气相色谱仪培训教程PPT课件

1、.,气相色谱仪应用培训,2018/05/19,.,主要内容,.,3,气相色谱的分离原理,GC利用物质的沸点，极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离,.,4,气相色谱与液相色谱的比较,.,5,GC& LC-流动相,GC,LC,气体（载气） 种类少 对分离结果影响不大 参数优化较简单 成本低,液体 种类多 对分离结果贡献大 参数优化稍难 成本高,.,6,GC& LC-固定相,GC,LC,选定一种载气，然后通过改变色谱柱 (即固定相)以及操作参数(柱温和载气流速等)来优化分离。,选定色谱柱后，通过改变流动相的种类和组成以及操作参数(柱温和流动相流速等)来优化分离。,.,7,GC& LC-分析对象,G

2、C,LC,可挥发、热稳定 沸点 500 占已知化合物中2025%,除可直接GC分析的化合物，其余原则上可用LC分析,.,8,GC& LC-检测技术,GC,LC,热导检测器(TCD) 火焰离子化检测器(FID) 电子俘获检测器(ECD) 氮磷检测器(NPD) 其中FID对大部分有机化合物均有响应，且灵敏度相当高，最小检测限可达纳克(ng)级,紫外-可见光吸收检测器(UV-Vis) 示差折光检测器(RID)。 荧光检测器（FLD） 蒸发光闪射检测器（ELSD）,.,9,GC& LC-制备分离,GC,LC,气体馏分容易除去 但柱容量小 应有有限 可用填充柱进行,制备LC应用广泛,.,10,气相色谱的

3、组成,组分能否分开，关键在于色谱柱；分离后组分能否鉴定出来则在于检测器，所以分离系统和检测系统是仪器的核心。,.,11,气路系统,柱系统,气源 高压钢瓶 气体发生器 气路控制系统 控制阀 电子气路控制,柱温箱 温度程序实现的基础 当被分析组分的沸点范围很宽时，以等温的方法进行色谱分析就很难得到满意的分析结果，此时宜采用程序升温的办法。 色谱柱 填充柱和毛细管柱,.,12,填充柱与毛细管柱的比较,.,13,毛细管柱,特点 无固体填料，气阻比填充柱小 可以采用较长的柱管和较小的内径，以及较高的载气流速 既没有涡流扩散，又减小了纵向扩散造成的谱带展宽。较薄的液膜又在一定程度上抵消了由于载气流速增大引

4、起的传质阻力增大。,缺点 柱容量小，进样量小，对进样技术要求更高。 载气流速的控制要求更加精确 对检测器的灵敏度要求更高,长度,直径,涂膜厚度,.,14,分流和分流比,分流比 = 分流流量/柱流量,.,15,进样系统,进样口/气化室 自动进样/手动进样 顶空进样,过程: 自动加热使汽液两相达到平衡。 将液面上气体注入到气相色谱并实现分离。,.,顶空进样器什么时候采用?,需要定量分析挥发性有机物时 样品不适合直接进样时 想要最少的样品前处理时 想要提高分析效率 痕量化合物 / 低浓度,.,17,检测系统,.,18,FID 火焰离子化检测器,工作原理: 在火焰燃烧处和收集极（电极）上加一电压 ,有

5、机物都在火焰中燃烧(2000F)。在电极之间产生离子化介质和电子。带电粒子被收集极吸引和捕获。离子流被放大和记录。 FID检测器的响应: 离子数目正比于碳原子数目(C-H键). 一些官能团如羰基(CO=)、羟基(OH）、卤素（X）、胺（NH4+）则很少或根本不会离子化。对无机气体如H2O, CO2, SO2, 和Nox不灵敏。,检测器温度应比柱温箱设定的最高温度高30，且大于150以防止水凝结在检测器上。,.,19,ECD 电子俘获检测器,工作原理 射线粒子使载气离子化: N2 + N2 + e- 在电场中生成的正离子和电子向两极移动形成基流。当电负性样品进入后即捕获慢速低能量电子使基流下降形

6、成信号。 e- + sample current loss 对卤素、过氧化物、醌类金属有机物及硝基化合物非常灵敏。 而对胺类、醇类及碳氢化合物不灵敏。,不论是否使用ECD检测器，一定要有补充气通过检测器。,.,20,TCD 热导检测器,工作原理 利用被测组分和载气的热导系数不同而响应浓度型检测器,几乎对所有物质均有响应。 有测量臂和参考臂两部分，当进样后，测量臂中是载气和组分的混合物的气体，参考臂中是纯的载气，两边的热导系数不一样而得到组分的响应。,.,21,NPD 氮磷检测器,FPD 火焰光度检测器,NPD对氮磷化合物灵敏度高，专一性好，专用于痕量氮磷化合物的检测。,主要用于含硫、磷化合物、

7、特别是硫化物的痕量检测。近年也用于有机金属化合物或其他杂原子化合物的痕量检测。,.,22,MSD 质谱检测器,(1)联用 即将GC和MS通过接口联接起来，GC将复杂混合物分离成单组分进入MS进行检测或鉴定。 (2)常规气相色谱检测器 自80年代初出现小型或台式GCMS(benchtop GCMS)后，特别是进入90年代，由于适于GCMS的应用与日俱增，MS外形尺寸变小、成本和复杂性下降，以及稳定性和耐用性的提高,已使它成为常规气相色谱检测器之一。称为质谱检测器。 优点：既可对未知化合物定性，又可对痕量组分定量。它灵敏度高、使用范围广。,.,23,不同检测器可测定的化合物,.,24,不同检测器安

8、装时气体的要求,.,25,气相色谱的应用,.,26,药物分析中的应用实例-1,1）原料药中有机溶剂残留的检测 色谱条件： 色谱柱：聚乙二醇毛细管柱 （30 m0.32 mm，1m） 气化室温度：200 检测器温度：250 柱温：起始为30，维持4分钟，再以30/min升至 205 并维持7分钟 载气：氮气 进样量：1l 检测器：FID 溶剂：二甲亚砜,例1：雷公藤内酯 原料中石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷和氯仿残留测定,.,27,药物分析中的应用实例-2,2）成分含量测定 色谱条件： 色谱柱：聚乙二醇毛细管柱（30m0.32mm，1m） 气化室温度：200 检测器温度：250 柱温：起始为80，维

9、持2分钟，再以10/min升至110，30/min至180，维持2min 载气：氮气 溶剂：20乙醇的水溶液,例2：芙莱克森（Flexogan）纳米乳软膏透皮接收液中樟脑，薄荷脑含量测定,对照品图,接收液图,.,主要内容,.,29,认识我们的GC,Pictures of PE Clarus 600,.,30,Clarus 600 coupled with HS-16,.,31,GC主机,.,32,顶空进样部件,样品盘,传输线,.,33,手动进样和自动进样,.,主要内容,.,35,触摸屏的使用,.,36,开机和方法调用,开启载气，打开仪器电源开关，仪器自检完成后，仪器显示如左图画面，按Log i

10、n进入仪器状态画面。 按屏幕显示方法开始加热各部分温度，当所有部分都达到设定值后，屏幕显示“ READY ”即可进样分析。,.,37,按Tools 键，选择Method Editor菜单，进入方法编辑。在方法编辑里面，可以打开，编辑，存储，删除，激活方法。 在方法编辑页面下，点击要设置的项目，如进样口，柱温箱，检测器。设置相应的参数，存储并激活该方法。,.,38,Atten：衰减倍数 1， 2， 4，64 软件 -6，-5，-4，0,.,39,.,40,顶空进样器触摸屏的使用,几个温度： 进样口传输线 取样针炉温 中间间隔最好在10以上 几个时间： 加压时间：13 min 进样时间：0.050

11、.1 min 拔针时间：0.20.5 min 保温时间：2045 min GC循环时间：分析时间加至少 0.5 min 一个压力： 顶空压力比GC柱头压至少高57 psi,连接顶空时GC主机触摸屏： tools-配置-进样口-连接顶空进样,.,41,Total chrom软件的使用,.,42,推荐使用方法, 将气体钢瓶打开，打开电脑主机，然后打开仪器电源。 待仪器自检完成后，登陆，按屏幕显示方法加热各部分温度，达到设定值后，屏幕显示“Ready”。 启动GC工作站，编辑新方法或调用已有方法、报告模板和样品序列表。 进入setup画面，确定后联机。成功后工作站的仪器状态成绿色。 点击触摸屏“开始

12、”键或工作站“Run”键运行序列表进行样品分析。 使用顶空进样器时，只能使用触摸屏“开始”键运行,.,43,关机步骤, 将各进样口Injector Oven 设为 Off，Detector Oven 设为Off，将柱温箱设为30，保持载气流量（可编辑一方法运行）。 等到进样口，检测器温度均低于70，柱温箱降到40以下。 关闭GC主电源。 关闭各钢瓶气。,.,44,常见问题及注意事项,Attention,.,45,气相色谱对气体的要求,高纯氦(氮) 纯度：99.999% 减压表输出压力范围0-0.6 Mpa 高纯氢 纯度：99.995% 减压表输出压力范围0-0.6 Mpa 压缩空气：无油, 无

13、水, 无烃, 减压表输出压力范围0-0.6 Mpa,.,46,触摸屏上显示PPC SHUTDOWN ，软件不能控制仪器.应该如何处理？,仪器主机具有自我保护功能.如果某项参数长时间达不到要求，仪器就会报警并关闭所有加热及气路模块.这时软件将不能控制仪器. 退出软件并重起GC主机可以解决此问题.,.,47,进样口,.,1.各种类型的进样口，在哪里可以看到？,返回,在触摸屏上可以看到 CAP（普通毛细柱进样口），PSS（可编程毛细柱进样口） PKD（填充柱进样口）,.,2.色谱柱柱头压，流速哪里可以看到？,返回,.,3. 分流流量哪里可以看到？在哪里可以实测？,返回,前侧进样口分流,后侧进样口分流

14、,.,51,色谱柱的安装,.,色谱柱的安装,安装毛细管柱需要用到的工具 注意石墨压环的方向,返回,.,色谱柱两端采用的螺母和石墨压环不一样.,.,进样口端应该留多长：不同的进样口不一样 （测量时到螺母的末端）,.,检测器端的尺寸从哪里开始计算？ 色谱柱尖端到螺母的末端,.,在触摸屏里有长度的详细纪录,返回,.,不同检测器的长度纪录,.,5.如何切割毛细柱.（切割要求：尖端要平齐）,.,59,检测器,.,1. 如何确认FID已经点着火呢？,在触摸屏上选择范围为1（不要选20 ）观察火焰的基流信号，非0.0 x mv时就算点着了.,.,2.为什么FID点不着火呢？,氢气和空气流量设定不合适：正确流

15、量氢气45 空气450 最好实际测量一下氢气和空气流量 点火线圈是否亮：有无红色,.,3.为什么只有基线，没有色谱峰,可能火焰没点着. 自动调零不合适，基线跑到软件记录线以下了（去掉软件中的自动调零可以解决）,返回,.,4.实际测量氢气和空气的流量需要的工具,返回,.,5.没有进样的状态下为什么会出现很多杂峰？,问题可能来自好几个方面：进样口，色谱柱，检测器 为了使问题简单化：将检测器用封堵堵上采集信号，判断杂峰是不是来自检测器. 如果检测器没有问题，可以更换一根色谱柱来判断是不是色谱柱流失. 清理进样口后采集信号，判断是否进样口污染.,.,65,顶空进样器,.,66,注意事项,顶空进样器插入进样口的长