气相色谱仪的五大基本结构
气相色谱仪的五大基本结构
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气相色谱仪的五大基本结构是实现气相色谱过程的仪器,仪器型号繁多,但总的说来,其基本结构是相似的,主要由载气系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统以及数据处理系统构成。
一、载气系统载气系统包括气源、气体净化器、气路控制系统。
载气是气相色谱过程的流动相,原则上说只要没有腐蚀性,且不干扰样品分析的气体都可以作载气。
常用的有H2、He、N2、Ar 等。
在实际应用中载气的选择主要是根据检测器的特性来决定,同时考虑色谱柱的分离效能和分析时间。
载气的纯度、流速对色谱柱的分离效能、检测器的灵敏度均有很大影响,气路控制系统的作用就是将载气及辅助气进行稳压、稳流及净化,以满足气相色谱分析的要求。
操作气相色谱仪如何选用不同气体纯度的气源做载气和辅助气体原则上讲,选择气体纯度时,主要取决于分析对象、色谱柱中填充物以及检测器。
建议在满足分析要求的前提下,尽可能选用纯度较高的气体。
这样不但会提高(保持)仪器的高灵敏度,而且会延长色谱柱和整台仪器(气路控制部件,气体过滤器)的寿命。
实践证明,作为中高档仪器,长期使用较低纯度的气体气源,一旦要求分析低浓度的样品时,要想恢复仪器的高灵敏度有时十分困难。
对于低档仪器,作常量或半微量分析,选用高纯度的气体,不但增加了运行成本,有时还增加了气路的复杂性,更容易出现漏气或其他的问题而影响仪器的正常操作。
二、进样系统进样系统包括进样器和汽化室,它的功能是引入试样,并使试样瞬间汽化。
气体样品可以用六通阀进样,进样量由定量管控制,可以按需要更换,进样量的重复性可达%。
液体样品可用微量注射器进样,重复性比较差,在使用时,注意进样量与所选用的注射器相匹配,最好是在注射器最大容量下使用。
工业流程色谱分析和大批量样品的常规分析上常用自动进样器,重复性很好。
在毛细管柱气相色谱中,由于毛细管柱样品容量很小,一般采用分流进样器,进样量比较多,样品汽化后只有一小部分被载气带入色谱柱,大部分被放空。
汽化室的作用是把液体样品瞬间加热变成蒸汽,然后由载气带入色谱柱。
气相色谱仪的结构
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气相色谱仪的结构气相色谱仪的结构气相色谱仪(Gas Chromatography,GC)是一种高效的分离技术,其应用范围涵盖了各个领域。
在分析化学领域,气相色谱仪是非常重要的一种实验仪器,它能够对各种化合物进行精确的分离和定量分析。
气相色谱仪的结构非常重要,下面就来介绍一下它的结构。
1. 控制系统气相色谱仪的控制系统包括温度控制系统、流量控制系统和压力控制系统。
其中温度控制系统非常重要,它可以对分离柱的温度进行精确的控制,确保柱内温度的均匀性。
流量控制系统用于控制载气的流速和进样量,它对于分离效果和峰形的良好性非常重要。
压力控制系统则主要用于维持载气的稳定性和柱子的稳定流动。
2. 进样系统气相色谱仪的进样系统包括气态进样和液态进样两种方式。
气态进样是通过气路进样针将气体样品导入柱内,液态进样则是通过液路进样针将液体样品转化为气态后引入柱内。
进样量的大小决定了峰高度和信号强度,因此进样系统的设计和参数选择对于分析结果非常重要。
3. 分离柱分离柱是气相色谱仪的核心组成部分,也是分离分析的关键环节。
分离柱通常由不同填充物组成,填充材料的选择对分离效果、分辨率和选择性都有很大的影响。
一般来说,越小的分子和较为极性的物质要选用分子筛柱,而大分子和不极性的物质则需要使用高分子柱。
4. 检测器检测器是气相色谱仪的另一个关键组成部分,它对于分离柱的信号进行检测并将检测出的信号转化为电信号输出。
常见的检测器包括火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)和氮磷检测器(NPD)等。
每种检测器都有其特定的检测系统和优缺点,因此在选择仪器时也需要根据具体分析需求进行选择。
5. 数据处理系统最后是数据处理系统,它主要包括色谱图仪器、计算机和分析软件。
色谱图仪器用于记录分析结果、获取信号和峰形等数据信息,计算机则是数据处理的主要工具,而分析软件则是根据不同的分析需要选择的不同软件,常见的有Chromeleon、Origin等。
气相色谱的基本流程
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气相色谱的基本流程
气相色谱的基本流程如下图所示
从图中可以看出,气相色谱仪通常由以下五个部分组成:
1)气源和载气的控制和测量
(1)气源
气源多采用高压瓶(氢、氮、氩等)做高纯气的储存器,并装有减压阀,使高压气体减压
成低压气体(0.1-O.5MPa)以供使用。
钢瓶供给的气体称为流动相,又称载气。
载气的作用
主要是把样品输送到色谱柱和检测器中。
(2)流量调节阀
可以调节载气的流速,常用的有稳压阀和针形阀。
(3)流速计用以测量载气流速。
常用的有转子流量计和皂膜流速计等。
2)色谱柱和恒温器
(1)色谱柱
色谱柱的作用是把混合物分离成单一组分。
一般常用不锈钢管或铜管内填充固定相构
成,管子成U型或螺丝形。
一般柱管内径为2—8mm,还有内径更小的称为毛细管色谱柱,柱管长度一般为1-4m或更长。
(2)恒温器为了保持色谱柱或检测器内的温度恒定,色谱柱和检测器多置于恒温器内。
一般常采用空气恒温方式。
3)进样器把样品通进色谱柱的元件称进样器,其中包括汽化室和进样工具,汽化室的作用是将液体或固体样品瞬间汽化为蒸汽。
进样工具常有定量阀和注射器。
4)检测器
检测器又称鉴定器是用来检测柱后流出的组分,并以电压或电流信号显示出来,常用的
检测器有热导池式;氢火焰离子化式;电子捕获式和火焰光度式检测器数种。
5)自动记录仪记录仪的作用是将检测器输出的信号记录下来,作为定性,定量分析的依据。
气相色谱的组成及各部分的作用
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气相色谱的组成及各部分的作用气相色谱(Gas Chromatography,简称GC)是一种高效分离技术,常用于化合物的分离和定量分析。
其基本组成部分包括进样系统、分离柱系统、检测器系统和数据处理系统。
以下将详细介绍每个部分的作用。
1.进样系统:进样系统的作用是将样品引入分离柱系统。
常见的进样系统包括常规进样器、自动进样器和固定体进样器等。
常规进样器通过手动注射来引入样品,适用于少量样品的分析;自动进样器能够自动控制样品的进样量和进样速度,适合于高通量的分析;固定体进样器则通常用于对固态样品的分析。
2.分离柱系统:分离柱系统是GC的核心部分,用于分离混合物中的化合物成分。
它由柱子、柱口、柱箱和热分离器组成。
常见的分离柱包括毛细管柱和填充柱。
毛细管柱的内径较小,具有高分离效率和快速分离的优点,适用于分析复杂样品;填充柱内填充着固定相,更适用于常规分析和较大样品量的分析。
热分离器常用于分离不易挥发的化合物。
3.检测器系统:检测器系统用于检测分离柱出口气流中化合物的存在并测量其峰面积或峰高。
常见的检测器包括火焰离子化检测器(FID)、热导检测器(TCD)、电子捕获检测器(ECD)、质谱检测器(MS)等。
FID对大多数有机化合物具有较高的灵敏度,广泛应用于一般分析;TCD对所有化合物都具有检测能力,但灵敏度相对较低,常用于分析不易挥发的化合物;ECD对具有亲电性官能团的化合物具有高灵敏度;MS在分析复杂样品时能提供更准确的质量信息。
4. 数据处理系统:数据处理系统用于峰识别、峰面积或峰高计算和结果输出。
常用的数据处理软件有Chromatography Data System(CDS)、Chemist Workstation等,它们可以对峰进行定性和定量分析,并生成结果报告。
气相色谱作为一种高效的分离技术,可以应用于各个领域的分析,例如环境分析、食品安全检测、医药分析等。
通过合理配置和使用各个部分的组件,可实现快速、准确、高效的分离和定量分析。
气相色谱仪的基本构造说明
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气相色谱仪的基本构造说明气相色谱仪是一种常用的分离和分析技术,广泛应用于各个行业领域中。
了解气相色谱仪的基本构造能够更好地理解和应用它的工作原理。
本文将对气相色谱仪的基本构造进行说明。
1. 气路系统气相色谱仪是通过将样品经过柱子中的固定相分离出不同的化合物,再通过检测器检测不同物质的信号来进行分析。
气路系统是气相色谱仪的核心部分之一,主要由进样口、气源、气流控制器、柱头等构成。
进样口进样口是将待分析的样品引进气相色谱仪的部分,通常会使用特定的进样针来进行操作。
进样口通常位于气路系统的起点处,位于柱头和部分元器件之间。
气源气源是气相色谱仪的动力来源,常见的 gas 包括氢气、氮气、氦气等。
不同的gas 对于分析结果的准确性和灵敏度有着重要作用。
气流控制器气流控制器是控制 gas 流量的部分,使 gas 在进入气路系统之前被均匀地分配到各个部分中,以获得准确的分析结果。
柱头柱头是气相色谱仪的固定相部分,常用的固定相包括聚硅氧烷、聚乙烯醇等。
2. 检测器检测器是气相色谱仪的另一个核心部件,通过检测不同分子的信号来进行分析,最常见的检测器包括火焰光度检测器(FID)和质谱检测器(MS)。
火焰光度检测器火焰光度检测器是气相色谱仪中最常用的检测器之一,通常集中使用高效液相色谱(HPLC)分析。
FID 检测器通过将分析物在燃烧时产生的离子化质点和众多分子被充分交换与释放后产生的激发粒子,进行灵敏度检测。
质谱检测器质谱检测器是气相色谱仪中最先进的检测器之一,通过精确的分子质量测定和分析,更准确、更快地确定分析物的质量。
质谱检测器的灵敏度与尺寸往往需要更知识与技术,但是其分析结果的准确度和可靠性也更高。
3. 数据系统数据系统是气相色谱仪的第三个核心部分,主要由计算机和数据处理程序构成。
这些部分协同完成数据采集、处理和存储的任务。
计算机计算机是气相色谱仪的核心部分之一,通过计算机控制分析过程、收集数据,将数据处理送至存储系统之中。
气相色谱仪的组成及原理
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气相色谱仪的组成及原理气相色谱仪(Gas Chromatography,GC)是一种常用的分离分析技术,通过分离样品中的化学物质来进行定性和定量分析。
它广泛应用于食品、环境、药品、化工等领域。
组成气相色谱仪的主要组成部分包括样品进样系统、色谱柱、检测器、数据处理系统和气路系统。
样品进样系统样品进样系统是气相色谱仪中的一个重要组成部分,它能将待测化合物快速平衡到气相,并以液体或气体形式进入分析系统。
它主要包括自动及半自动进样器、进样口和基本进样系统。
色谱柱色谱柱是气相色谱仪中的核心设备,它能有效地将样品中的各种化合物分离开来。
分离效果直接影响分析的精确度和准确度。
常见的色谱柱有毛细管柱和填充柱。
毛细管柱是指内径在0.1-0.5毫米之间的长而细的玻璃管,具有较高的分离效率和良好的分析灵敏度,适用于分离挥发性化合物。
填充柱是指以多孔填充物填充的色谱柱,分离物质与填充物内表面发生物理吸附,从而实现化合物的分离。
填充物材料种类很多,选择填充材料应根据待测物质的性质来定。
检测器检测器是气相色谱仪的另一个核心部分,用于检验进入检测器的化合物并转化为电信号。
较常用的检测器有火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector)、热导检测器(Thermal Conductivity Detector)、电子捕获检测器(Electron Capture Detector)等。
数据处理系统数据处理系统用于分析和处理从检测器中读取的信号。
这些信号随着时间变化而发生变化,数据处理系统可以将这些信号进行分析,提取有关化合物的信息,并输出物质的数量(如浓度)和质量等定量分析结果。
气路系统气路系统包括进样气路和载气路。
进样气路负责将样品输送至色谱柱,载气路负责将气相样品和色谱柱之间的固定相质量传输。
原理气相色谱仪使用物质在固定相和流动相之间的分配系数差异来分离化合物。
分析时,样品先被气化,并与载气一起进入色谱柱,在色谱柱中各种化合物通过与固定相的相互作用,得到不同程度的滞留,从而实现化合物的分离。
气相色谱质谱仪的结构和基本原理
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一、气相色谱质谱仪的定义气相色谱质谱仪是一种高效、高灵敏度的分析仪器,结合了气相色谱和质谱两种分析技术,能够对样品中的化合物进行分离和鉴定。
它在环境监测、药物分析、食品安全等领域有着广泛的应用。
二、气相色谱质谱仪的结构1. 气相色谱部分气相色谱部分主要包括进样系统、色谱柱、色谱炉、检测器等组成。
进样系统用来引入样品,色谱柱用于分离混合物中的成分,色谱炉用来加热和蒸发样品,检测器用来检测色谱柱输出的化合物。
2. 质谱部分质谱部分主要包括离子源、质量分析器和检测器。
离子源用来将化合物转化为离子,质量分析器用来对这些离子进行分析,检测器则用来检测质谱输出的信号。
3. 数据处理系统数据处理系统用来接收、处理和输出色谱和质谱的数据,包括化合物的质谱图和色谱图等。
三、气相色谱质谱仪的基本原理1. 气相色谱原理气相色谱利用气体流动的作用将混合物中的成分分离开来。
当样品进入色谱柱后,不同成分会根据其在色谱柱固定相上的分配系数不同而在色谱柱中移动,最终被分离出来。
2. 质谱原理质谱是利用化合物在电场作用下产生碎片离子,并根据这些离子的质量比进行分析。
质谱仪会将化合物转化为带电离子,然后通过电场和磁场对这些离子进行分析,最终得到质谱图谱。
3. 联用原理气相色谱质谱联用仪将气相色谱和质谱联接在一起,样品首先经过气相色谱的分离,然后进入质谱进行离子化和分析,最终得到色谱和质谱的数据。
通过联用,可以更加准确地对化合物进行分析和鉴定。
四、气相色谱质谱仪的应用气相色谱质谱仪在环境监测、药物分析、食品安全等领域有着广泛的应用。
在环境监测中,可以用来分析空气中的挥发性有机物;在药物分析中,可以用来鉴定药物中的杂质和成分;在食品安全领域,可以用来检测食品中的农药残留和添加剂。
五、气相色谱质谱仪的发展趋势近年来,随着科学技术的不断进步,气相色谱质谱仪在分析性能、数据处理和操作便捷性方面都有了很大的提升。
未来,气相色谱质谱仪将更加智能化,分析速度将更快,分辨率将更高,对于微量成分的分析将更加准确。
气相色谱仪的结构组成及工作原理
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气相色谱仪的结构组成及工作原理该系统由储液器、泵、取样器、色谱柱、检测器和记录器组成。
储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附-解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来液相色谱仪主要有进样系统、输液系统、分离系统、检测系统和数据处理系统。
气相色谱仪的组成结构•载气系统:包括气源、气体净化、气体流速控制和测量•进样系统:包括进样器、汽化室(将液体样品瞬间汽化为蒸气)•色谱柱和柱温:包括恒温控制装置(将多组分样品分离为单个)•检测系统:包括检测器,控温装置•记录系统:包括放大器、记录仪、或数据处理装置、工作站气相色谱仪的工作原理是样品中各组分在气相和固定液相之间的分配系数不同。
当蒸发的样品被载气带入色谱柱时,组分在两相之间反复分配。
由于固定相中各组分的吸附或溶解能力不同,色谱柱中各组分的运行速度也不同。
经过一定的柱长后,它们相互分离并离开色谱柱,以便进入检测器。
产生的离子流信号被放大并记录在记录器上。
气相色谱(GC)是一种分离技术。
实际工作中要分析的样品往往是复杂基体中的多组分混合物,对含有未知组分的样品,首先必须将其分离,然后才能对有关组分进行进一步的分析。
混合物的分离是基于组分的物理化学性质的差异,GC主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。
待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体(即载气,一般是N2、He等)带入色谱柱,柱内含有液体或固体固定相,由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同,每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。
但由于载气是流动的,这种平衡实际上很难建立起来,也正是由于载气的流动,使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解附,结果在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱,而在固定相中分配浓度大的组分后流出。
气相色谱仪的基本结构及作用
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气相色谱仪的基本结构及作用
嘿,朋友们!今天咱来聊聊一个超厉害的东西——气相色谱仪!你可别小瞧它,这玩意儿在很多领域那可都是大功臣呢!
咱先说说它的基本结构吧。
气相色谱仪就像是一个超级精细的“魔法盒子”,里面有好多关键的部分呢。
首先就是进样口,这就好比是一个入口,各种样品就是从这里进入这个“魔法盒子”开始它们的奇妙之旅的。
然后呢,有根长长的柱子,这柱子可不一般,它就像是一条神奇的通道,能把不同的成分给分离开来。
还有检测器,哎呀呀,它就像是一双敏锐的眼睛,能精准地捕捉到那些被分离出来的成分的信号。
那这些部分都有啥作用呢?进样口的作用可重要啦!它要确保样品能准确无误地进入仪器,就像把选手送进赛场一样关键。
柱子呢,就像是个神奇的分离器,能把复杂的混合物给分得清清楚楚,你说神不神?检测器就更厉害啦,它能察觉到那些微小的成分变化,简直就是火眼金睛啊!
你想想看,要是没有气相色谱仪,那好多事情可就麻烦喽!比如在化学研究中,怎么搞清楚那些复杂化合物的成分呢?在食品安全检测中,怎么知道食物里有没有有害的物质呢?这不就全靠气相色谱仪大显身手嘛!它就像是一个默默无闻的英雄,在背后为我们的生活保驾护航呢!
再打个比方,气相色谱仪就像是一个超级大厨,能把各种食材精准地分开,然后告诉你每一种食材的特点和作用。
它能让我们更清楚地了解周围的物质世界,这难道不让人兴奋吗?
总之,气相色谱仪的基本结构和作用那真的是太重要啦!它为我们的科学研究、生活安全等提供了强大的支持。
它可不是什么冷冰冰的仪器,而是我们探索世界的得力助手啊!所以,大家可别小看了它哟!。
气相色谱仪由哪几部分组成
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气相色谱仪由哪几部分组成Revised as of 23 November 20201、气相色谱仪由哪几部分组成答:基本包括六个基本单元:气源系统、进样系统、柱系统、检测系统、数据采集及处理系统、温控系统。
2、在环已烯成分检测的实验中,我们所使用的气相色谱仪的固定相和流动相分别是什么答:固定相为:PEG毛细管柱。
流动相为:氮气3、在环已烯成分检测的实验中,我们所使用的液相色谱仪的检测器是什么检测器答:为氢火焰离子化检测器。
4、气相色谱仪的适用范围是什么答:气相色谱仪可以应用于分析气体试样,也可分析易挥发或可转化为易挥发的液体和固体。
如:环境检测,食品检测,有机化合物的质量检测等范围。
5、高效液相色谱仪由哪几部分组成答:主要包括:高压泵、进样阀、色谱柱、检测器、数据采集和处理系统等部分。
6、在反相高效液相色谱法分离芳香烃化合物的实验中,我们所使用的液相色谱仪的固定相和流动相分别是什么答:固定相为:十八烷烃;流动相为:80%甲醇和20%水的混合溶液。
7、在反相高效液相色谱法分离芳香烃化合物的实验中,我们所使用的液相色谱仪的检测器是什么检测器答:紫外吸收检测器。
8、什么叫反向高效液相色谱仪,什么叫正向液相色谱仪答:固定相的极性小于流动相的极性叫做反向高效液相色谱仪;固定相的极性大于流动相的极性叫做正向高效液相色谱仪。
9、液相色谱仪的适用范围是什么答:只要被分析物在流动相溶剂中有一定的溶解度,便可以分析。
特别适合于那些沸点高、极性强、热稳定性差的化合物。
如:环境检测,食品检测,有机化合物的含量检测等范围。
10、色谱仪进行定性分析和定量分析的依据分别为什么答:定性分析的依据为:各检测物的保留时间;定量分析的依据为:峰面积与浓度成正比。
实验操作部分:1、该实验中气相色谱仪的操作步骤是什么打开氮气阀门——打开主机电源——设置温度(气化室150℃、色谱柱室75℃、检测器180℃)——打开空压机开关——打开氢气阀门——点火——待基线稳定后——进样——分析结束后读取数据。
气相色谱仪的基本原理与结构
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气相色谱仪的基本原理与结构一、气相色谱仪的基本原理:色谱法,又称色谱法或色谱法,是一种利用物质的溶解性和吸附性的物理化学分离方法。
分离原理是基于流动相和固定相混合物中各组分功能的差异。
以气体作为流动相的色谱法称为气相色谱法(Gas Chromatography,简称GC),气相色谱是机械化程度很高的色谱方法,广泛应用于小分子量复杂组分物质的定量分析。
流动相:携带样品通过整个系统的流体,也称为载气。
固定相:色谱柱中的固定相、载体、固定液和填料。
二、气相色谱仪的组成:气相色谱仪主要由气路系统、采样系统、分离系统、检测及温控系统和记录系统组成。
图1. 气相色谱仪结构简图1. 气相色谱仪的气路系统气相色谱仪的气路系统包括气源、净化干燥管和载气流速控制装置,是一个载气连续运行的密闭管路系统,通过气相色谱仪的气路系统获得纯净、流速稳定的载气。
气相色谱仪的气路系统气密性、流量监测的准确性及载气流速的稳定性都是影响气相色谱仪性能的重要因素。
气相色谱仪中常用的载气有氢气、氮气和氩气,纯度要求99.999%以上,化学惰性好,不与待测组分反应。
载气的选择除了要求考虑待测组分的分离效果之外,还要考虑待测组分在不同载气条件下的检测器灵敏度。
2. 气相色谱仪的进样系统气相色谱仪的进样系统主要包括进样器和气化室两部分。
(1)注射器:根据待测组分的不同相态,采用不同的注射器。
通常,液体样品用平头微量进样器进样,如图2所示。
气体样品通常通过旋转六通阀或色谱仪提供的吸头微量进样器注入,如图2所示。
图2. 气体、液体进样器固体试样一般先溶解于适当试剂中,然后用微量注射器以液体方式进样。
(2)气化室:气化室一般由一根不锈钢管制成,管外绕有加热丝,作用是将液体试样瞬间完全气化为蒸气。
气化室热容量要足够大,且无催化效应,以确保样品在气化室中瞬间气化且不分解。
3. 气相色谱仪的分离系统气相色谱仪的分离系统是气相色谱仪的核心部分,作用是将待测样品中的各个组分进行分离。
气相色谱仪组成及详细结构
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气相色谱仪组成及详细结构了解结构的目的:(三个有利于)1,有利于对色谱理论的把握和理解2,有利于更好地使用和操作仪器3,有利于仪器的修理和维护一,仪器组成(通过分析样品的一个完整流程=)整体结构1气路系统载气和检测器所用气体的气源(N2,H2,HE2,AIR等)及气流控制装置,压力表,针型阀,稳流阀,电磁阀,电子流量计2进样系统自动进样器,进样阀,各种进样口(填,毛,冷柱上,程升进样口,顶空进样口)吹扫—捕集,裂解等辅助进样装置。
作用:有效地将样品导入色谱柱进行分离。
3柱系统柱加热,色谱柱,进样口和检测器的接头。
色谱柱本身的性能是分离成败的关键,是仪器的心脏。
柱子断了进行连接就好比心脏搭桥手术。
4,检测系统TCD,FID,NPD,FPD,ECD,MSD(质谱检测器),ACD(原子发射光谱检测器)5,控制系统主要是检测器,进样器和柱温的控制,检测信号的控制等。
6,数据处理系统,对色谱仪的原始信号进行检测画出色谱图,并获得相应的定性定量数据。
二,气路系统1,气源{钢瓶或气体发生器A:载气与N2和H2的区别?H2既做燃气又可做载气,做载气同时做燃气。
(马是白马,白马非马)B分子筛的活化:置于坩埚放入马弗炉内,加热400-600摄氏度,活化4-6小时,待凉即装入净化器内。
C硅胶的活化:140摄氏度2小时烘箱变蓝2,气路控制系统A气路流程图,以FID为例,N2,H2,AIR的全过程。
N2,钢瓶---减压阀压力表---稳压阀---稳流阀---转子流量计---汽化室---色谱柱---检测室---放空H2, 钢瓶---减压阀压力表---稳压阀---稳流阀---检测室---放空AIR, 钢瓶---减压阀压力表---稳压阀---稳流阀---检测室---放空3,检漏重要性?防爆炸防漏气防不出峰等等A用的材料,肥皂水洗洁精异丙醇+水=1:1 B方法,分段查每一接口4,EPC系统电子压力传感器和电子流量控制器优点:A流量控制准确,重现性好B 可实现载气的多模式操作,恒流恒压压力编程等C仪器体积小D自动化程度高E更省气F操作更安全G分析结果更可靠因价格高国内目前较少采用三,进样系统(汽化室)总的要求:A热容量较大B死体积较小C不使样品分解一)进样口结构及技术指标1,温度范围350—420摄氏度(柱子温度一般不超过400摄氏度)流量0—200ML/MIN 散热帽导向垫玻璃内衬管柱接头柱子五同心2,死体积内衬管的空间0.2—1微升,死体积应足够小,以保证进入色谱柱的初始谱带尽可能窄,从而减少柱外效应;但体积太小又会因样品汽化后体积膨胀而引起压力剧烈变动,严重时会造成样品的“倒灌”,反而增大了柱外效应。
气相色谱仪原理结构及操作
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气相色谱仪原理结构及操作气相色谱(Gas Chromatography,GC)是一种常用的分离和分析技术,通过样品在气相载体中的分配和传递过程,实现对不同物质成分的分离、鉴定和定量分析。
气相色谱仪是实现气相色谱分析的主要设备,其基本原理、结构和操作步骤如下:一、气相色谱仪的原理:气相色谱仪的基本原理是通过气相载体(通常为气体或液体)将待分析物质从进样口注入色谱柱中,样品在色谱柱中沿着固定相或液相产生分配、传递和吸附等过程,不同成分在固定相中的速率不同,从而实现分离,然后再通过检测器检测到各个分离出的组分并进行定量分析。
二、气相色谱仪的结构:1.进样系统:包括进样口和进样装置,用于将样品引入到色谱柱中。
常用的进样方式有气体进样、液体进样、固体进样等。
2.色谱柱:色谱柱是气相色谱的核心组件,通常由玻璃管或不锈钢管制成。
内部涂有固定相(固态色谱柱)或固定液相(毛细管色谱柱)用于分离样品组分。
3.载气系统:用于将气相载体送入色谱柱中,常用的载气有惰性气体(如氦气、氮气)。
4.柱温控制系统:用于控制色谱柱的温度,以影响分离效果。
柱温的选择要根据样品的性质和分离效果进行调整。
5.检测器:用于检测样品中的组分并产生电信号。
常见的检测方法有热导检测器(TCD)、火焰光度检测器(FID)、质谱检测器(MS)等。
三、气相色谱仪的操作步骤:1.打开气相色谱仪电源,启动冷却系统,使柱温控制系统达到设定温度。
2.准备样品:根据实验需要,选择恰当的样品,将其制备成适当的溶液或气态样品。
3.进样准备:根据样品的性质和进样方式,选择适当的进样方式,如气体进样、液体进样等。
进样量要根据色谱柱和样品的性质进行调整。
4.样品进样:将样品引入进样装置中,通过控制进样阀门或推进准备好的样品进样器,使样品进入色谱柱中。
5.色谱分离:根据实验需要,设定合适的色谱柱温度、载气流速等条件,使样品在色谱柱中进行有效分离。
6.检测和记录:根据需要,选择合适的检测器进行检测,并将检测到的信号记录下来。
气相色谱仪的五大基本结构
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气相色谱仪的五大基础结构之阳早格格创做气相色谱仪是真止气相色谱历程的仪器,仪器型号繁琐,但是总的道去,其基础结构是相似的,主要由载气系统、进样系统、分散系统(色谱柱)、检测系统以及数据处理系统形成.一、载气系统载气系统包罗气源、气体洁化器、气路统造系统.载气是气相色谱历程的震动相,准则上道只消不腐蚀性,且不搞扰样品分解的气体皆不妨做载气.时常使用的有H2、He、N2、Ar 等.正在本量应用中载气的采用主假如根据检测器的个性去决断,共时思量色谱柱的分散效能战分解时间.载气的杂度、流速对付色谱柱的分散效能、检测器的敏捷度均有很大效用,气路统造系统的效用便是将载气及辅帮气举止稳压、稳流及洁化,以谦脚气相色谱分解的央供.支配气相色谱仪怎么样采用分歧气体杂度的气源搞载气战辅帮气体?准则上道,采用气体杂度时,主要与决于分解对付象、色谱柱中弥补物以及检测器.修议正在谦脚分解央供的前提下,尽大概采用杂度较下的气体.那样不但会普及(脆持)仪器的下敏捷度,而且会延少色谱柱战整台仪器(气路统造部件,气体过滤器)的寿命.试验道明,动做中下等仪器,少久使用较矮杂度的气体气源,一朝央供分解矮浓度的样品时,要念回复仪器的下敏捷度偶尔格外艰易.对付于矮档仪器,做常量或者半微量分解,采用下杂度的气体,不但减少了运止成本,偶尔还减少了气路的搀杂性,更简单出现漏气或者其余的问题而效用仪器的平常支配.二、进样系统进样系统包罗进样器战汽化室,它的功能是引进试样,并使试样瞬间汽化.气体样品不妨用六通阀进样,进样量由定量管统造,不妨按需要调换,进样量的沉复性可达0.5%.液体样品可用微量注射器进样,沉复性比较好,正在使用时,注意进样量与所采用的注射器相匹配,最佳是正在注射器最大容量下使用.工业过程色谱分解战大批量样品的惯例分解上时常使用自动进样器,沉复性很佳.正在毛细管柱气相色谱中,由于毛细管柱样品容量很小,普遍采与分流进样器,进样量比较多,样品汽化后惟有一小部分被载气戴进色谱柱,大部分被搁空.汽化室的效用是把液体样品瞬间加热形成蒸汽,而后由载气戴进色谱柱.三、分散系统分散系统主要由色谱柱组成,是气相色谱仪的心净,它的功能是使试样正在柱内运止的共时得到分散.色谱柱基础有二类:弥补柱战毛细管柱.弥补柱是将牢固相弥补正在金属或者玻璃管中(时常使用内径4 mm).毛细管柱是用熔融二氧化硅推造的空心管,也喊弹性石英毛细管.柱内径常常为0.1mm~0.5mm,柱少30m~50m,绕成曲径20cm安排的环状.用那样的毛细管做分散柱的气相色谱称为毛细管气相色谱或者启管柱气相色谱,其分散效用比弥补柱要下得多.可分为启管毛细管柱、弥补毛细管柱等.弥补毛细管柱是正在毛细管中弥补牢固相而成,也可先正在较细的薄壁玻璃管中拆进紧集的载体或者吸附剂,而后推造成毛细管.如果拆进的是载体,使用前正在载体上涂渍牢固液成为弥补毛细管柱气-液色谱.如果拆进的是吸附剂,便是弥补毛细管柱气-固色谱.那种毛细管柱连年已已几用.启管毛细管柱又分以下四种:①壁涂毛细管柱.正在内径为0.1mm~0.3mm的中空石英毛细管的内壁涂渍牢固液,那是暂时使用最多的毛细管柱.②载体涂层毛细管柱.先正在毛细管内壁附着一层硅藻土载体,而后再正在载体上涂渍牢固液.③小内径毛细管柱.内径小于0.1mm的毛细管柱,主要用于赶快分解.④大内径毛细管柱.内径正在0.3mm~0.5mm的毛细管,往往正在其内壁涂渍5μm~8μm的薄液膜.四、检测器检测器的功能是对付柱后已被分散的组分的疑息转化成便于记录的电旗号,而后对付各组分的组成战含量举止审定战丈量,是色谱仪的眼睛.准则上,被测组分战载气正在本量上的所有好别皆不妨动做安排检测器的依据,但是正在本量中时常使用的检测器惟有几种,它们结构简朴,使用便当,具备通用性或者采用性.检测器的采用要依据分解对付象战手段去决定.五、数据处理系统数据处理系统暂时多采与配备支配硬件包的处事站,用估计机统造,既不妨对付色谱数据举止自动处理,又可对付色谱系统的参数举止自动统造.。
气相色谱仪的五大基本结构
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气相色谱仪的五大基本结构气相色谱仪的五大基本结构气相色谱仪是实现气相色谱过程的仪器,仪器型号繁多,但总的说来,其基本结构是相似的,主要由载气系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统以及数据处理系统构成。
一、载气系统载气系统包括气源、气体净化器、气路控制系统。
载气是气相色谱过程的流动相,原则上说只要没有腐蚀性,且不干扰样品分析的气体都可以作载气。
常用的有H2、He、N2、Ar 等。
在实际应用中载气的选择主要是根据检测器的特性来决定,同时考虑色谱柱的分离效能和分析时间。
载气的纯度、流速对色谱柱的分离效能、检测器的灵敏度均有很大影响,气路控制系统的作用就是将载气及辅助气进行稳压、稳流及净化,以满足气相色谱分析的要求。
操作气相色谱仪如何选用不同气体纯度的气源做载气和辅助气体?原则上讲,选择气体纯度时,主要取决于分析对象、色谱柱中填充物以及检测器。
建议在满足分析要求的前提下,尽可能选用纯度较高的气体。
这样不但会提高(保持)仪器的高灵敏度,而且会延长色谱柱和整台仪器(气路控制部件,气体过滤器)的寿命。
实践证明,作为中高档仪器,长期使用较低纯度的气体气源,一旦要求分析低浓度的样品时,要想恢复仪器的高灵敏度有时十分困难。
对于低档仪器,作常量或半微量分析,选用高纯度的气体,不但增加了运行成本,有时还增加了气路的复杂性,更容易出现漏气或其他的问题而影响仪器的正常操作。
二、进样系统进样系统包括进样器和汽化室,它的功能是引入试样,并使试样瞬间汽化。
气体样品可以用六通阀进样,进样量由定量管控制,可以按需要更换,进样量的重复性可达0.5%。
液体样品可用微量注射器进样,重复性比较差,在使用时,注意进样量与所选用的注射器相匹配,最好是在注射器最大容量下使用。
工业流程色谱分析和大批量样品的常规分析上常用自动进样器,重复性很好。
在毛细管柱气相色谱中,由于毛细管柱样品容量很小,一般采用分流进样器,进样量比较多,样品汽化后只有一小部分被载气带入色谱柱,大部分被放空。
气相色谱仪 组成
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气相色谱仪 组成
气相色谱仪主要由气源系统、进样系统、色谱柱、探测器、数据处理系统五大部分组成。
气源系统是气相色谱仪的气源供应部分,也是运行稳定的前提。
常用的气源包括氮气、氢气和氩气,要求纯度高、气源持续稳定供应。
进样系统是将待测样品溶液进入色谱柱的关键部件。
它包括进样口、进样装置和适量控制装置。
进样口一般设计在气源系统之后,通过进样装置将样品溶液控制定量地引入色谱柱中。
色谱柱是气相色谱仪的核心部分,主要完成色谱分离工作。
色谱柱内部涂有固定相,当气体混合物(流动相)通过色谱柱时,各个组分因在固定相中的保留程度不同而在出口处分离。
色谱柱的材质、尺寸和固定相的选择,是决定色谱分离效果和分析速度的重要因素。
探测器是色谱柱出口部分,主要完成气体混合物组分的检测工作,它能将化学物质的物理或化学变化转换为电信号输送给数据处理系统。
常用的探测器有热导探测器、火焰离子化探测器、电子捕获探测器等。
不同类型的探测器在灵敏度、选
择性、稳定性等方面有所不同,确定使用何种探测器应根据样品的性质和分析要求来选择。
数据处理系统是气相色谱仪的最后部分,主要完成数据采集、处理和结果输出。
该系统通常包括信号放大器、信号转换器、计算机和相关软件等。
现代气相色谱仪的数据处理系统能自动完成色谱峰的定量分析,提供多种形式的分析结果报告,
有的还具有网络传输功能,使结果能远程查询和操作。
气相色谱仪构成色谱
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气相色谱仪构成色谱
气相色谱仪(Gas Chromatograph,GC)是一种常用的化学分析仪器,常常用于分离和分析化合物。
气相色谱的基本原理是将一种物质样品以流动气体的形式进入色谱柱,通过柱内填料的不同化学性质和物理结构的差异,使化合物在色谱柱中发生分离,通过检测器检测分离出来的不同成分。
气相色谱仪由以下几个部分组成:
1. 进样口(Injector):负责将样品进入色谱柱。
2. 色谱柱(Column):通常是由不同材质填充物构成的,用于分离化合物。
3. 柱箱(Oven):用于控制柱子的温度,使样品流动更加均匀,在样品分离时得到更好的分离效果。
4. 检测器(Detector):用于检测某种物质是否出现在色谱柱中,并可能产生化学反应或吸收光线等,从而产生电信号或其他感测信号。
5. 数据处理系统(Data System):通过计算机软件收集并处理分析数据。
以上是气相色谱仪最基本的组成部分,不同的气相色谱仪在检测器、进样口和色谱柱方面可能有很大的差异,这些都取决于分析任务的特殊要求和实际应用。
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气相色谱仪基本原理及结构
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气相色谱仪基本原理及结构气相色谱仪(Gas Chromatography, GC)是一种常用的分离和分析技术,广泛应用于化学、生物、制药、环境等领域。
它基于气相色谱法原理,通过样品在高温下蒸发并与气相载气混合,然后在固定相填充的柱子中进行分离,最后通过检测器检测各组分的质量信号,从而实现样品中多种组分的定性和定量分析。
气相色谱仪的基本原理是利用气相和固定相之间的分配作用来实现物质分离。
当样品进入气相色谱仪后,首先需要进行样品的蒸发。
样品通常通过一个进样器进入色谱柱,经过加热器加热,样品中的挥发性成分从液相转变为气相。
蒸发后的气相样品与载气一起进入柱子。
柱子是气相色谱仪的核心部分,它通常是一根比较长且细的管道,内壁涂覆有固定相。
柱子的内壁材料和填充物种类各不相同,可以根据分析目标选择合适的柱子。
填充物的选择通常基于固定相的相对亲水性与疏水性,以达到对样品中各组分的选择性分离。
当样品进入柱子后,各组分在固定相中会发生分配行为。
不同组分在固定相中的亲水性和疏水性不同,在沿柱子方向上的分配情况也不同。
亲水性较强的物质在固定相上停留的时间较长,而疏水性较强的物质则停留的时间较短。
这样,样品中的各组分就会被分离开来。
分离后的组分通过检测器进行检测。
常见的检测器有火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector, FID)、热导率检测器(Thermal Conductivity Detector, TCD)以及质谱检测器(Mass Spectrometry Detector, MS)等。
检测器会对通过的组分发生特定的物理或化学变化,并产生相应的监测信号。
这些信号经过放大和处理后,可以实现对各组分的定性和定量分析。
气相色谱仪的结构主要包括进样器、柱子、载气系统、检测器和信号处理系统。
进样器用于将待分析样品引入气相色谱仪。
载气系统提供气相载气,常见的载气有惰性气体如氢气、氮气或氦气。
检测器用于将分离后的组分转化为电信号。
气相色谱仪的构成部分
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气相色谱仪的构成部分气相色谱仪是一种常用的分析化学仪器,用于化学成分分析、质量分析和定性、定量分析等领域。
它主要由五个部分构成,分别是进样系统、分离柱系统、检测系统、数据处理系统和供气系统。
进样系统气相色谱仪的进样系统是将待测样品导入仪器中的重要部分。
通常情况下,样品的进样方法包括手动进样、自动进样和头空技术进样等。
手动进样方式需要手动将待测样品注入色谱柱中,通常用于小样品分析。
而自动进样方式则是使用进样器,将样品注入色谱柱中,具有高效和准确性的优点。
头空技术进样是将瓶子头空和瓶子液体相平衡,以保证进样的准确性和重现性。
分离柱系统气相色谱仪的分离柱系统是将化学混合物分离成单一成分的部分,是气相色谱仪中用来分离物质的最重要的部分。
它由色谱柱、柱床和装填在柱床内的担载料等组成。
在色谱柱中,常用的填充物包括固定相、液态涂层固定相、和内涂柱固定相等。
固定相是一种具有吸附或反应功能的化学物质,选择不同的固定相可针对不同的目标物进行分离。
在色谱柱中,柱床是填充担载物的粉末状材料,而担载物通常是硅胶、聚苯乙烯和多孔玻璃等。
检测系统气相色谱仪的检测系统是将气相化合物逐个地探测,进行分析和检测的部分。
常用的检测器有火焰离子化检测器(FID)、热导检测器(TCD)、电子捕获检测器(ECD)和质谱检测器(MS)。
火焰离子化检测器是最常用的检测器,可以检测到大多数化学物质,特别是有机化合物。
它的原理是将化合物燃烧在一个氢焰中,并将这个草原化合物离子化,然后通过一系列电子倍增管放大信号。
热导检测器则是根据样品的热导率来进行检测,可以检测气态混合物中的某个组份。
它的灵敏度较高,也很常见。
电子捕获检测器可以检测含有卤素的有机分子,但对一些不带卤的分子的检测不太敏感。
质谱检测器则是将化合物在真空中进行变性离子化后进行检测,不同的质谱检测器在检测样品时具备不同的敏感度和特异性。
数据处理系统气相色谱仪的数据处理系统是用于处理并分析采集而来的信息的部分。
气相色谱仪原理及构造
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第二页,共8页。
气 源 部 分
汽化室
TCD检测器
FID检测第器三页,共8页。
汽化室
back
第四页,共8页。
热导池检测器(TCD)
工作原理:
热导检测器由热导池体和热敏元件组成。热敏元件是四根电阻值完全相同的金属丝(钨丝或白金丝), R1R2R3R4是阻值相等的热敏电阻作为四个臂接入惠斯顿电桥中,由恒定的电流加热。 如果热导池只有载气通过,载气从两个热敏元件带走的热量相同,四个热敏元件的温度变化是相同的, 其电阻值变化也相同,电桥处于平衡状态。如果样品混在载气中通过测量池,由于样品气和载气的热 导系数不同,两边带走的热量不相等,热敏元件的温度和阻值也就不同,从而使得电桥失去平衡,记 录器上就有信号产生。 也就是说当参比池(只通过纯载气)与测量池都只有一定流量的纯载气通过时,电桥平衡 (R1R4=R2R3),无信号输出(0mv,走基线),当样品组分加载气通过测量池时,此时参比池还是由纯 载气通过,由于组分与载气的导热系数不同,使热敏元件的电阻值和温度发生变化,电桥失去平衡
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• 2. 载气中含有氧气时,会使热丝寿命缩短,所以有TCD时载气必须彻底 除氧。而且不要使用聚四氟乙烯作载气输送管,因为它会渗透氧气。
• 3. 载气种类对TCD的灵敏度影响较大。原则是讲,载气与被测物的传热系数 之差越大越好,故氢气或氦气作载气时比氮气作载气时的灵敏度高。当然, 要测定氢气时就必须用氮气作载气。
Байду номын сангаас
满足检测器的最佳操作条件(一般检测器要求20ml/min的载气流量)。在色谱柱后增加一路载气
直接进入检测器,就可保证检测器在高灵敏度状态下工作。尾吹气的另一个重要作用是消除检测
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气相色谱仪的五大基本结构
气相色谱仪是实现气相色谱过程的仪器,仪器型号繁多,但总的说来,其基本结构是相似的,主要由载气系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统以及数据处理系统构成。
一、载气系统
载气系统包括气源、气体净化器、气路控制系统。
载气是气相色谱过程的流动相,原则上说只要没有腐蚀性,且不干扰样品分析的气体都可以作载气。
常用的有H2、He、N2、Ar 等。
在实际应用中载气的选择主要是根据检测器的特性来决定,同时考虑色谱柱的分离效能和分析时间。
载气的纯度、流速对色谱柱的分离效能、检测器的灵敏度均有很大影响,气路控制系统的作用就是将载气及辅助气进行稳压、稳流及净化,以满足气相色谱分析的要求。
操作气相色谱仪如何选用不同气体纯度的气源做载气和辅助气体?原则上讲,选择气体纯度时,主要取决于分析对象、色谱柱中填充物以及检测器。
建议在满足分析要求的前提下,尽可能选用纯度较高的气体。
这样不但会提高(保持)仪器的高灵敏度,而且会延长色谱柱和整台仪器(气路控制部件,气体过滤器)的寿命。
实践证明,作为中高档仪器,长期使用较低纯度的气体气源,一旦要求分析低浓度的样品时,要想恢复仪器的高灵敏度有时十分困难。
对于低档仪器,作常量或半微量分析,选用高纯度的气体,不但增加了运行成本,有时还增加了气路的复杂性,更容易出现漏气或其他的问题而影响仪器的正常操作。
二、进样系统
进样系统包括进样器和汽化室,它的功能是引入试样,并使试样瞬间汽化。
气体样品可以用六通阀进样,进样量由定量管控制,可以按需要更换,进样量的重复性可达0.5%。
液体样品可用微量注射器进样,重复性比较差,在使用时,注意进样量与所选用的注射器相匹配,最好是在注射器最大容量下使用。
工业流程色谱分析和大批量样品的常规分析上常用自动进样器,重复性很好。
在毛细管柱气相色谱中,由于毛细管柱样品容量很小,一般采用分流进样器,进样量比较多,样品汽化后只有一小部分被载气带入色谱柱,大部分被放空。
汽化室的作用是把液体样品瞬间加热变成蒸汽,然后由载气带入色谱柱。
三、分离系统
分离系统主要由色谱柱组成,是气相色谱仪的心脏,它的功能是使试样在柱内运行的同时得到分离。
色谱柱基本有两类:填充柱和毛细管柱。
填充柱是将固定相填充在金属或玻璃管中(常用内径4 mm)。
毛细管柱是用熔融二氧化硅拉制的空心管,也叫弹性石英毛细管。
柱内径通常为0.1mm~0.5mm,柱长30m~50m,绕成直径20cm左右的环状。
用这样的毛细管作分离柱的气相色谱称为毛细管气相色谱或开管柱气相色谱,其分离效率比填充柱要高得多。
可分为开管毛细管柱、填充毛细管柱等。
填充毛细管柱是在毛细管中填充固定相而成,也可先在较粗的厚壁玻璃管中装入松散的载体或吸附剂,然后拉制成毛细管。
如果装入的是载体,使用前在载体上涂渍固定液成为填充毛细管柱气-液色谱。
如果装入的是吸附剂,就是填充毛细管柱气-固色谱。
这种毛细管柱近年已不多用。
开管毛细管柱又分以下四种:①壁涂毛细管柱。
在内径为0.1mm~0.3mm 的中空石英毛细管的内壁涂渍固定液,这是目前使用最多的毛细管柱。
②载体涂层毛细管柱。
先在毛细管内壁附着一层硅藻土载体,然后再在载体上涂渍固定液。
③小内径毛细管柱。
内径小于0.1mm的毛细管柱,主要用于快速分析。
④大内径毛细管柱。
内径在0.3mm~0.5mm的毛细管,往往在其内壁涂渍5μm~8μm的厚液膜。
四、检测器
检测器的功能是对柱后已被分离的组分的信息转变为便于记录的电信号,然后对各组分的组成和含量进行鉴定和测量,是色谱仪的眼睛。
原则上,被测组分和载气在性质上的任何差异都可以作为设计检测器的依据,但在实际中常用的检测器只有几种,它们结构简单,使用方便,具有通用性或选择性。
检测器的选择要依据分析对象和目的来确定。
五、数据处理系统
数据处理系统目前多采用配备操作软件包的工作站,用计算机控制,既可以对色谱数据进行自动处理,又可对色谱系统的参数进行自动控制。