气相色谱(GC)培训讲义简化版_第1页
气相色谱(GC)培训讲义简化版_第2页
气相色谱(GC)培训讲义简化版_第3页
气相色谱(GC)培训讲义简化版_第4页
气相色谱(GC)培训讲义简化版_第5页
已阅读5页,还剩243页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

气相色谱分析讲义沈阳华光精密仪器有限公司§1.1概述

色谱法也叫层析法,它是一种高效能的物理分离技术,将它用于分析化学并配合适当的检测手段,就成为色谱分析法。由俄国植物学家茨维特(Tsweett)创立.

色谱法的最早应用是用于分离植物色素.

1903年,茨维特做了一个植物色素分离实验:在一玻璃管中放入碳酸钙,将含有植物色素(植物叶的提取液)的石油醚倒入管中。此时,玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚冲洗,随着石油醚的加入,谱带不断地向下移动,并逐渐分开成几个不同颜色的谱带,继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素,并可分别进行鉴定。色谱法也由此而得名。一、色谱分离基本原理:

在色谱法中存在两相,一相是固定不动的,我们把它叫做固定相;另一相则不断流过固定相,我们把它叫做流动相。色谱法的分离原理就是利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。

使用外力使含有样品的流动相(气体、液体)通过一固定于柱中或平板上、与流动相互不相溶的固定相表面。当流动相中携带的混合物流经固定相时,混合物中的各组分与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中先后流出。与适当的柱后检测方法结合,实现混合物中各组分的分离与检测。二、色谱分类方法:

色谱分析法有很多种类,从不同的角度出发可以有不同的分类方法。(一)从两相的状态分类:色谱法中,流动相可以是气体,也可以是液体,由此可分为气相色谱法(GC)和液相色谱法(LC)。固定相既可以是固体,也可以是涂在固体上的液体,由此又可将气相色谱法和液相色谱法分为气-液色谱、气-固色谱、液-液色谱、液-固色谱。(二)按固定相的形式分类:按固定相的形式可分为:柱色谱:固定相装在色谱柱中;纸色谱:利用滤纸作载体,吸附在纸上的水作固定相;薄层色谱:将固体吸附剂在玻璃板或塑料板上制成薄层作固定相(三)按分离原理分类:可分为:吸附色谱法:利用吸附剂(固定相一般是固体)表面对不同组分吸附能力的差别进行分离的方法;分配色谱法:利用不同组分在两相间的分配系数的差别进行分离的方法。离子交换色谱:利用溶液中不同离子与离子交换剂间的交换能力的不同而进行分离的方法。空间排斥(阻)色谱法:利用多孔性物质对不同大小的分子的排阻作用进行分离的方法。§1.2色谱流出曲线(色谱图)及有关术语从载气带着组分进入色谱柱起就用检测器检测流出柱后的气体,并用记录器记录信号随时间变化的曲线,此曲线就叫色谱流出曲线,当待测组分流出色谱柱时,检测器就可检测到其组分的浓度,在流出曲线上表现为峰状,叫色谱峰。

色谱图:试样中各组分经色谱柱分离后,在柱的末端收集各组分,经检测器转换为电信号,用纪录仪将各组分浓度记录下来,得到色谱图。如图所示为一色谱流出曲线:色谱流出曲线的意义:色谱峰数---样品中单组份的最少个数;

色谱保留值——定性依据;

色谱峰高或面积——定量依据;

色谱保留值或区域宽度——色谱柱分离效能评价指标;

色谱峰间距——固定相或流动相选择是否合适的依据色谱术语1)基线:在实验条件下,色谱柱后仅有纯流动相进入检测器时的流出曲线称为基线。基线在稳定的条件下应是一条水平的直线。它的平直与否可反应出实验条件的稳定情况。2)峰高(h)和峰面积:色谱峰顶点与基线的距离叫峰高。色谱峰与峰底基线所围成区域的面积叫峰面积。3)保留值

a.

死时间(t0)

:不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时的时间,它与色谱柱的空隙体积成正比。由于该物质不与固定相作用,因此,其流速与流动相的流速相近。据t0可求出流动相平均流速j.分配度R与拖尾因子r1.分离度:表示相邻两个峰分离程度的优劣,是色谱柱分离效能的指标,用“R”表示。定义:相邻两组分色谱峰保留值之差与两组分色谱峰底宽度总和之半的比值:

R=1.5时,分离程度可达到99.7%,达到基线分离。2.拖尾因子:r=b/ar=1,峰形为对称的高斯曲线;r﹥1,峰形拖尾;r﹤1,峰形前伸。其他色谱分析方法

液相色谱(LC)

包括制备液相色谱

离子色谱(IC)

毛细管电泳(CE)

薄层色谱(TLC)

亲和色谱(AC)

凝胶渗透色谱又称排阻色谱(GPC)

高速逆流色谱

超临界流体色谱(SFC)全二维气相色谱

多维气相色谱色谱法主要是用来分析自然界中各种有机物的方法§1.3物质的分类以及有机物知识简述自然界中的物质分为有机物和无机物两种,其中有机物占80%。有机物一般都含有碳、氢、氧、氮几种化合物,包括:烷烃和环烷烃、卤代烷和有机金属化合物、烯烃、炔烃、苯和芳香族化合物、醇类、醚类、醛类、酮类、羧酸及其衍生物、胺类、酚类、醌类、杂环化合物、单糖和多糖、氨基酸、多肽、蛋白质、酶、核酸、萜类化合物、甾类化合物(胆固醇和激素)、生物碱、有机硫、有机磷、有机硅、有机硼等。这么多种类的有机物(大约300万种),其中有80%属于大分子、难挥发物质,要用液相色谱或其他色谱方法来分析;20%属于小分子、挥发性物质可用气相色谱分析。思考题:简述色谱分析法有哪几种分类方法?每种分类方法中有哪些具体方法?定义:气相色谱法是以惰性气体(载气)为流动相,以固定液或固体吸附剂作为固定相的色谱法。

按固定相分类:气-固色谱气-液色谱按分离原理分:吸附色谱分配色谱按柱子粗细分:填充柱色谱毛细管柱色谱气相色谱过程:待测物样品被蒸发为气体并注入到色谱分离柱柱顶,以惰性气体(指不与待测物反应的气体,只起运载蒸汽样品的作用,也称载气)将待测物样品蒸汽带入柱内分离。载气→减压→净化→稳压→进样→分离→检测→处理→记录

其分离原理是基于待测物在气相和固定相之间的吸附-脱附(气固色谱)和分配(气液色谱)来实现的。因此可将气相色谱分为气固色谱和气液色谱。§2.1概述气相色谱法的特点和应用“三高”“一快”

“一广”1.高效能:一般填充柱的理论塔板数可达数千,毛细管柱可达一百多万。2.高选择性:可以使一些分配系数很接近的以及极为复杂、难以分离的物质,获得满意的分离。3.高灵敏度:可以检测1011~1013g物质,适合于痕量分析4.分析速度快:一个试样的分析可在几分钟到几十分钟内完成。5.应用广泛:可以分析气体试样,也可分析易挥发或可衍生转化为易挥发的液体和固体。分析的有机物,约占全部有机物(约300万种)的20%。6.不足之处:对被分离组分的定性能力较差。气相色谱仪的应用领域1、石油和石油化工分析(炼油厂、研究所)

油气田勘探中的化学分析、原油分析、炼气厂气体分析、模拟蒸馏、油料分析、单质烃分析、含硫/含氮/含氧化合物分析、汽油添加剂分析、脂肪烃分析、芳烃分析。举例如下:天然气常量分析(O2、N2、CH4、CO2、C2H6、C3H8、i-C40、n-C40、i-C50、n-C50等组分的常量分析);液化石油气分析(液化石油气中C2-C4及总C5烃类组成的分析);炼厂气分析(快速分析H2、O2、N2、CO2、CO、C10-C60、C2二-C4二及C6以上烃等组分);3、环境分析(环保监测站)

大气污染物分析、水分析、土壤分析、固体废弃物分析举例如下:室内空气检测分析(按国标GB50325-2001选用专用的色谱柱可完成对室内空气中苯、甲苯、二甲苯及总挥发性有机合物(TVOC)的检测;采用衍生气相色谱法,经2.4-二硝基苯肼衍生,用环已烷萃取,以OV-17和QF-1混涂色谱柱分离;用电子俘获检测器(ECD)测定室内空气中的甲醛);土壤中有害物质的分析;汽车尾气分析等2、造气厂(煤气成分分析、水煤气成分分析、气体厂:H2、O2、N2、CO、CO2、C2H2、He、Ar等)

人工煤气分析气体纯度分析及杂质含量分析举例如下:选用热导检测器、双阀多柱系统、手动或自动进样。分析人工煤气中H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等主要成分的分析等4、食品分析(食品厂、产品质量技术监督检验所、粮油监测站、

卫生防疫、海产品检测)

农药残留分析、香精香料分析、添加剂分析、脂肪酸甲酯分析、食品包装材料分析、水产检测举例如下:蒸馏酒及配制酒卫生标准的气相色谱分析(氢焰离子化检测器,GDX-102填充柱或FFAP大口径毛细管柱,外标法(峰面积)定量,分析白酒中的甲醇和杂醇油);白酒中有关醛、醇、酯的分析;植物油中残留溶剂的检测(按照国标GB/T5009.37-2003顶空气相色谱法对浸出油中6号溶剂残留量进行测定);食品添加剂(防腐剂、增白剂、抗氧化剂、着色剂等)及食品中农药残留分析(食品中山梨酸、苯甲酸(GB/T5009.29-2003)、食品中有机磷农药残留(GB/T5009.20-2003)、食品中六六六、滴滴涕残留(GB/T5009.19-2003)、食品中氨基甲酸酯农药残留(GB/T5009.145-2003和GB/T5009.104-2003)、食品中拟除虫菊酯农药残留、海产品中多氯联苯的气相色谱法(GB/T5009.190-2003)、水产品中的硫丹检测、多宝鱼中的药残检测。食品中氯丙醇的检验)5、生物、药物和临床分析(制药厂、药物检验所、药物研究所)雌三醇分析、儿茶酚胺代谢产物分析、尿中孕二醇和孕三醇分析、血浆中睾丸激素分析、血液中乙醇/麻醉剂及氨基酸衍生物分析

6、农药残留物分析(米厂、面厂、产品检验所)

有机氯农药残留分析(666、DDT)、有机磷农药残留分析、杀虫剂残留分析、除草剂残留分析等7、精细化工分析(有机化工厂、染料,涂料、有机中间体、有机材料研究所、质量监督部门)

添加剂分析、催化剂分析、原材料分析、产品质量控制

8、聚合物分析与合成工业

单体分析、添加剂分析、共聚物组成分析、聚合物结构表征/聚合物中的杂质分析、热稳定性研究方法研究、质量监控、过程分析

9、饮料、饮品工业(产品检验所、饮料厂)白酒、啤酒、红酒成分分析;各种饮料、果汁成分分析;酱油、醋等调料成分分析10、烟草、烟草制品工业(卷烟厂、烟草研究所)选用TCD、FID,配以专用色谱柱,可完成对烟气中水分分析;烟草中尼古丁含量的分析;选用ECD、FPD、NPD检测器,可对烟草和香烟中有机氯、有机磷、菊酯类农药残留进行分析汽油中某些醇类和醚类分析(氢焰离子化检测器,多柱系统,十通阀自动切换和反吹,一次直接进样分析汽油中某些醇类和醚类);汽油中苯系物分析11、汽油工业(车用汽油、航空汽油)12、电力系统

变压器油裂解产物气相色谱分析(采用氢焰离子化检测器和热导检测器,Ni触媒转换器(甲烷转化炉)、六通阀自动切换,无二次分流系统,使之对变压器油裂解产物(8种组分气体)一次进样全自动分析,定量准确、灵敏度高)13、公安系统和法庭分析人体血液中的乙醇分析、毒品分析;鉴定各种物证15、大专院校实验室教学和科研用14、空间分析和军工分析分析飞船、航母中的气体质量;炸药分析思考题:1.简述气相色谱法的定义、分类方法及细节?2.简述气相色谱法的工作过程以及分离原理?3.简述气-固色谱和气-液色谱的分离原理?4.气相色谱法的特点是什么?5.简述气相色谱的应用领域?§2.2气相色谱仪

现在,有近百厂家、提供数百种型号的气相色谱仪。过去几十年内,色谱仪器得到了极大的发展,这主要归于:

1970s——电子积分仪及计算机数据处理装置的发展;

1980s——计算机技术对仪器各类参数的自动控制。如柱温、气体流速、自动进样等。随着这些技术的发展,仪器性价比大幅提高。其中,GC最重要的发展是开管柱(毛细管)的引入,使含有数百种混合物样品得以分离!气相色谱结构流程图

processofgaschromatograph1-载气钢瓶;2-减压阀;3-净化干燥管;4-针形阀;5-流量计;6-压力表;4-针形阀;5-流量计;6-压力表;9-热导检测器;10-放大器;11-温度控制器;12-记录仪;载气系统进样系统分离系统检测系统温控系统记录系统一、气路系统气路系统:获得纯净、流速稳定的载气。包括气源、净化干燥管和载气流速控制及气体化装置。填充柱(FID双柱双气路)气路流程图

填充柱(TCD双柱双气路)气路流程图

专用毛细管柱气路流程图

二、进样系统气体进样器(六通阀)推拉式和旋转式两种,由气体取样袋、六通阀、定量管组成

试样首先充满定量管,切入后,载气携带定量管中的试样气体进入分离柱。液体进样器由液体进样针(自动进样器)、汽化室、加热系统组成

分为:填充柱进样口和毛细管柱进样口不同规格的专用注射器,填充柱色谱常用10μL;毛细管色谱常用1μL;新型仪器带有全自动液体进样器,清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成,一次可放置数十个试样。气化室:将液体试样瞬间气化的装置。无催化作用。固体进样器由热裂解器、加热系统、汽化室组成填充柱进样系统

柱分离系统是色谱分析的心脏部分。其作用就是把样品中的各个组分分离开来。分离柱包括填充柱和开管柱(毛细管柱)。柱材料包括金属、玻璃、融熔石英、聚四氟等。

三、柱分离系统

组成部分:柱室(后开门、风扇)、色谱柱、温控部件。

色谱柱:色谱仪的核心部件。柱材质:不锈钢管或石英玻璃管,内径3-6毫米。长度可根据需要确定。一般填充柱1—10M;毛细管柱15—100M。柱填料:粒度为60-80或80-100目的色谱固定相。液-固色谱:固体吸附剂液-液色谱:担体+固定液柱制备对柱效有较大影响,填料装填太紧,柱前压力大,流速慢或将柱堵死,反之空隙体积大,柱效低。恒温:45oC程序升温:30~180oC恒温:145oC温度低,分离效果较好,但分析时间长程序升温,分离效果好,且分析时间短温度高,分析时间短,但分离效果差程序升温与恒温对分离的影响比较程序升温气相色谱法方法特点:适用对象:多组分、沸点范围宽的样品。程序升温方式:单阶程序升温多阶程序升温四、检测系统检测器:是将流出色谱柱的被测组分的浓度转变为电信号的装置,是色谱仪的眼睛。通常由检测元件、放大器、数模转换器三部分组成.被色谱柱分离后的组分依次进入检测器,按其浓度或质量随时间的变化,转化成相应电信号,经放大后记录和显示,给出色谱图;

常用的检测器:热导检测器、氢火焰离子化检测器、电子捕获检测器、火焰光度检测器、氮磷检测器。检测器类型1.热导检测器(TCD)thermalconductivitydetector,TCDTCD是一种应用较早的通用型检测器,又称导热析气计。现仍在广泛应用。原理:由于不同气态物质所具有的热传导系数不同,当它们到达处于恒温下的热敏元件(如Pt,Au,W,半导体)时,其电阻将发生变化,将引起的电阻变化通过某种方式转化为可以记录的电压信号,从而实现其检测功能。构成:由池体和热敏元件构成。通常将参比臂和样品臂组成惠斯通电桥。池体:(一般用不锈钢制成)热敏元件:电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的铼钨丝制成。参考臂:仅允许纯载气通过。测量臂:需要携带被分离组分的载气流过。

测量臂——接在色谱柱后通样品气体+载气,电阻为Rx惠斯通电桥

参比臂——接在色谱柱前只通载气,电阻R1

两个等阻值电阻R2=R3工作过程(四臂):1)在只有载气通过时,四个臂的温度都保持不变,电阻值也不变。此时,调节电路电阻使电桥平衡,即R1*R测=R2*R参,AB两端无电压信号输出,记录仪走基线。检测原理平衡电桥,右图依据组分与载气的热导系数的差别进行检测TCD检测器特点优点:1)通用型,应用广泛2)结构简单3)稳定性好4)线性范围宽5)不破坏组分,可重新收集制备缺点:与其他检测器比灵敏度稍低(因大多数组分与载气热导率差别不大)1)桥电流i:i增加——热敏元件温度增加——元件与池体间温差增加——气体热传导增加——灵敏度增加。检测器的响应值S∝i3,但稳定性下降,基线不稳。桥电流太高时,还可能造成钨丝烧坏,电流通常选择在50~200mA之间2)池体温度:不同温度允许的桥电流值是不同的。温度高时桥电流不能太高,因为可能烧坏钨丝。TCD灵敏度与热丝和池体温度差成正比。显然,热丝与池体温度相差越大,越有利于热传导,检测器的灵敏度也就越高。增大温差有二种方法:一是提高桥面流,以提高热丝温度,前面已讨论过。二是降低池体温度,但是池体温度不能低于样品的沸点。以防止试样组分在检测器中冷凝。因此对沸点不是很低的样品,采用此法提高灵敏度是有限的。而对于气体样品,特别是永久气体,采用此法可达到较好的效果。影响TCD灵敏度的因素:载气纯度影响TCD灵敏度。纯度低将产生较大噪声,降低检测限。实验表明,在桥电流160~200mA时,用99.999%的超纯氢比用99%普氢灵敏度高6%~13%。

载气纯度对峰形也有影响,用TCD作高纯气体中的杂质检测时,载气纯度应比被测气体高十倍以上,否则将出倒峰。TCD为浓度型检测器,对载气流速的波动很敏感,TCD的峰面积响应值反比于载气流速。因此,在检测过程中,载气流速必须保持恒定,在柱分离条件许可时,以低载气流速为妥。在填充柱分析中,一般载气流速在30-45ml/min为宜,对微型TCD(毛细管分析),为有效消除峰形扩展,同时又保持高的灵敏度,通常载气加尾吹气的总流速在30~45mL.min。注意:通过TCD两臂的气体流量必须保持一致,一般为30ml/min表:某些气体与蒸气的热导系数(λ),单位:J/cm·℃·s4)热敏元件阻值:阻值高、电阻温度系数大(随温度改变,阻值改变大,或者说热敏性好)的热敏元件,其灵敏度高。综述:较大的桥电流、较低的池体温度、低分子量的载气以及具有大的电阻温度系数的热敏元件可获得较高的灵敏度。TCD使用注意事项1.确保毛细柱插入TCD深度合适毛细柱端必须插至测量池腔入口处合适的深度。2.避免热丝温度过高被烧断任何热丝都有一最高承受温度,高于此温度则烧断。热丝温度的高低(桥电流的大小)是由载气种类和池体温度决定的。商品色谱仪出厂时均附有这三者的关系曲线,见下图所示,按此图调节桥电流,就能保证热丝温度不会太高。图:TCD的最高桥电流曲线

TCD的应用举例TCD特别适用于永久性气体、C1~C3烃,硫和碳各种形态的氧化物以及水等挥发性化合物的分析。近年TCD也用于高沸点样品以及痕量分析等,例如:(一)石油裂解气的分析,因为石油裂解气为无机气体和轻烃的混合物。TCD常用于工厂控制分析或在线监测。工业色谱仪中85%~90%用TCD。(二)水及氧化性化工产品的程序升温分析,要对样品中微量水定量,必须用TCD。(三)空气中痕量氯气的直接测定。用双柱系统可将O2、N2、CO2、Cl2完全分离。0.25mL空气样品先在25m×0.53mmPoraPLOTQ柱,将空气和二氧化碳、氯气分离,空气进入分子筛柱后,切换阀使CO2和氯气直接进入TCD,而空气在分子筛柱中进一步分离后,再进入TCD。图3-14为其色谱图。氯的检测限可达3μg/g,在3~300μg/g范围内均呈良好的线性关系。

空气中痕量氯气的直接测定色谱图用TCD+填充柱测定甲醇中微量水含量。

又称氢焰离子化检测器。主要用于可在H2-Air火焰中燃烧的有机化合物(如烃类物质)的检测。原理:含碳有机物在H2-Air火焰中燃烧产生碎片离子,在电场作用下形成离子流,根据离子流产生的电信号强度,检测被色谱柱分离的组分。2.火焰离子化检测器(FID)flameionizationdetector,FID结构:

主体为离子室,内有石英喷嘴、发射极(极化极,此图中为火焰顶端)和收集极。(1)在发射极和收集极之间加有一定的直流电压(100—300V)构成一个外加电场。(2)氢焰检测器要用到三种气体:N2:载气携带试样组分;

H2:为燃气;空气:助燃气。使用时需要调整三者的比例关系,检测器灵敏度达到最佳。氢火焰离子化检测器的结构与电路图

工作过程:来自色谱柱的有机物与H2-Air混合并燃烧,产生电子和离子碎片,这些带电粒子在火焰和收集极间的电场作用下(几百伏)形成电流,经放大后测量电流信号(10-12A)。A区:预热区B层:点燃火焰C层:热裂解区:温度最高D层:反应区具体描述如下:

氢气由喷嘴加入,与空气混合点火燃烧,形成氢火焰。极化极和收集极通过高阻、基流补偿和50~350V的直流电源组成检测电路,测量氢火焰中所产生的微电流。该检测电路在收集极和极化极间形成一高压静电场。H2+O2燃烧能产生2100℃高温,使被测有机组分电离。载气(N2)本身不会被电离,只有载气中的有机杂质和流失的固定液会在氢火焰中被电离成正、负离子和电子。在电场作用下,正离子移向收集极(正极)。负离子和电子移向极化极(负极)。形成的微电流经高电阻,在其两端产生电压降,经微电流放大器放大后从输出衰减器中取出信号,在记录仪中记录下来即为基流,或称本底电流、背景电流。只要载气流速、柱温等条件不变,基流亦不变。无样品时两极间离子很少,基流不变;当载气+组分进入火焰时,在氢火焰作用下电离生成许多正、负离子和电子,使电路中形成的微电流显著增大。即组分的信号,离子流经高阻放大、记录即得色谱峰。(二)气体种类、流速和纯度1.载气、尾吹气种类和流速载气不但将组分带入FID检测器,同时又是氢火焰的稀释剂。

N2、Ar、He、H2等均可作FID的载气。N2、Ar作载气,灵敏度高、线性范围宽。由于氮气价廉易得、响应值大,故N2是一种常用的载气。载气流速根据色谱柱分离要求调节,因为FID是典型的质量型检测器,峰高与载气流速成正比,而且在一定的流速范围内,峰面积不变。因此作峰高定量,又希望降低检测限时,可适当加大载气流速。当然为了提高定量准确性时,用峰面积定量比用峰高定量好。从线性范围考虑,流速低一点好。毛细管分析是,加尾吹气的目的是为了不使柱后的峰变宽。尽管FID的死体积几乎为零,但在接毛细柱时通常在柱后要加尾吹气。用N2、Ar作尾吹气,灵敏度高、线性范围宽。尾吹气流速视FID结构而定。用He或H2作载气,如用N2或Ar作尾吹气,还可改善线性范围。1)灵敏度高(~10-12g/s);2)线性范围宽(~107数量级);3)噪声低;4)结构简单、稳定性好、响应迅速等特点;耐用且易于使用;5)为质量型检测器,色谱峰高取决于单位时间内引入检测器中组分的质量。在样品量一定时,峰高与载气流速成正比。因此在用峰高定量时,应控制流速恒定!6)对有机化合物具有很高的灵敏度;对无机物、永久性气体和水基本无响应,因此FID特别适于水中和大气中痕量有机物分析或受水、N和S的氧化物污染的有机物分析。7)对含羰基、羟基、卤代基和胺基的有机物灵敏度很低或根本无响应。8)样品受到破坏,无法回收。9)比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级,检测下限可达10-12g/g。FID特点:典型的质量型检测器注意事项(一)注意安全防氢气泄漏,切勿让氢气泄漏入柱恒温箱中,以防爆炸。注意以下几点即可:在未接色谱柱和柱试漏前,切勿通氢气;卸色谱柱前,先检查一下,氢气是否关好;如果是双柱双检测器我谱仪,只有一个FID检测器工作时,务必要将另一个不用的FID用闷头螺丝堵死;防烫伤,因为FID外壳很烫。(二)保持FID正常性能1.正常点火点火时,FID检测器温度务必在120℃以上。点火困难时,适当增大氢气流速,减小空气流速,点着后再调回原来的比例。检测器要高于柱温20~50℃,防水冷凝。2.定期清洗喷咀注意线性范围与以下条件有关:一般用N2作载气,载气要净化,除有机物;气体流量比等。FID的应用举例FID检测器与TCD一样,应用十分广泛。FID主要特用于烃类的工业分析,也用于化学、化工、药物、农药、法医化学、食品和环境科学等诸多领域。它主要用于各种样品的常量常规分析与痕量分析。近年普遍用于快速GC和全二维GC的检测器。(一)烃类的工业分析。(二)水中挥发性有机物的痕量分析(三)环境检测:用HP-WAX毛细管柱检测涂料溶剂,氦气作载气,FID检测器,用程序升温可得谱图3-16。涂料稀释剂的GC分析

3.电子捕获检测器(ECD)ECD主要对含有较大电负性原子的化合物响应。它特别适合于环境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析。特点:(1)高选择性检测器,(2)仅对含有卤素、过氧基、醌基、硝基等元素的化合物有很高的灵敏度,检测下限10-14g/mL,(3)对大多数烃类没有响应(4)较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量的测定。(5)载气用高纯氮气,要用净化管除去氧和水。检测条件的选择(一)载气种类、纯度和流速N2、Ar、He、H2等均可作ECD的载气。N2

、Ar作载气时之基流之和灵敏度高于He、H2

,由于氮气价廉易得、响应值大,故N2是一种常用的载气。载气纯度直接影响ECD的基流,一般用高纯N2(99.999%)含O2<10mg/L。若用普通N2(含O2量100mg/L),必须净化除去残留的氧和水等,因为O2是电负性物质,可使基流降低很多。载气与尾吹气流速的调节有不同的目的意义。载气主要从组分分离要求出发,通常用填充柱时载气流量为20~50ml/min。尾吹气流速的调节为减小谱带展宽、保持毛细柱达到一定的柱效;保持ECD达饱和基流;使峰面积或峰高达到最大响应。ECD使用注意事项

电子捕获检测器是常用的检测器,灵敏度高,选择性好。主要缺点是线性范围较窄。ECD使用中最重要的是始终保持系统的洁净有污染时要及时清理及时排除;要注意安全;为了准确定量,要防止ECD过载。(1)是选择性检测器,对卤素及S,P,O,N等化合物响应大,对烃类无响应,对CCl4响应值比正己烷大108倍,因此可与FID组合定性(2)灵敏度高,最低检测限度很低,检测下限10-14g/mL,但线形范围窄,约104ECD的应用举例有机氯农药、多氯联苯、卤代烃、已污染全球。许多国家在水、空气、土壤和食品的痕量检测中已规定用GC-ECD法。(一)有机氯农药和多氯联苯的分析海水中有机氯农药的残留量检测:八个组分依次为:α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH、ρ,ρ’-DDE、ρ,ρ’-DDD、ο,ρ’-DDT、ρ,ρ’-DDT(二)饮用水中三卤甲烷的直接进样分析海水中有机氯农药的残留量检测

FPD是对含S、P化合物具有高选择性和高灵敏度的检测器。因此,也称硫磷检测器。主要用于SO2、H2S、COS、石油精馏物的含硫量、有机硫、有机磷的农药残留物分析等。化合物中硫、磷在富氢火焰中被还原,激发后,辐射出400、550nm左右的光谱,可被检测FPD性能特征是:高灵敏度和高选择性;对磷的响应为线性;对硫的响应为非线性。用于测含S,P化合物,信号约比C-H化合物大10000倍。用P滤光片时,P的响应值/S的响应值>20;用S滤光片时,S的响应值/P的响应值>10,对硫的非线性响应已有多种线性化处理方法:双对数曲线法、峰高换算法等。在此不作讨论。4.火焰光度检测器(FPD)flamephotometricdetector,FPD火焰光度检测器的结构与电路图FPD结构:一般分为燃烧和光电两部分;前者为火焰燃烧室,与FID相似,后者由喷嘴+滤光片+光电管等组成。

原理及工作过程:

含S、P化合物在氢焰中的变化过程如下:FPD的应用举例采用火焰光度检测器分析汽油中痕量噻吩蔬菜中9种有机磷农药残留量的测定-FPDNPD的结构与FID类似,只是在H2-Air焰中燃烧的低温热气再被一硅酸铷电热头(硅酸铷,Rb2O·SiO2,称作铷珠)加热至600~800oC,从而使含有N或P的化合物产生更多的离子。产生离子的机理目前仍不清楚。目前有两种说法:气相电离理论和表面电离理论。结构:NPD属于碱盐离子化检测器之一,在喷嘴和收集极之间,加一个小玻璃珠,表面涂一层硅酸铷作离子源,增加组分的电离度,是选择性检测器,对含有能增加碱盐挥发性的有化合物特别敏感,对含氮、磷的有机物灵敏度很高。检测氮、磷化合物。是一种破坏性检测器。5.氮磷检测器(NPD)又名:热离子检测器(thermionicdetector,TID)碱焰离子化检测器(alkaliFID,AFID)NPD的结构工作条件:两种操作方式,NP方式和P方式,其工作条件也不一样。性能与应用:NPD是选择性检测器。NP操作方式时,可用于测定含氮和含磷的有机化合物;P操作方式时,可用于测定含磷的有机化合物。作为选择性检测器,对于检测的化合物灵敏度非常高,为其它检测器所不及。NPD的特点:1)对含N、P化合物的具有选择性:对P的响应是对N的响应的10倍,是对C原子的104-106倍。2)灵敏度高:与FID对P、N的检测灵敏度相比,NPD分别是FID的500倍(对P);50倍(对N)。NPD的应用举例表3-1GC常用检测器主要性能符号TCDFIDECDFPDNPDMSD检测方法物理常数法气相电离法气相电离法光度法气相电离法质谱法工作原理热导率差异火焰电离化学电离分子发射热表面电离电离与质量色散结合类型浓度型通用型非破坏性质量型准通用型破坏性质量型选择型非破坏性浓度型选择型破坏性质量型选择型破坏性质量选择型灵敏度≥2500mv.ml/mg≤10-11g/s≤10-13g/s硫≤10-10g/s磷≤10-11g/s氮≤5×10-11g/s磷≤2×10-12g/s线形范围≥104≥106≥102-104硫≥102磷≥103-104105105应用范围所有化合物有机化合物电负性化合物硫、磷化合物氮、磷化合物、农药残留所有化合物(结构检定)理想的检测器应具有的条件:1)适合的灵敏度:对一些组分十分灵敏,而对其它则不灵敏,其间应相差达107倍;2)稳定性、重现性好;3)线性范围宽,可达几个数量级;4)可在室温到400oC下使用;5)响应时间短,且不受流速影响;6)可靠性好、使用方便、对无经验者来说足够安全;7)对所有待测物的响应相似或可以预测这种响应;8)选择性好;9)不破坏样品。

但任何检测器都不可能同时满足上述所有要求。检测器的性能指标:一般的检测器都要具备以下性能指标在一定范围内,信号E与进入检测器的物质的量m呈线性关系:E=Sm→

S=E/m单位:mV/(mg/cm3);(浓度型检测器)

mV/(mg/s);(质量型检测器)

S表示单位体积或质量的物质通过检测器时,产生的响应信号的大小。S值越大,检测器(也即色谱仪)的灵敏度也就越高。检测信号通常显示为色谱峰,则响应值也可以由色谱峰面积(A)除以试样质量求得:S=A/w1.灵敏度S灵敏度越高,噪音越大浓度型检测器的灵敏度(Sc)质量型检测器的灵敏度(Sm)表液体和气体样品的灵敏度符号、单位与含义样品灵敏度符号单位液体质量灵敏度Sgmv·mL/mg每mL载气中有1mg组分时,产生信号的mv数气体体积灵敏度Svmv/ml/ml每mL载气中有1mL气体组分时,产生信号的mv数图1浓度型检测器的载气流速对响应值的影响图2质量型检测器的载气流速对响应值的影响载气流速对检测器灵敏度的影响2.检测限(最低检测限或最小检测量或敏感度),DL噪声水平决定着能被检测到的浓度(或质量)。从图中可以看出:

如果要把信号从本底噪声中识别出来,则组分的响应值就一定要高于N。

检测器响应值为2倍噪声水平时的试样浓度(或质量),被定义为最低检测限(或该物质的最小检测量)。检测限(敏感度):

组分峰高为噪音二倍时的灵敏度

检测限越小,仪器性能越好浓度型检测器3.基线噪声与基线漂移1.噪声N:无样品通过时,由仪器本身和工作条件等偶然因素引起基线的起伏称为噪声(以噪声带衡量).由于各种因素引起的基流波动,无论有没有组分流出,这种波动均存在。它是一种背景信号。表现为基线呈无规则毛刺状。2.基线漂移M:基线随时间向一个方向的缓慢变化称为基线漂移(以一小时内的基线水平变化来表示).基线随时间朝单方向的缓慢变化,原因:检测器本身或附属电子元件性能不佳、柱温或载气流速的缓慢变化等。3.基线:当没有待测组分进入检测器时,反映检测器噪音随时间变化的曲线(稳定—平直直线)。指在操作条件下纯载气通过检测器所给出的信号。

4.线性范围和响应时间检测器的线性度定义:检测器响应值的对数值与试样量对数值之间呈比例的状况。检测器的线性范围定义:检测器在线性工作时,被测物质的最大浓度(或质量)与最低浓度(或质量)之比。准确的定量分析取决于检测器的线性范围。线性范围指进入检测器组分量与其响应值保持线性关系,或是灵敏度保持恒定所覆盖的区间,称线性范围。其下限为该检测器的检测限;当响应值偏离线性大于±5%(有的文献为±20%)时,为其上限。线性范围也是信号与进样量成正比的数量范围。即为最大允许进样量与最小允许进样量之比。

线性范围宽表示不论是含量高的组分或是微量组分都能准确定量。越能适应不同浓度范围分析的需要,越有利于准确定量。检测器的线性范围就是最大检测量与最小检测量之比,如检测上限为10-1,检测下限为10-8,检测器的线性范围为10-1/10-8=107甲烷转化炉系统常用来分析痕量的CO和CO2的含量通过镍63触媒催化,使CO和CO2与H2反应生成有机物,再用FID检测。灵敏度比TCD高几个数量级。主要技术指标:转化炉控温范围:0~400℃甲烷化转化温度:350℃~380℃;控温方式:铂电阻(100Ω)或热电偶(K值);转化管尺寸:U型Φ5×0.5×160mm;加势功率:150W×2(内热式);甲烷化转化率:≥98%;转化剂使用寿命:2年以上。五、温控系统

温度控制是否准确、升、降温速度是否快速是市售色谱仪器的最重要指标之一,是色谱分离条件的重要选择参数。控温系统包括对三个部分的控温,即气化室、柱箱和检测器。气化室:保证液体试样瞬间气化;检测器:使被分离后的组分通过时不在此冷凝;柱室:准确控制分离需要的温度。当试样复杂时,分离室温度需要按一定程序控制温度变化,各组分在最佳温度下分离;控温方式:恒温和程序升温。温度选择:在介绍分离条件选择时给出,此处略。六、记录系统作用:记录检测器的检测信号,进行定量数据处理。1、积分仪2、数据处理机3、色谱工作站4、计算机色谱工作站(1).国产工作站国产工作站包括数模转换器、连接线、软件光盘;不同厂家的工作站可通用。(2).进口工作站

进口工作站包括连接线、软件光盘;不同厂家的工作站不能通用。§2.3气相色谱分离分析条件一、色谱柱及使用条件的选择1.固定相的选择气-液色谱,应根据“相似相溶”的原则①分离非极性组分时,通常选用非极性固定相。各组分按沸点顺序出峰,低沸点组分先出峰。②分离极性组分时,一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序流出色谱柱,极性小的先出峰。③分离非极性和极性的(或易被极化的)混合物,一般选用极性固定液。此时,非极性组分先出峰,极性的(或易被极化的)组分后出峰。④醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离,通常选择极性或氢键性的固定液。⑤组成复杂、较难分离的试样,通常使用特殊固定液,或混合固定相。3.柱温的确定1)在能保证R的前提下,尽量使用低柱温,但应保证适宜的tR及峰不拖尾,减小检测本底。2)根据样品沸点情况选择合适柱温柱温应低于组分平均沸点50~1000C,宽沸程样品应采用程序升温。首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度(超过该温度固定液易流失)和最低使用温度(低于此温度固定液以固体形式存在)范围之内。柱温升高,分离度下降,色谱峰变窄变高。柱温↑,被测组分的挥发度↑,即被测组分在气相中的浓度↑,分离度↓,保留时间↓,低沸点组份峰易产生重叠。柱温↓,分离度↑,分析时间↑。对于难分离物质对,降低柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善,但是不可能使之完全分离,这是由于两组分的相对保留值增大的同时,两组分的峰宽也在增加,当后者的增加速度大于前者时,两峰的交叠更为严重。程序升温二、载气种类和流速的选择1.载气种类的选择

常见的载气有N2、H2、Ar、He等,可根据被测组分和检测器类型选用。若需用流速大的载气可用分子量小,扩散系数大的H2或He;相反若需载气流速小的载气,则可用分子量大,扩散系数小的N2或Ar为载气。

载气种类的选择应考虑三个方面:载气对柱效的影响、检测器要求及载气性质。载气摩尔质量大,可抑制试样的纵向扩散,提高柱效。载气流速较大时,传质阻力项起主要作用,采用较小摩尔质量的载气(如H2,He),可减小传质阻力,提高柱效。热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检测灵敏度。在氢焰检测器中,氮气仍是首选目标。在载气选择时,还应综合考虑载气的安全性、经济性及来源是否广泛等因素。2.载气流速的选择由图可见存在最佳流速(uopt)。实际流速通常稍大于最佳流速,以缩短分析时间。三、其它操作条件的选择1.进样方式和进样量的选择

液体试样采用色谱微量进样器进样,规格有1μL,5μL,10μL等。进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。进样要求动作快、时间短。

气体试样应采气体进样阀进样。2.气化温度的选择色谱仪进样口下端有一气化器,液体试样进样后,在此瞬间气化;气化温度一般较柱温高30~70°C,一般稍高于样品沸点防止气化温度太高造成试样分解。3.检测器温度的选择

检测器温度一般等于或者高于进样口温度,大于柱温30~~50度。

检测器温度一般不小于100度,否则水凝结在检测器上造成污染。

检测器的使用温度要求高于柱温,是因为各组分易冷凝而滞留于检测器或管路,造成检测器的污染而降低灵敏度,或堵塞FID喷嘴。

4.载体粒度及筛分范围载体粒度越小,柱效越高。但粒度过小,则阻力及柱压增加。通常,对填充柱而言,粒度大小为柱内径的1/20~1/25为宜。一、样品预处理GC分析对象是在气化室温度下能生成气态的物质。为保护色谱柱、降低噪声、防止生成新物质(杂峰),需要在进样前对样品进行处理。1)水、乙醇和可能被柱强烈吸附的极性物质——柱效下降,需除去。2)非挥发份——会产生噪声,同时慢慢分解——产生杂峰。3)稳定性差的组分——生成新物质——杂峰。常用试样的预处理1.化学衍生化2.裂解技术3.分离与富集蒸馏,萃取,吸收,冷冻

§2.4定性分析2.据经验式定性---碳数规律,沸点规律碳数规律:在一定温度下,同系物的调整保留时间tr’的对数与分子中碳数n成正比:lgtr’=An+C(n3)如果知道两种或以上同系物的调整保留值,则可求出常数A和C。未知物的碳数则可从色谱图查出tr’后,以上式求出n。沸点规律:在一定色谱条件下,同族具有相同碳数的碳链异构体,其保留值的对数与其沸点成正比:lgtR’=A2Tb+C23.

据相对保留值ri,s定性:用保留值定性要求两次进样条件完全一致,这是比较困难的。而用ri,s定性,则只要温度一定即可。具体做法:在样品和标准中分别加入同一种基准物s,将样品的ri,s和标准物的ri,s相比较来确定样品中是否含有i组分。4.保留指数定性该指数定性的重现性最佳。当固定液和柱温一定时,定性可不需要标准物。5.双柱或多柱定性可克服在一根柱上,不同物质可能出现相同的保留时间的情况。6.与其它方法结合定性如GC-MS,GC-IR,GC-MS-MSGC分析是根据检测器对待测物的响应(峰高或峰面积)与待测物的量成正比的原理进行定量的。因此必须准确测定峰高h或峰面积A。§2.5定量分析1.峰面积A的测量:hh对称峰:峰高h与半峰宽的积:A=1.065hW1/2不对称峰:峰高与平均峰宽的积:A=1/2h(W0.15+W0.85)此外,可以以保留时间或距离代替峰宽或峰高的测量。A=1.065htR(或dR)2.定量校正因子由于检测器对不同物质的响应不同,所以两个相等量的物质得不出相等峰面积。或者说,相同的峰面积并不意味着相等物质的量。因此,在计算组分的量时需将面积乘上一个换算系数,使组分的面积转换成相应物质的量。即必须将峰面积A乘上一个换算系数进行“校正”。1)绝对校正因子wi=fi’Ai或fi’=wi/Ai通过此式可得到待测物单位峰面积对应的该物质的量。2)相对校正因子fi用一个物质作标准,用相对校正因子将所有待测物的峰面积校正成相对于这个标准物质的峰面积,使各组分的峰面积与其质量的关系有一个统一的标准进行折算。3.相对校正因子的测量准确称取被测物与标准物,混合后进样。从所得色谱图分别求出它们的峰面积,然后通过前述公式计算校正因子(省去“相对”二字)。注意事项:a相对校正因子与待测物、基准物和检测器类型有关,与操作条件(进样量)无关b基准物:TCD→苯;FID→正庚烷c以氢气和氦气作载气测的校正因子可通用d以氮气作载气测的校正因子与两者差别大校正因子的应用:在色谱分析中,将各组分的峰面积乘以相对校正因子后,就将样品中各组分的峰面积校正成相当于标准物质的峰面积。这样一来,对于相同量的不同组分,其计算后的峰面积就是相同的了。所以就可以用峰面积来计算待测组分的含量了。4.定量分析方法1)面积归一化法:要求试样中所有n个组分全部流出色谱柱,并全部出峰!则其中组分i的含量为:fi为i物质的相对定量校正因子;Ai为其峰面积。具体说明如下:优点:简便,准确定量结果与进样量、重复性无关色谱条件略有变化对结果几乎无影响缺点:所有组分必须在一定时间内都出峰必须已知所有组分的校正因子不适合微量组分的测定此法简单、准确,操作条件影响小。但应用不多。因为不知道试样有多少组分?应该出多少峰才叫全部出峰?外标法特点:1)不需要校正因子,不需要所有组分出峰2)结果受进样量、进样重复性和操作条件影响大

→每次进样量应一致,否则产生误差对内标物要求:a.内标物须为原样品中不含有的组分b.内标物与待测物保留时间应接近,且能与被测组分完全分离。c.内标物为高纯度标准物质,或含量已知物质内标法优点:进样量不超量时,重复性及操作条件对结果无影响只需待测组分和内标物出峰,与其他组分是否出峰无关适合测定微量组分内标法缺点:制样要求高;找合适内标物困难;已知校正因子毛细管柱的发明使得气相色谱分析发生了革命性的变化!50年代初,主要进行填充柱的理论和应用研究,并开始进行非填充柱(内径为十分之几毫米)的理论可行性研究。1956年正式提出了非填充柱(空心柱)的理论并制作出效率极高毛细管柱;次年发表了该研究论文。50年代后期,一些研究人员制成了各类毛细管柱,经测定,一些毛细管的理论塔板数可达到300,000!总柱效最多可达到106!然而,自毛细管柱发明以来,20多年都没有广泛应用,主要是因为:1)柱容量小;2)柱强度小;3)样品引入及管与检测器的连结问题;4)固定液涂渍的重现性不好;5)寿命短;6)柱易堵塞;7)专利1977年才过期。

§2.6毛细管柱气相色谱(GC)现代毛细管色谱的特点a.提高色谱分离能力的途径(1)塔板理论:增加柱长,减小柱径,即增加柱子塔板数;(2)速率理论:减小组分在柱中的涡流扩散和传质阻力,可降低塔板高度。b.毛细管色谱柱的结构特点(1)不装填料阻力小,长度可达百米的毛细管柱,管径0.2mm。(2)气流单途径通过柱子,消除了组分在柱中的涡流扩散。(3)固定液直接涂在管壁上,总柱内壁面积较大,涂层很薄,则气相和液相传质阻力大大降低。(4)毛细管色谱柱柱效高达每米3000~4000块理论塔板,一支长度100米的毛细管柱,总的理论塔板数可达104~106。c.毛细管色谱具有以下优点(1)分离效率高:比填充柱高10~100倍;总柱效高:尽管毛细管柱效比填充柱大,但仍处于同一数量级。然而毛细管柱为开管柱,可以做得更长(n大)。此外,柱管中心是空的,因此涡流扩散项不存在(A=0),谱带展宽小,因而总柱效高。(2)分析速度快:用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度,相比率(Vm/Vs)大,分配快,有利于提高柱效;加上保留因子k小,渗透性好,因而分析速度快;(3)柱容量小:进样量小(对单个组分而言,约0.5ug即达极限),需采用分流技术并使用更高灵敏度的检测器;这是毛细管柱最大的不足,尤其对痕量分析来说极为不利,而且宽沸程的样品在分流后会失真。(4)色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式;(5)灵敏度高,一般采用氢焰检测器。近年来多采用柱容量较大的、不需分流的大口径毛细管柱,该种柱内径达0.53mm,液膜厚度约1um(小口径柱为0.2-0.3um)一、毛细管气相色谱仪器毛细管气相色谱仪器与填充柱色谱仪类似。只是:在进样口增加了分流/不分流装置和隔膜吹扫装置——解决了柱容量小的问题;以及在柱后增加了一个尾气吹扫气路——减少了柱与检测器连结处的死体积过大的问题;通常采用程序升温技术。二、毛细管柱1.分类填充型:先在玻璃管内填充疏松载体,再拉制成毛细管,最后再涂渍固定液。开管型:按固定液涂渍方法不同,可分为以下几种形式:(iii)多孔层开管柱(porouslayeropentubular,PLOT)

管内壁涂渍一层多孔吸附剂颗粒,不涂固定液,实际上是毛细管气固色谱柱。(iv)化学键合或交联柱:将固定液通过化学反应键合在管壁上或交联在一起。使柱效和柱寿命进一步提高。以上开管柱玻璃材料已被外涂聚酰亚胺保护层的熔融石英管(含金属氧化合物少、管壁更薄,因而不与待测物作用、柔韧性好、强度高、更易弯曲)所取代。三、毛细管柱的选择

a固定液非极性:SE-30,OV-101,SE-54中极性:OV-17,XE-60,OV-1701极性:PEG-20M,FFAP,DEGSb毛细管柱内径0.53mm具有近似填充柱的负荷量,总柱效则远远超过填充柱。达到同样的分离度时,0.53mm大口径柱的分析时间显著快于填充柱。可方便的采用柱上进样或直接进样技术,适合于分析不太复杂的样品,是填充柱理想的替代柱。0.32mm柱效稍低于0.25mm常规柱,负荷量大于常规柱的60%,用特制注射针可做柱上进样。0.25mm最常用的内径规格。有较高的柱效,负荷量较低,必须分流进样或无分流进样。用于复杂多组份样品分析。0.20mm柱效高,负荷量低,流失较小,适合与质谱等灵敏检测器联用。c毛细管柱长度

5—12m短柱:分离少于10个组份(不包含难分离物质对)的简单样品。25—30m中长柱:分离10—50个组份的样品。50m长柱:分离大于50个组份或包含有难分离物质对的复杂样品。d膜厚0.1—0.2um薄液膜低负荷量,高温下流失较小,适合于高沸点化合物的分析,适于配高灵敏检测器。0.25—0.33um标准液厚一般商品柱的标准液膜。0.5—5.0um厚液膜较高的样品负荷量,在高温下流失较大,适于分析低沸点样品。1~5μm特厚液膜取代填充柱,分析沸点200℃以下复杂样品e常用固定液举例固定相:ATSE-30,ATOV-1

组成:100%甲基聚硅氧烷极性:非极性应用;碳氢化合物同类型号;DB(HP)-1、AC1、SPB-1、CPSIL5、DM-1、RT-1

使用温度:50—300℃固定相:ATOV-101

组成:100%甲基聚硅氧烷(胶体)极性:非极性应用:氨基酸、基油同类型号:HP-101、AC1、SP-2100

使用温度:0—350℃还有其他专用分析毛细管柱农残分析专用柱固定相:AT农残Ⅰ号AT农残Ⅱ号应用:六六六、DDT等八种含氯农药拟除虫菊酯类、含磷类农药同类型号SPB-608、HP-608使用温度25—300℃白酒分析专用柱四、分流比调节

adjustmentofratepartitionradio毛细管柱内径很细,因而带来三个问题:(1)允许通过的载气流量很小。(2)柱容量很小,允许的进样量小。需采用分流技术,(3)分流后,柱后流出的试样组分量少、流速慢。解决方法:灵敏度高的氢焰检测器,采用尾吹技术。分流比:放空的试样量与进入毛细管柱的试样量之比。一般在50:1~~500:1之间调节。五、尾吹六、柱子的保养思考题:1.气相色谱仪由哪几部分组成?各组成部分的作用是什么?2.常见的气路系统有哪些?各有什么特点?3.气相色谱分析常用的载气有几种?纯度有何要求?4.气路系统包括哪些组成部分?各组成部分都有什么作用?5.进样器有哪几种?进样系统包括哪些组成部分?有什么作用?6.柱分离系统包括哪些组成部分?各组成部分都有什么作用?7.分离样品所用的色谱柱有哪几种?一般的色谱柱都是什么材料?8.柱温的升温控制方式有几种?各有什么优点?9.检测系统包括哪些组成部分?各组成部分都有什么作用?10.常用的检测器有哪几种?如何分类?举例说明各分类方法中的检测器例子?11.简述TCD、FID、ECD、FPD、NPD五种检测器的检测原理?列出影响这几种检测器灵敏度的因素?第三章

气相色谱的安装调试§2.8气相色谱的安装调试◆安全注意事项◆安装准备◆安装过程◆保养维护一、安全注意事项▲氢气使用的安全注意事项1.使用氢气时,需特别小心。为了防止事故,请严格遵守下述规章:气路连接应正确无误。不可将氢气管道接到仪器的空气入口处,否则氢气将大量泄漏,造成危险。仪器不用时,必须将氢气气源(气瓶或发生器)的总阀关闭,同时要始终保证氢气气源本身无泄漏。任何时候都要注意检查整个氢气气路的密封性,避免漏气现象。为防止氢气泄漏引起的爆炸事故,放置仪器的房间必须通风良好,并遵

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论