在线气相色谱分析仪的原理和应用介绍(LNG)
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。
气相色谱仪的使用及工作原理
气相色谱仪的使用及工作原理气相色谱仪的使用一、气相色谱分析仪纯气的现状气相色谱分析纯气中杂质因其具有各种优越性而不可替换。
相像时可检测多个组分，分析时间短，操纵简便，分析技术快捷多变，价格低，能自动化检测与计算机掌控等优点,因而其产品受到广阔用户的欢迎。
例如我公司的“氩气纯度分析仪” 、“液氧中痕量总烃分析仪”等产品投进市场后得到用户的确定和青睐，替换进口并供不应求。
在纯气分析方面的国家标准已有确定数目上已经接受了气相色谱法。
但现状仍与国际上有较大的差距。
1、技术讨论与创新方面从发表论文上看，在上世纪八十—九十时代国内显现过讨论分析痕量杂质气体的繁华时代。
但近十年来新的检测方法、技术与仪器、检测器讨论进展缓慢、创新乏力、论文发表数目削减，无长期同一规划和稳定的投进，专业讨论与分析队伍不断强大，同时又有待素养进步。
至今还无一本“高纯气体分析技术”的专著问世。
2、“国家标准”反应技术落后总体看有关高纯气的“国家标准”中，其中分析方法与国际水平比较明显落后，仪器化水平低，其中有一部分才能与之水平相近。
还有些“标准”仍接受比色法为主，检测方法不能仪器化。
例如在“医用氧标准”（GB8982—1998）中反应出的题目较为集中。
在标准的“技术指标”中除氧含量指标（≥99.5%）外，杂质含量无任何数据，都是“按规定方法试验合格”。
而全部的规定方法都是化学吸取法或比色法。
分析结果只有“合格”与“分歧格”，极多据记录。
这对引导厂家生产是不利的。
至今多数厂家不具备全面按“规定”抽检的技术与条件。
使用单位（医院与相关讨论单位）更难投进组建分析职员与条件。
有的厂家只是向科研单位送检一次、检验合格后再不对该项检测。
二、检测器与检测技术1、检测器目前用于纯气中杂质气体分析的气相色谱检测器有如下几种。
⑴热传导池检测器（TCD）该检测器的可以指标可以达到ppm级检测。
与变温浓缩法搭配可以检测到ppb级，例如高纯氢气，超纯氢的检测可以测到0.1ppb （0.1x10—9V/V）级。
气相色谱分析仪
气相色谱分析仪气相色谱分析仪是一种常用于化学领域的仪器，可以用来分离和检测复杂混合物中的化合物。
它主要由进样系统、色谱柱、检测器和数据处理系统等组成。
本文将介绍气相色谱分析仪的工作原理、应用领域和发展趋势。
首先，气相色谱分析仪的工作原理是基于气相色谱技术。
它利用样品中化合物在固定填充物内的分配行为来实现分离。
当样品经过进样系统进入色谱柱时，化合物会在固定填充物上发生吸附和解吸过程，分离成不同的组分。
然后，这些分离出来的化合物通过检测器进行检测，并转换成电信号。
最后，数据处理系统将电信号转化为色谱图，用于定性和定量分析。
气相色谱分析仪在许多领域中都有广泛的应用。
首先，它在石油化工行业中被广泛使用。
气相色谱分析仪可以用来检测石油中的各种组分，如烃类、酮类和醇类等。
这对于石油的炼制和质量控制非常重要。
其次，气相色谱分析仪在环境监测和食品安全方面也起着重要的作用。
例如，它可以用来监测大气中的污染物，检测土壤和水中的有机污染物，以及分析食品中的添加剂和农药残留等。
此外，气相色谱分析仪还被广泛应用于医药、生物化学、材料研究等领域。
随着科学技术的不断发展，气相色谱分析仪也在不断完善和改进。
首先，新型的填充物被引入，以提高色谱柱的分离能力和分析速度。
其次，检测器的灵敏度和选择性也得到了提高，可以检测到更小浓度和更多种类的化合物。
此外，自动化和智能化的气相色谱分析仪也逐渐兴起。
例如，一些仪器可以实现自动进样、在线监测和远程控制等功能，提高了分析的效率和精度。
综上所述，气相色谱分析仪是一种重要的分析工具，广泛应用于化学、石油化工、环境监测、食品安全等领域。
随着科技的进步，它将不断发展和完善，为人们提供更加准确、快速和方便的分析手段。
气相色谱仪的原理及应用方法
气相色谱仪的原理及应用方法一、气相色谱仪的原理气相色谱仪（Gas Chromatograph，简称GC）是一种分离和分析化合物的仪器。
它基于样品在气相和固定相之间相互分配的原理，通过柱和载气的选择实现对样品中各种化合物的分离。
1.1 采集样品在开始实验之前，需要准备样品，并采用适当的方法将需要分析的化合物转化为气态。
这可以通过蒸馏、热解、溶剂提取等方法完成。
1.2 柱的选择选择适当的柱是实现有效分离的关键。
柱的选择取决于需要分离的化合物的性质和分析目的。
常见的柱类型包括填充柱和毛细管柱。
填充柱常用于高分子化合物的分离，而毛细管柱适用于低分子量有机物的分离。
1.3 载气的选择载气在气相色谱中起到推动样品通过柱的作用。
常用的载气有氮气、氢气和惰性气体等。
载气的选择取决于对分子扩散速率和分离效果的要求，以及实验室中的安全性和成本等因素。
1.4 分离原理分离原理是气相色谱仪的核心。
它基于化合物在液相和固相之间的分配系数不同，使得样品中的各种化合物在柱上以不同的速率通过。
在样品通过柱的过程中，化合物会被分离出来，并形成不同的峰。
1.5 检测器的作用在分离完成后，需要通过检测器对分离出来的化合物进行定量或定性分析。
常见的检测器包括气体放大器检测器、火焰光度检测器和质谱检测器等。
二、气相色谱仪的应用方法气相色谱仪在各个领域中都有广泛的应用，以下列举几个主要的应用方法。
2.1 环境监测气相色谱仪在环境监测中起到非常重要的作用。
它可以用于检测大气中的有害气体和有机污染物，从而评估环境质量和监测污染源。
通过气相色谱仪的应用，我们可以及时发现和控制环境污染，保护人类的健康和生态环境。
2.2 化学分析气相色谱仪广泛应用于化学分析领域。
它可以对物质进行成分分析、结构鉴定和定量分析。
在药物分析、食品安全检测和石油化工等领域，气相色谱仪都是不可或缺的分析工具。
它可以高效地分离复杂的混合物，提高分析的准确性和灵敏度。
2.3 药物筛查气相色谱仪也被广泛应用于药物筛查。
气相色谱仪技术与应用
气相色谱仪技术与应用
气相色谱仪是一种用于分离和检测混合物中的化合物的仪器。
它利用气相色谱的原理，将混合物分离为其组分，然后用检测器检测它们。
这种技术已经广泛应用于化学、生物、
环境、食品和药品分析等领域。
下面将介绍气相色谱仪的原理、结构以及其应用。
一、气相色谱仪的原理
气相色谱仪的原理基于化合物在该技术下的挥发性和不同成分在某些固定相上的不同
移动速度而实现。
其主要分为四步：采样、进样、分离和检测。
其中采样是指将待分析物
质采集到空气中，进样则是将空气中的分子导入到色谱柱中，分离则是将混合物分离为其
组分，检测则是检测这些分子的浓度和特征。
气相色谱仪的结构主要包括四个部分：进样系统、色谱柱、检测器和数据处理系统。
进样系统主要用于引入待测组分；色谱柱是分离蒸汽或气体混合物的工具；检测器则用于
检测细分的组分，产生化合物特征信号并放大信号；数据处理系统则用于处理检测获得的
电信号，将其转换为有用的结果。
气相色谱仪的应用非常广泛，包括环境、食品、化学、药品和生物等领域。
在环境保护领域，气相色谱仪被广泛应用于检测大气中的污染物和水中的有机污染物。
例如，它可以用于分析大气中的硫酸盐、NOx和CO等污染物，也可用于分析食品和饮用水中的农药、氯化剂和有毒金属。
在生物医学领域中，气相色谱仪也起到了重要作用。
例如，在拟南芥胶包涂技术中，
气相色谱仪可以用于探测给定培养基中氨气的浓度，并用来确定特定基因对氨气的响应机制。
总之，气相色谱仪是非常重要的分离和分析工具，他的应用领域广泛，并已成为各种
数据的可靠来源。
气相色谱仪原理及应用
气相色谱流程
气相色谱法用于分离分析样品旳基本过程如下图：
气相色谱过程示意图
由高压钢瓶1供给旳流动相载气。经减压阀2、净化器3、流量调整器4和转子 流速计5后，以稳定旳压力恒定旳流速连续流过气化室6、色谱柱7、检测器8， 最终放空。气化室与进样口相接，它旳作用是把从进样口注入旳液体试样瞬间气 化为蒸汽，以便随载气带入色谱柱中进行分离，分离后旳样品随载气依次带入检 测器，检测器将组分旳浓度（或质量）变化转化为电信号，电信号经放大后，由 统计仪统计下来，即得色谱图。
作固定相旳叫气固色谱，用涂有固定液旳担体作固定相旳叫气液色谱。
•
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，根据所使用旳色谱柱
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
不足之处：
不合用于高沸点、难挥发、热不稳定物质旳分析。 被分离组分旳定性较为困难。
2023/12/30
气相色谱旳应用范围
• 主要广泛应用在卫生防疫，食品卫生， 环境检测，质量监督，石油化工，精细 化工，农药，制药，电力，白酒，矿山 等行业及科研机关和大专院校。
2023/12/30
气相色谱技术在食品安全检测中旳应 用
•
在实际工作中，气相色谱法是以气液色谱为主。
2023/12/30
气相色谱旳工作原理
• 实质上气相色谱分离是利用式样中个组分在色谱柱 中旳气相和固定相间旳分配系数不同，当汽化后旳试 样被载气带入色谱柱中运营时，组分就在其中旳两相 间进行反复屡次（１０３－１０６）旳分配（吸附－脱 附－放出）因为固定相对多种组分旳吸附能力不同 （即保存作用不同），所以各组份在色谱柱中旳运营 速度就不同，经过一定旳柱长后，便彼此分离，顺序 离开色谱柱进入检测器，产生旳离子流信号经放大后， 在统计器上描绘出各组分旳色谱峰。
气相色谱分析仪原理介绍和典型应用课件
注意事项
在使用过程中，要注意观察仪器运行是否稳 定，出现异常情况要及时处理。同时，要定 期清洗进样装置和色谱柱，避免样品残留对
仪器造成污染。
气相色谱分析仪的常见故障与排除方法
要点一
常见故障
要点二
排除方法
气相色谱分析仪常见的故障包括基线漂移、噪声过大、灵 敏度下降等。此外，仪器也会出现进样装置堵塞、色谱柱 失效、检测器故障等问题。
VS
考古学研究
在考古学领域，气相色谱分析仪可用于对 古代文物、遗址中的有机物、颜料等进行 成分分析，为考古学研究提供有力支持。
04
气相色谱分析仪使用与维护
气相色谱分析仪的安装与调试
安装环境
气相色谱分析仪应安装在干燥、通风良好、 无尘、无腐蚀性气体的室内，远离强磁场和 强电场，保证室内温湿度适宜，利于仪器的 稳定运行。
气相色谱分析仪的分类与比较
根据检测器的类型，气相色谱分析仪可以分为热导池、氢火 焰离子化、电子捕获等类型。
不同类型的气相色谱分析仪具有不同的特点和应用范围。例 如，热导池检测器适用于大多数气体和有机化合物，而氢火 焰离子化检测器则更适合于含碳有机化合物的检测。
02
气相色谱分析仪工作原理
色谱柱与分离原理
联用技术
与质谱、光谱等联用技术结合， 实现多维度的信息融合，提高 鉴定的准确性和可靠性。
智能化操作
实现智能化操作，如自动进样、 自动校准和自动诊断等功能， 提高分析的准确性和可靠性。
微型化
采用微流控技术，实现分析设 备的微型化，便于携带和使用。
气相色谱分析仪在各领域的未来应用前景 Nhomakorabea01
02
03
04
环境监测
污染物源解析
在线气相色谱分析仪的原理和应用介绍(LNG)讲解共47页
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
气相色谱分析仪原理介绍和典型应用
气相色谱仪的流程图
载气系统
进样系统
色谱柱
检测系统
记录及数 据处理系 统
气相色谱仪一般流程
载气由高压钢瓶中流出，经减压阀降压到所需压 力后，通过净化干燥管使载气净化，再经稳压阀和转 子流量计后，以稳定的压力、恒定的速度流经气化室 与气化的样品混合，将样品气体带入色谱柱中进行分 离。分离后的各组分随着载气先后流入检测器，然后 载气放空。检测器将物质的浓度或质量的变化转变为 一定的电信号，经放大后在记录仪上记录下来，就得 到色谱流出曲线。 根据色谱流出曲线上得到的每个峰的保留时间， 可以进行定性分析，根据峰面积或峰高的大小，可以 进行定量分析。
气相色谱法的特点
（1）分离效能高。对物理化学性能很接近的复杂混合 物质都能很好地分离，进行定性、定量检测。有时在 一次分析时可同时解决几十甚至上百个组分的分离测定。 （2）灵敏度高。能检测出ppm级甚至ppb级的杂质含 量 （3）分析速度快。一般在几分钟或几十分钟内可以完 成一个样品的测定。 （4）应用范围广。气相色谱法可以分析气体、易挥发 的液体和固体样品。就有机物分析而言，应用最为广泛， 可以分析约20%的有机物。此外，某些无机物通过转化 也可以进行分析。
气相色谱仪
原理和应用
目录
1 2 3
气相色谱法
气相色谱仪 气相色谱的应用
简述
气相色谱法是二十世纪五十年代出现的一项重大 科学技术成就。这是一种新的分离、分析技术， 它在工业、农业、国防、建设、科学研究中都得 到了广泛应用。气相色谱可分为气固色谱和气液 色谱。气固色谱的“气”字指流动相是气体， “固”字指固定相是固体物质。例如活性炭、硅 胶等。气液色谱的“气”字指流动相是气体， “液”字指固定相是液体。例如在惰性材料硅藻 土涂上一层角鲨烷，可以分离、测定纯乙烯中的 微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等杂质。
气相色谱仪的原理及应用
气相色谱仪的原理及应用1. 引言气相色谱仪是一种常用的分析仪器，被广泛应用于化学、药学、环境监测、食品安全等领域。
本文将介绍气相色谱仪的基本原理以及其在不同领域的应用。
2. 气相色谱仪的原理2.1. 气相色谱的基本原理气相色谱的基本原理是通过样品在载气的流动下，在色谱柱中进行分离。
柱内的分离是通过样品和柱填料之间的不同相互作用来实现的。
在气相色谱仪中，样品首先被进样器蒸发到气态，然后被注入载气流中，通过进样口进入色谱柱。
样品成分会因为与柱填料的相互作用而在柱内进行分离，最后通过检测器进行检测。
2.2. 气相色谱仪的组成及工作原理气相色谱仪主要由进样系统、色谱柱、检测系统和数据处理系统组成。
进样系统负责将样品引入色谱柱，色谱柱负责样品的分离，检测系统负责检测分离出的化合物，数据处理系统负责对检测结果进行处理和分析。
3. 气相色谱仪的应用3.1. 环境监测气相色谱仪在环境监测中起着重要的作用。
例如，可以通过气相色谱仪对大气中的有害气体进行监测，如二氧化硫、甲醛等。
此外，气相色谱仪还可用于水体中有机物的分析，如水中的苯、甲苯、二甲苯等。
3.2. 食品安全检测气相色谱仪在食品安全检测中也有广泛的应用。
通过气相色谱仪可以对食品中的农药残留、重金属、食品添加剂等进行分析和检测。
这对于保证食品安全，确保消费者健康至关重要。
3.3. 药物分析气相色谱仪在药物分析中起着重要的作用。
它可以用于药物的纯度分析、同质异构体分析以及药物代谢产物的分析等。
准确的药物分析可以保证药物的质量和疗效，对于药物研发和质量控制具有重要意义。
3.4. 石油化工在石油化工领域，气相色谱仪被广泛应用于原油组分分析、炼油过程的监测以及催化剂的研究。
通过气相色谱仪可以对石油化工过程中产生的各种化合物进行分析和检测，有助于提高石油化工生产的效率和质量。
4. 结论气相色谱仪作为一种重要的分析仪器，具有广泛的应用前景。
它的原理简单明了，可以对各种化合物进行快速、准确的分离和检测。
气相色谱仪的原理和使用方法及操作规程
气相色谱仪的原理和使用方法及操作规程气相色谱仪的原理和使用方法气相色谱仪在火灾调查、石油、化工、生物化学、医药卫生、食品工业、环保等方面应用很广。
它除用于定量和定性分析外，还能测定样品在固定相上的调配系数、活度系数、分子量等物理化学常数。
一种对混合气体中各构成分进行分析检测的仪器。
气相色谱仪的原理：色谱仪利用色谱柱先将混合物分别，然后利用检测器依次检测已分别出来的组分。
色谱柱的直径为数毫米，其中填充有固体吸附剂或液体溶剂，所填充的吸附剂或溶剂称为固定相。
与固定相相对应的还有一个流动相。
流动相是一种与样品和固定相都不发生反应的气体，一般为氮或氢气。
待分析的样品在色谱柱顶端注入流动相，流动相带着样品进入色谱柱，故流动相又称为载气。
载气在分析过程中是连续地以确定流速流过色谱柱的；而样品则只是一次一次地注入，每注入一次得到一次分析结果。
气相色谱仪的使用方法：1、打开氮气、氢气、空气发生器的电源开关（或氮气钢瓶总阀），调整输出压力稳定在0.4Mpa左右（气体发生器一般在出厂时已调整好，不用再调整）。
2、打开色谱仪气体净化器的氮气开关转到“开”的位置。
注意察看色谱仪载气B的柱前压上升并稳定大约5分钟后，打开色谱仪的电源开关。
3、设置各工作部温度。
TVOC分析的条件设置：（a）柱箱：柱箱初始温度50℃、初始时间10min、升温速率5℃/min、停止温度250℃、停止时间10min；（b）进样器和检测器：都是250℃。
脂肪酸分析时的色谱条件：（a）柱箱：柱箱初始温度140℃、初始时间5min、升温速率4℃/min、停止温度240℃、停止时间15min；（b）进样器温度是260℃，检测器温度是280℃。
4、点火：待检测器（按“显示、换档、检测器”可查看检测器温度）温度升到150℃以上后，打开净化器上的氢气、空气开关阀到“开”的位置。
察看色谱仪上的氢气和空气压力表分别稳定在0.1Mpa和0.15Mpa左右。
按住点火开关（每次点火时间不能超过6～8秒钟）点火。
气相色谱仪的原理及使用方法
气相色谱仪的原理及使用方法气相色谱仪（Gas Chromatograph，GC）是一种常用的分析仪器，主要用于分离和定量分析样品中的化合物。
它的原理基于化合物在固定相（填充物）和流动相（气体）之间的分配系数不同，从而实现样品分离的目的。
气相色谱仪的主要组成部分包括进样口、色谱柱、检测器和数据处理系统。
下面是气相色谱仪的工作原理和使用方法的详细介绍：1. 工作原理：- 进样：样品通过进样口进入色谱柱，可以采用自动进样或手动进样的方式。
- 色谱柱：色谱柱是气相色谱仪中最关键的组件，它通常由内衬固定相的管状结构构成。
常见的固定相包括聚硅氧烷（polydimethylsiloxane）、聚乙二醇（polyethylene glycol）等。
样品在色谱柱中被分离成不同的化合物组分。
- 流动相：气相色谱仪中的流动相一般为惰性气体，如氦气、氢气等。
流动相的主要作用是将样品推动通过色谱柱。
- 检测器：色谱柱后面连接着检测器，用于检测分离后的化合物。
常见的检测器包括火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID）、电子捕获检测器（Electron Capture Detector，ECD）等。
不同的检测器适用于不同类型的化合物分析。
- 数据处理系统：气相色谱仪通常配备有数据处理系统，用于记录和分析检测到的化合物信号。
2. 使用方法：- 样品准备：将待分析的样品制备成适合进样的形式，如液态样品可以直接进样，固态样品需进行萃取或溶解后再进样。
- 进样设置：确定进样方式，可以选择自动进样或手动进样。
根据样品的性质和分析要求，设置合适的进样量。
- 色谱条件设置：根据分析目的和样品性质，选择合适的色谱柱和固定相。
优化色谱条件，包括流量、温度程序等。
- 启动仪器：打开气源，确保色谱柱、进样口和检测器的正常工作。
预热色谱柱至稳定状态，等待系统温度平衡。
- 分析运行：进样后，启动气相色谱仪，开始分析运行。
在线气相色谱分析仪的原理和应用介绍(LNG)
8. N2
氮气
(0 – 15%)
9. C1
甲烷
(0 – 100%)
10. CO2 二氧化碳
(0 – 10%)
11. C2
乙烷
(0 – 15%)
GC– 用于确定规一化的气体摩尔百分比
•85.83% C1 X 1012.1 BTU/ft3 = 868.7 BTU/ft3
BTU 基于单个组分热值来计算的气体热值; •4.99% C2 X 1773 = 88.5 C6+ 色谱图
• -精度和灵敏度高,新的设 计使DANIEL 色谱仪在分 析某些特殊气体组分时无 需使用其他探头.( 例 如:FID探头 )
• -非常耐用和坚固的设计, 在载气中断和波动的情况 下仍然正常工作.
• -探头为隔离式,与外界和
色谱柱没有热交换,不受外
界影响.
19
色谱分析仪的 2350A 型控制器
防爆型 NEC/CEC Class 1 Div. 1 IEC Standards-EEx d IIC T4 SUITABLE FOR ZONE 1
•2.51% C3 X 2523.3 = 63.3
单个组分的热值及其物理特性可以从GPA2145,
ISO6976规程中获得;
•.5% iC4 X 3260.7 = 16.3
•.5% nC4 X 3269.8 = 16.3
•.25% iC5 X 4009.7 = 10.2
•.25% nC5 X 4018.9 = 10.1
6
.
组份分析和热值的计算
组分测量范围:
1. C6+ 己烷及以上重组分和 (0 – 0.7%)
2. C3 炳烷
(0 – 5%)
气相色谱分析仪的工作原理
气相色谱分析仪的工作原理气相色谱分析仪是一种基于物质分子间相互作用的分析仪器。
它可以将化学物质分子从混合物中分离出来，并对其进行定量和定性分析。
在实际应用中，气相色谱分析仪被广泛应用于食品、环境、医药等领域。
什么是气相色谱分析？气相色谱分析技术是一种常见的分析方法，其基本原理是通过分离混合物中的化合物以及和其相互作用的液相固相介质，然后使用色谱柱将化合物分开并检测分离出来的化合物。
而气相色谱分析仪是利用这种分析技术进行分析的仪器。
气相色谱分析仪的工作原理气相色谱分析仪的整个系统由两部分组成，即分离系统和检测系统。
其中，分离系统主要由色谱柱、载气源、进样系统和调节系统组成。
而检测系统由检测器、放大器和记录仪等组成。
整个分析过程如下：1.样品在样品瓶中经过高温（300-350℃）加热，使样品中的分子分解为容易挥发的单质，例如气态。
2.样品经由进样系统烘烤后，被均匀地注入到色谱柱中。
载气从色谱柱底部进入到柱内，从而保证某些组分能更快地分离出来。
3.利用色谱柱对样品中的分子进行分离。
通过调节色谱柱中的温度和时间控制，不同种类的分子就可以按照一定的顺序出现在柱端。
4.最后，分离出的化合物进入检测系统中，通过不同的检测方法进行检测，例如检测子和药物分析，氢化物检测等。
气相色谱分析仪的优缺点气相色谱分析仪有很多优点，例如分离速度快，分离效果好，检测灵敏度高等。
此外，气相色谱分析仪还具有精度高，重现性好等优点，所以它被广泛应用于食品、环境、医药等领域。
但是，气相色谱分析仪也有一些缺点，如必须花费较长时间进行预处理，某些杂质难以分离等。
结论综上所述，气相色谱分析仪是一种基于物质分子间相互作用的分析仪器。
它通过分离混合物中的化合物以及和其相互作用的液相固相介质来进行分析。
虽然它有一些缺点，但其优点明显，使其成为一种被广泛应用的分析仪器。
在线气相色谱分析仪全面介绍
色谱分离基本原理
多组分的混合气体通过色谱柱时，被色谱 柱内的填充剂所吸收或吸附，由于气体分 子种类不同，被填充剂吸收或吸附的程度 也不同，因而通过柱子的速度产生差异， 在柱出口处就发生了混合气体被分离成各 个组分的现象，这种采用色谱柱和检测器 对混合气体先分离、后检测的定性、定量 的分析方法叫做气相色谱分析法。
进样器 把样品通进色谱柱的元件称进样器，对于 在线气相色谱仪进样工具常有流路切换阀、柱且 阀、定量管等
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，
气相色谱仪的载气
作为气相色谱载气的气体，要求要化 学稳定性好；纯度高；价格便宜并易 取得；能适合于所用的检测器。常用 的载气有氢气、氮气、氩气、氦气、 二氧化碳气等等。 其中氢气和氮气价 格便宜，性质良好，是用作载气的良 好气体。
氢气由于它具有分子量小，分子半径大，热导系 数大，粘度小等特点，因此在使用TCD时常采用 它作载气。在FID中它是必用的燃气。氢气的来源 目前除氢气高压钢瓶外，还可以采用电解水的氢
气发生器，氢气易燃易爆，使用时，应特别注意
安全。氮气由于它的扩散系数小，柱效比较高， 致使除TCD外，在其他形式的检测器中，多采用 氮气作载气。它之所以在TCD中用的较少，主要 因为氮气热导系统小，灵敏度低，但在分析H2时， 必须采用N2作载气，否则无法用TCD解决H2的分 析问题。氦气从色谱载气性能上看，与氢气性质
作为定性，定量分析的依据。不过当今的在线色 谱仪都不配备自动记录仪，取而代之的是大尺寸 的LCD显示屏或上位机，但都留有自动记录仪的 接口。
在线气相色谱仪原理
在线气相色谱仪原理
在线气相色谱仪（Online Gas Chromatography, OGC）原理是通过将样品气体进样到气相色谱仪中进行分离和定量分析。
在线气相色谱仪主要由进样系统、色谱柱、检测器和数据处理系统组成。
进样系统用于将待分析的气体样品引入色谱柱中，色谱柱是一种用于分离混合物成分的长管状材料，通常用硅胶或聚合物包裹液态载气（液态载气用以携带样品气体通过柱，促进气体分离）。
色谱柱长度和液态载气的成分、流速等因素会直接影响色谱分离的效果。
检测器用于检测物质在柱上分离的结果，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。
数据处理系统用于记录检测到的信号，并进行定量分析。
在线气相色谱仪的运行原理是，样品气体经过进样系统引入色谱柱，其中的混合物成分因为相互作用力的不同，会以不同的速度通过柱，并在柱中进行分离。
分离后的物质通过检测器进行检测，不同的物质对应不同的信号强度或峰面积。
通过对信号进行记录和处理，可以得到各个成分的浓度或含量。
在线气相色谱仪广泛应用于环境监测、食品安全、药物分析、石油化工等领域，能够高效快速地对气体样品中的成分进行分析和检测。
气相色谱仪的原理及应用
2、 速率理论
速率方程（也称范.弟姆特方程式）
H = A + B/u + C·u H：理论塔板高度， u：载气的线速度(cm/s)
减小A、B、C三项可提高柱效；
存在着最佳流速； A、B、C三项各与哪些因素有关（自习）？
五、色谱定性与定量分析 1、色谱定性分析
（1）.利用纯物质定性的方法 利用保留值定性 ：通过对比试样中具有与纯物质
2. 进样装置
进样装置：进样器 +气化室；
气体进样器（六通阀）： 推拉式和旋转式两 种。 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。
r21 = t?R2 / t?R1= V ?R2 / V?R1
相对保留值只与 柱温和固定相性质有 关，与其他色谱操作 条件无关，它表示了 固定相对这两种组分 的选择性。
4. 区域宽度
用来衡量色谱峰宽度的参 数，有三种表示方法：
（1）标准偏差(? )：即0.607倍峰
高处色谱峰宽度的一半。 （2）半峰宽 (Y 1/2 )：色谱峰高一
载气系统
进样系统
1-载气钢瓶； 2-减压 阀；3-净化干燥管； 4-针形阀； 5-流量 计;6-压力表； 7-进样 器；8-分离柱； 9-热 导检测器； 10-放大器； 11-温度控制器； 12-记 录仪；
色谱柱
检测系统
温控系统
结构流程
1. 载气系统
包括气源、净化干燥管 和载气流速控制；
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色谱分析仪的系统组成
分析仪主体
载气系统
标气系统
控制器 取样探头及 样气处理系统
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恒温热导池
色谱柱
取样气 管路 6 通阀
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取样器及多路取样系统简图
DANIEL 色谱分析仪的取样器不受天 然气中冷却的凝析液的影响 平衡每路样气的压力 减少规一化的影响. •多路气同时分析时,确保各样气的分析 结果独立不互相干扰.
6
•
能量流量计量
– –
•
气体组份分析:
.
组份分析和热值的计算
组分测量范围:
1. C6+ 己烷及以上重组分和 (0 – 0.7%) 2. C3 炳烷 (0 – 5%) 3. IC4 异丁烷 (0 – 1%) 4. NC4 正丁烷 (0 – 1%) 5. NEO C5 辛戊烷 (0 – 1%) 6. IC5 异戊烷 (0 – 1%) 7. NC5 正戊烷 (0 – 1%) 8. N2 氮气 (0 – 15%) 9. C1 甲烷 (0 – 100%) 10. CO2 二氧化碳 (0 – 10%) 11. C2 乙烷 (0 – 15%) GC– 用于确定规一化的气体摩尔百分比
•85.83% C1 X 1012.1 BTU/ft3 = 868.7 BTU/ft3
BTU 基于单个组分热值来计算的气体热值;
•4.99% C2 X 1773 = 88.5
单个组分的热值及其物理特性可以从GPA2145, •.5% iC4 X 3260.7 = 16.3 ISO6976规程中获得; •.5% nC4 X 3269.8 = 16.3
色谱分析仪的 2350A 型控制器
防爆型 NEC/CEC Class 1 Div. 1 IEC Standards-EEx d IIC T4 SUITABLE FOR ZONE 1
2350处理接收的信号，并把各个量以特定的保留时间的峰值代表，通 过对每个峰值下的面积进行积分来记录各气体组分的相应峰高和面积。 确定和量化全部气体组分后，需要对数据进行各种计算，产生各组分的 理论热值，天然气样品的CV值由各组成组分的热值的和决定。
色谱分析仪工作原理: 结果的计算
响应系数 (RF) Mole %
= 面积(comp x ) / 摩尔数.(Comp x)
例如: Mole % (炳烷) = 峰面积 (炳烷) / RF (Propane) = 2.29613e+006/1.50539e+6 = 1.003 Mole %
=
Area(comp x) / RF (Comp x)
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色谱分析仪原理预览
标准 C6+ BTU/CV分析仪(C1 to C6+, CO2, N2)
C6+ Animation
色谱分析仪工作原理：样气的进入
Column 3 Column 2
Column 1
Dual Column Valve 氦载气 Sample Loop
样气
Column 3
Back Flush Valve Column 2 Column 1 Dual Column Valve Vent Detector
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GC 运行的基本软件-MON 2000
• 2350A控制器主要从前面板操作，也可以使用运行MON的一台个人 • 计算机作为人机接口。MON可提供完整的组态和诊断工具。 • 可以启动或控制下列各个气相色谱仪控制功能： • 阀门启动 通道/组分分配 定时调整 • 诊断 通道顺序 报警与事件处理 • 加热器控制 事件变更顺序 校准 • 组分表的调整 基本运行 计算的调整值 • 分析 报警参数调整 停止运转 • 模拟标度调整 通道/检测器分配 • 可以产生下列报表和日志： • 组态报表 事件日志 • 分析原始记录 分析色谱 • 报警日志
直流电压
前置放大器（位于分析器电 器封装内）
探测器桥
信号输出
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色谱分析仪工作原理: 数据获得
Shows retention times and raw area under each peak as well as valve actuation and integration markers
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模拟环境检测设备
• 所有DANIEL 色谱分析仪在出 厂前都须通过模拟工作环境的 72 小时连续工作测试
• 任何未通过环境测试的产品和 部件都会被立即更换
• 因此,DANIEL 保证每台色谱 分析仪 “开箱即可以使用” • 模拟的环境测试是充分考虑了 色谱分析仪将要工作的实际工 作环境.
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气相色谱分析仪在天然气计量中的作用
简单的下拉 菜单 事件和时 间的应用 总结
仅用一个鼠标 拖动即可连接 任何一个色谱 测量组分 的自动列 表
色谱图的全 特性显示 快速增加 色谱图 谱线图的编辑
选定色谱图的进入 – 所有的原始 数据保存在.cgm文件中
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典型原始数据记录报告
响应系数 (RF) = Area(comp x ) / Cal Conc.(Comp x)
分析炉
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色谱分析仪工作原理：组分的分离
Column 3
Sample Valve
Back Flush Valve Column 2
N2 C1
Column 1 C8,C 7 ,C
6
C5,C4 C , CO 3 ,C 2
2
Detector
Dual Column Valve
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色谱分析仪工作原理：
较短的分析时间
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微型热导率式探 头(TCD)
• -在由多通阀和色谱柱将 天然气中的各个组分有效 分离开后, 运用 (TCD) 探 头分析各个组分的含量. • -精度和灵敏度高,新的设 计使DANIEL 色谱仪在分 析某些特殊气体组分时无 需使用其他探头.( 例 如:FID探头 ) • -非常耐用和坚固的设计, 在载气中断和波动的情况 下仍然正常工作. • -探头为隔离式,与外界和 色谱柱没有热交换,不受外 19 界影响.
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色谱分析仪的操作维护
• 运行参数和状态指示 • 分析仪的标定 • 日常维护要求 • 故障诊断及处理方法
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运行参数和状态指示
• 在Daniel 2350控制器右后侧观测控制器内有1个闪烁的红灯， 正常3次/秒。 • 在Danalyzer色谱分析仪温度控制板上侧有2个闪烁的灯，正 常3次/秒。 绿色的指示灯指示色谱室温度加热状态。 黄色的指示灯指示检测器温度加热状态。 • 载气钢瓶减压阀出口压力值为：150 psig • 在Danalyzer色谱分析仪载气调压出口压力值为：85psig • 标气钢瓶减压阀出口压力值为：15-20psig • 样气减压阀出口压力值为：15-50psig • 样气流量计设定值为：20cc/min • 恒温炉温度为：80±2℃ • 检测器电桥平衡电位为：0±0.5mv
在线气相色谱分析 仪的 原理和应用介绍
1
在线气相色谱分析仪
一． DANIEL在线色谱分析仪介绍
二．GC在天然气贸易计量中的作用 三．GC系统组成 四．GC工作原理 五．GC运行的基本软件-MON2000 六．GC的操作与维护
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丹尼尔气相色谱分析仪
• 20多年的经验
– – 丹尼尔在1980年开始生产在线色谱分析仪 分析仪的阀门是基于 NASA 技术设计完成的 超过 9,000 套在线色谱安装在世界各地
•2.51% C3 X 2523.3 = 63.3
C6+ 色谱图
•.25% iC5 X 4009.7 = 10.2 •.25% nC5 X 4018.9 = 10.1 •.25% C6+ X 5323.6 = 13.3
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RS232
压力和温度
连接到 SCADA 系统（包括报警和诊断）
RS485
标准体积 能量流量 体积和能量累计
Mole %
=
Area(comp x) / RF (Comp x)
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典型分析记录报告
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典型标定数据报告
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色谱图的比较
Overlay multiple chromatograms and zoom in to specific section of the gram for detailed comparisons of analyzer performance
Micro-packed Columns
.043” ID
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分析仪组成-恒温热导池
• -恒温热导池内安装色谱柱和 TCD 探头 • -防爆等级 Class I Div I Groups B, C, & D • -最简化的外部配置,无需仪 表风,无需吹扫 • -无论环境温度的变化,热导 池内的温度偏差不超过+/0.1 摄氏度 (-18 to 55摄氏 度) • -紧凑精密的内部结构保证了 在野外环境中的长期 ,可靠 的运行
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分析仪关键元件：六通阀
• 精致的6 通阀设计 • 独特的设计源于NASA的产品要求 • 无需垫圈,密封和润滑,决无杂质污 染 • 采样气不与阀的任何移动部件接触, 延长阀的寿命 • 每个阀门的寿命大于5 百万次 • 终生保用
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六通阀全貌
基座
下部执行机构隔膜
长活塞 长活塞基座
上部执行机构隔膜
参数表 色谱比较
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GC 运行的基本软件MON 2000
• 视窗基于下拉菜单式 操作并在相应的表格 中填写相关的功能 • 进入和修改相应的操 作 • 进入和显示色谱图
– 全注释色谱图 – 及方便地将多个镨线放 到一起进行比较 – 报告的显示 – 表格的显示
• 恢复历史记录
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MON 2000-色谱图
Step 3