第14章 气相色谱法(2015.9)

14. 使用热导池检测器时, 应选用下列哪种气体作载气, 其效果最好？ ( ) A O2 B He C Ar D N2
15.用气相色谱分析苯中的微量水，适宜用的固定相为 A.氧化铝 B.分子筛 C.硅胶 D.活性炭
16.气相色谱法测定啤酒中微量硫化物的含量，最合适的检测器 A.热导池 B.火焰光度 C.氢火焰检测器 D 电子捕获

韶关学院
专题二 气相色谱的固定相
1. 气相色谱的固定相
1.常用的固体吸附剂
主要有非极性的活性炭，弱极性的氧化铝，强极性的
硅胶和特殊作用的分子筛等。 2.人工合成的固定相 ——高分子多孔微球是人工合成的多孔共聚物。
（二）液体固定相(气-液色谱)
气液色谱固定相 [ １．载体 比表面积大，孔径分布均匀 惰性物质 具有较高的热稳定性和机械强度 固定液 + 载体（支持体或担体）]
较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量的测定
4.火焰光度检测器(FPD)
火焰光度检测器（硫磷检测器），它是一种对含硫、 磷的有机化合物具有高选择性和高灵敏度的检测器。 火焰光度检测器是根据硫、磷化合物在富氢火焰中燃 烧时，发射出394、526 nm 的特征谱线而被检测。 常用载气为氮气，燃气为氢气，助燃气为空气。
11. 在气-液色谱分析中, 良好的载体为 ( ) A 粒度适宜、均匀, 表面积大 B 表面没有吸附中心和催化中心 C 化学惰性、热稳定性好, 有一定的机械强度 D A、B和C 12. 热导池检测器是一种 ( ) A 浓度型检测器 B 质量型检测器 C 只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D 只对含硫、磷化合物有响应的检测器 13. 使用氢火焰离子化检测器, 选用下列哪种气体作载气适？ ( ) A H2 B He C Ar D N2
常用检测器性能比较
检测器 热导 （TCD） 氢火焰 （FID） 电子捕获 (ECD） 火焰光度 （FPD)
类型
浓度型
质量型
通用 含碳有机 化合物
浓度型
选择
质量型
选择
通用或选 通用 择性 适用范围 无机气体 及有机物
含卤素、O、 含硫、磷化 S、N等电负 合物 性元素

例：在气相色谱分析中，为测定下列组分， 宜选择哪种检测器？ （1）酒中的水含量 （2）农作物中含氯农药的残留量 （3）啤酒中微量的硫化物 （4）苯和二甲苯的异构体
自测题
4、在气相色谱分析中，采用程序升温技术的目的（ ）。 A、改善峰形 B、增加峰面积 C、缩短柱长 D、改善分离度 5、气相色谱分离操作条件下列描述错误的是（ ）。 A、当载气流速较大时，采用相对分子质量较小的载气。 B、进样速度必须尽可能的快，一般要求进样时间应小于1秒钟。 C、进样量多少应以能瞬间气化为准，在线性范围之内。 D、气化室的温度一般比柱温低30～50℃。 6、气相色谱仪分离效率的好坏主要取决于色谱仪的( )。 A、进样系统 B、检测系统 C、热导池 D、色谱柱 7、关于气相色谱柱温的说法正确的是（ ）。 A、柱温直接影响分离效能和分析速度。 B、柱温与固定液的最高使用温度无关。 C、采用较高柱温有利于提高分离度。 D、柱温应低于混合物的平均沸点。
q q x
(3)固定液的选择原则 ——“相似相溶”
即选择与组分性质（官能团、极性）相近的固定相。
第一，非极性试样一般选用非极性固定液，如角鲨烷。分离 时，试样中各组分基本上按沸点从低到高的顺序流出色谱 柱；若样品中含有同沸点化合物，则极性大的先流出。
第二，中等极性的试样应首先选用中等极性固定液，如邻苯二 甲酸二壬酯。分离时组分基本上按沸点从低到高的顺序流 出色谱柱，但对于同沸点的极性和非极性物，由于此时诱 导力起主要作用，所以非极性组分先流出.
8、下列哪一些不是气相色谱的通用型检测器（ ）。 A、FID B、ECD C、TCD D、FPD
9、在气相色谱中，色谱柱使用的上限温度取决于（ ） A、样品中沸点最高组分的沸点 B、样品中各组分的平均温度 C、固定液的最高使用温度
D、固定液的沸点
10、用气相色谱分离有机醇等极性较大的物质时，应选用 的固定相为 A、活性炭 B、95%的石蜡 C、聚乙二醇类 D、氧化铝

6、进样量：（与柱容量有关）
2. 色谱检测器的性能指标
灵敏度S——标准曲线的斜率
S
R (m V) Ci (m g / cm3 )

检出限
实验求算检出限：

3Rn D S
（1）、采集一段基线信号大约 10min就行，然后看一下 基线上下波动的范围。平均算一下基线最低点到最高点 的范围。这个波动×3就是检测限的峰高。 （ 2 ）、配制已知浓度的溶液，尽量稀释到 3 倍基线噪声 的峰高。 检测限=此时进样的浓度(ng/ml) 进样量(ml)
第三，强极性的试样应选用强极性固定液，如 β ， β ’—氧二丙睛。组分一般按极性从小 到大的顺序流出。 第四，具有酸性或碱性的极性试样，可选用带
有酸性或碱性基团的高分子多孔微球，组分
一般实例
1、 色谱分离条件的选择
1、柱长：根据R=1.5，选择合适的柱长。 2、载气种类及流速 （1）检测器适用性
TCD:
H2、He
FID、FPD、ECD： N2 （2）载气流速与分析时间和柱效有关 实际工作中，在保证柱效的前提下，为了缩短分析时间， 常设置流速稍高于最佳流速。

3、柱温的选择（与ri，j有关） 4、固定液与担体的选择（与相比有关） 5、气化室与检测室温度（与被测对象的利用度有关） 气化温度、检测室温度高于柱温30-70度。




线性范围
响应信号和浓度成直线关系的范围。
3、气相色谱法应用实例
自测题
1．气相色谱中试样组分的分配系数越大，则： A．每次分配在气相中的浓度越大，保留时间越长 B．每次分配在气相中的浓度越大，保留时间越短 C．每次分配在气相中的浓度越小，保留时间越长 D．每次分配在气相中的浓度越小，保留时间越短 2．气相色谱固定液不应具备的性质是： A．选择性好 C．对被测组分有适当的溶解能力 B．沸点高 D．与样品或载气反应强烈 3.对于色谱柱柱温的选择，应该使其温度： A．高于各组分的平均沸点和固定液的最高使用温度 B．低于各组分的平均沸点和固定液的最高使用温度 C．高于各组分的平均沸点，低于固定液的最高使用温度 D．低于各组分的平均沸点，高于固定液的最高使用温度
分离效率高
分析速度快
气相色谱法的特点 检测灵敏度高 样品用量少 选择性好 易于自动化。
专题一
气相色谱仪简介
一、气相色谱仪器
（GC instruments）
气相色谱仪的框图
气相色谱结构流程
气路系统
进样系统
分离系统
检测和记录系统
温控系统
主要部件
(一). 气路系统
包括气源、净化干燥管和载气流速控制装置；
q lg t（正丁烷） '
R
' tR ( 丁二烯）
求出 q (、”-氧二丙氰)、q （角沙烷）、q（x）
再利用下式求出待测固定液的相对极性Ｐx数据：
p x 100
q q x q q角
100

按P的数值将固定液的极性以20间隔分为五级：
0~20 为0~+1 ，称非极性固定液； 20~40 为+1~+2 ，称弱极性固定液； 40~60 为+2~+3 ，称中等极性固定液； 60~80 为+4~+5 , 称中强极性固定液； 80~100 为+4~+5 , 称强极性固定液；
专属型—对特定物质有高灵敏响应，如ECD、FPD
1、热导池检测器（TCD）
利用被测组分与载气的的热导系数的差别来检测组分的 浓度变化。常用载气为氢气和氦气。 进样前： R参=R测 ; R1=R2 则： R参· R2=R测· R1
无电压信号输出；
记录仪走直线（基线） 。
进样后:
R参≠R测
则：R参· R2≠R测· R1 这时电桥失去平衡，a、 b两端存在着电位差，有 电压信号输出。信号与组 分浓度相关。
氢火焰检测器的结构
(A) 氢火焰检测器需要用到三 种气体：
N2 ：载气携带试样组分；
H2 ：为燃气； 空气：助燃气。 通常比例为 H2：空气：N2=1:10:1。
3、电子捕获检测器 ECD
• 高选择性检测器 • 仅对电负性较强的物质如含有卤素、氧、氮等元素的化 合物有响应，而且电负性越强，检测越灵敏，检测下限10-14 g /mL。载气为氮气。电子捕获检测器是浓度型检测器 •
载体
颗粒大小均匀、适度。
2、固定液的类型：
（1）对固定液的要求
(2) 固定液的分类——按固定液的极性P分类
规定：非极性固定液角鲨烷（异三十烷）的极性为零，强 极性固定液β，β’—氧二丙睛的极性为100。
然后选一对物质如丁二烯、正丁烷，分别在用角鲨烷、 β，β’—氧二丙睛和待测固定液制备的三个柱上分别测 定正丁烷和丁二烯的调整保留时间，计算在每一个柱上的 相对保留时间r值并取对数
4.火焰光度检测器 Flame Photometric Detector ， FPD
气相色谱检测器分类
浓度型——信号强度与进入检测器的载气中组分的 浓度成正比。如 TCD；ECD 质量型——信号强度与单位时间进入检测器的载气 中组分的质量成正比。FID；FPD
广普型—对所有物质均有响应，如TCD、FID
气化室、分离室、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；
(五) 检测系统（色谱仪的眼睛）
常用的检测器： 1.热导池检测器 Thermal Conductivity Detector，TCD 2.氢火焰离子化检测器 Flame Ionization Detector， FID 3.电子俘获检测器 Electron Capture Detector，ECD