第十五章 气相色谱法-动画..
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气相色谱分析法-定性定量分析
利用保留值定性（3）
色谱操作条件不稳定时的定性 相对保留值定性：相对保留值只受柱温和固定相性质的影响， 而柱长、固定相的填充情况和载气的流速均不影响相对保留 值的大小。 用已知标准物增加峰高法定性：在得到未知样品的色谱图后， 在未知样品中加入一定量的已知标准物质，然后在同样的色 谱条件下，作已知标准物质的未知样品的色谱图。对比这两 张色谱图，哪个峰增高了，则说明该峰就是加入的已知纯物 质的色谱峰。
f 'i f ' S 分别为组分i和内标物S的质量校正因子
Ai、AS分别为组分i和内标物S的峰面积
问题：内标法中，如以内标物为基准，则其相应 计算公式如何？ 提示：此时 f ' S ＝1.0。
内标物的选择
内标物应是试样中不存在的纯物质； 内标物的性质应与待测组分性质相近，以使内标物的色谱峰 与待测组分色谱峰靠近并与之完全分离； 内标物与样品应完全互溶，但不能发生化学反应； 内标物加入量应接近待测组分含量。
一般来说，对浓度型检测器，常用峰高定量；对质量型检测器， 常用峰面积定量。
校正因子
校正因子分为相对校正因子和绝对校正因子。 绝对校正因子：表示单位峰面积或单位峰高所代表的物质质量。
mi fi = Ai
或
f i(h)
mi = hi
绝对校正因子的测定一方面要准确知道进入检测器的组分的 量mi，另一方面要准确测量出峰面积或峰高，并要求严格控制色 谱操作条件，这在实际工作中是有一定的困难的。
答：没有。由测定过程和计算公式我们可以发现，进样量的大小不影 响最终的测定结果。
内标法应用实例：甲苯试剂纯度的测定
标准溶液和试样溶液的配制 标准溶液的配制 甲苯试样溶液的配制 相对校正因子的测定 仪器开机、点火、调试； 标准溶液的分析 相对校正因子的计算： 甲苯试样中甲苯含量的测定 甲苯试样溶液的分析
分析化学课件气相色谱法ppt资源(2024)
23
数据处理与结果表达
色谱图处理
结果表达
包括基线校正、峰识别、峰面积或峰 高测量等步骤。
将分析结果以图表、表格或文字形式 清晰、准确地表达出来，以便读者理 解和比较。
数据统计与分析
对测量数据进行统计分析，如计算平 均值、标准偏差等，以评估结果的可 靠性和准确性。
2024/1/26
24
06
实验操作规范与安全注意 事项
13
样品来源与制备方法
样品来源
包括气体、液体和固体等不同类型的 样品，如环境空气、工业废气、水、 土壤、食品等。
制备方法
根据样品类型和分析目的，选择合适 的制备方法，如溶解、萃取、蒸馏、 浓缩等。
2024/1/26
14
进样方式选择及操作技巧
进样方式
包括手动进样和自动进样两种方式，根据实验需求选择合适 的进样方式。
催化剂性能评价
通过对催化剂使用前后石油产品组成的变化进行分析，可 以评价催化剂的活性、选择性和寿命等性能指标。
30
环境监测领域应用案例
大气污染监测
气相色谱法可用于大气中挥发性有机物（VOCs）的定性和定量分 析，如苯、甲苯、二甲苯等，为大气污染来源解析和治理提供依据 。
水质监测
利用气相色谱法可检测水体中的多种有机污染物，如农药、多环芳 烃等，评估水质的污染程度和生态风险。
气相色谱法概述
2024/1/26
4
气相色谱法定义与原理
要点一
气相色谱法（Gas Chromatography，GC…
一种利用气体作为流动相，通过色谱柱将混合物中的各组 分分离并检测的分析方法。
要点二
原理
基于样品中各组分在固定相和流动相之间的分配平衡，利 用不同组分在色谱柱中的保留时间差异实现分离。
数据处理与结果表达
色谱图处理
结果表达
包括基线校正、峰识别、峰面积或峰 高测量等步骤。
将分析结果以图表、表格或文字形式 清晰、准确地表达出来，以便读者理 解和比较。
数据统计与分析
对测量数据进行统计分析，如计算平 均值、标准偏差等，以评估结果的可 靠性和准确性。
2024/1/26
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06
实验操作规范与安全注意 事项
13
样品来源与制备方法
样品来源
包括气体、液体和固体等不同类型的 样品，如环境空气、工业废气、水、 土壤、食品等。
制备方法
根据样品类型和分析目的，选择合适 的制备方法，如溶解、萃取、蒸馏、 浓缩等。
2024/1/26
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进样方式选择及操作技巧
进样方式
包括手动进样和自动进样两种方式，根据实验需求选择合适 的进样方式。
催化剂性能评价
通过对催化剂使用前后石油产品组成的变化进行分析，可 以评价催化剂的活性、选择性和寿命等性能指标。
30
环境监测领域应用案例
大气污染监测
气相色谱法可用于大气中挥发性有机物（VOCs）的定性和定量分 析，如苯、甲苯、二甲苯等，为大气污染来源解析和治理提供依据 。
水质监测
利用气相色谱法可检测水体中的多种有机污染物，如农药、多环芳 烃等，评估水质的污染程度和生态风险。
气相色谱法概述
2024/1/26
4
气相色谱法定义与原理
要点一
气相色谱法（Gas Chromatography，GC…
一种利用气体作为流动相，通过色谱柱将混合物中的各组 分分离并检测的分析方法。
要点二
原理
基于样品中各组分在固定相和流动相之间的分配平衡，利 用不同组分在色谱柱中的保留时间差异实现分离。
(优选)气相色谱法课件简单实用
三、气相色谱分离原理
1.气固色谱法的分离原理
气固色谱法中的固定相是一种具有表面活性的吸附剂， 当样品随着载气流过色谱柱时，由于吸附剂对各组分吸附 能力的不同，经过反复多次吸附与解吸附（脱附）的分配 过程最后达到彼此分离。吸附能力小的组分在固定相上的 滞留时间短，较易脱附，先随着载气流出色谱柱，吸附能 力大的组分后流出。在一段时间间隔后，使得性质不同的 各组分达到彼此分离。
三、气相色谱分离原理
2.气液色谱法的分离原理：
气液色谱法中的固定相是涂渍在载体上的不易挥发的高 沸点有机化合物（固定液）。当载气把被分析的气体混合 物带入色谱柱后，由于各组分在载气和固定液的气液两相 中的分配系数不同，随着载气的流动，样品各组分从固定 液中解析（挥发）的能力就不同。经过反复多次的溶解挥 发过程，使得分配系数有微小差异的各组分，能产生很大 的分离效果。在固定液中溶解度小的组分，挥发越快，移 动速度也越快，先流出色谱柱。反之溶解度大的组分则移 动速度较慢，这样各组分将会先后流出色谱柱，达到分离 的目的。
（3）按照色谱分离原理不同分类，包括吸附色谱法、分配 色谱法、离子交换色谱法、体积排阻色谱法等；
（4）按照进样方式的不同进行分类，包括常规色谱、顶空 色谱和裂解色谱等。
二、色谱流出曲线及相关术语
二、色谱流出曲线及相关术语
1.色谱流出曲线：指从色谱柱流出的组分通过检测器时所产生的 响应信号，随时间或流动相流出体积变化的曲线图。 2.基线：没有组分进入检测器时，反映系统噪声随时间变化的线 称为基线。即图中OO′线。稳定的基线应该是一条水平的直线。 但是在某些因素的影响下，基线不能保持水平的直线，而是起伏 不定的锯齿状，称为基线噪声。或者基线随时间缓慢定向地变 化，称为基线漂移。在这两种情况下进行测定，都会造成极大的 误差。 3.色谱峰高：色谱峰顶到基线的垂直距离。如图AB线所示。表示 为“h”。对于一组正态分布的色谱峰，其峰高的大小在特定情况
气相色谱法 课件
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气固色谱法原理
? 气固色谱中的固定相是一种具有多孔性及比 表面积较大的吸附剂。样品由载气携带进入 色谱柱时，立即被吸附剂所吸附。载气不断 通过吸附剂，吸附的被测组分被洗脱下来， 洗脱的组分随载气流动，又被前面的吸附剂 所吸附。随着载气的流动，被测组分在吸附 剂表面进行反复吸附、解吸。由于各组分在 气固吸附剂表面吸附能力不同，吸附能力强 的组分停留在色谱柱中的时间就长些；而吸 附能力弱的组分停留在色谱柱中的时间就短 些，经过一定的时间后，各组分就彼此分离 开并依次流出色谱柱。
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? 同时也是为了防止固体颗粒和不挥发的样品组 分进入色谱柱。注意，填充物应位于衬管的中 间，即温度最高的地方，也是注射器针尖所到 达的地方，这样对提高汽化效率，减少注射器 针尖对样品的歧视更为有效。另外，玻璃毛活 性较大，不适合于分析极性化合物。此时可用 经硅烷化处理的石英玻璃毛。 衬管的上端常用“ O”形硅橡胶环密封。用一段
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这是因为不分流进样的操作条件优化较为复 杂。操作技术的要求高。其中一个最突出的 问题是样品初始谱带较宽 (样品汽化后的体积 相对于柱内载气流量太大 )汽化的样品中溶剂 是大量的，不可能瞬间进入色谱柱，结果溶 剂峰就会严重拖尾，使早流出组分的峰被掩 盖在溶剂拖尾峰中 [如图4-3(a)所示]，从而使 分析变的困难，甚至不可能。有人也将这一 现象叫做溶剂效应。
管。当用自动进样器进样时，因进样速度快， 样品挥发快，故建议采用容积稍大一些的直通 式衬管。对于干净样品，衬管内可不填充玻璃 毛，对于相对脏的样品，则需要填充玻璃或石 英毛，以保证分析的重现性并保护色谱柱不被 污染。但要注意，由于不分流进样时样品在汽 化室滞留的时间比分流进样时长，热不稳定化 合物的分解可能性也大，故衬管和其中填充的 石英毛都必须经硅烷化处理，且要及时清洗， 更换和重新硅烷化。
气相色谱法概述(中药制剂检验课件)
紧固定螺母 如果仪器有恒流和恒压阀调节气流量，换柱后可不再调节，若有疑点可用皂膜流量计
检查和调节流量
-7-
பைடு நூலகம்备知识
二、仪器操作通法
（二）开机
打开各部分电路开关及色谱站，设置进样系统、气化室、柱温箱及检测器温度和载气流 量等色谱参数，并开始加热
待各部分温度恒定后，打开氢气钢瓶及空气压缩机总阀，同载气操作 按下点火按钮（FID检测器）（有些仪器在检测器温度达到一定温度后有自动点火功
能），应有“卟”的点火声，用玻璃片置氢火焰离子化检测器（FID）气体出口处，检 视玻璃片上如有水雾，表示已点着火，同时记录器有响应。注意：对于有自动点火功能 的仪器来说，有时工作站已显示点火成功，但实际上没有点火，所以每次试验均应用玻 璃片检视 调节仪器的放大器灵敏度等，走基线，待基线稳定度达到可接受范围内，即可进样分析
-3-
一、仪器工作原理 仪器的构造：
气流控制系统 进样系统
色谱分离系统 检测系统
数据处理系统
必备知识
-4-
必备知识
一、仪器工作原理
仪器的构造：
气流控制系统 包括气源、气体净化装置、气体流速控制和测量装置
进样系统 供试品引装置（进样器）和气化室（进样系统）温度控制装置组成
分离系统 包括色谱柱、柱室和柱温箱
-16-
必备知识
二、定量校正因子 （2）相对校正因子：相对校正因子是指某组分i与内标物s绝对校正因子 的比值。面积相对质量校正因子又称质量校正因子或相对校正因子：
式中：fW为相对校正因子；fi 为待测组分i的绝对校正因子；fs 为 内标物的绝对校正因子；Ai、AW和Wi、Ws分别代表待测组分i的纯品和内 标物s的峰面积和质量。
（2）供试品溶液的配制：按各品种项下的规定，精密称（量）取供试 品和内标物质，分别配制成溶液，精密量取各溶液，配成测定用的供试品 溶液。
检查和调节流量
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பைடு நூலகம்备知识
二、仪器操作通法
（二）开机
打开各部分电路开关及色谱站，设置进样系统、气化室、柱温箱及检测器温度和载气流 量等色谱参数，并开始加热
待各部分温度恒定后，打开氢气钢瓶及空气压缩机总阀，同载气操作 按下点火按钮（FID检测器）（有些仪器在检测器温度达到一定温度后有自动点火功
能），应有“卟”的点火声，用玻璃片置氢火焰离子化检测器（FID）气体出口处，检 视玻璃片上如有水雾，表示已点着火，同时记录器有响应。注意：对于有自动点火功能 的仪器来说，有时工作站已显示点火成功，但实际上没有点火，所以每次试验均应用玻 璃片检视 调节仪器的放大器灵敏度等，走基线，待基线稳定度达到可接受范围内，即可进样分析
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一、仪器工作原理 仪器的构造：
气流控制系统 进样系统
色谱分离系统 检测系统
数据处理系统
必备知识
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必备知识
一、仪器工作原理
仪器的构造：
气流控制系统 包括气源、气体净化装置、气体流速控制和测量装置
进样系统 供试品引装置（进样器）和气化室（进样系统）温度控制装置组成
分离系统 包括色谱柱、柱室和柱温箱
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必备知识
二、定量校正因子 （2）相对校正因子：相对校正因子是指某组分i与内标物s绝对校正因子 的比值。面积相对质量校正因子又称质量校正因子或相对校正因子：
式中：fW为相对校正因子；fi 为待测组分i的绝对校正因子；fs 为 内标物的绝对校正因子；Ai、AW和Wi、Ws分别代表待测组分i的纯品和内 标物s的峰面积和质量。
（2）供试品溶液的配制：按各品种项下的规定，精密称（量）取供试 品和内标物质，分别配制成溶液，精密量取各溶液，配成测定用的供试品 溶液。
气相色谱基本知识PPT课件
分离系统是指把混合样品中各组分分离的装置，它由色谱柱 组成
色谱柱的分类：
1)填充柱 由不锈钢、玻璃和聚四氟乙烯等材料制成，常用 的为不锈钢柱，柱管内径为2-６mm，柱长1-５m。柱形 有U型和螺旋型二种。
2)毛细管柱又叫空心柱，分为涂壁、多孔层和涂载体空心柱。空 心毛细管柱材质为玻璃或石英。内径一般为，长度30-300m， 呈螺旋型。
第十八页，共53页。
3.进样的速度
1)对于有的样品,进样速度要快
2)留针:对于粘滞的样品,先刺入隔垫,进针2/3,推针不马上进 行,待升温使其溶解后再推针.
4. 泄漏：
进样垫和柱泄漏会改变保留时间和峰面积。样品可能从泄漏处跑掉， 空气会扩散入进样口造成柱损伤。定期更换进样垫并在第一次发 生问题时检查柱连接。
第三十五页，共53页。
１０.进行气体检漏:
当我们对进样口和检测器进行载气检漏时,使用电子检测计 (Electronic Leak Detector)是最为有效的方法之一.
１１.确定载气流量,再对色谱柱的安装进行检查 . １２.色谱柱的老化：
对色谱柱升温到一恒定温度，通常为其温度上限。超过温 度上限，那样极易损坏色谱柱。升温速度一定要快，不要将 程序升温的速度设太慢。当达到老化温度后，记录并观察基 线。比例放大基线，以便容易观察。
４）选择混合固定液：对于难分离的复杂样品，可选用两种或两 种以上的固定液。
第二十九页，共53页。
常用的基质：
无机载体（如硅藻土、玻璃粉末或微球、金属粉末或微球、 金属化合物）和有机载体（如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚乙 烯丙烯酸酯）
第三十页，共53页。
❖ 2. 气-固色谱
气-固色谱的固定相是固体吸附剂，分离是基于样品分子在 固定相表面的吸附能力的差异而实现的。
色谱柱的分类：
1)填充柱 由不锈钢、玻璃和聚四氟乙烯等材料制成，常用 的为不锈钢柱，柱管内径为2-６mm，柱长1-５m。柱形 有U型和螺旋型二种。
2)毛细管柱又叫空心柱，分为涂壁、多孔层和涂载体空心柱。空 心毛细管柱材质为玻璃或石英。内径一般为，长度30-300m， 呈螺旋型。
第十八页，共53页。
3.进样的速度
1)对于有的样品,进样速度要快
2)留针:对于粘滞的样品,先刺入隔垫,进针2/3,推针不马上进 行,待升温使其溶解后再推针.
4. 泄漏：
进样垫和柱泄漏会改变保留时间和峰面积。样品可能从泄漏处跑掉， 空气会扩散入进样口造成柱损伤。定期更换进样垫并在第一次发 生问题时检查柱连接。
第三十五页，共53页。
１０.进行气体检漏:
当我们对进样口和检测器进行载气检漏时,使用电子检测计 (Electronic Leak Detector)是最为有效的方法之一.
１１.确定载气流量,再对色谱柱的安装进行检查 . １２.色谱柱的老化：
对色谱柱升温到一恒定温度，通常为其温度上限。超过温 度上限，那样极易损坏色谱柱。升温速度一定要快，不要将 程序升温的速度设太慢。当达到老化温度后，记录并观察基 线。比例放大基线，以便容易观察。
４）选择混合固定液：对于难分离的复杂样品，可选用两种或两 种以上的固定液。
第二十九页，共53页。
常用的基质：
无机载体（如硅藻土、玻璃粉末或微球、金属粉末或微球、 金属化合物）和有机载体（如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚乙 烯丙烯酸酯）
第三十页，共53页。
❖ 2. 气-固色谱
气-固色谱的固定相是固体吸附剂，分离是基于样品分子在 固定相表面的吸附能力的差异而实现的。
色谱讲座课件_气相色谱法PPT_
气相色谱仪的工作过程
气相色谱仪
气路系统 进样系统 分离系统 温控系统 检测和记录系统
Filters/Traps
Air
Hydrogen
Gas Carrier
Column
Data system
Syringe/Sampler
Inlets
Detectors
Regul常用的载气有氢气，氮气，氦气和氩气。 气路结构:主要有两种气路形式 单柱单气路，适用于恒温分析 双柱双气路，适用于程序升温，并能补偿固定液的流失使其基线稳定。 净化器:主要用来提高载气纯度。 稳压恒流装置:稳定载气流速。
100% polydimethyl siloxane (PDMS)
50% PDMS
50% phenyl
Increasing polarity
high polarity polyethylene glycol
100% cyanopropyl siloxane
温控系统
温控系统是用来设定，控制，测量色谱柱炉，气化室，检测室三处的温度。
气化室的温度应使试样瞬时气化而又不分解。在一般情况下，气化室的温度比柱温高10 50C。
热导池检测器 thermal conductivity detector, TCD 氢火焰离子化检测器 flame ionization detector, FID 电子捕获检测器 electron-capture detector, ECD 热离子化检测器 thermionic detector, TID 火焰光度检测器 flame photometric detector, FPD
Flame Photometric Detector
Selective detection of sulfur- and phosphorus-containing compounds based on chemiluminescence in the H2 – Air flame Thermal excitation in the flame R R + hn S2 S2 + hn (lmax = 394 nm) HPO HPO + hn (lmax = doublet 510-526 nm)
气相色谱仪
气路系统 进样系统 分离系统 温控系统 检测和记录系统
Filters/Traps
Air
Hydrogen
Gas Carrier
Column
Data system
Syringe/Sampler
Inlets
Detectors
Regul常用的载气有氢气，氮气，氦气和氩气。 气路结构:主要有两种气路形式 单柱单气路，适用于恒温分析 双柱双气路，适用于程序升温，并能补偿固定液的流失使其基线稳定。 净化器:主要用来提高载气纯度。 稳压恒流装置:稳定载气流速。
100% polydimethyl siloxane (PDMS)
50% PDMS
50% phenyl
Increasing polarity
high polarity polyethylene glycol
100% cyanopropyl siloxane
温控系统
温控系统是用来设定，控制，测量色谱柱炉，气化室，检测室三处的温度。
气化室的温度应使试样瞬时气化而又不分解。在一般情况下，气化室的温度比柱温高10 50C。
热导池检测器 thermal conductivity detector, TCD 氢火焰离子化检测器 flame ionization detector, FID 电子捕获检测器 electron-capture detector, ECD 热离子化检测器 thermionic detector, TID 火焰光度检测器 flame photometric detector, FPD
Flame Photometric Detector
Selective detection of sulfur- and phosphorus-containing compounds based on chemiluminescence in the H2 – Air flame Thermal excitation in the flame R R + hn S2 S2 + hn (lmax = 394 nm) HPO HPO + hn (lmax = doublet 510-526 nm)
大学化学《气相色谱法》课件
因此，进样系统是 毛细管色谱仪的关键部 件之一。已研发出多种 进样器，并不断改进进 样技术。
19.2.3. 制备型气相色谱仪
制备纯组分的填充柱气相色谱仪， 适用于较大样品量制备分离纯组分。需 要进样量大，进样装置中装有载气预热 管与单向止逆阀。色谱柱内径和长度一 般大于填充型分离分析柱，内径≥10mm 左右，柱长在3～10m之间。色谱柱后装 有分流阀，除少量分离组分进入检测器 外，绝大部分组分进入收集系统冷冻收 集。
（l）对载体的要求 具有足够大的表面积和良好的 孔穴结构，使固定液与试样的接触面较大，能均 匀地分布成一薄膜，但载体表面积不宜太大，否 则犹如吸附剂，易造成峰拖尾；表面呈化学惰性， 没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反 应；热稳定性好；形状规则，粒度均匀，具有一 定机械强度。
3. 分离系统
分离系统或色谱柱是气相色谱仪的心脏，安装在控 温的柱箱或室内，填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，内 装填固定相，一般内径为2~4mm，长1~3m,有U型和螺旋 形两种。
4. 温控系统
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。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。
气相色谱也有一定的局限：在没有纯标样条件下， 对样品中未知物的定性和定量较为困难，往往需要与 红外光谱、质谱等结构分析仪器联用；沸点高、热稳 定性差、腐蚀性和反应活性较强的物质，气相色谱分 析比较困难。
19.2 气相色谱仪
商品化有填充柱、毛 细管柱和制备气相色 谱仪等三种。
需要说明的是，先进 的气相色谱仪往往兼 具填充柱、毛细管柱， 分析、制备等多种功 能。
19.2.3. 制备型气相色谱仪
制备纯组分的填充柱气相色谱仪， 适用于较大样品量制备分离纯组分。需 要进样量大，进样装置中装有载气预热 管与单向止逆阀。色谱柱内径和长度一 般大于填充型分离分析柱，内径≥10mm 左右，柱长在3～10m之间。色谱柱后装 有分流阀，除少量分离组分进入检测器 外，绝大部分组分进入收集系统冷冻收 集。
（l）对载体的要求 具有足够大的表面积和良好的 孔穴结构，使固定液与试样的接触面较大，能均 匀地分布成一薄膜，但载体表面积不宜太大，否 则犹如吸附剂，易造成峰拖尾；表面呈化学惰性， 没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反 应；热稳定性好；形状规则，粒度均匀，具有一 定机械强度。
3. 分离系统
分离系统或色谱柱是气相色谱仪的心脏，安装在控 温的柱箱或室内，填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，内 装填固定相，一般内径为2~4mm，长1~3m,有U型和螺旋 形两种。
4. 温控系统
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。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。
气相色谱也有一定的局限：在没有纯标样条件下， 对样品中未知物的定性和定量较为困难，往往需要与 红外光谱、质谱等结构分析仪器联用；沸点高、热稳 定性差、腐蚀性和反应活性较强的物质，气相色谱分 析比较困难。
19.2 气相色谱仪
商品化有填充柱、毛 细管柱和制备气相色 谱仪等三种。
需要说明的是，先进 的气相色谱仪往往兼 具填充柱、毛细管柱， 分析、制备等多种功 能。
第十五章 气相色谱法-GC
mi Ai fi ms Ci % = × 100% = ⋅ × 100% m As f s m 0.96 × 3.50 × 0.0625 = × 100% 10.2 × 12.50 × 0.1250 = 1.318%
对内标物要求：
a．内标物须应是试样中不存在的纯物质 b．加入的量应接近被测组分 c．内标物色谱峰位于被测物附近 内标法优点： 进样量不超量时，重复性及操作条件对结果无影响 只需待测组分和内标物出峰，与其他组分是否出峰 无关 内标法缺点： 找合适内标物困难；已知校正因子
（4）内标对比法
分别配制等量加入内标物的样品溶液和对照品溶液
(Ci %)样 ( Ai / As ) 样 = (Ci %) 对照 ( Ai / As ) 对照 ( Ai / As ) 样 ⇒ (Ci %)样 = * (Ci %) 对照 ( Ai / As ) 对照
简化的内标法，消除了操作条件的影响，也不 需要准确体积进样，亦不必测出校正因子
化学分类法:P.229 烃类、硅氧烷类、醇类、酯类 极性分类法: （按相对极性分类的常用固定液列于 教材P.230表15-1）。 3. 固定液的选择
①根据相似性原则选择 被分离组分的极性或官能团与 固定液相似的原则选择。 ②根据主要差别原则选择 如果沸点为主要矛盾，则应选 用非极性(鲨鱼烷、甲基硅油)；若极性差别为主，应选极 性固定液。(聚丙二醇等)
第6节
应用与示例
P238 1.无水乙醇中微量水分的测定(内标法)
2.曼佗罗酊剂的含醇量测定(内标对比法)
2. 载体种类
可分为：硅藻土型 红色担体 白色担体 氟担体 玻璃微球 高分子多孔微球
非硅藻土型
(二)
固定液
1、对固定液的要求 ①挥发性小，以防固定液流失，操作温度 不得超过固定液的沸点 ②对试样各组分有适当的溶解能力 ③选择性高 ④化学稳定性好，高温下不分解 ⑤黏度小,凝固点低
第十五章 气相色谱法-动画
图 GC-9A气相色谱仪
6
图 毛细管柱色谱
（美国安捷伦科技公司 Agilent)
7
8
9
10
一、气路系统
1. 作用：
为气相色谱分离提供流速恒定，流量可变的纯净载
气。
气密性好 载气要纯净、且稳定
2. 载气：
如H2、He、N2、Ar等。作用： ① 作为动力，驱动样品在色谱柱中流动，并把分离
后的各组分推进检测器；
成正比，微电流放大后由记录仪记录
下来得到色谱峰，进行分析。
29
3. 特点：
① 灵敏度很高，检出限低；比热导检测器的灵敏度
高约103倍；
② 响应速度快，线性范围也宽, 可达106以上； ③ 适合于痕量有机物的分析，是目前应用最广泛的 色谱检测器之一。 主要缺点是不能检测惰性气体、永久性气体，如 H2O、CO、CO2、氮的氧化物、H2S、SO2、空气等物 质。
色谱柱：准确控制分离需要的温度。其温度控制方式
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。 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，用于改善组分的分配比、传 质速率、分离度、峰型和提高分析速度，以达到用最短 时间获得最佳分离的目的。
20
正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较 a. 恒温150℃ b. 程序升温50-250 ℃ ，8 ℃ /min
2
气相色谱法的特点：三高一快一广
1. 高选择性—能分离性质极为接近的物质 如：同位素，异构体等 2. 高效能—在很短的时间内就能分离测定性质极为复杂的 混合物
3. 高灵敏度—分离微量、痕量组分
用高灵敏度的检测器可测出样品中10 -11~ 10-13 g组分 样品用量少： 液体0.几L 气体几mL
气相色谱培训课件
灵敏度高
该方法灵敏度高，可以检测出低浓度的物质，适用于气体样品的分析。
气相色谱法的未来发展趋势
提高分离效率
随着技术的不断发展，气相色谱法将进一步提高分离效率，实现更复杂的样品分离和分析 。
联用技术的发展
气相色谱与其他分析方法的联用技术将会得到进一步发展，如与质谱、红外光谱等技术的 联用将提高分析的准确性和可靠性。
微型化与便携式
未来的气相色谱仪将更加微型化和便携式，方便携带和使用，适应各种现场检测的需求。
06
气相色谱法的应用实例
环境水中有机污染物的检测
总结词
气相色谱法可用于环境水中有机污染物的检测，该方法 具有高灵敏度、高分离效能和高重复性的优点。
详细描述
随着工业的发展和城市化进程的加快，水体中的有机污 染物种类日益增多，这些污染物会对人体健康和生态环 境造成严重影响。气相色谱法是一种常用的有机物分析 方法，可用于水体中多种有机污染物的检测，如苯系物 、氯代烃、酚类化合物等。该方法具有高灵敏度、高分 离效能和高重复性的优点，可以快速准确地测定水体中 有机污染物的含量，为水环境监测提供有力的技术支持 。
电离检测器
对含碳化合物具有高灵敏度和宽线性范围，特别适合分析烃类化合物和含氮化合物。
04
气相色谱法的实践应用
在环境监测中的应用
空气质量监测
01
气相色谱法可用来分析空气中的有害气体，如二氧化硫、氮氧
化物等，帮助评估空气质量并采取相应的措施。
水质分析
02
通过气相色谱法可以检测水体中的有机污染物、农药残留等，
色谱柱的选择与使用
极性色谱柱
适用于极性化合物的分离和分 析。
非极性色谱柱
适用于非极性化合物的分离和 分析。
该方法灵敏度高，可以检测出低浓度的物质，适用于气体样品的分析。
气相色谱法的未来发展趋势
提高分离效率
随着技术的不断发展，气相色谱法将进一步提高分离效率，实现更复杂的样品分离和分析 。
联用技术的发展
气相色谱与其他分析方法的联用技术将会得到进一步发展，如与质谱、红外光谱等技术的 联用将提高分析的准确性和可靠性。
微型化与便携式
未来的气相色谱仪将更加微型化和便携式，方便携带和使用，适应各种现场检测的需求。
06
气相色谱法的应用实例
环境水中有机污染物的检测
总结词
气相色谱法可用于环境水中有机污染物的检测，该方法 具有高灵敏度、高分离效能和高重复性的优点。
详细描述
随着工业的发展和城市化进程的加快，水体中的有机污 染物种类日益增多，这些污染物会对人体健康和生态环 境造成严重影响。气相色谱法是一种常用的有机物分析 方法，可用于水体中多种有机污染物的检测，如苯系物 、氯代烃、酚类化合物等。该方法具有高灵敏度、高分 离效能和高重复性的优点，可以快速准确地测定水体中 有机污染物的含量，为水环境监测提供有力的技术支持 。
电离检测器
对含碳化合物具有高灵敏度和宽线性范围，特别适合分析烃类化合物和含氮化合物。
04
气相色谱法的实践应用
在环境监测中的应用
空气质量监测
01
气相色谱法可用来分析空气中的有害气体，如二氧化硫、氮氧
化物等，帮助评估空气质量并采取相应的措施。
水质分析
02
通过气相色谱法可以检测水体中的有机污染物、农药残留等，
色谱柱的选择与使用
极性色谱柱
适用于极性化合物的分离和分 析。
非极性色谱柱
适用于非极性化合物的分离和 分析。
第十五气相色谱法
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
4、TCD特点:
① 适用范围广,对有机物、无机气体均有 响应—通用型检测器;
② 结构简单,性能稳定; ③ 不破坏样品
15-2-3氢火焰离子化检测器(FID)
1、结构
•离子室
喷嘴
发射极（极化 极）（－）
收集极 （＋）
•放大器
加电压
150～ 300V
2、检测原理
1、固定液得选择
(1)“相似相溶”原则
相似—化学结构、极性相似
试样
固定液 主要作用力
出峰次序
非极性 中等极性 强极性
非极性 色散力
中 等 极 色散力、
性
诱导力
强极性 静电力
沸点从低→高,同沸点者,极性 物先出峰
同极性者,按沸点从低→高, 同沸点者,按极性从小→大
极性从小→大
非极性+极 一般极
性
பைடு நூலகம்
性
丙酮
烷
λ(100℃)
53、 41、 7、5 7、5 10、 5、0 4、4 4、2
卡/cm·℃·S 4
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9
气体分子越小,迁移速度越快, 即分子扩散到热丝表面及离开热丝得速度越快, 热导系数就越高,所以H2、He具有较高得λ。
②热丝阻值随T而改变 电阻温度系数——温度每变化1℃,导体电阻变化值。
钨丝——电阻率高,电阻温度系数大。
15-2-6 检测器性能指标
l1、灵敏度—单位量物质通过检测器时产生得信号
浓度型,如TCD: 1mL 载气中含有1mg样
SC=
Ai FDu2 u1 m
mv mL/mg
品时,
检测器给出得信号 mv数
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制作简单，柱容量大，操作方便，分离效率较高， n在102~103之间，应用普遍。
16
② 毛细管柱 又叫空心柱，是将固定液均匀地
涂在内径0. l～0. 5 mm的毛细管内壁 而成，毛细管材料是不锈钢或石英。 柱子可以做到几十米长。与填充柱相 比，其分离效率高（理论塔板数可达 106）、分析速度快、样品用量小。 但柱容量低、要求检测器的灵敏度高， 并且制备较难。 3. 色谱箱
色谱柱：准确控制分离需要的温度。其温度控制方式 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。
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，用于改善组分的分配比、传 质速率、分离度、峰型和提高分析速度，以达到用最短 时间获得最佳分离的目的。
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气相色谱法的特点：三高一快一广
1. 高选择性—能分离性质极为接近的物质 如：同位素，异构体等
2. 高效能—在很短的时间内就能分离测定性质极为复杂的 混合物 3. 高灵敏度—分离微量、痕量组分 用高灵敏度的检测器可测出样品中10 -11~ 10-13 g组分 样品用量少： 液体0.几L 气体几mL
GC 主要用于分离和定量，可广泛应用在环保、临床、 药物、农药、食品、污染物等方面的测定。
对不易气化的高分子，热稳定性差、化学性质极为活 泼或强腐蚀性物质不能用GC测定。
4
§ 15-1 气相色谱仪
5
日本 东京 Shimadzu
图 GC-9A气相色谱仪
6
图 毛细管柱色谱 （美国安捷伦科技公司 Agilent)
第十五章 气相色谱法
结构流程
Gas Chromatography
1
气相色谱法（GC）是英国生物化学家马丁等人在 研究液液分配色谱的基础上，于1952年创立的一种极 有效的分离方法，它可分离和分析复杂的多组分混合 物。
气相色谱法使用了高效的固定相和高灵敏度的检测 器，是一种的分析方法。分析速度快、灵敏度高、应 用范围广。
正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较 a. 恒温150℃
b. 程序升温50-250 ℃ ，8 ℃ /min
21
§ 15-2 气相色谱检测器
目前检测器的种类多达数十种，常用的有：热导检测 器、氢火焰离子化检测器、电子捕获检测器和火焰光度检 测器。
一、分 类
（l）根据检测原理的不同，可将其分为浓度型检测器和 质量型检测器两种：
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9
10
一、气路系统
1. 作用：
为气相色谱分离提供流速恒定，流量可变的纯净载
气。
气密性好
载气要纯净、且稳定
2. 载气：
如H2、He、N2、Ar等。作用： ① 作为动力，驱动样品在色谱柱中流动，并把分离 后的各组分推进检测器； ② 为样品的分离提供一个相空间。
11
3. 气路结构
单柱单气路，简单，适于恒温分析。 双柱双气路，适于程序升温，能补偿固定液流失和气 流不稳定，使基线稳定。
18
五、 控制温度系统
在气相色谱测定中，温度是色谱分离条件的重要的 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。控制温度主要指对气化室，色谱柱，检测器 三处的温度控制。
19
气化室：保证液体试样瞬间气化。一般气化室温度稍 高于组分的最高沸点，但应低于样品组分的分解温度。
检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝。
为试样各组分在理系统
检测系统是色谱仪的眼睛。 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成；能 把保留时间不同，顺序地进入检测器的各组分的含量转换 成易于测量的电信号的装置，经过必要的放大传递给记录 仪或计算机，最后得到该混合样品的色谱流出曲线（色谱 图）及定性和定量信息。常用的检测器：热导检测器、氢 火焰离子化检测器、电子捕获检测器和火焰光度检测器。
3. 气化室 样品在气化室瞬间气化，并很快被带
入色谱柱。温度：可控温度为50~400℃， 一般比柱温高30~70 ℃（或比试样中最难 气化的组分的沸点高50 ℃）。
14
三、分离系统
—把混合物样品中各组分进行分离的装置。
1. 作用 分离系统是色谱仪的中心部分，其作用：依据试样中
各组分性质间的差异将各组分分离。由色谱柱、固定相和 色谱箱组成。
① 破坏型检测器：氢火焰和火焰光度检测器； ② 非破坏型检测器：热导池和电子捕获检测器。 （3）依据检测器的功能： ① 通用型检测器：热导池和氢火焰检测器； ② 专用型检测器：火焰光度和电子捕获检测器
12
二、 进样系统— 进样器和气化室
1. 作用： 把样品快速定量地转入到色谱柱中。 包括进样器和气化室两部分，若试样为纯液体，则
要求在进样系统内瞬间气化。
2. 进样器─注射器或六通阀
液体：常用1、5、10、25、 50 L (一般进样0.1~10 L）；
气体：0.25~5 mL 。
13
微量注射器进样做到快速、准确比较难，在定量测定中 常采用六通阀进样，重现性好，相对误差较小。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。
① 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。
22
② 质量型检测器 检测器的响应值和单位时间内进入检 测器某组分的质量成正比。
如火焰离子化检测器和火焰光度检测器等。 （2）依据检测器对所分析的样品是否有破坏性，可分为 破坏型检测器和非破坏型检测器。
可测粮食、蔬菜中农药残留量，动物体内药残留量。 4. 分析速度快—样品准备好后，几分钟~几十分钟即可。
3
5. 应用范围广 在柱温条件下有一定蒸气压且稳定性好的样品都能测定，
只要在 450 ℃以下有1.5 ~10 kPa蒸气压且不分解的物质原则 上都能测定，不论它是气体、液体。
对于挥发性低和受热易分解的物质，若能通过化学衍生 方法使其转化为挥发性大、热稳定性好的衍生物，同样可用 气相色谱分离和分析。
2. 色谱柱 色谱仪的核心部件（心脏），主要有两类：填充柱和
毛细管柱。
15
① 填充柱
填充柱由不锈钢，玻璃或聚四氟乙 烯等材料制成，内装固定相，一般内径 为2～4mm，长1～3m。填充柱的形状有 U型和螺旋型二种。
固定相：粒度为60-80或80-100。 气-固色谱：固体吸附剂 气-液色谱：担体+固定液
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② 毛细管柱 又叫空心柱，是将固定液均匀地
涂在内径0. l～0. 5 mm的毛细管内壁 而成，毛细管材料是不锈钢或石英。 柱子可以做到几十米长。与填充柱相 比，其分离效率高（理论塔板数可达 106）、分析速度快、样品用量小。 但柱容量低、要求检测器的灵敏度高， 并且制备较难。 3. 色谱箱
色谱柱：准确控制分离需要的温度。其温度控制方式 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。
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，用于改善组分的分配比、传 质速率、分离度、峰型和提高分析速度，以达到用最短 时间获得最佳分离的目的。
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气相色谱法的特点：三高一快一广
1. 高选择性—能分离性质极为接近的物质 如：同位素，异构体等
2. 高效能—在很短的时间内就能分离测定性质极为复杂的 混合物 3. 高灵敏度—分离微量、痕量组分 用高灵敏度的检测器可测出样品中10 -11~ 10-13 g组分 样品用量少： 液体0.几L 气体几mL
GC 主要用于分离和定量，可广泛应用在环保、临床、 药物、农药、食品、污染物等方面的测定。
对不易气化的高分子，热稳定性差、化学性质极为活 泼或强腐蚀性物质不能用GC测定。
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§ 15-1 气相色谱仪
5
日本 东京 Shimadzu
图 GC-9A气相色谱仪
6
图 毛细管柱色谱 （美国安捷伦科技公司 Agilent)
第十五章 气相色谱法
结构流程
Gas Chromatography
1
气相色谱法（GC）是英国生物化学家马丁等人在 研究液液分配色谱的基础上，于1952年创立的一种极 有效的分离方法，它可分离和分析复杂的多组分混合 物。
气相色谱法使用了高效的固定相和高灵敏度的检测 器，是一种的分析方法。分析速度快、灵敏度高、应 用范围广。
正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较 a. 恒温150℃
b. 程序升温50-250 ℃ ，8 ℃ /min
21
§ 15-2 气相色谱检测器
目前检测器的种类多达数十种，常用的有：热导检测 器、氢火焰离子化检测器、电子捕获检测器和火焰光度检 测器。
一、分 类
（l）根据检测原理的不同，可将其分为浓度型检测器和 质量型检测器两种：
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一、气路系统
1. 作用：
为气相色谱分离提供流速恒定，流量可变的纯净载
气。
气密性好
载气要纯净、且稳定
2. 载气：
如H2、He、N2、Ar等。作用： ① 作为动力，驱动样品在色谱柱中流动，并把分离 后的各组分推进检测器； ② 为样品的分离提供一个相空间。
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3. 气路结构
单柱单气路，简单，适于恒温分析。 双柱双气路，适于程序升温，能补偿固定液流失和气 流不稳定，使基线稳定。
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五、 控制温度系统
在气相色谱测定中，温度是色谱分离条件的重要的 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。控制温度主要指对气化室，色谱柱，检测器 三处的温度控制。
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气化室：保证液体试样瞬间气化。一般气化室温度稍 高于组分的最高沸点，但应低于样品组分的分解温度。
检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝。
为试样各组分在理系统
检测系统是色谱仪的眼睛。 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成；能 把保留时间不同，顺序地进入检测器的各组分的含量转换 成易于测量的电信号的装置，经过必要的放大传递给记录 仪或计算机，最后得到该混合样品的色谱流出曲线（色谱 图）及定性和定量信息。常用的检测器：热导检测器、氢 火焰离子化检测器、电子捕获检测器和火焰光度检测器。
3. 气化室 样品在气化室瞬间气化，并很快被带
入色谱柱。温度：可控温度为50~400℃， 一般比柱温高30~70 ℃（或比试样中最难 气化的组分的沸点高50 ℃）。
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三、分离系统
—把混合物样品中各组分进行分离的装置。
1. 作用 分离系统是色谱仪的中心部分，其作用：依据试样中
各组分性质间的差异将各组分分离。由色谱柱、固定相和 色谱箱组成。
① 破坏型检测器：氢火焰和火焰光度检测器； ② 非破坏型检测器：热导池和电子捕获检测器。 （3）依据检测器的功能： ① 通用型检测器：热导池和氢火焰检测器； ② 专用型检测器：火焰光度和电子捕获检测器
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二、 进样系统— 进样器和气化室
1. 作用： 把样品快速定量地转入到色谱柱中。 包括进样器和气化室两部分，若试样为纯液体，则
要求在进样系统内瞬间气化。
2. 进样器─注射器或六通阀
液体：常用1、5、10、25、 50 L (一般进样0.1~10 L）；
气体：0.25~5 mL 。
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微量注射器进样做到快速、准确比较难，在定量测定中 常采用六通阀进样，重现性好，相对误差较小。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。
① 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。
22
② 质量型检测器 检测器的响应值和单位时间内进入检 测器某组分的质量成正比。
如火焰离子化检测器和火焰光度检测器等。 （2）依据检测器对所分析的样品是否有破坏性，可分为 破坏型检测器和非破坏型检测器。
可测粮食、蔬菜中农药残留量，动物体内药残留量。 4. 分析速度快—样品准备好后，几分钟~几十分钟即可。
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5. 应用范围广 在柱温条件下有一定蒸气压且稳定性好的样品都能测定，
只要在 450 ℃以下有1.5 ~10 kPa蒸气压且不分解的物质原则 上都能测定，不论它是气体、液体。
对于挥发性低和受热易分解的物质，若能通过化学衍生 方法使其转化为挥发性大、热稳定性好的衍生物，同样可用 气相色谱分离和分析。
2. 色谱柱 色谱仪的核心部件（心脏），主要有两类：填充柱和
毛细管柱。
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① 填充柱
填充柱由不锈钢，玻璃或聚四氟乙 烯等材料制成，内装固定相，一般内径 为2～4mm，长1～3m。填充柱的形状有 U型和螺旋型二种。
固定相：粒度为60-80或80-100。 气-固色谱：固体吸附剂 气-液色谱：担体+固定液