分析化学气相色谱法..

因为填充柱制备过程简单，柱容量大，定量分 析准确，所以填充柱应用最普遍。 色谱炉的设置是为了提供适宜的柱温。 炉温可高达600℃，新型色谱炉有低温装置。 在恒温条件下工作时、可用温度控制器调整， 保持恒温。 若使柱温在一指定时间内以预定速度升温，即 程序升温，则需用程序升温控制器。 采用程序升温操作时，要先设定初始温度及维 持时间，升温速率，终了温度及维持时间。运 行时，炉温按所设定的程序自动进行，程序结 束后，色谱炉门自动打开降温。
简单的分离系统包括色谱柱、色谱炉（柱箱）和温度 控制装置。 色谱柱可分为填充柱和开管柱两类，都是由柱管和固 定相构成的。柱管可用不锈钢、铜、铝、玻璃或聚四 氟乙烯等材料制成。固定相是色谱柱的关键材料。 开管柱也叫毛细管柱， 壁涂开管柱（WCOT）， 载体涂层开管柱（SCOT）。 熔融石英开管柱（FSOT）。 开管柱的突出特点是分析速度快，分离效能高，但柱 容量低。
二、热导池检测器 （Thermal Conductivity Detector, TCD） 1、结构原理



热导检测器结构简单。性能稳定，对所有物质都 有响应，而且不破坏样品，多用于10ppm以上组 分的测定。 热导检测器由池体和热敏元件构成， 热导检测器的检测原理是基于： （1）被测组分的蒸气与载气具有不同的热导率； （2）热丝阻值随温度变化而改变； （3）利用惠斯登电桥测量。

待分析的样品通常用注射器注入汽化室，汽化 了的样品由载气携带进入色谱柱进行分离；被 分离的各组分依次流入检测器进行检测。 检测器喻为色谱仪的眼睛，它将各组分浓度或 质量的变化转换为电信号。 检测器给出的电信号由记录仪记录下来.


一、气路系统 气路系统主要是指载气连续运行的密闭 管路。 对气路系统的基本要求是，气密性好、 气体清洁、气流稳定。 载气流速的校正

第二节 气相色谱检测器 一、检测器的分类


按对信号记录方式不同，检测器分为积分型和微分型 两类。 积分型检测器显示某一物理量随时间的累加，即它所 显示的信号是指在给定时间内物质通过检测器的总量， 所得色谱图为台阶形曲线。它灵敏度低，定性困难， 应用较少。 微分型检测器显示某一物理量随时间而变化、即它所 显示的信号表示在给定的时间内每一瞬时通过检测器 的量。所得色谱图为峰形曲线。它灵敏度高，为色谱 分析中常用的一类检测器。
四、检测系统

检测器可将各分离组分及其浓度的变化以易于测量的 电信号显示出来，从而进行定性、定量分析。 检测器是与色谱柱联用的测试装置。检测器在色谱分 析中占有重要地位。


理想的检测器应该是：响应快，灵敏度高、噪声低、 线性范围宽，对各种物质均有响应，对流速和温度变 化不敏感。 因为温度变化直接影响检测器的灵敏度和稳定性，所 以检测器要装在检测室内，由单位的温度控制器精密 地控制检测室的温度。

五、记录系统
记录仪是一种能自动记录由检测器输出的电信号的装置， 是色谱仪的重要附属设备。 记录仪实际是一种电子电位差计。 理想的记录仪应该是： （1）有可变的满标量程（通常为1～10mV）； （2）满标响应时间较短（通常为1s或2.5s、最好的是 0.5s）． （3）有增益和阻尼控制。 积分仪提供的信息比色谱图多，它除能把保溜时间、峰面 积以数字形式打印出来外，还能加上校正因子并把被分析 物质的百分含量显示打印出来。 配备微处理机的色谱仪还可以自动控制色谱仪操作过程。



按检测原理的不同，检测器分为浓度型和质量 型两类。 浓度型检测器测量的是载气中组分浓度瞬间的 变化，即检测器的响应值取决于载气中组分的 浓度。 例如热导检测器和电子捕获检测器。 质量型检测器测量的是载气中组分进入检测器 的速度变化，即检测器的响应值取决于单位时 间内进入检测器的质量。 例如氢焰检测器和火焰光度检测器。
第十三章

气相色谱法
气相色谱法是一种以气体作为流动相的柱 色谱分离技术。由于它能分离气体及在操作温 度下能成为气态，但又不分解的物质，而且分 离效能高、灵敏度高、分析速度快，故已成为 广泛应用的分离分析手段。
第一节 气相色谱仪

色谱仪的心脏部分是色谱柱，混合物中的各组分是在 柱内进行分离的。 色谱柱放在一个绝热性能良好而温度均匀的色谱炉中， 炉温由温度控制器控制。 载气由高压气瓶供给，经减压、净化后，调至适宜的 压力和流量，流经汽化室，进入色谱柱，再进人检测 器，最后放空。
2、操作条件（影响TCD灵敏度的因素）

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(1)桥电流
热导检测器的响应值与电桥工作电流的三次方成正比， 在允许的工作电流范围内，工作电流越大，检测器灵 敏度越高。但电流太大时，基线不稳，热导丝易烧断。 最大允许工作电流与热导丝材质、载气种类及池体温 度有关。
Pi为柱进口压力
2
Po为柱出口压力
二、进样系统
进样就是把样品定量地加到色谱柱头上， 以便进行分离。 进样系统包括进样器和汽化室两部分。 进样器分为注射进样和六通阀 汽化室的作用是将液体样品迅速、完全 汽化。 对汽化室的要求是密封性好、体积小、 热容量大、对样品无催化效应。

三、分离系统
TC p0 pw TC FC FCO FCO Ta p0 Ta
TC为柱温
Ta为室温
平均体积流速FC：载气在柱温和柱内平均压力下的流速
p0 FC FC FC j p
P为柱内平均压力 j为压力校正系数（或压力梯度校正因子）。
j可由柱进口压力和柱出口压力计算
pi 1 3 p0 j 3 2 pi 1 p 0

视体积流速F’CO：用皂膜流量计直接测量的载气流速. 实际上，是在实验室温度和大气压力下载气和饱和水 蒸气流速之和。
实际体积流速FCO：扣除饱和水蒸气流速之后的在室温 和大气压力下的载气流速。
FCO
p0 pw FCO p0
P0为大气压
PW为室温时的饱 和水蒸气压
校正体积流速FC：柱温和大气压下的载气流速