便携式气相色谱仪工作原理及特点
气相色谱仪的原理及应用
气相色谱仪的原理及应用气相色谱仪是利用色谱分离技术和检测技术，对多组分的复杂混合物进行定性和定量分析的仪器。
气相色谱仪的原理：气相色谱仪是以气体作为流动相（载气）。
当样品由微量注射器“注射”进入进样器后，被载气携带进入填充柱或毛细管色谱柱。
由于样品中各组分在色谱柱中的流动相（气相）和固定相（液相或固相）间分配或吸附系数的差异，在载气的冲洗下，各组分在两相间作反复多次分配使各组分在柱中得到分离，然后用接在柱后的检测器根据组分的物理化学特性将各组分按顺序检测出来。
检测器对每个组分所给出的信号，在记录仪上表现为一个个的峰，称为色谱峰。
色谱峰上的极大值是定性分析的依据，而色谱峰所包罗的面积则取决于对应组分的含量，故峰面积是定量分析的依据。
一个混合物样品注入后，由记录仪记录得到的曲线，称为色谱图。
分析色谱图就可以得到定性分析和定量分析结果。
气相色谱仪的应用：气相色谱法是以气体为流动相的色谱分析方法，主要用于分离分析易挥发的物质。
气相色谱法已成为极为重要的分离分析方法之一，在医药卫生、石油化工、环境监测、生物化学等领域得到广泛的应用。
气相色谱仪具有：高灵敏度、高效能、高选择性、分析速度快、所需试样量少、应用范围广等优点。
气相色谱仪，将分析样品在进样口中气化后，由载气带入色谱柱，通过对欲检测混合物中组分有不同保留性能的色谱柱，使各组分分离，依次导入检测器，以得到各组分的检测信号。
按照导入检测器的先后次序，经过对比，可以区别出是什么组分，根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。
通常采用的检测器有：热导检测器，火焰离子化检测器，氦离子化检测器，超声波检测器，光离子化检测器，电子捕获检测器，火焰光度检测器，电化学检测器，质谱检测器等。
气相色谱仪的工作原理详解
气相色谱仪的工作原理详解
气相色谱仪，是指用气体作为流动相的色谱分析仪器。
其原理主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异实现混合物的分离。
气相色谱分析技术是一种多组分混合物的分离、分析技术。
它主要利用样品中各组份的沸点、极性及吸附系数在色谱柱中的差异，使各组份在色谱柱中得到分离，并对分离的各组分进行定性、定量分析。
仪天成电力设备有限公司就YTC450气相色谱仪
的工作原理做以下讲解。
气相色谱仪以气体作为流动相（载气），当样品被送入进样器并气化后由载气携带进入填充柱或毛细管柱，由于样品中各组份的沸点、极性及吸附系数的差异，使各组份在柱中得到分离，然后由接在柱后的检测器根据组份的物理化学特性，将各组份按顺序检测出来，最后通过串口或网络把数据传输至色谱工作站，由色谱工作站将各组份的气相色谱图记录并进行分析从而得到各组份的分析报告。
其工作原理简图如下图所示：
由于该分析方法有分离效能高，分析速度快，样品用量少等特点，因此已广泛地应用于石油化工、生物化学、医药卫生、卫生检疫、食品检验、环境保护、食品工业、医疗临床等部门。
气相色谱法在这些领域中解决了工业生产的中间体和工业产品的质量检验、科学研究、公害检测、生产控制等问题。
便携式气相色谱分析仪高精度检测操作简单
事先检测抽样气体含有的成分的标准物质，通过确 定保持时间，就能识别气体。
便携式气体分析设备
2016年4月制作 7620-C050
操作简单 高精度检测，操作简单。 新推出便携式气相色谱分析仪。
无需前置处理气体。 直接注入抽样气体就能进行检测分析。
一般的气体分析仪器（如GC/MS、GC/FID等）在分析小于1ppm的VOC气体时，需要在分析前进行气体处理（浓缩处理）。 便携式气体分析仪XG-100系列采用COSMOS独有的超高灵敏金属氧化物半导体式传感器，无需进行抽样气体前处理。用注 射器抽取气体后可直接注入设备进行检测分析
载气 流量控制部
抽样气体 前处理 导入抽样气体 色谱柱/加热部件 检测器
需要使用N2或Ar等惰性气体作为载气， 因此需要维护管理钢瓶。
需要对抽样气体进行前 处理并调节导入量
根 据 分 析 目 的 ，需要事先选择 合 适 的 色 谱 柱 以 及检测 器
特长
操作简单
只需注入抽样气体，当场可获得数据。 （不需要进行样品浓缩等前处理）
术语说明
金属氧化物半导体式（Metal
Oxide Semicondutor)传感器原理
金属氧化物半导体（MOS)加热至300~500℃，其表面附着的氧气与可燃气发生氧化反应，从而检测到电阻 值的变化。传感器由加热用加热部件和电极上的金属氧化物烧结而成的检测面构成。
高精度检测、操作简单 便携式气相色谱分析仪
※附带自动采样功能的情况下。
高重复性精度
在评价分析数值的可靠性时，用重复性精度进行 衡量。重复性精度是指，在同一条件（检测顺序、 检测操作人、检测设备及场所）下，短时间内重复 测量所得结果的一致性程度，该程度用RSD(相对标 准偏差）表示。RSD指用标准偏差除以平均值，一般 用百分比表示。
便携式气相色谱
收稿日期:2007-09-07作者简介:季蕴佳（1981-,女,上海人,助理工程师,学士,从事环境监测工作。
便携式气相色谱、质谱的特点及与实验室仪器的比较季蕴佳,吴诗剑,周婷,周亚康,沈燕军（上海市环境监测中心,上海200030摘要:着重介绍了便携式气相色谱和移动式色质联用仪的特点及应用,对几种不同型号的便携式气相色谱和移动式色质联用仪进行了比较,并把便携式气相色谱与台式机进行了比较。
关键词:便携式;气相色谱;质谱;比较中图分类号:X83 文献标识码:A 文章编号:1673-9655（200802-0094-03 应急监测现场使用的多为便携式仪器,可快速得到污染物的定性和初步定量结果,但其不是标准的分析方法。
对于一些特大的污染事故,污染物质成分复杂,污染范围大,影响时间长,有时需进行全面的检测分析,以全面了解和掌握事故发生后对空气环境、地表水、地下水、饮用水、生物、食品、土壤等的污染情况（污染物质的种类、浓度和污染范围,以及可能产生的影响。
这时就需要实验室的台式机发挥作用。
1 便携式气相色谱仪特点和应用范围便携式气相色谱仪有自动进样装置,由内置的抽气泵完成气体样品的现场自动采集,通过阀件和定量管实现样品的定量和自动进样,也配有普通的进样口,接受手动的注射器进样。
因此利用顶空装置还可以分析水样。
便携式气相色谱仪常用载气有“超纯空气”用（于P I D ,其中的碳氢化合物必须低于10-7级、氩气（用于A I D 、氮气和氦气等,可以使用的色谱柱有填充柱或毛细柱, 且可并联多根不同性能的色谱柱,分别用于分离重、较重和较轻的组分。
与台式色谱仪一样,便携式气相色谱仪也有多种检测器可供选择,不同检测器的特点和应用范围见表1,不同型号便携式气相色谱仪的性能比较见表2。
便携式气相色谱仪应用方面的灵活性还体现在可以满足用户对监测要求的改变有些型号的便携式气相色谱仪为数通道的微型气相色谱仪,各通道均由带有进样口、预柱、分析柱、检测器的独立模块组成,每个通道根据色谱柱的不同用于分析特定的组分,能很容易地将仪器配置成总烃分析仪（用F I D 检测器,浓度范围在10-9~10-6级之间。
气相色谱仪的原理
气相色谱仪的原理气相色谱仪是一种利用气相色谱法进行分析的仪器。
它主要由进样装置、色谱柱、检测器和数据处理系统组成。
在气相色谱仪中，样品首先被蒸发成气态，然后通过色谱柱进行分离，最后被检测器检测并进行数据处理。
气相色谱仪的原理主要包括进样、分离和检测三个方面。
首先是进样过程。
样品首先被装入进样装置中，然后通过加热或者其他方式转化为气态物质。
气态样品随后被注入色谱柱中，进行后续的分离和检测过程。
进样过程的关键是要确保样品能够被充分蒸发，并且能够稳定地进入色谱柱中，以保证后续的分离和检测的准确性和可靠性。
其次是分离过程。
色谱柱是气相色谱仪中的核心部件，它能够将混合物中的各种成分进行有效的分离。
色谱柱通常由填料和管壁组成，填料的种类和粒径会对分离效果产生重要影响。
当样品进入色谱柱后，不同成分会因为在填料中的分配系数不同而在色谱柱中发生分离，最终形成不同的峰。
分离过程的关键是要选择合适的色谱柱和填料，以及控制好色谱柱的温度和流速，以确保分离的准确性和分辨率。
最后是检测过程。
分离后的物质会通过检测器进行检测，常用的检测器包括火焰光度检测器、质谱检测器等。
检测器会将不同成分转化为电信号，并将其传送到数据处理系统中进行处理。
检测过程的关键是要选择合适的检测器，并且控制好检测条件，以确保检测的灵敏度和准确性。
总的来说，气相色谱仪的原理包括进样、分离和检测三个方面，每个方面都有其关键的技术要点。
只有这些技术要点都得到合理的控制和实施，才能够保证气相色谱仪的分析结果的准确性和可靠性。
希望本文所介绍的气相色谱仪的原理能够对大家有所帮助。
气相色谱仪的工作原理
气相色谱仪的工作原理气相色谱仪（Gas Chromatograph，GC）是一种利用气相色谱技术对混合物中各组分进行分离、检测和定量的仪器。
气相色谱仪的核心部分是色谱柱，色谱柱内充填有吸附剂或分子筛，用于分离混合物中的各个组分。
仪器主要由进样系统、分离柱、检测器、数据处理系统和控制系统等组成。
工作原理如下：1. 进样系统：混合物通过进样系统插入气相色谱仪。
进样系统可以通过不同的方法将样品引入色谱柱中，如气相进样、液相进样、固相进样等。
样品进入色谱柱前，通常需要进行前处理，如稀释、浓缩、提取等。
2. 色谱柱：样品进入色谱柱后，被色谱柱内充填物质吸附或分离。
色谱柱内的填充物通常是具有高度选择性的固定相，例如液体或固体吸附剂。
不同组分在填充物上的亲和力不同，因此会以不同的速度通过色谱柱，实现组分分离。
3. 检测器：色谱柱中的分离组分通过移动相（也称为载气）带出柱后进入检测器进行检测。
常见的检测器包括热导检测器（Thermal Conductivity Detector，TCD）、火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID）、氮磷检测器（Nitrogen Phosphorus Detector，NPD）等。
不同的检测器对不同类型的分析物具有不同的灵敏度和选择性。
4. 数据处理系统：检测器会输出电信号，表示各组分的信号强度。
这些信号经过放大、滤波和转换等处理后，传送到数据处理系统进行电子信号的分析和处理。
数据处理系统可以绘制出色谱图，即通过峰的面积或高度计算各组分的相对含量。
5. 控制系统：控制系统用于控制进样系统、分离柱温度、检测器温度和流动相流速等参数，以保证分析的准确性和稳定性。
综上所述，气相色谱仪通过利用色谱柱对混合物中的组分进行分离，并通过检测器对分离后的组分进行检测和定量，最后通过数据处理系统进行数据分析，实现对不同组分的分析和定量。
便携式气相色谱仪流程与分别原理 便携式气相色谱仪工作原理
便携式气相色谱仪流程与分别原理便携式气相色谱仪工作原理便携式气相色谱仪是一种多组份混合物的分别、分析工具，它是以气体为流动相，接受冲洗法的柱色谱技术。
当多组份的分析物质进入到色谱柱时，由于各组分在色谱柱中的气相和固定液液相间的调配系数不同，因此各组份在色谱柱的运行速度也就不同，经过确定的柱长后，次序离开色谱柱进入检测器，经检测后转换为电信号送至数据处理工作站，从而完成了对被测物质的定性定量分析。
便携式气相色谱仪强大的分别本领，加之近年来气相色谱技术渐渐向快速检测、高度分别高精准性、微型化、便携式的方向进展，使其走出试验室向广阔的社会生产生活领域迈进，我国也走过了机械式、光电转盘式、数字分频电子式、现代计算机式的进展过程，当的国际离子色谱会议把微型化色谱柱的讨论作为其紧要的议题之一时，微型气相色谱仪的研发就成为了当前气相色谱技术的流行进展趋势和学术界主流讨论方向。
便携式气相色谱仪流程与分别原理：分别的原理是气体流动相携带混合物流过色谱柱中的固定相，物与固定相发生作用，并在两相间调配。
由于各组分在性质和结构上的差异，发生作用的大小、强弱也有差异，因此不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后不同的次序从固定相中流出，从而达到分别各组分的目的。
便携式气相色谱仪应用领域：1、可应用于环境保护、工业现场、职业卫生、突发事故与安全监测等诸多领域；2、能够监测废水中VOC、烟气道、工作场所空气、不安全物质、地下存储罐、运输容器、突发应急事故、环境空气、地下水、土壤气体、SVE系统、溶剂的存储及运输、厂界、离线处理系统、局限空间预定入口；3、能够描述有害气味特征、环境现场特征、含污染物质的空气的特征、泄露特性等；4、可进行Superfund 清理，检测OSHA 适应性、EPA 适应性便携式气相色谱仪紧要特点便携式气相色谱仪是一款超灵敏、低功耗和快速检测挥发性有机物（VOCs）的便便携式气相色谱仪，使用RAE公司专利的PID传感器，检测灵敏性低至几个ppb，是氢火焰检测器（FID）和热导检测器（TCD）的100倍以上，尤其适用于检测挥发性有机物如苯，甲苯，乙苯，邻、间、对二甲苯等苯系物（BTEX），独特的双色谱气路设计，可以在30s内检测苯和在3分钟内检测BTEX。
便携式气相色谱仪应用说明
便携式气相色谱仪应用说明
便携式气相色谱仪是为满足色谱用户要求而设计生产的高性能气相色谱仪。
便携式气相色谱仪具备现代化先进分析仪器的特征，大屏幕液晶显示，内置色谱数据处理系统，不仅具有新颖而富于吸引力的外观，而且设计独特，结构紧凑，卓越的性能实现了高分离度和高灵敏度，便携式气相色谱仪适用于石油化工、精细化工、环境保护、农药、医药卫生、食品香料等各个分析领域。
便携式气相色谱仪可广泛应用于：
1）建筑装饰材料、家具释放的有毒、有害气体现场检测
2）办公大楼，居室内空气监测
3）食品、农副产品、绿色蔬菜中农药残留等现场检测
4）石油、化工、制药、化妆品生产部门等废水废气的排放监测
5）大气质量监测网，水质监测网等定点连续检测
6）汽车尾气综合测试
7）刑侦、药物现场检测，易燃物、爆炸物及其残留物现场分析
8）军事方面：对战地化学物质实时分析测试
9）公共安全保障及疾病现场诊断等实时分析
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便携式气相色谱仪
1。
气相色谱仪测气原理
气相色谱仪测气原理
气相色谱仪（Gas Chromatograph，简称GC）是一种基于气体样品分离和检测原理的分析仪器。
其主要原理是基于物质在流动气体载气流中的分配和再分配作用。
首先，待测气体样品通过进样系统被引入到色谱柱中。
色谱柱是一种长而细的管道，内壁被涂上了一种称为固定相的物质。
固定相可以是液体或固体。
然后，通过携带气体（称为载气流）的辅助下，样品被推入色谱柱内部。
载气流可以是一种惰性气体，如氮气或氢气。
在载气流和样品的共同作用下，样品成分在色谱柱内被分离。
不同的样品成分在色谱柱内的固定相上有不同的吸附性质，因此它们在相互作用下以不同的速率移动。
样品成分分离程度的好坏与固定相的性质以及样品成分间相互作用的强度有关。
当样品成分在色谱柱内移动到检测器位置时，检测器会产生相应的信号。
不同的检测器可以根据测量物理性质的不同原理来选择，如热导检测器、荧光检测器、质谱仪等。
接下来，通过记录和分析检测器的输出信号可以确定样品中各组分的含量和相对含量。
这可以通过比较样品产生的信号与标准样品或者库中的参考信号进行定量或者定性分析来实现。
总的来说，气相色谱仪通过在载气流下对样品成分进行分离、
检测和分析，能够快速准确地确定气体样品中各种成分的组成和含量，具有广泛的应用价值。
便携式峰速仪原理
便携式峰速仪原理
便携式峰速仪，又称为便携式气体色谱仪，是一种用于分析气体组分浓度的仪器。
它的原理基于气体分子在电场中的电迁移率差异，是一种基于电迁移率谱的分析技术。
下面将详细解释便携式峰速仪的原理。
电迁移率谱是一种将气体分子根据其在电场中的电迁移率进行分离和测量的方法。
在便携式峰速仪中，仪器通常由以下几个主要部分组成：气体采样系统、电离器、漂移管、检测器和数据处理单元。
首先，气体采样系统负责引入待测气体样品。
这可以通过吸入空气样品，或者使用进样器引入特定气体。
采样系统的设计要求高效、快速，以确保样品能够迅速进入峰速仪的分析部分。
在电离器中，气体分子首先被电离，通常采用放电或其他电离方法。
这样形成的离子带电，被引入漂移管。
漂移管是便携式峰速仪中的关键组件。
漂移管内部存在一个强电场，离子在其中迁移。
由于不同气体分子的电迁移率不同，它们在电场中的漂移速度也会有所不同。
这导致在漂移管中形成不同时间到达检测器的离子峰。
检测器通常是一个灵敏的传感器，用于探测到达漂移管末端的离子，并将信号转换为电信号。
这个信号包含了气体样品中各种组分的信息，因为它们在漂移管中形成了不同的峰。
最后，数据处理单元对检测到的信号进行分析和处理，以获得气体样品中各组分的浓度信息。
这可能涉及使用事先确定的标准曲线或其他校准方法，以将检测到的信号转换为相应的浓度值。
总的来说，便携式峰速仪通过测量气体分子在电场中的电迁移率差异，实现了对气体组分的分离和测量。
这种原理使得该仪器在现场、
快速、准确地分析气体成分方面具有广泛应用的潜力。
气相色谱仪工作原理
气相色谱仪工作原理
气相色谱仪（Gas Chromatography，简称GC）是一种常用的色谱分析仪器，它通过气相色谱法进行物质的分离和定性、定量分析。
它的工作原理主要包括样品的进样、分离柱的分离、检测器的检测和数据处理等几个方面。
首先，样品被注入气相色谱仪的进样口，经过进样系统后，样品被导入分离柱中。
分离柱是气相色谱仪的关键部件，它通常由不同材质和不同极性的填料组成，用来分离混合物中的各种成分。
当样品通过分离柱时，不同成分会因为和填料的相互作用力不同而在柱中发生分离，从而实现对混合物的分离。
接下来，样品的各个成分被分离后，会被送入检测器进行检测。
检测器是气相
色谱仪中另一个重要的部件，它可以根据被检测物质的性质产生相应的信号。
常见的检测器包括火焰光度检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）、氮磷检测器（NPD）等。
这些检测器可以对不同类型的物质进行检测，并将检测结果转化为
电信号输出。
最后，检测到的信号会被送入数据处理系统进行处理。
数据处理系统可以对信
号进行放大、滤波、积分等操作，最终将信号转化为峰面积或峰高度等数据。
通过对这些数据的处理，可以得到被分离物质的定量和定性分析结果。
总的来说，气相色谱仪的工作原理是通过进样、分离、检测和数据处理等步骤，将混合物中的各种成分进行分离和检测，最终得到定性和定量分析的结果。
它具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高等优点，因此在化学分析、环境监测、药物分析等领域得到了广泛的应用。
气相色谱仪工作原理
气相色谱仪工作原理
气相色谱仪是一种基于分析样品中挥发性化合物的仪器。
该仪器的工作原理主要包括样品蒸发、色谱柱分离和检测三个步骤。
首先，样品会被蒸发成气态。
在气相色谱仪中，样品通常是液态或固态。
通过样品进样系统，样品会被注入到热的进样口中。
在进样口中，样品会被加热，使其蒸发成气体态。
蒸发后的样品进入到色谱柱。
色谱柱是气相色谱仪的核心部件。
色谱柱一般由一种或多种特殊的填料填充而成。
填料的选择取决于待测物性质和分离要求。
当样品进入色谱柱时，化合物会在填料中通过物理吸附、凝聚沉降、分子间作用等过程与填料发生相互作用，并在色谱柱中发生分离。
化合物分离的效果取决于填料的特性以及与填料之间的相互作用。
最后，分离后的化合物会通过检测器进行定量检测。
常用的检测器有火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）、质
谱检测器等。
这些检测器可以根据化合物的特性，通过测量不同的信号如电流、电压、质荷比等来判定化合物的种类和浓度。
综上所述，气相色谱仪的工作原理是通过蒸发、色谱柱分离和检测三个步骤来分析样品中的挥发性化合物。
这个过程能够对复杂混合物进行有效分离和定量分析。
气相色谱仪的原理
气相色谱仪的原理
气相色谱仪（Gas Chromatography, GC）是一种热提法的分离技术，它利用热提极性分子
和加热引发的运动，将混合物中的成分拆分出来，以分散度为标准提取样品中各成分，以
浓度称量进行检测。
例如，气相色谱仪可用于分离空气中的甲烷、乙烷和乙烯等混合气体，用于鉴定石油中的类似微量成分。
气相色谱仪的原理是先将混合物经变温装置加热，再将其放入恒温塞（色谱柱），再将由
于恒温的加热而处在紧张状态的混合物分解成较小的分子簇，最后由检测器进行检测分析。
这种检测技术可以检测从纳米级到毫克级等范围内的微量物质。
此外，由于气相色谱仪对
混合物中所有成分的不同固体物质有明确的分离标准，使其具有非常高的灵敏性和分离度。
气相色谱仪的优点是可以分辨出极少量的微量物质，并且能够快速、准确、精确地测定复
杂混合物的各个成分，以及细微的各种物质的比例，而且操作简单可靠，具有拆分精度高，稳定性好，可靠性高等优点。
总之，气相色谱仪是一种非常有效的检测方法，它适用于混合成分种类多且比例复杂的物
质检测。
它具有灵敏度高，分离度高，精度高，可靠性高等特点，可以很好地满足科学研
究中对物质分析、检测和测试的需求。
便携式气相色谱 工作原理
便携式气相色谱工作原理便携式气相色谱是一种小型化、便于携带的气相色谱仪器，广泛应用于环境检测、食品安全、药物分析等领域。
它通过气相色谱技术，可以快速、准确地分离和分析样品中的化合物。
便携式气相色谱的工作原理主要可以分为样品进样、分离、检测和数据处理几个步骤。
首先是样品进样。
样品可以是气体、液体或固体，不同的样品形态需要不同的处理方法。
气体样品可以直接通过气体进样口引入系统；液体样品通常需要通过进样器将挥发性的化合物转化为气态，然后再进入气相色谱柱进行分离；固体样品通常需要通过萃取、溶解等方法将目标物转移到可挥发的溶剂中，然后再进入气相色谱系统。
样品进入气相色谱柱之后，会经过分离装置进行分离。
常见的分离装置是色谱柱，色谱柱是由内衬涂层的镇流柱，通常填充有利于化合物分离的固定相。
当样品进入色谱柱时，不同的化合物会在固定相上发生吸附和脱附，从而实现了化合物的分离。
接下来是检测部分。
便携式气相色谱一般采用火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector, FID）或电子捕获检测器（Electron Capture Detector, ECD）等常见的气体检测器。
火焰离子化检测器通过燃烧样品中的有机化合物产生离子，并测量离子的电流大小。
电子捕获检测器则通过捕获样品中的电子以及电子与样品中的有机化合物发生作用来进行探测。
这些检测器能够快速、准确地检测样品中的有机化合物。
最后是数据处理部分。
便携式气相色谱一般配备有数据采集和处理系统，可以实时地采集和处理检测器输出的信号。
通过与事先建立的标准库进行比对，可以确定样品中目标化合物的含量和种类。
便携式气相色谱的工作原理可以总结为样品进样、分离、检测和数据处理几个步骤。
通过这些步骤，便携式气相色谱可以实现对样品中目标化合物的快速、准确分析和检测。
它具有结构简单、便于携带、操作方便等特点，适用于需要快速分析和检测的场合。
【仪器知识】便携式气相色谱-质谱仪的原理与构造
【仪器知识】便携式气相色谱-质谱仪的原理与构造便携式气相色谱-质谱联用仪一．工作原理该仪器利用气相色谱和质谱两种技术来分离、鉴别和测量样品中的挥发性有机化合物（VOCs）。
样品从取样口进入气相层析系统，气相色谱仪执行样品化合物的时间分离（滞留时间分离次序主要基于递增的化合物沸点），再被高能量的电子（70eV）轰击成为离子碎片，气流被导入质谱仪，质谱仪基于四级杆原理检测和鉴别淘析化合物，再与谱库对比来识别化合物。
二．仪器构成此仪器由取样系统、气相色谱仪、质谱仪、真空系统和数据处理系统 5 部分组成。
取样系统：有探头、顶空进样装置和吹扫捕集装置3 种形式。
仪器每次只能自动识别一个连接的采样装置。
气相色谱仪利：用内置氮气瓶中的高纯氮气作为载气，通过一根长度为 15m、内径为0.25 mm、膜厚0.1μm 的窄孔熔融石英管的色谱柱输送分析物，然后进入检测器。
色谱柱的内壁镀覆一层100%聚甲基硅氧烷固定相，使用温度范围为45～220 ℃。
质谱仪：包含电离合、质量选择器和离子检测器。
真空系统：由非蒸发吸气剂泵和小型溅射离子泵提供，非蒸发吸气剂泵内装有特殊的锆合金，被加热时可非常有效地吸附气体分子，非蒸发吸气剂泵对抽除活性气体效果明显，但无法抽除惰性气体。
溅射离子泵用于抽除氩、氖和氪等气体，以免这些气体聚积在质谱仪中导致压强上升和干扰其运行。
数据处理系统由控制和分析软件构成。
三．操作过程常用采样方式有直接进样法和顶空进样法。
直接进样方法采集的气体不进入色谱柱，直接进入质谱分析，对较纯的物质可很快给出定性结果，但是对于混合物无法直接定性，且需要被测物质浓度在ppm 级。
顶空法采样手段，主要是对水和土壤中的挥发性有机物进行前处理。
在一定的温度条件下，顶空瓶内样品中挥发性组分向液面上部空间挥发，产生蒸汽压，使气液两相达到热力学动态平衡。
采样时，先向顶空瓶中冲入氮气，再通过置于探针顶部的吸管抽取气相中的挥发性有机物，经色谱分离后，送质谱仪检测。
气相色谱仪的工作原理
气相色谱仪的工作原理
气相色谱仪是一种通过气体载流相和固定相之间的分离作用来分离和识别化合物的分析仪器。
它的工作原理如下：
1. 样品进样：待分析的样品首先通过进样口进入气相色谱仪中。
样品可以是气体、液体或固体。
2. 气体载流相：样品与惰性气体（例如氮气、氦气等）混合，形成气体载流相。
这种气体负责将样品带入色谱柱中并在其中传播。
3. 色谱柱：色谱柱是气相色谱仪中最关键的部分。
它有两种主要类型，即填充柱和毛细管柱。
填充柱是由吸附材料或离子交换材料填充的管状容器。
毛细管柱是一种非常细的管状容器。
4. 分离：样品在色谱柱中按照化学性质不同被固定相吸附或溶解在载流相中。
不同的化合物之间由于化学性质的不同会有不同的分配系数，因此它们在色谱柱中传播速度不同，从而实现了对样品的分离。
5. 检测器：在色谱柱的出口处，有一个专门的检测器用于检测样品。
常用的检测器有火焰离子化检测器（FID）、光电离检测器（PID）、热导率检测器（TCD）
等。
这些检测器可以根据样品的特性发出信号，用于计算和分析。
6. 数据分析：检测器输出的数据通过计算机或数据处理系统进行分析和处理。
分析人员可以根据输出信号的强弱、时间等信息来确定样品中化合物的种类和浓度。
总的来说，气相色谱仪通过将样品带入色谱柱中，利用载流相和固定相之间的分离作用，将化合物分离并识别出来，从而实现对样品的分析。
微型高效气相色谱仪的特点
微型高效气相色谱仪的特点引言气相色谱法是一种高效的分离技术，具有分离效率高、分析速度快、分析精度高等优点，在药物分析、环境分析、石油化工等领域广泛应用。
传统气相色谱仪体积庞大、专业人员操作、耗气量大等缺点限制了它在一些领域中的应用。
为此，研发了微型高效气相色谱仪，该仪器不仅体积小、灵敏度高、分辨率高、易于操作，而且具有较低的耗气量，使得它能够在更广泛的领域中得到应用。
本文将从微型高效气相色谱仪的特点方面来介绍这种仪器。
特点1. 小巧灵活微型高效气相色谱仪一般尺寸比传统气相色谱仪小得多，它的体积仅为传统仪器的几分之一，重量也相应减轻。
这使得它便携灵活，易于使用和携带，可以适应不同场景的使用需求。
如XGB-300型便携式微型高效气相色谱仪，其最大功率为180W，重量仅为8kg，可以使用220V电源或电池供电，方便携带到现场进行检测分析。
而且由于体积小，它所需要的样品和试剂量也相应减少，能够避免浪费和环境污染。
2. 高分辨率和灵敏度微型高效气相色谱仪的分辨率和灵敏度较传统气相色谱仪有较大提高。
该仪器采用新型的毛细管柱和检测器，能够得到更高的分离能力和灵敏度。
它的柱长通常在5～50m之间，通径在0.1～0.3mm之间。
同时，检测器采用先进的微电子技术，比传统检测器灵敏度高得多。
例如，常用的火焰光度检测器（FID）的检测限低至0.5ng/mL，大大提高了分析的精度和可靠性。
3. 低耗气量微型高效气相色谱仪在分析过程中涉及到的气体量大大降低，使得它的耗气量比传统气相色谱仪低得多。
这不仅有利于环境保护，而且降低了仪器使用成本，对于需要长时间工作的仪器，如在线监测系统，这一点尤其重要。
4. 易于操作微型高效气相色谱仪的操作和维护相对比较简单，不需要过多的专业知识和操作技能，操作人员只需要进行简单的培训即可。
同时，微型高效气相色谱仪的智能化程度较高，通过数据处理软件能够实现自动分析、报警和故障诊断等功能，进一步减轻了操作人员的工作负担。
便携式气相色谱 工作原理
便携式气相色谱（Portable Gas Chromatography，简称PGC）是一种便携式分析仪器，基于气相色谱法进行样品分离和分析。
它主要由样品进样系统、色谱柱、探测器和数据处理系统等组成。
工作原理如下：
样品进样系统：样品首先通过一个进样口进入系统。
进样系统可以使用不同的方法将样品引入，例如气体推进、固相微萃取或带有特殊线路的小容器等。
色谱柱：PGC中使用的色谱柱通常是长而细的管状结构，内部填充了分离柱填料。
填料可以选择不同的类型，以便对不同的化合物进行分离。
色谱分离：样品经过进样系统输入后，进入色谱柱。
在色谱柱中，样品中的化合物会根据它们的物化性质（如极性、分子大小等）以不同速度移动。
这样，混合物中的化合物就会在色谱柱中分离开来。
探测器：色谱柱的末端连接一个探测器，用于检测分离后的化合物。
常见的探测器包括火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）和质谱检测器（MS）等。
根据不同的需要，可以选择合适的探测器进行化合物的定性和定量分析。
数据处理系统：PGC通常配备了一个数据处理系统，用于接收和处理探测器传输的信号。
这个系统可以进行峰面积计算、峰识别和定量分析等。
总结起来，便携式气相色谱通过样品进样、色谱分离、探测和数据处理等步骤，实现对复杂混合物中化合物的分离和分析。
它具有便携性和灵敏度高的特点，在野外、实验室以及工业应用中具有广泛的应用价值。
关于便携式气相色谱仪的应用
关于便携式气相色谱仪的应用便携式气相色谱仪（Portable Gas Chromatograph，PGC）是一种便于携带的小型化仪器，其具备了传统气相色谱仪的检测能力，并且具有更好的使用体验和数据传输能力。
随着技术的发展，PGC在石油、天然气、环境、食品等领域的应用越来越广泛。
PGC的优势PGC的主要优势在于便携性，适用范围广泛，可提供准确可靠的检测结果，从而在很多领域得到了广泛应用。
相对于传统气相色谱仪，PGC的优势有以下几点：1.便携性PGC是一种小型化仪器，可以携带进行野外、现场、车载分析；其体积小，重量轻，无需外部气源和电源支持；便携性为应用提供了更大的便利。
2.快速性PGC可以快速测定现场样品中的有机化合物，测量时间较传统气相色谱仪缩短了很多，从而提高了检测效率。
3.灵敏性由于PGC的检测器采用现代化的技术，其灵敏度高、精度高，可以检测非常低浓度的有机物质，特别是在快速检测、现场监测、事故处理等方面优势明显。
4.数据传输和存储PGC具备可移动数据存储设备，可以将检测数据通过数据线或者无线传输方式传送到电脑或者移动设备中，数据采集与处理成为了更加便利的事情。
PGC的应用PGC在石油、天然气、环保、食品安全、新药研发等领域的应用非常广泛。
以下仅列举一些常见应用：石油和天然气工业中的应用PGC被广泛应用于石油、天然气工业领域，用于检查和监控石油和天然气生产过程中的各种化学物质和气体，特别是对硫化氢、甲烷和其他一些有毒、有害成分的测量。
生态环保和空气质量监测PGC可以被用于监测空气中的污染物质，例如甲醛、苯、氨和其他有机化合物浓度。
此外，PGC在环境保护方面也得到了广泛的应用，如水源地的水质检测、危险废物的管理等。
食品安全PGC可以用于检测食品中的有害物质和添加剂，如防腐剂、农药残留物、嗜啡因、色素等。
新药研发PGC可以被用于研究新药物中的化合物和气体，PGC可快速、准确的确定新药配方的优缺点，帮助研究人员设计出更好的配方和药物。
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一、热导检测器气相色谱仪
Байду номын сангаас
热导检测器（TCD，thermal conductivity detector）是利用被测组分和载气热导系数不同而响应的浓度型检测器，它是整体性能检测器，属物理常数检测方法。热导检测器基本理论，工作原理和响应特征，早在上个世纪六十年代就已成熟。由于它对所有的物质都有响应，结构简单，性能可靠，定量准确，价格低廉，经久耐用，又是非破坏型检测器。因此，TCD 始终充满着旺盛的生命力。近十几年来，应用于商品化气相色谱仪的产量仅次于FID，应用范围较广泛。
三、电子俘获检测器（ECD）电子俘获检测器（ECD）是卤代烃等电子亲和势较高化合物的选摘性检测器，灵敏度高。但它使用放射性同位素63Ni，根据我国相关法律，不宜制成随意移动的便携式气相色谱仪「2」「3」。
本文介绍的重点是自上个世纪八十年代迅速发展起来， 在西方科学技术发达国家得到广泛应用，目前在我国尚未得到很好应用的便携式气相色谱仪，它们使用的检测器是光离子化检测器（PID，Photo ionization detector ）、氩离子化检测器（AID，Argon ionization detector）、表面声波检测器（SAW，Surface Acoustic Wave）。
FID 的主要缺点是需要可燃气体-氢气、助燃气体和载气三种气源钢瓶及其流速控制系统。因此，制作成一体化的便携式仪器非常困难，特别是应对突发性环境污染事件的分析与检测就更加困难，因为它需要点“一把火”，增加了引燃、引爆的潜在危险性。上海精密科学仪器有限公司推出的GC190 微型便携式气相色谱仪，主要特点是，柱上加热；温度范围为，环境温度至250℃；微型FID 检测器，灵敏度达5×10-11g/s；线性范围105，氢气作载气「1」。以氢气作载气主要问题是，调节载气流量时，无法控制氢火焰稳定性。
氢火焰检测器（FID，flame ionization detector）是利用氢火焰作电离源，使被测物质电离，产生微电流的检测器。它是破坏性的、典型的质量型检测器。它的突出优点是对几乎所有的有机物均有响应，特别是对烃类化合物灵敏度高，而且响应值与碳原子数成正比；它对H2O、CO2和CS2等无机物不敏感，对气体流速、压力和温度变化不敏感。它的线性范围广，结构简单、操作方便。它的死体积几乎为零。因此，作为实验室仪器，FID 得到普遍的应用，是最常用的气相色谱检测器。
与其它检测器相比，TCD 的灵敏度低，这是影响它应用于环境分析与检测的主要因素。据文献报道，以氦作载气，进气量为2mL 时，检出限可达ppm 级（10-6g/g）。因此，使用这种检测器的便携式气相色谱仪，不适于室内外一般环境污染物分析与检测。大多用于污染源和突发性环境污染事故的分析与检测。
二、氢火焰气相色谱仪