，對樣品組成作初步的判斷，再結(jié)合下 列的方法則可確定色譜峰所代表的化合物。其方法有：利用純物質(zhì)對照定性、相對保留值法、加入已知物增加峰高法、 保留指數(shù)定性法。2.5.3色譜的定量分析定量分析的任務(wù)是求出混合樣品中各組分的百分含量。色譜定量的依據(jù)是， 當(dāng)操作條件一致時(shí)，被測組分的質(zhì)量（或濃度）與檢測器給出的響應(yīng)信號成正比。 艮即 mi = fi Ai式中mi為被測組分i的質(zhì)量；Ai為被測組分i的峰面積；fi為被測組分i 的校正因子?？梢姡M(jìn)行色譜定量分析時(shí)需要：準(zhǔn)確測量檢測器的響應(yīng)信號一峰面積或峰高； 準(zhǔn)確

23、求得比例常數(shù)一校正因子；正確選擇合適的定量計(jì)算方法，將測得的峰面 積或峰高換算為組分的百分含量。其方法有：峰面積測量方法、定量校正因子、定量計(jì)算方法。2.6氣相色譜法2.6.1氣相色譜法概述氣相色譜法（GC）是英國生物化學(xué)家Martin A T P等人在研究液液分配 色譜的基礎(chǔ)上，于1952年創(chuàng)立的一種極有效的分離方法，它可分析和分離復(fù)雜 的多組分混合物。目前由于使用了高效能的色譜柱，高靈敏度的檢測器及微處理 機(jī)，使得氣相色譜法成為一種分析速度快、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣的分析方法。氣相色譜法又可分為氣固色譜（GSC）和氣液色譜（GLC）：前者是用多孔 性固體為固定相，分離的對象主要是一些永久性的

24、氣體和低沸點(diǎn)的化合物；而后 者的固定相是用高沸點(diǎn)的有機(jī)物涂漬在惰性載體上。由于可供選擇的固定液種類 多，故選擇性較好，應(yīng)用亦廣泛。2.6.2氣象色譜儀（1）載氣系統(tǒng)載氣由壓縮氣體鋼瓶供給，經(jīng)減壓閥、穩(wěn)壓閥控制壓強(qiáng)和流速，由壓強(qiáng)計(jì)指 示氣體壓強(qiáng)，然后進(jìn)入檢測器熱導(dǎo)池的參考臂，繼而進(jìn)入色譜柱。最后通過熱導(dǎo) 池、流量計(jì)而放入大氣。常用載氣包括：氮?dú)狻錃?、氦氣、氬氣。?）進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣裝置和汽化室。進(jìn)樣通常用微量注射器和進(jìn)樣閥將樣品引入。液體 樣品引入后需要瞬間汽化。汽化在汽化室進(jìn)行。對汽化室的要求則是體積小、熱 容量大、對樣品無催化作用。（3）分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)由色譜柱組成，它是色譜儀的核心部件

25、，其作用是分離樣品。色譜 柱主要有兩類：填充柱和毛細(xì)管柱。（4）控溫系統(tǒng)在氣相色譜測定中，溫度是重要的指標(biāo)，它直接影響色譜柱的選擇分離、檢 測器的靈敏度和穩(wěn)定性?？刂茰囟戎饕笇ιV柱爐，氣化室，檢測器三處的溫 度控制。色譜柱的溫度控制方式有恒溫和程序升溫二種。（5）檢測和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)這個(gè)系統(tǒng)是指樣品經(jīng)色譜柱分離后，各成分按保留時(shí)間不同，順序地隨載氣 進(jìn)人檢測器檢測器把進(jìn)入的組分按時(shí)間及其濃度或質(zhì)量的變化，轉(zhuǎn)化成易于測量 的電信號，經(jīng)過必要的放大傳遞給記錄儀或計(jì)算機(jī)，最后得到該混合樣品的色譜 流出曲線及定性和定量信息。2.6.3氣象色譜檢測器氣相色譜檢測器是把載氣里被分離的各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)

26、換成電信號的 裝置。目前檢測器的種類多達(dá)數(shù)十種。根據(jù)檢測原理的不同，可將其分為濃度型 檢測器和質(zhì)量型檢測器兩種。檢測器分為熱導(dǎo)檢測器、氫火焰離子化檢測器、電 子捕獲檢測器、火焰光度檢測器、原子發(fā)射檢測器。檢測器需要靈敏度高、檢出 限低、死體積小、響應(yīng)迅速、線性范圍寬、穩(wěn)定性好。2.7高效液相色譜法2.7.1概述高效液相色譜法（HPLC）是20世紀(jì)60年代末70年代初發(fā)展起來的一種新 型分離分析技術(shù)，隨著不斷改進(jìn)與發(fā)展，目前已成為應(yīng)用極為廣泛的化學(xué)分離分 析的重要手段。和氣相色譜一樣，液相色譜分離系統(tǒng)也由兩相一一固定相和流動(dòng)相組成。液 相色譜的固定相可以是吸附劑、化學(xué)鍵合固定相（或在惰性載體表面涂上一層液 膜）、離子交換樹脂或多孔性凝膠；流動(dòng)相是各種溶劑。被分離混合物由流動(dòng)相 液體推動(dòng)進(jìn)入色譜柱。根據(jù)各組分在固定相及流動(dòng)相中的吸附能力、分配系數(shù)、 離子交換作用或分子尺寸大小的差異進(jìn)行分離。色譜分離的實(shí)質(zhì)是樣品分子（以下稱溶質(zhì)）與溶劑（即流動(dòng)相或洗脫液）以 及固定相分子間的作用，作用力的大小，決定色譜過程的保留行為。根據(jù)分離機(jī) 制不同，液相色譜可分為：液固吸附色譜、液液分配色譜、化