白酒气相色谱分析初级培训讲义(200702)

1、白酒气相色谱分析知识培训,课程安排,基础知识 使用与操作 定性与定量分析 维护与故障排除,第一章 基础知识,掌握气相色谱的主要组成部分 典型的气相色谱图和它所包含的信息 各组成部分的作用与工作原理 分离是如何实现的,气相色谱的主要组成部分,气路系统 载气传送样品通过整个系统；检测器气体某些检测器所需的支持气体，如FID 进样系统 将样品蒸汽引入载气 分离系统 色谱柱实现样品组分的分离 检测系统 对流出色谱柱的样品组分进行识别和响应 辅助系统数据采集将检测器的信号转换为色谱图，以用作积分、定性、定量分析。,典型的气相色谱图,氢火焰离子化检测器,简称氢焰检测器 FID，氢火焰离子化检测器它的主要部

2、件是一个用不锈钢制成的离子室。离子室由收集极、极化极(发射极)、气体入口及火焰喷嘴组成。,FID条件的最佳选择,正确控制好载气、氢气与空气的流速是顺利完成分析工作的必要重要条件。 载气的流速 在实际分析工作中要根据色谱柱的分离效率调整载气到合适的流量。保证在有较高灵敏度的基础上，又能使组分得到良好分离。 氢气的流速 氮气、氢气流速有一个最佳的比值。当氮气、氢气流速比相对最佳值时，不但响应值大，而且流速有微小变化时对信号的影响最小。一般氮气、氢气流速最佳比为（11.5）：1。氢气流量不宜过大，否则会使噪声增加，仪器工作不稳定。 空气的流速 空气与氢气的比约为（1020）：1；一般情况下为2505

3、00ml/min 比较合适。,分离是如何实现的,色谱分离的基本理论包括两个方面：一是试样中各组分在两相间的分配情况；二是各组分在色谱柱中的运动情况 色谱是一种分离方法，物质在流动相和固定相之间进行分配。由于各种物质在固定相中的保留能力不同而形成不同的流出时间以实现分离；一个混合物能否为色谱柱所分离，取决于固定相与混合物中各组分分子间的相互作用的大小是否有区别。 吸附、脱附 ； 溶解、挥发,色谱分离过程示意图,色谱分离的两种情况,同时满足两个条件： 两组分的色谱峰之间的距离必须相关足够大； 峰必须窄。,问题： 两个组分怎样才算达到完全分离？,分离条件的优化选择,1.流速的选择 对于一定的色谱柱和

4、试样，有一个最佳的载气流速，此 时柱效最高；载气流速须兼顾分离效果及分析效果。 2.温度的选择 包括(1)汽化室温度(2)检测器温(3)柱温。柱温是最重要 的操作参数，直接影响分离效能和分离度，柱温高可以 缩短分析时间；但是柱温的提高将使柱子选择性降低， 即值变小，从而使总分离效能下降。汽化室温度取决 于样品的化学稳定性、化学沸程、进样量和进样方式， 一般高于柱温50100。检测器温度一般均应高于柱温， 以防止污染和出现异常。,第二章 使用与操作,面对一个分析任务，我们要做什么？ 首先要了解分析的对象，知晓样品性质； 根据样品性质，进行仪器配置，选定合适的色谱柱。 进行分析方法的调试，并不断进

5、行优化。 对某一类样品，固化一种方法。,使用与操作步骤,1安装色谱柱：不同的仪器，不同的色谱柱安装方法有所不同； 2老化色谱柱：A、老化的作用与目的；B、主要考虑两个参数，一个是载气的流量；另一个是老化温度，老化温度不能超过固定相或固定液的最高使温度。 配置仪器条件：首先参照方法标准、参考文献以及色谱柱的推荐使用条件进行色谱柱分离性能测试，根据分离效果以及柱效对色谱条件进行调试、优化； 选定取佳分离效果下的条件作为方法。,使用与操作,色谱仪器的使用：参数的设置 数据处理系统：数据分析工作站的使用。,第三章 定性与定量,对于不太复杂的样品可用化合物的保留值作为定性依据。 通常我们采用保留时间进行

6、定性。 另一种比较简单的定性方法为纯样叠加法，即把预想的已知纯样加入被测混合物中，对比加入前后色谱图中组分峰增高的情况进行初步判断，适用于比较简单的化合物。 选择性检测器。 与其它仪器联用定性。,定量分析,峰面积的测量 定量校正因子：色谱定量是基于峰面积与组分量成正比，但组分峰面积之比并不等于相应组分的含量之比。原因是同一种检测器对含量相同的不同组分其响应值不等，因此必须将面积乘上一个换算系数后才能代表相应的组分量。 在实际应用中一般采用相对定量校正因子，定义为样品中各组分的定量校正因子与标准物的定量校正因子之比，表示为：,定量校正因子的测量,准确称取一定量各纯组分和标准物，配成溶液。标准物可

7、以是样品中的某一组分，也可以是外加的。在一定实验条件下，将上述溶液注入柱内，测量各峰面积，计算相对校正因子。,定量方法,常用的定量方法有归一化法、内标法、内加法和外标法。 归一化法：适用条件是样品中所有组分都需流出色谱柱，且在检测器上都有信号，如果各组分校正因子不同，则组分的重量百分含量可按下列归一化公式计算：,定量方法,如果被测组分是同系物或同分异构体，校正因子近似一样，只需用峰面积归一化。 这种方法的优点是进样量无需十分准确，受流速等变化影响较小。 内标法：是一种比较准确的定量方法，不要求所有组分全部流出色谱柱和都被检测。适用于只需测定混合物中某几个组分，或样品中某些组分无信号或不能分离。

8、选用的内标物必须是原分析样品中不存在的，纯度高、稳定，其结构与性能应和被测组分尽量相似，流出时间与峰面积也应尽可能与待测组分接近，但相互要完全分离，方法进行时只需准确称取一定量内标物加入样品中。,内标法,根据被测样品和内标物的重量及其在色谱图上相应的峰面积比，进行计算： 式中WS和Wm为内标物和样品重量；Ai和As为被测组分和内标物的峰面积， fi，和 fs，为被测组分和内标物的重量校正因子，因为内标物为基准，所以fs，=1。 内标法对操作条件和进样量的要求不严，但要几经称量，麻烦费时，常用于定量液体样品。,内加法和外标法,内加法：内标法的一种特殊形式，主要差别在于内标物就是样品中的某一组分，

9、由比较向样品添加该组分前后峰面积的变化而计算被测组分的含量。 外标法：又称标准曲线法，或直接比较法。将含有已知重量的各纯样配成不同含量的标准样，用定量进样方法（进相同体积的不同浓度样品）绘制各纯组分响应值（峰面积）与其百分含量的校正曲线，然后在完全相同条件下进与标准样相同量的样品，测得色谱图上各组分的峰面积，由相应校正曲线用内插法求算其百分含量。,第四章 维护与故障排除,色谱仪器的维护与故障排除。,严谨求实，学习创新,二00七年二月,编制：孙细珍,关于一分厂1490气相色谱仪,1.打开色谱程序时，会产生错误日志的提示框，然后色谱系统自行关闭？ 方案1：将工作站重装一遍，重装时将原先站内的文件备

10、份，避免原始文件丢失。 2.在检测几个样品后，突然出现基线不稳定，空机运行一段时间后又正常？ 方案1：正常开机，且开机后1个小时待基线稳定后才可进样。 方案2、基线不稳定时先检查各气的压力是否正常，通常基线的稳定性是由氮气的压力决定的。,关于二分厂GC900气相色谱仪,1、当机器出现数据不准确的情况时，需要多久才可以确定调整校正因子？ 方案1、校正因子一般在仪器安装调试过后基本不能随意更改,校正因子更改时要进行国家标准物质校正后根据需求进和校正因子调整。 2、针对二分厂GC900，标准样检测数据与一、三分厂所检测数据基本一致，但在检测原酒对比样时数据相对一三分厂偏低，出现这种现象具体是什么原因

11、，应如何调整？ 方案1、此现象说明二分厂GC900色谱仪仪器波动较大，这可能是之前色谱仪出现故障后留下的原因，对于标准样的乙酸乙酯含量较对比样要大所以检测偏差较对比样小。之前谱图的乙酸乙酯分解就现在好，所以在切割时也会出现偏差。,3、机器的老化周期最好是多久？ 方案1：仪器老化周期没有时间限制，看各自仪器的状态。 4、可否将目前的填充柱换成毛细管柱？ 方案1：针对现在目前情况二分厂色谱仪正处于不稳定状态，还不能确定是哪个地方在影响检测数据的偏差，如果现在换成毛细管柱一方面可能会使仪器正常，但另一方面也不能排除仪器会继续不稳定，所以在摸清楚真正影响检测数据偏差的问题前最好不是动柱子。,关于二分厂GC900气相色谱仪,关于三分厂GC7900气相色谱仪,1、 量程具体的作用是什么？如有时基线不归零时为什么先将量程调到2再调回1时基线就归零了？ 方案1：量程是在本仪器中是控制谱图纵轴与基线的，当基线在0-1之间不能归零时可能是由于传感不灵敏造成的。 1、 基线不归零是什么原因引起的？如何应对这种情况且如何避免这种现象的发生？ 方案1：当基线在0-1之间不能归零时用以前方法进行调零。 方案2：当基线在0-5或0-5之间不能归零时则是由于检测器的原因引起的，请按程序进行检测器的清洗或进行仪器