气相色谱法
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气相色谱法
气相色谱法
GC
1
发展 英国Martin等人于1941年首次提出了用 气体作流动相； 1952年第一次用气相色谱法分离测定复 杂混合物； 1955年第一台商品气相色谱仪； 近年电子计算机技术。
2
概念：使混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相
是不动的(固定相),另一相(流动相)携带混合物流过此
从色谱图得到的信息: 1.样品中所含组分数(峰个数) 2.定性分析(色谱峰的保留值) 3.定量分析(色谱峰面积或峰高) 4,评价色谱柱分离性能(区域宽度)
11
三、塔板理论
1.理论塔板数n:某一组分的保留时间与半峰宽比值 的平方，乘以5.54的积为理论塔板数。
n=5.54(tR/Wh/2)2 色谱柱长L与理论塔板数n的比值为理论塔 板高度H。 H=L/n
固定相,与固定相发生作用,在同一推动力下,不同组分 在固定相中滞留的时间不同,依次从固定相中流出,又
称色层法,层析法。 以气体作为流动相的色谱法。
分类：
按固定相的聚集状态: 气固色谱（GSC）、气液色谱（GLC） 按分离原理： GSC属于吸附色谱，GLC属于分配色谱。 按色谱柱的粗细：柱色谱（分填充柱色谱 毛细管柱色谱）
44
45
3．柱的制备
柱的制备包括固定液的涂渍和柱的填装。当选定固定 液和担体后，还需确定固定液用量，原则是固定液应能均匀 覆盖担体表面形成薄的液膜，固定液的用量通常用配比来表 示（固定液与担体的质量比），一般在5%~25%之间。低配 比，柱效较高。分析速度快，但允许的进样量低。 固定液的涂渍是将选定的固定液用合适的溶剂溶解后 （溶剂用量以能完全浸没单体为宜），加入担体，缓慢蒸发 溶剂至干燥。 螺旋形柱的填充通常采用真空填充法，应注意填充均匀， 致密，但又不可使柱压太大。 4．色谱柱的老化 制备好的色谱柱在使用前要进行老化处理，即将柱子在 比其工作过程中的最高使用温度高25℃的情况下通载气加热 几小时。为防止污染检测器，需将柱出口与检测器脱离直接 引至室外。在老化过程中，填料中残存的溶剂以及固定相中 46 可能存在的低沸点组分随载气流出。此外，还有助于使担体
GC
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发展 英国Martin等人于1941年首次提出了用 气体作流动相； 1952年第一次用气相色谱法分离测定复 杂混合物； 1955年第一台商品气相色谱仪； 近年电子计算机技术。
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概念：使混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相
是不动的(固定相),另一相(流动相)携带混合物流过此
从色谱图得到的信息: 1.样品中所含组分数(峰个数) 2.定性分析(色谱峰的保留值) 3.定量分析(色谱峰面积或峰高) 4,评价色谱柱分离性能(区域宽度)
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三、塔板理论
1.理论塔板数n:某一组分的保留时间与半峰宽比值 的平方，乘以5.54的积为理论塔板数。
n=5.54(tR/Wh/2)2 色谱柱长L与理论塔板数n的比值为理论塔 板高度H。 H=L/n
固定相,与固定相发生作用,在同一推动力下,不同组分 在固定相中滞留的时间不同,依次从固定相中流出,又
称色层法,层析法。 以气体作为流动相的色谱法。
分类：
按固定相的聚集状态: 气固色谱（GSC）、气液色谱（GLC） 按分离原理： GSC属于吸附色谱，GLC属于分配色谱。 按色谱柱的粗细：柱色谱（分填充柱色谱 毛细管柱色谱）
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3．柱的制备
柱的制备包括固定液的涂渍和柱的填装。当选定固定 液和担体后，还需确定固定液用量，原则是固定液应能均匀 覆盖担体表面形成薄的液膜，固定液的用量通常用配比来表 示（固定液与担体的质量比），一般在5%~25%之间。低配 比，柱效较高。分析速度快，但允许的进样量低。 固定液的涂渍是将选定的固定液用合适的溶剂溶解后 （溶剂用量以能完全浸没单体为宜），加入担体，缓慢蒸发 溶剂至干燥。 螺旋形柱的填充通常采用真空填充法，应注意填充均匀， 致密，但又不可使柱压太大。 4．色谱柱的老化 制备好的色谱柱在使用前要进行老化处理，即将柱子在 比其工作过程中的最高使用温度高25℃的情况下通载气加热 几小时。为防止污染检测器，需将柱出口与检测器脱离直接 引至室外。在老化过程中，填料中残存的溶剂以及固定相中 46 可能存在的低沸点组分随载气流出。此外，还有助于使担体
气相色谱法
气相色谱法气相色谱法1、气相色谱法（gc）是以气体为流动相的色谱分析法。
2、气相色谱缺点要求样品气化，不适用于大部分沸点高和热不稳定的化合物，对于腐蚀性能和反应性能较强的物质更难于分析。
大约有15%-20%的有机物能用气相色谱法进行分析。
3、气相色谱仪的组成气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、温控系统、记录系统。
4、气路系统包括气源、净化器和载气流速控制；常用的载气有：氢气、氮气、氦气:。
5、进样系统包括进样装置和气化室。
气体进样器（六通阀）：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：不同规格的微量注射器，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。
6、进样方式分流进样：样品在汽化室内气化，蒸气大部分经分流管道放空，只有极小一部分被载气导入色谱柱；不分流进样：样品直接注入色谱的汽化室，经过挥发后全部引入色谱柱。
7、分离系统色谱柱：填充柱（2-6 mm直径，1-5 m长），毛细管柱（0.1-0.5 mm直径, 几十米长）。
8、温控系统的作用温度是色谱分离条件的重要选择参数，气化室、色谱柱恒温箱、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制温度。
气化室：保证液体试样瞬间气化；检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝；色谱柱恒温箱：准确控制分离需要的温度。
9、检测系统作用：将色谱分离后的各组分的量转变成可测量的电信号。
指标：灵敏度、线性范围、响应速度、结构、通用性。
通用型——对所有物质均有响应；专属型——对特定物质有高灵敏响应。
检测器类型：浓度型检测器、热导检测器、电子捕获检测器、质量型检测器、氢火焰离子化检测器、火焰光度检测器。
10、热导检测器的主要特点结构简单，稳定性好；对无机物和有机物都有响应，不破坏样品；灵敏度不高。
11、氢火焰离子化检测器的特点优点：(1)典型的质量型检测器；(2)通用型检测器（测含c有机物）；(3)氢焰检测器具有结构简单、稳定性好、灵敏度高、响应迅速、死体积小、线性范围宽等特点；(4)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-1。
气相色谱法
当含较大电负性有机物被载气带入ECD内时，将 捕获已形成的低速自由电子，生成负离子并与载 气正离子复合成中性分子，基流下降形成“倒峰”
四、火焰光度检测器（FPD）
FPD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、石油精馏物的 含硫量、有机硫、有机磷的农药残留物 分析等。
检测器: 将被分离的组分的量转为 易于测量的电信号的装置
检测器类型
浓度型检测器：检测器的响应值与组分的 浓度成正比，如热导检测器和电子捕获检 测器。 质量型检测器：检测器的响应值与单位时 间内进入检测器某组分的质量成正比，如 氢火焰离子化检测器和火焰光度检测器。
一、热导池检测器
热导池检测器（TCD)：根据不同的物质具 有不同的热导率这一原理制成。 通用型检测器: 对任何气体均可产生响应。 因而通用性好 特点：线性范围宽、价格便宜、应用范围 广，但灵敏度较低。
工作原理
仅有载气通过时，电桥 平衡 R参=R测 ; R1=R2 ， R参· 2=R测· 1 R R 无电压信号输出； 有样品随载气进入样品臂时，热导系数发生变化， 测量臂的温度发生变化，其电阻亦发生变化，电 桥失去平衡 R参≠R测；R参· 2≠R测· 1，有电压信号输出。 R R
规律：载气和样品混合气体与纯载气的热导系数相 差越大，则输出信号越强。
3. 分离系统
分离柱包括填充柱和开管柱(或称毛细管柱)。 柱材料包括金属、玻璃、融熔石英、等。
填充柱：多为U形或螺旋形，内径2~4 mm， 长1~3m，内填固定相。
开管柱： ①涂壁开管柱：将固定液均匀地涂在内径为0.1～ 0.5mm的毛细管内壁而成; ②多孔层开管柱：在管壁上涂一层多孔性吸附剂 固体微粒; ③载体涂渍开管柱：先在毛细管内壁涂上一层载 体，如硅藻土载体，在此载体上再涂以固定液。 ④键合型开管柱：将固定液用化学键合的方法键 合到涂敷硅胶的柱表面或经表面处理的毛细管内 壁上，该类柱的固定液流失少，热稳定性高。
气相色谱法
第七章 气相色谱法
7-2 气相色谱固定相
一 气-固色谱固定相 二 气-液色谱固定相
7-3 气相色谱检测器 7-4 气相色谱法的实验技术
一 分离操作条件的选择 二 样品衍生化方法
7-1 气相色谱仪的基本组成：
关键部件： 色谱柱：是混合物中各组分能否分离的关键。 （色谱仪的“心脏” （色谱仪的“心脏”） 检测器：决定分离后的组分能否产生信号。 （色谱仪的“眼睛” （色谱仪的“眼睛”） 因此，色谱仪的核心是分离系统和检测系统。 →☆←
7-2 气相色谱固定相
一 、气-固色谱固定相 、气固定相：多孔性的较大表面积的固体吸附 剂颗粒。（易吸潮失活，使用前需活化） 分离对象：永远性气体及低分子量，低沸 点的烃类等。 →☆←
二、 气-液色谱固定相
１．载体（又称担体）
固定相：涂在载体表面上的固定液。
作用：提供一个具有较大表面积的惰性表面，使固定液 显均匀薄膜状地牢固保留在其表面上。 载体要求：（1 载体要求：（1）表面多孔且分布均匀； （2）表面积大； （3）化学惰性好； （4）热稳定性好； （5）机械强度好。 一般使用硅藻土载体。由天然硅藻土经锻炼制得，按制 造方法不同，可分为红色载体和白色载体。 →☆←
一般选择气化室温度高于样品中沸点最高的 组分的沸点10-50℃。以保证样品在气化室中瞬 组分的沸点10-50℃。以保证样品在气化室中瞬 间气化。但温度不能高于各组分的化学稳定温度。 （2）柱温的选择 通常情况，比各组分平均沸点稍低。 柱温不能高于固定液的最高使用温度。防止 固定液挥发流失。 柱温提高时：组分的保留时间缩短，扩散时 间减少，柱效提高，但各组分保留时间靠近，分 离度降低。 →☆←
3 衍生物的制备
衍生化试剂一般活性很高，需在无水条件进行 反应，且通常在密封体系内完成。 衍生反应结束后，可直接取样分析，必要时可 用干燥惰性气体吹去副产物及过量试剂。有时衍生 反应不能计量地转化，给定量分析带来误差。 可采用下列方法补救： 让衍生试剂大大过量，推动平衡向生成物方向 移动。 加入一个与样品性质接近的标准物，让两者都 与衍生试剂反应，假定两者转化率相同，由于衍生 前后二者比例不变，根据类比，进行定量。 →☆←
气相色谱法
气相色谱法的机理及其在环境监测中的应用一．气相色谱法的概述气相色谱法（gas chromatography 简称GC）是色谱法的一种，它是俄国学者茨威特于1906年首先提出的。
色谱分析是一种对多组分混合物的分离、分析工具，它主要利用物质的理化性质不同进行分离并测定混合物中各组分的含量。
色谱法中有两个相，一个相是流动相，另一个相是固定相。
如果用液体作流动相，就叫液相色谱，用气体作流动相，就叫气相色谱。
气相色谱法有不同的分类方法。
由于所用的固定相不同，可以将其分为两种，用固体吸附剂作固定相的叫气固色谱，用涂有固定液的担体作固定相的叫气液色谱。
按色谱分离原理来分，气相色谱法亦可分为吸附色谱和分配色谱两类，在气固色谱中，固定相为吸附剂，气固色谱属于吸附色谱，气液色谱属于分配色谱。
按色谱操作形式来分，气相色谱属于柱色谱，根据所使用的色谱柱粗细不同，可分为一般填充柱和毛细管柱两类。
一般填充柱是将固定相装在一根玻璃或金属的管中，管内径为2～6毫米。
毛细管柱则又可分为空心毛细管柱和填充毛细管柱两种。
空心毛细管柱是将固定液直接涂在内径只有0.1～0.5毫米的玻璃或金属毛细管的内壁上，填充毛细管柱是近几年才发展起来的，它是将某些多孔性固体颗粒装入厚壁玻管中，然后加热拉制成毛细管，一般内径为0.25～0.5毫米。
在实际工作中，气相色谱法是以气液色谱为主。
二．气相色谱法所用仪器的结构机理及流程2.1结构机理气相色谱法所用的仪器为气相色谱仪。
气相色谱是以气体做流动相的色谱过程，它包括气-固色谱(即气-固吸附色谱)和气-液色谱(即气-液分配色谱)。
用气体做流动相的主要优点是气体的粘度小，因而在色谱柱内流动的阻力小；同时因为气体的扩散系数大，因此组分在两相间的传质速度快，有利于高效、快速地分离。
和气-固色谱相比，气-液色谱由于它可供选择的固定液多，它的应用范围更为广泛。
目前，气相色谱已广泛用于沸点在500℃以下、热稳定的各种组分的分离和测定。
第十一章 气相色谱法
双柱双气路：可以补偿气流不稳定及固定液流失对检测 器的干扰，特别适合于程序升温。
程序升温：指在一个分析周期内柱温随时间由低温向高 温作线性或非线性变化，以达到用最短时间获得最佳 分离的目的。
（二）进样系统
包括进样装置和气化室。
1、进样器：微量注射器（液体），六通阀（气体） 2、气化室：液体样品引入后需要瞬间气化而不分解
气固色谱（GSC）：
多孔性固体为固定相， 分离的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物。
气液色谱（GLC）
固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载体上。 由于可供选择的固定液种类多，故选择性较好，应用亦广泛。。
第 一 节 气相色谱仪
一 结构流程
一 结构流程
GC工作过程
气路系统 分离系统
+
CH3 Si CH3 Cl Cl
CH3 Si CH3 OO
Si O Si
+ HCl
二甲基 二氯硅
烷
3 气固色谱固定相
永久性气体 分离对象 惰性气体
低沸点有机化合物
固体吸附剂
硅胶－强极性 氧化铝－弱极性 活性炭－非极性 分子筛－强极性（特殊吸附作用）
4 .合成固定相
a.高分子多孔微球
极性：苯乙烯－二乙烯苯共聚物
A R1 R2 B 参比 测量
只有载气通过时 R1*R参比=R2*R测量
载气+组分 R1*R参比≠R2*R测量
测量依据：利用载气与组分热导系数的差异进行测量
b.影响热导检测器灵敏度的因素
桥路电流：但I大，RN大，基线不稳，精密 S I 3
度降低，且金属丝易氧化烧坏。 载气：导热系数大小：H2>He>N2
浸润性。 c. 热稳定性好。 d. 有一定的机械强度，使固定相在制备
程序升温：指在一个分析周期内柱温随时间由低温向高 温作线性或非线性变化，以达到用最短时间获得最佳 分离的目的。
（二）进样系统
包括进样装置和气化室。
1、进样器：微量注射器（液体），六通阀（气体） 2、气化室：液体样品引入后需要瞬间气化而不分解
气固色谱（GSC）：
多孔性固体为固定相， 分离的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物。
气液色谱（GLC）
固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载体上。 由于可供选择的固定液种类多，故选择性较好，应用亦广泛。。
第 一 节 气相色谱仪
一 结构流程
一 结构流程
GC工作过程
气路系统 分离系统
+
CH3 Si CH3 Cl Cl
CH3 Si CH3 OO
Si O Si
+ HCl
二甲基 二氯硅
烷
3 气固色谱固定相
永久性气体 分离对象 惰性气体
低沸点有机化合物
固体吸附剂
硅胶－强极性 氧化铝－弱极性 活性炭－非极性 分子筛－强极性（特殊吸附作用）
4 .合成固定相
a.高分子多孔微球
极性：苯乙烯－二乙烯苯共聚物
A R1 R2 B 参比 测量
只有载气通过时 R1*R参比=R2*R测量
载气+组分 R1*R参比≠R2*R测量
测量依据：利用载气与组分热导系数的差异进行测量
b.影响热导检测器灵敏度的因素
桥路电流：但I大，RN大，基线不稳，精密 S I 3
度降低，且金属丝易氧化烧坏。 载气：导热系数大小：H2>He>N2
浸润性。 c. 热稳定性好。 d. 有一定的机械强度，使固定相在制备
气相色谱法
2）分子筛——合成的硅铝酸的钠盐和钙盐： 吸附 + 分子筛机制
3）高分子多孔微球（GDX，苯乙烯、二乙烯基苯聚合交联而成： 常用于药物分析（乙醇量、水分、残留有机溶剂）定性、定量
有机合成高分子聚合物 吸附 + 分配 + 分子筛机制 4）化学键合相（化学键合多孔微球固定相） 稳定性好，分析极性和非极性组分 吸附 + 分配机制
一、 气相色谱速率理论
Van Deemter 等人在研究气液色谱时提出了速率理论，他在 塔板理论的基础上引入了影响板高的动力学因素，将色谱 过程与柱内组分的分子运动联系起来，认为影响板高的因 素有三，并建立了速率方程（范第姆特方程）。
RC
质量型检测器：测量组分质量的变化
响应值与单位时间进入检测器的组分质量成正比
[FID、FPD、NPD(TID)]
2、按对组分的选择性分
R dw dt
通用型检测器：TCD
专属型检测器：FID（含C、H）、FPD（含S、P ）、NPD
（含N、P ）、ECD（含电负性基团）
三、检测器的性能指标 噪音（noise；N）
适用范围：溶剂、一般气体和惰性气体，工业流程中气体， 药物中微量水分
3）使用注意事项 A、热导检测器为浓度型检测器，当进样量一定时，峰面积 与载气流速成反比，而峰高受流速影响较小。因此，用A定 量时，需严格保持流速稳定。 B、为避免热丝烧断，没有通载气时不能加桥电流，关仪器 时应先切断桥电流再关载气。 C、在热导池体温度与载气流速等实验条件恒定时，检测器 的灵敏度取决于载气与组分的热导率之差。在用TCD 检测 器时，用氮气为载气，灵敏度低、易出倒峰 一般选氢气为载气。 见 p255 表12-1 D、检测器温度不得低于柱温，通常检测器温度高于柱温 2050C。
3）高分子多孔微球（GDX，苯乙烯、二乙烯基苯聚合交联而成： 常用于药物分析（乙醇量、水分、残留有机溶剂）定性、定量
有机合成高分子聚合物 吸附 + 分配 + 分子筛机制 4）化学键合相（化学键合多孔微球固定相） 稳定性好，分析极性和非极性组分 吸附 + 分配机制
一、 气相色谱速率理论
Van Deemter 等人在研究气液色谱时提出了速率理论，他在 塔板理论的基础上引入了影响板高的动力学因素，将色谱 过程与柱内组分的分子运动联系起来，认为影响板高的因 素有三，并建立了速率方程（范第姆特方程）。
RC
质量型检测器：测量组分质量的变化
响应值与单位时间进入检测器的组分质量成正比
[FID、FPD、NPD(TID)]
2、按对组分的选择性分
R dw dt
通用型检测器：TCD
专属型检测器：FID（含C、H）、FPD（含S、P ）、NPD
（含N、P ）、ECD（含电负性基团）
三、检测器的性能指标 噪音（noise；N）
适用范围：溶剂、一般气体和惰性气体，工业流程中气体， 药物中微量水分
3）使用注意事项 A、热导检测器为浓度型检测器，当进样量一定时，峰面积 与载气流速成反比，而峰高受流速影响较小。因此，用A定 量时，需严格保持流速稳定。 B、为避免热丝烧断，没有通载气时不能加桥电流，关仪器 时应先切断桥电流再关载气。 C、在热导池体温度与载气流速等实验条件恒定时，检测器 的灵敏度取决于载气与组分的热导率之差。在用TCD 检测 器时，用氮气为载气，灵敏度低、易出倒峰 一般选氢气为载气。 见 p255 表12-1 D、检测器温度不得低于柱温，通常检测器温度高于柱温 2050C。
气相色谱法的定义
气相色谱法的定义气相色谱法是一种分离和分析化合物的技术，广泛应用于化学、生物化学、环境科学等领域。
它利用气相色谱仪将混合物中的化合物分离出来，然后通过检测器进行定量和定性分析。
气相色谱法具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高等优点，因此在科学研究和工业生产中得到了广泛的应用。
气相色谱法的原理是利用气相色谱柱对混合物中的化合物进行分离。
当混合物进入色谱柱时，不同化合物会因为其与固定相的亲和力不同而在色谱柱中以不同速度移动，从而实现分离。
随后，通过检测器对分离出来的化合物进行检测和定量分析。
气相色谱法可以通过不同的检测器实现对化合物的定性和定量分析，常用的检测器包括质谱检测器、火焰光度检测器、电子捕获检测器等。
气相色谱法的应用非常广泛。
在化学领域，气相色谱法可以用于分析有机化合物、无机化合物、生物大分子等。
在生物化学领域，气相色谱法可以用于药物代谢动力学研究、蛋白质结构分析等。
在环境科学领域，气相色谱法可以用于大气污染物的监测、水体中有机污染物的分析等。
此外，气相色谱法还被广泛应用于食品安全监测、药品质量控制等领域。
随着科学技术的不断发展，气相色谱法也在不断改进和完善。
新型的色谱柱材料、检测器技术以及数据处理方法的不断涌现，使得气相色谱法在分析精度、灵敏度和分辨率上得到了显著提高。
同时，气相色谱法与其他分析技术的结合也为其应用拓展提供了更多可能性，例如与质谱联用技术结合可以实现对复杂混合物的高效分析。
总之，气相色谱法作为一种重要的分离和分析技术，在化学、生物化学、环境科学等领域发挥着重要作用。
随着科学技术的不断进步，相信气相色谱法在未来会有更广阔的应用前景。
气相色谱法
大连催化剂厂
白色 硅藻土 担体
101 白色担体 101 酸洗 101 硅烷化白色担体 102 白色担体 高Байду номын сангаас子微球
上海试剂厂
由苯乙烯和二乙烯苯共聚而成 经酸碱处理，比表面积 0.02 m2 / g ,可在 较高温度下使用，适宜分析高沸点物质。 由四氟乙烯聚合而成，比表面积 10.5 m2 / g 适宜分析强极性物质和腐蚀性物质
气相色谱仪主要部件
液体进样器： 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。 汽化室： 将液体试样瞬间汽化的装置。无催化作用。 （3）色谱柱（分离柱） 色谱柱：色谱仪的核心部件。 柱材质：不锈钢管或玻璃管，内径3～6 mm。 柱填料：粒度为60～80目或80～100目的色谱固定相。 （4） 检测系统 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成； 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。
气相色谱固定相
2. 气固色谱固定相的特点 （1）性能与制备和活化条件有很大关系。 （2）同一种固定相，不同厂家或不同活化条件，分离效 果差异较大。 （3）种类有限，能分离的对象不多。 （4）使用方便。 二、 气液色谱固定相 气液色谱固定相： [固定液+担体（支持体）] ——小 颗粒表面涂渍上一薄层固定液。 固定液特点： • 固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈 液体状态。 • 固定液的种类繁多，选择余地大，应用范围不断扩大。 担体：化学惰性的多孔性固体颗粒，具有较大的比表 面积。
（4） 固定液的最高最低使用温度 高于最高使用温度易分解，温度低 呈固体。 （5） 混合固定相 对于复杂的难分离组分通常采用特 殊固定液或将两种甚至两种以上配合使 用。 （6） 固定液的相对极性 规定：角鲨烷（异三十烷）的相对 极性为零，β,β'-氧二丙腈的相对极性为 100。
气相色谱法
B、固定液的分离特征
被测组分在固定液中溶解度或分配系数的大小与 被测组分和固定液两种分子之间相互作用力的大小有 关。分子间作用力 ①静电力（定向力） ②诱导力 ③色散力 ④氢键例 （不同固定液的分离性质用麦氏常数表征——表2-6麦 氏常数 ）
C、固定液的选择
固定液选择——相似相溶原理
选择固定液的基本原则： ①分离非极性物质 选用非极性固定液——鲨鱼烷、甲基硅油、阿批松。 被分离组分和固定液之间的作用力是色散力。各组分按 沸点顺序先后流出色谱柱。沸点低的组分先流出，沸点 高的组分后流出。如果被分离组分是同系物，由于色散 力与分子量成正比，各组分按碳顺序分离。
n 有效 5 .54 ( H 有效 L n 有效
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有效塔板数和有效塔板高度较为真实的反应了柱效能的好坏。 成功处：解释流出曲线的形状（呈正态分布）、浓度极大点的位 置以及计算评价柱效能等方面。 不足处：基本假设是不当 。
O
Fe
O
有吸附性，担体需加以钝化处理。处理方法：酸洗， 碱洗，硅熔 。
2、固定液
A、对固定液的要求
①挥发性小 ②热稳定性好 操作温度下有较低蒸气压，以免流失； 操作温度下不发生分解；
③对试样各组分有适当的溶解能力。 ④具有高的选择性 对沸点相同或相近的不同物质有 尽可能高的溶解能力； ⑤化学稳定性好 不与被测物质起化学反应。
Dg—组分在气相中的扩散系数（单位为cm2·-1） s
纵向扩散与组分在柱内的保留时间有关，保留时 间越长，分子扩散项对色谱峰扩张的影响就越显著。 相对分子质量较大的载气（如氨气）可使B项降低。 Dg随柱温增高而增加，但反比与柱压。 弯曲因子r：空心毛细管柱r＝1、填充柱中扩散程 度降低r<1、硅藻土担体r＝0.5～0.7
气相色谱法
气相色谱固定相 及其选择
• 气液色谱固定相： 载体(担体)和固定液组成 气液色谱固定相 • 决定气相色谱分离的主要因素是：组分与固定 相分子之间的相互作用力。 • 一、固定液 ：是高沸点有机物，涂布在惰性载 体表面构成固定相。 • 1．要求首先是选择性好()，还要求固定液有 良好的热稳定性和化学稳定性；对试样各组分 有适当的溶解能力；在操作温度下有较低蒸气 压，以免流失太快；粘度小，凝固点低(利于涂 布均匀)。
检测系统
• C．影响热导检测器灵敏度的因素 • l)桥电流 桥电流增加，使钨丝温度提高，钨丝和热导 池体的温差加大，气体就容易将热量传出去，灵敏度 就提高。响应值与工作电流的三次方成正比。所以， 增大电流有利于提高灵敏度，但电流太大会影响钨丝 寿命。 • 2)池体温度 池体温度降低，可使池体和钨丝温差加大， 有利于提高灵敏度。但池体温度过低，被测试样会冷 凝在检测器中。池体温度一般不应低于柱温。 • 3)载气种类 载气与试样的热导系数相差愈大，则灵敏 度愈高。故选择热导系数大的氢气或氦气作载气有利 于灵敏度提高。如用氮气作载气时，有些试样 (如甲烷) 的热导系数比它大就会出现倒峰。 • 4)热敏元件的阻值 阻值高、温度系数较大的热敏元件， 灵敏度高。
气相色谱固定相 及其选择
• 2．组分分子与固定液间的作用力 • 在气相色谱中，载气是情性的，且组分在气相中浓度很低，组 分分子间作用力很小，可忽略。在液相中，由于组分浓度低， 组分间的作用力也可忽略。液相里主要存在的作用力是组分与 固定液分子间的作用力，这种作用力反映了组分在固定液中的 热力学性质。作用力大的组分，由于溶解度大，分配系数大。 • 这种分子间作用力是一种较弱的分子间的吸引力，包括： • 定向力：存在极性分子之间； • 诱导力：存在极性分子与非极性分子之间；(环己烷和苯，由于 苯比环己烷容易极化，诱导力较大) • 色散力：存在非极性分子之间； • 氢键作用力：特殊定向力。 • 此外，固定液与被分离组分间还可能存在形成化合物或配合物 等的键合力，如银离子与不饱和化合物形成松弛的夹合物用来 改善分离。
气相色谱法
作用：推动样品沿柱方向运动，为样品提供相空间。
要求：化学上惰性。
常用载气：He，H2 ，N2 ，Ar 。 选择：据其对检测器的灵敏度。
2. 色谱柱
2.1 按柱体分类
金属柱 柱体 玻璃柱 聚四氟乙烯 形状 U形 螺旋型 直型
2.2 按固定相分类
◇气固色谱柱 固体（吸附剂）固定相 缺点：峰拖尾严重、重现差、应用范围少。 ◆气液色谱柱 液体固定相
2.4 对检测器的要求
主要：⑴ 准确：a.足够的灵敏度；b.线性范围宽；c. 最小检测量低；d.稳定性好。 ⑵ 及时、连续：a.死体积小；b.响应迅速。 次要：⑶ 造价低廉、使用方便 ⑷ 抗干扰或能确定特种官能团
通用型检测器要求适用范围广
选择型检测器要求选择性好
3. 常用检测器
3.1 热导检测器
⑷ 对难分离的样品采用混合固定液 对难分离的样品采用混合固定液，调节比例 ◆注意：要考虑最高和最低使用温度。最高使用温度 要比混合固定液的低150～200℃。 ◆一般固定液在P<13.33Pa（0.1mmHg）时寿命较长； 若P>68.66Pa(0.5mmHg)时固定液流失，影响柱寿
命及数据稳定性。
§3 检测器（Detector）
检测器能连续地监测从色谱柱馏出的气体组成的变 化，并把这种变化通过不同的方式转变为可测量的 电信号，通过对电信号的处理，可获得色谱分析的 定量和定性结果。
1. 检测器的分类
1.1 按响应特征分
浓度型 检测组分浓度的瞬时变化，响应信号取决于 载气中组分的浓度。如：热导检测器（TCD）、电 子捕获检测器（ECD） 质量型 检测组分进入检测器的质量流速变化，响应
③载气性质 TCD的灵敏度取决于 △λ＝∣ λ 载气－ λ 载气＋组分∣ △λ增大，信号增大，灵敏度变大 ∴常用H2（ λ ＝39.2）或He（ λ ＝33.6）作为载气。 N2（ λ ＝5.66） λ较小，灵敏度小，当λ样品> λN2时，图谱会出现倒峰。
要求：化学上惰性。
常用载气：He，H2 ，N2 ，Ar 。 选择：据其对检测器的灵敏度。
2. 色谱柱
2.1 按柱体分类
金属柱 柱体 玻璃柱 聚四氟乙烯 形状 U形 螺旋型 直型
2.2 按固定相分类
◇气固色谱柱 固体（吸附剂）固定相 缺点：峰拖尾严重、重现差、应用范围少。 ◆气液色谱柱 液体固定相
2.4 对检测器的要求
主要：⑴ 准确：a.足够的灵敏度；b.线性范围宽；c. 最小检测量低；d.稳定性好。 ⑵ 及时、连续：a.死体积小；b.响应迅速。 次要：⑶ 造价低廉、使用方便 ⑷ 抗干扰或能确定特种官能团
通用型检测器要求适用范围广
选择型检测器要求选择性好
3. 常用检测器
3.1 热导检测器
⑷ 对难分离的样品采用混合固定液 对难分离的样品采用混合固定液，调节比例 ◆注意：要考虑最高和最低使用温度。最高使用温度 要比混合固定液的低150～200℃。 ◆一般固定液在P<13.33Pa（0.1mmHg）时寿命较长； 若P>68.66Pa(0.5mmHg)时固定液流失，影响柱寿
命及数据稳定性。
§3 检测器（Detector）
检测器能连续地监测从色谱柱馏出的气体组成的变 化，并把这种变化通过不同的方式转变为可测量的 电信号，通过对电信号的处理，可获得色谱分析的 定量和定性结果。
1. 检测器的分类
1.1 按响应特征分
浓度型 检测组分浓度的瞬时变化，响应信号取决于 载气中组分的浓度。如：热导检测器（TCD）、电 子捕获检测器（ECD） 质量型 检测组分进入检测器的质量流速变化，响应
③载气性质 TCD的灵敏度取决于 △λ＝∣ λ 载气－ λ 载气＋组分∣ △λ增大，信号增大，灵敏度变大 ∴常用H2（ λ ＝39.2）或He（ λ ＝33.6）作为载气。 N2（ λ ＝5.66） λ较小，灵敏度小，当λ样品> λN2时，图谱会出现倒峰。
4.4 气相色谱法
气相色谱多用高沸点的有机化合物涂渍在惰性载体 上作为固定相，一般只要在450℃以下有1.5KPa-10KPa 的蒸汽压且热稳定性好的有机及无机化合物都可用气液 色谱分离。由于在气液色谱中可供选择的固定液种类很
多，容易得到好的选择性，所以气液色谱有广泛的实用
价值。 气相色谱仪是生产、教学、科研单位所用的重要分 析仪器之一。
与色谱分配过程，对各类样品呈化学惰性，比表面积大，
化学稳定性及热稳定性好，粒度均匀，有足够的机械强度。 常用的担体分硅藻土和非硅藻土两类。
① 硅藻土类担体
天然硅藻士经煅烧等处理，得到具有一定粒度的多孔性 颗粒，其主要成分是二氧化硅和少量无机盐。按其制造方法
的不同，可分为红色担体和白色担体两种。
红色担体因煅烧后含有少量氧化铁而呈红色，如201、 202、6201、C一22保温砖和Chromosorb—P(A，R)等担 体都属此类。 白色担体是在煅烧时加入了少量的Na2CO3助熔剂，使红
(6) 进样条件的选择
进样量随柱内径、柱长及固定液用量的不同而异，柱内
径大，固定液用量多，可适当增加进样量。但进样量过大，
会造成色谱柱超负荷，使柱效下降、峰形变宽；进样量太少， 则会使含量少的组分因检测器灵敏度不够而不出峰。因此， 最大允许进样量应控制在峰面积或峰高与进样量呈线性关系 的范围内。液体试样一般进样0.5～5μ l，气体试样O．1～
样品，可采用高配比；当样品的沸点范围很宽时，宜采
用高配比。
(4)
担体的选择
当固定液配比不变时，担体粒度越小，
表面积越大，液膜厚度越小，柱效越高；但 担体过细会使柱渗透性变坏。 一般是根据柱径来选择担体的粒度，保 持担体的直径约为柱内径的1／20为宜。常用
气相色谱法(gas chromatography,GC)
化，而保留体积则不受载气流速影响。 因载气流速若增加，则保留时间相应缩
短，两者的乘积不变。在理论上VR要比
tR准确，但测量VR没有测量tR方便。
（2）死体积VM（dead volume） 是
指不与固定相作用的惰性物质通过色谱 柱后出峰时所需的载气体积。也就是从
样进器经色谱柱到检测器出口的流路中，
由气相所占有的体积。即
线相交部分的宽度。
W
在理想状态下，色谱峰呈正态分布。根 据正态分布曲线的特征，在两拐点之间的距
离（此处峰高为0.607 h）为两倍标准偏差
（）
W0.607h 2
Wh / 2 2 2 ln 2
W 4
色谱峰宽度是衡量色谱柱分离效能
的参数。标准偏差 的大小表示经色谱 柱分离后组分流出色谱柱的分散程度。
（四）色谱峰区域宽度
半峰宽Wh/2 （peak width at half height）
即色谱峰高一半处的宽度，又称半高峰宽。
Wh/2
h h/2
基线宽度Wb（peak width at the baseline） 又称峰底宽度（peak width at the base），
是通过色谱峰两侧的拐点所作的切线与基
气相色谱仪由五部分组成 1．载气系统 包括气源、气体净化和 气体流速控制等装置。
2．进样系统 包括进样器、气化室和
温控装置。
3．分离系统 包括色谱柱、柱箱和温
控装置。
4．检测系统 包括检测器和温控装置。 5．记录系统 包括放大器、数据处理
装置及记录仪。
6 2
8
9 10
13
3 5 7
1
11
4
12
14
力有关。
短，两者的乘积不变。在理论上VR要比
tR准确，但测量VR没有测量tR方便。
（2）死体积VM（dead volume） 是
指不与固定相作用的惰性物质通过色谱 柱后出峰时所需的载气体积。也就是从
样进器经色谱柱到检测器出口的流路中，
由气相所占有的体积。即
线相交部分的宽度。
W
在理想状态下，色谱峰呈正态分布。根 据正态分布曲线的特征，在两拐点之间的距
离（此处峰高为0.607 h）为两倍标准偏差
（）
W0.607h 2
Wh / 2 2 2 ln 2
W 4
色谱峰宽度是衡量色谱柱分离效能
的参数。标准偏差 的大小表示经色谱 柱分离后组分流出色谱柱的分散程度。
（四）色谱峰区域宽度
半峰宽Wh/2 （peak width at half height）
即色谱峰高一半处的宽度，又称半高峰宽。
Wh/2
h h/2
基线宽度Wb（peak width at the baseline） 又称峰底宽度（peak width at the base），
是通过色谱峰两侧的拐点所作的切线与基
气相色谱仪由五部分组成 1．载气系统 包括气源、气体净化和 气体流速控制等装置。
2．进样系统 包括进样器、气化室和
温控装置。
3．分离系统 包括色谱柱、柱箱和温
控装置。
4．检测系统 包括检测器和温控装置。 5．记录系统 包括放大器、数据处理
装置及记录仪。
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4
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力有关。
气相色谱方法
气相色谱方法
气相色谱法是一种分离和分析化合物的方法，其基本原理是将混合物中的化合物分离成单独的组分，然后通过检测每个组分的质谱信号来确定它们的化学结构和组成。
气相色谱法广泛应用于化学、生物化学、环境科学、食品科学等领域。
气相色谱法主要包括以下步骤：
1. 样品制备：将待分析样品制备成适合气相色谱分析的样品形式，如将固体样品溶解在适当的溶剂中。
2. 样品进样：将样品注入到气相色谱柱中。
3. 分离：将样品组分在柱子中分离，通常采用不同的分离技术，如吸附、分配、离子交换等。
4. 检测：检测每个组分的质谱信号，通常使用质谱仪或其他检测设备。
5. 数据分析：对检测结果进行数据处理和分析，确定样品中各个组分的化学结构和组成。
气相色谱法的具体操作步骤和检测方法会根据不同的应用领域和化合物性质而有所不同，需要根据实际情况进行调整和优化。
气相色谱法
14.4.1 固体固定相
一般采用固体吸附剂 ，主要有强极性硅胶、中等 极性氧化铝、非极性活性炭及特殊作用的分子筛。 他们在色谱过程中的分离机制，主要是利用表面 对混合物中不同的组分物理吸附能力的差异而使 之分离的。 固体吸附剂的优点：吸附容量大 热稳定性好 无流失现象 主要应用于永久性气体（氢气、氧气、氮气、 甲烷等）和一些低沸点物质。（特别是对烃类异 构体的分离具有很好的选择性和较高的分离效 率。）
（四） 火焰光度检测器(FPD)
火焰光度检测器，又称硫、磷检测器，它是一种 对含磷、硫有机化合物具有高选择性和高灵敏度的质 量型检测器，检出限可达10-12g· S-1（对P）或10-11g· S11（对S）。这种检测器可用于大气中痕量硫化物以及 农副产品，水中的毫微克级有机磷和有机硫农药残留 量的测定。
S2 + hν
当激发态S2*分子返回基态时发射出特征波长光λmax为394nm。 对含磷化合物燃烧时生成磷的氧化物，然后在富氢火焰中被氢还原， 形成化学发光的HPO碎片，并发射出λmax为526nm的特征光谱。这 些光由光电信增管转换成信号，经放大后由记录仪记录。
14.3.3. 检测器的主要性能指标 1.灵敏度
（二）火焰离子化检测器（FID）
1．特点：质量型检测器 优点：专属型检测器（只能测含C有机物） 灵敏度高（> TCD） 响应快 线性范围宽 缺点：燃烧会破坏离子原形，无法回收 （制备纯物质，不采用）
2．结构
3．检测原理和离子化机理
检测原理：利用组分在氢焰中产生离子流进行检测 有机化合物→离子对→离子流→流向阴、阳极→放大→ 记录 离子流强度与进入检测器中组分的量及分子中的含 碳量有关，含量越大，产生的微电流就越大 离子化机理：化学电离理论 氢焰→自由基→正离子
气相色谱法
而取决于组分及两相的性质，并随柱温、柱 压变化而变化。
容量因子k 决定于组分及固定相的热力学性质，
随柱温、柱压的变化而变化，还与流动相及 固定相的体积有关。
理论上可以推导出：
VS 1 kK K VM
t VR R k t M VM
相比（Phase ratio） ＝VM / VS: 反映各种色谱柱柱型及其结构特征
2、柱温的选择 能使沸点最高的组分达到分离的前提下， 尽量选择较低的温度。但以保留时间适宜，峰 形不托尾为度。 3、固定液与担体的选择 由实验手册查出参考值，再由实验选择。 4、汽化室与检测室温度 汽化温度、检测室温度高于柱温30-70度。 5、进样量 根据担液比及柱子形式决定进样量，进样 时间要短（1秒内完成）。
二、色谱分离基本方程式 设两相邻峰的峰宽相等，即w1=w2，则
R
又知
2(t R ( 2) t R (1) ) w1 w2
t R ( 2 ) t R (1) w2
tR 2 n 16( ) W
W2
16t
2 R ( 2)
n
4t R ( 2 ) n
另
t ( 2) R tM
k2
§2-4 固定相及其选择 一、固定相的类型：
吸附剂型固定相
固定相{
担体+固定液型固定相
常用吸附剂型固定相有：
常用担体+固定液型固定相中： 常用担体有： 1、红色担体：（101型担体）
特点是：表面空隙小、比表面积大、机械强度 高、担液能力强、表面有吸附中心。
2、白色担体：（6201型担体）
特点是：表面空隙较大、比表面积较小、机械 强度较差、担液能力中、表面无吸附中心。
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（3）固定液分类
①按固定液的相对极性P分类
1: ', 氧二丙腈(P0 =100) ; 2 : 角鲨烷(Ps =0)
' ' tR (苯) tR (丁二烯) q lg ' 或q lg ' tR (环己烷) tR (正丁烷)
色谱柱 氧二丙腈 相对极性 P0=100 测得q值 q0 内插法计算Px得：
第 14 章 气相色谱法
（ Gas Chromatography ）
气固色谱（GSC）：
多孔性固体为固定相，
分离的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物。
气液色谱（GLC）
固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载体上。
由于可供选择的固定液种类多，故选择性较好，应用亦广泛。
目前由于使用了高效能的色谱柱，高灵敏度的检测器及微
c. TCD特点
结构简单，性能稳定，几乎对所有物质都有响应，且 不破坏试样，通用性好，而且线性范围宽，价格便宜，因 此是应用最广、最成熟的一种检测器。 其主要缺点是灵敏度较低，多用于常量到10 gml-1 以 上组分的测定。
（2）氢火焰离子化检测器 (FID)
火焰离子化机理
（不是热电离而是化学电离）
* 2
390 C
含磷化合物
HPO* HPO h (max 526nm)
适用范围
含硫、磷的有机化合物
三、 检测器的性能指标 （1）灵敏度
单位浓度（或质量）的组分通过检测器时所产生信号的 大小称为检测器对该组分的灵敏度。
R S m 浓度型检测器灵敏度：1ml 载气中含有1mg(ml)试样时，检
3 硅藻土载体的预处理
目的：使载体表面钝化。
预处理方法：
a. 酸洗－浓盐酸浸泡，除去碱性作用基团
b. 碱洗－氢氧化钾甲醇溶液浸泡，除去酸
性作用基团
c. 硅烷化－除去担体表面的氢键作用力
d. 釉化－表面玻璃化，堵住微孔等。
二、固体固定相
1. 吸附剂 永久性气体 分离对象
惰性气体
低沸点有机化合物
硅胶－强极性
（i）分离中等极性试样，应选中等极性固定液，如邻苯二甲酸二
壬酯、聚乙二醇已二酸酯等。组分和固定液分子间作用力主要是
色散力和诱导力。组分基本上按沸点顺序流出，同沸点的极性组 分后流出。 （iii）分离强极性组分试样，选择强极性固定液，如 ,′_氧二丙 腈，聚丙二醇已二酸酯等。组分与固定液间的作用力主要是静电
2、气路结构
单柱单气路：适用于恒温分析。 双柱双气路：可以补偿气流不稳定及固定液流失对检测 器的干扰，特别适合于程序升温。
程序升温：指在一个分析周期内柱温随时间由低温向高
温作线性或非线性变化，以达到用最短时间获得最佳
分离的目的。
（二）进样系统
包括进样装置和气化室。
1、进样器：微量注射器，六通阀
（3） 电子捕获检测器 (ECD)
电子捕获机理
N2 N2 e
（基流）
AB e AB
AB N N2 AB 2
（基流下降——倒峰） 特点 高灵敏（10-14g/L)、高选择性。 线性范围较窄（102 ~ 104）.
适用范围
卤素及亲电子物质
C6H6 裂解 6CH
6CH 3O2 6e 6CHO
6CHO 6H2O 6CO 6H3O
依据：气体的导电率与该气体中所含带电离子的浓度成正比。
特点
结构简单，灵敏度高（可检测 ng/ml
级痕量物质），死体积小，响应快，线性范围宽，
稳定性好，是目前常用检测器之一。 适用范围 含碳有机化合物
hu2 为记录仪显示的毫伏数
3N 当hu2 ＝3N ，而 D S
1.065W1/ 2 FD m Dc u1
0 c
60 1.065W1/ 2 m Dm u1
0 m
（4）线性范围
指检测器的响应信号与进样量成线性的范围，最大允
许进样量与最小检测量之比。
（5）响应速度
指检测器跟踪组分浓度变化的速度。响应速度快，可
§14-2 气相色谱检测器
一、 检测器的分类
（l）浓度型检测器 测量的是载气中某组分浓度瞬间的变
化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。如热导检测
器和电子捕获检测器。
（2）质量型检测器 测量的是载气中某组分进入检测器
的速度变化，即检测器的响应值和单位时间内进入检测器 某组分的量成正比。如氢焰离子化检测器和火焰光度检测 器等。
红色 白色
非硅藻土
红色载体（含少量氧化铁）特点：结构紧密，强度较 ，表面存在 吸附中心，不宜涂渍极性固定液。 白色载体（含助熔剂碳酸钠，呈白色）特点：结构疏松， 表面吸
附性小，可与极性固定液配合使用，但强度较差。
非硅藻土载体有有机玻璃微球载体，氟载体，高分子多孔微球等。 这类载体常用于特殊分析，如氟载体用于极性样品和强腐蚀性物 质HF、Cl2等分析。
以提高快速分析中出峰的可靠性和准确性，否则，色谱峰形 失真，难于准确定量。
几种常用检测器的性能比较见 P376 表14－1
§14-3 气相色谱固定相
固定相
{
液体固定相
{担体(载体)
固定液
固体固定相
一、液体固定相
1. 固定液－高沸点的有机化合物 （1） 对固定液的要求
a. 热稳定性好，在操作温度下不发生聚合、分解等反 应；具有较低的蒸气压，以免流失。
(q0 qx ) Px 100 100 (q0 qs )
欲测固定液 Px = ？ qx
角鲨烷 Ps=0 qs
（P380表14－3）
常用固定液极性数据
② 按固定液的化学结构分类 按官能团的类型不同分类。按组分与固定液 “结构相似”原则选择固定液。P379表14－2 按化 学结构分类的固定液 ③常用固定液 P381表14－4 常用固定液
2、气化室：液体样品引入后需要瞬间气化而不分解
温度比柱温高出10～50℃
对气化室的要求是： 密封性好 ；体积小；热容量大； 对样品无催化作用。
取样位置
试样导入色谱柱
旋转式六通阀进样器
接色谱柱 散热片
加热块
载气入口 气化室示意图
（三）分离系统(色谱柱)
分离系统即色谱柱，是色谱仪的心脏。
主要有两类：填充柱和毛细管柱。
常分析痕量具有电负性元素组分，如食品、农副产品中 的农药残留量、大气、水中痕量污染物等。
（4） 火焰光度检测器 (FPD) －硫磷检测器
响应机理
含硫化合物
RS 2O2 CO2 SO2
SO2 4H2 4H2O 2S
S S S * S2 S h (max 394nm)
固体吸附剂
氧化铝－弱极性
活性炭－非极性
分子筛－强极性（特殊吸附作用）
2 . 聚合物固定相
极性：苯乙烯－二乙烯苯共聚物 高分子多孔微球
中引入极性官能团 非极性：苯乙烯－二乙烯苯共聚物
特点：颗粒均匀，填充均匀，数据重现性好，无液膜 存在，即无流失问题，适于程序升温。 适用：特别适于分离测定有机物中的痕量水， 也可用于多元醇、脂肪酸、腈类、胺类的分析。
3
度降低，且金属丝易氧化烧坏。 载气：导热系数大小：H2>He>N2 一般选H2，因被测组份导热系数一般比较小 热敏元件电阻值： S
R 及电阻温度系数。
选钨丝或铼钨丝。
池体温度：I 和钨丝温度一定时，降低池体温度，将 使池体与钨丝温差变大，提高灵敏度。 检测器的温度应略高于柱温，防止组份冷凝。
1 ）填充柱 填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，内装固
定相，一般内径为2～4 mm，长1～3m。填充柱的形状有 U型和 螺旋型二种。 2）毛细管柱 毛细管柱又叫空心柱，可以是不锈钢、玻
璃或石英。内径0.l～0.5 mm，柱长30 ~ 300m。 毛细管色谱柱渗
透性好，分离效率高（理论塔板数可达106）、分析速度块。但 柱容量低，进样量小、要求检测器的灵敏度高，并且制备较难。
而其中有五种固定液尤为常用：SE －30、
OV-17、QF-1、PEG-20M和DEGS。
2 载体（担体）
对载体的要求
a. 具有多孔性，即比表面积大。 b. 化学惰性，表面没有活性，有较好的 浸润性。 c. 热稳定性好。 d. 有一定的机械强度，使固定相在制备 和填充过程中不易粉碎。
硅ห้องสมุดไป่ตู้土
担体(载体)
k'是热力学常数，随温度变化，温度越高， k'值越小， 因此保留时间越短，据此，可通过柱温调节分离程度。
提高温度
程序升温
恒温和程序升温分析烃类化合物
（五）检测系统
作用：将色谱分离后的各组分的量转变成可测量的电 信号，然后记录下来。 要求：灵敏度高；噪音低；线性范围宽；死体积小； 响应速度快；结构简单；通用性强。 常用检测器：热导池检测器；氢火焰离子化检测器； 电子捕获检测器；火焰光度检测器等。
（四）控制温度系统
在气相色谱测定中，温度是重要的指标，它直接影 响色谱柱的选择分离、检测器的灵敏度和稳定性。 控制温度主要指对色谱柱炉，气化室，检测器三处 的温度控制。色谱柱的温度控制方式有恒温和程序升温二 种。 对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序升温法进
行分析。
控温系统作用
恒温 程序升温
b. 化学稳定性好，不与样品或载气发生不可逆的化学 反应。
c. 粘度和凝固点低，以便在载体表面能均匀分布。 d. 对样品中的各组分有适当的溶解度。
（2） 组分与固定液分子间的相互作用
a. 静电力－极性分子之间的作用力 极性固定液与极性试样分子间作用力主要是静电力。静电 力与绝对温度成反比。 b. 诱导力－极性与非极性分子之间的作用力 试样具有非极性分子和可极化组分时，可用极性固定液的 诱导效应分离。如苯（B.P.80.1℃)和环已烷(B.P.80.8 ℃).固定液 极性越强,两者分离得趆远. c. 色散力－非极性分子之间的作用力.非极性和弱极性分子间主要 是色散力. d. 氢键力－氢原子与电负性很大的原子(如F、O、N等) 之间的作 用力. –OH、-COOH、COOR、 -NH2、=NH等官能团时，对含 F、O、N化合物常有显著的氢键作用力。