1、第十六章氣相色譜法第十六章氣相色譜法Gas chromatographic analysis GCGas chromatographic analysis GC第十六章氣相色譜法第十六章氣相色譜法16.1 氣相色譜法概述16.2 氣相色譜儀16.3 氣相色譜的固定相和流動(dòng)相16.4 氣相色譜的檢測(cè)器16.5 氣相色譜分離條件的選擇16.1 氣相色譜法概述 一、氣相色譜法的分類一、氣相色譜法的分類 二、氣相色譜法的特點(diǎn)二、氣相色譜法的特點(diǎn)一、氣相色譜法的分類一、氣相色譜法的分類1 1 色譜過(guò)程中兩相的物理狀態(tài)分類色譜過(guò)程中兩相的物理狀態(tài)分類（1 1）氣液色譜法）氣液色譜法（2 2）氣固色譜法）氣

2、固色譜法 2 2 色譜分離過(guò)程的作用原理分類色譜分離過(guò)程的作用原理分類 （1 1）分配色譜法）分配色譜法氣液色譜法氣液色譜法（2 2）吸附色譜法）吸附色譜法氣固色譜法氣固色譜法3 3 色譜柱的類型分類色譜柱的類型分類 （1 1）填充柱氣相色譜法）填充柱氣相色譜法（2 2）毛細(xì)管柱氣相色譜法）毛細(xì)管柱氣相色譜法二、氣相色譜法的特點(diǎn)二、氣相色譜法的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 分離效率高、應(yīng)用范圍寬、分析速度快、樣品用分離效率高、應(yīng)用范圍寬、分析速度快、樣品用量少量少 靈敏度高、分離和測(cè)定一次完成、自動(dòng)化程度高靈敏度高、分離和測(cè)定一次完成、自動(dòng)化程度高 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 不適用于高沸點(diǎn)（不適用于高沸點(diǎn)（4504

3、50）、有生物活性的物質(zhì)的）、有生物活性的物質(zhì)的分離測(cè)定分離測(cè)定 不適用于制備不適用于制備16.2 氣相色譜儀 一、氣相色譜儀器結(jié)構(gòu)流程 二、氣相色譜儀器的組成一、氣相色譜儀器結(jié)構(gòu)流程載氣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)色譜柱檢測(cè)系統(tǒng)溫控系統(tǒng)二、氣相色譜儀器的組成 （1 1）載氣系統(tǒng)）載氣系統(tǒng) （2 2）進(jìn)樣系統(tǒng)）進(jìn)樣系統(tǒng) （3 3）色譜柱系統(tǒng)）色譜柱系統(tǒng) （4 4）溫度控制系統(tǒng)）溫度控制系統(tǒng) （5 5）檢測(cè)系統(tǒng)）檢測(cè)系統(tǒng) （6 6）記錄系統(tǒng)）記錄系統(tǒng)（1 1）載氣系統(tǒng)）載氣系統(tǒng) 包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制； 常用的載氣有：氫氣、氮?dú)?、氦氣?凈化干燥管：去除載氣中的水、有機(jī)物等雜質(zhì)（依次通過(guò)分子篩、活性

4、炭等）； 載氣流速控制：壓力表、流量計(jì)、針形穩(wěn)壓閥，控制載氣流速恒定。（2 2）進(jìn)樣系統(tǒng)）進(jìn)樣系統(tǒng) 進(jìn)樣裝置：進(jìn)樣裝置：進(jìn)樣器+氣化室； 氣體進(jìn)樣器（六通氣體進(jìn)樣器（六通閥）：閥）： 液體進(jìn)樣器：液體進(jìn)樣器： 頂空進(jìn)樣器：頂空進(jìn)樣器： PTV進(jìn)樣：進(jìn)樣： 氣化室：氣化室：將液體試樣瞬間氣化的裝置（4 4）溫度控制系統(tǒng)）溫度控制系統(tǒng) 溫度是色譜分離條件的重要選擇參數(shù)； 氣化室、分離室、檢測(cè)器三部分在色譜儀操作時(shí)均需控制溫度； 氣化室：保證液體試樣瞬間氣化； 檢測(cè)器：保證被分離后的組分通過(guò)時(shí)不在此冷凝； 分離室：準(zhǔn)確控制分離需要的溫度。當(dāng)試樣復(fù)雜時(shí)，分離室溫度需要按一定程序控制溫度變化，各組分在最

5、佳溫度下分離；16.3 氣相色譜的固定相和流動(dòng)相 一）氣相色譜的流動(dòng)相一）氣相色譜的流動(dòng)相 常用的載氣有常用的載氣有氮?dú)獾獨(dú)夂蜌錃?，也有用氦氣、和氫氣，也有用氦氣、氬氣氬氣和空氣。和空氣?流動(dòng)相與溶質(zhì)沒有作用流動(dòng)相與溶質(zhì)沒有作用 二）氣相色譜的固定相二）氣相色譜的固定相二）氣相色譜的固定相二）氣相色譜的固定相 1 1、固定相的種類、固定相的種類 （1 1）氣固色譜的固定相）氣固色譜的固定相 （2 2）氣液色譜的固定相）氣液色譜的固定相 2 2、填充柱色譜、填充柱色譜 常用的固定相常用的固定相 3 3、毛細(xì)管色譜柱、毛細(xì)管色譜柱 4 4、正確選擇固定相、正確選擇固定相（1 1）氣固色譜的固定相

6、）氣固色譜的固定相 使用固體吸附劑，方法適用于分離分析永久性氣體及氣態(tài)使用固體吸附劑，方法適用于分離分析永久性氣體及氣態(tài)烴烴1. 1.常用的固體吸附劑常用的固體吸附劑 主要有強(qiáng)極性的硅膠，弱極性的氧化鋁，非極性的活性炭主要有強(qiáng)極性的硅膠，弱極性的氧化鋁，非極性的活性炭和特殊作用的分子篩等。和特殊作用的分子篩等。2.2.人工合成的固定相人工合成的固定相 主要是人工合成高分子多孔微球共聚物，它既是載體又起主要是人工合成高分子多孔微球共聚物，它既是載體又起固定相的作用，可在活化后直接用于分離，也可作為載體固定相的作用，可在活化后直接用于分離，也可作為載體在其表面涂漬固定液后再使用。在其表面涂漬固定液

7、后再使用。 高分子多孔微球分為極性和非極性兩種：高分子多孔微球分為極性和非極性兩種：（1 1）非極性的是由苯乙烯、二乙烯苯共聚而成。）非極性的是由苯乙烯、二乙烯苯共聚而成。（2 2）極性的是苯乙烯、二乙烯苯共聚物中引入極性基團(tuán)）極性的是苯乙烯、二乙烯苯共聚物中引入極性基團(tuán)氣固色譜分離分析永久性氣體及氣態(tài)烴氣固色譜分離分析永久性氣體及氣態(tài)烴（2 2）氣液色譜的固定相）氣液色譜的固定相 固定液固定液+擔(dān)體擔(dān)體（支持體）組成固定相： 小顆粒表面涂漬上一薄層固定液小顆粒表面涂漬上一薄層固定液 固定液：在常溫下不一定為液體，但在使用溫度固定液：在常溫下不一定為液體，但在使用溫度下一定呈液體狀態(tài)。下一定呈

8、液體狀態(tài)。 A) A) 對(duì)固定液的要求對(duì)固定液的要求 B B）固定液和組分分子間的作用力）固定液和組分分子間的作用力 C C）固定液的分類）固定液的分類 D D）固定液的選擇）固定液的選擇 E E）擔(dān)體）擔(dān)體A) A) 對(duì)固定液的要求對(duì)固定液的要求1 1）沸點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性好、揮發(fā)性小。在操作溫度下，）沸點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性好、揮發(fā)性小。在操作溫度下，不發(fā)生聚合、不發(fā)生聚合、 分解或交聯(lián)等現(xiàn)象，且有較低的蒸分解或交聯(lián)等現(xiàn)象，且有較低的蒸汽壓，以免固定液流失。通常，固定液有一個(gè)汽壓，以免固定液流失。通常，固定液有一個(gè)“最高使用溫度最高使用溫度”。2 2）化學(xué)穩(wěn)定性好，固定液與樣品或載氣不能發(fā)生不）化學(xué)穩(wěn)

9、定性好，固定液與樣品或載氣不能發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)。可逆的化學(xué)反應(yīng)。3 3）固定液的粘度和凝固點(diǎn)低，以便在載體表面能均）固定液的粘度和凝固點(diǎn)低，以便在載體表面能均勻分布。勻分布。4 4）各組分必須在固定液中有適當(dāng)?shù)娜芙舛龋駝t樣）各組分必須在固定液中有適當(dāng)?shù)娜芙舛?，否則樣品會(huì)迅速通過(guò)柱子，難于使組分分離，各組分的品會(huì)迅速通過(guò)柱子，難于使組分分離，各組分的分配系數(shù)有一定的差異。分配系數(shù)有一定的差異。B B）固定液和組分分子間的作用力）固定液和組分分子間的作用力 分子間的作用力是一種極弱的吸引力分子間的作用力是一種極弱的吸引力 靜電力靜電力 誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力 色散力色散力 氫鍵力氫鍵力靜電力（偶極定向

10、力）：靜電力（偶極定向力）： 靜電力靜電力：在：在極性分子間的作用力主要是靜電力極性分子間的作用力主要是靜電力 色譜保留：在極性固定液柱上分離樣品時(shí)，被色譜保留：在極性固定液柱上分離樣品時(shí)，被分離組分的極性越大，與固定液間的相互靜電分離組分的極性越大，與固定液間的相互靜電作用力就越強(qiáng)，因而該組分在柱內(nèi)滯留時(shí)間就作用力就越強(qiáng)，因而該組分在柱內(nèi)滯留時(shí)間就越長(zhǎng)。越長(zhǎng)。 偶極矩（偶極矩（D D）：分子中含有電負(fù)性不同的原子，）：分子中含有電負(fù)性不同的原子，會(huì)產(chǎn)生正負(fù)電荷中心不重合的現(xiàn)象，所帶的電會(huì)產(chǎn)生正負(fù)電荷中心不重合的現(xiàn)象，所帶的電荷與正負(fù)電荷中心間的距離的乘積為偶極矩。荷與正負(fù)電荷中心間的距離的乘

11、積為偶極矩。其與元素的電負(fù)性及分子的對(duì)稱性有關(guān)其與元素的電負(fù)性及分子的對(duì)稱性有關(guān)誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力 誘導(dǎo)力：存在于極性分子與非極性分子之間作用力。誘導(dǎo)力：存在于極性分子與非極性分子之間作用力。 含義：由于在極性分子永久偶極矩電場(chǎng)的作用下，非含義：由于在極性分子永久偶極矩電場(chǎng)的作用下，非極性分子也會(huì)極化產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩。它們之間的作用極性分子也會(huì)極化產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩。它們之間的作用力叫誘導(dǎo)力。力叫誘導(dǎo)力。 極性分子的極性越大，非極性分子越容易被極化，則極性分子的極性越大，非極性分子越容易被極化，則誘導(dǎo)力就越大。誘導(dǎo)力就越大。 色譜保留：當(dāng)樣品具有非極性分子和可極化的組分時(shí)，色譜保留：當(dāng)樣品具有非極性分子和

12、可極化的組分時(shí)，可用極性固定液的誘導(dǎo)效應(yīng)分離?？捎脴O性固定液的誘導(dǎo)效應(yīng)分離。 例如，苯（例如，苯（B.P.80.1B.P.80.1）和）和 環(huán)己烷（環(huán)己烷（ B.P.80.8B.P.80.8）沸）沸點(diǎn)接近，偶極矩為零，均為非極性分子，若用非極性點(diǎn)接近，偶極矩為零，均為非極性分子，若用非極性固定液卻很難使其分離。但苯比環(huán)己烷容易極化，故固定液卻很難使其分離。但苯比環(huán)己烷容易極化，故采用極性固定液，就能使苯產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩，而在環(huán)采用極性固定液，就能使苯產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩，而在環(huán)己烷之后流出。固定液的極性越強(qiáng)，兩者分離己烷之后流出。固定液的極性越強(qiáng)，兩者分離 得越遠(yuǎn)。得越遠(yuǎn)。色散力色散力 色散力：存在于

13、非極性分子之間作用力色散力：存在于非極性分子之間作用力 含義；非極性分子的電子云密度的連續(xù)波動(dòng)導(dǎo)含義；非極性分子的電子云密度的連續(xù)波動(dòng)導(dǎo)致一個(gè)小的偶極矩，這個(gè)小的偶極矩又可以極致一個(gè)小的偶極矩，這個(gè)小的偶極矩又可以極化附近的其它非極性分子，導(dǎo)致非極性分子之化附近的其它非極性分子，導(dǎo)致非極性分子之間產(chǎn)生作用力間產(chǎn)生作用力氫鍵力氫鍵力 氫鍵力：存在于氫質(zhì)子給體與氫質(zhì)子受體之間的作氫鍵力：存在于氫質(zhì)子給體與氫質(zhì)子受體之間的作用力，其作用力大于范德華力。用力，其作用力大于范德華力。 含義：當(dāng)共價(jià)鍵的氫原子與其它原子形成第二鍵時(shí)，含義：當(dāng)共價(jià)鍵的氫原子與其它原子形成第二鍵時(shí)，此鍵稱為氫鍵。此鍵稱為氫鍵。

14、 具有方向性和飽和性具有方向性和飽和性 氫質(zhì)子給體：氫質(zhì)子給體：OHOH、 SHSH、 ClHClH、BrHBrH 氫質(zhì)子受體：醇、醚和羥基中的氧，鹵原子、胺中氫質(zhì)子受體：醇、醚和羥基中的氧，鹵原子、胺中的氮和芳香化合物中的的氮和芳香化合物中的 電子電子C C）固定液的分類）固定液的分類 （1 1）按固定液的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類）按固定液的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 把具有相同官能團(tuán)的固定液排在一起，然后按官能團(tuán)把具有相同官能團(tuán)的固定液排在一起，然后按官能團(tuán)的類型不同分類，這樣就便于按組分與固定液的類型不同分類，這樣就便于按組分與固定液“結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)相似相似”原則選擇固定液時(shí)參考。原則選擇固定液時(shí)參考。（2 2）按固定

15、液的相對(duì)極性分類）按固定液的相對(duì)極性分類 極性是固定液重要的分離特性，可相對(duì)極性、極性是固定液重要的分離特性，可相對(duì)極性、麥?zhǔn)铣?shù)方法將固定液分為五級(jí)。（見書）麥?zhǔn)铣?shù)方法將固定液分為五級(jí)。（見書）D D）固定液的選擇）固定液的選擇 1 1）“相似相溶相似相溶”原則原則 被分離物質(zhì)與色譜柱的極性、結(jié)構(gòu)、官能被分離物質(zhì)與色譜柱的極性、結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)相似，保留時(shí)間長(zhǎng)。團(tuán)相似，保留時(shí)間長(zhǎng)。 分離同系物或官能團(tuán)相同的混合物，各組分離同系物或官能團(tuán)相同的混合物，各組分的沸點(diǎn)有差異，利用相似相溶原則使用分的沸點(diǎn)有差異，利用相似相溶原則使用與樣品相同類型的固定液。與樣品相同類型的固定液。 如：正構(gòu)烷使用非極性

16、如：正構(gòu)烷使用非極性 2 2）利用固定液與被分離分子之間的特殊作）利用固定液與被分離分子之間的特殊作用力用力固定液的選擇方法固定液的選擇方法1 1）非極性試樣一般選用非極性固定液。非極性固定液對(duì)樣品的保留作用，主要靠色散）非極性試樣一般選用非極性固定液。非極性固定液對(duì)樣品的保留作用，主要靠色散力。分離時(shí)，試樣中各組分基本上力。分離時(shí)，試樣中各組分基本上按沸點(diǎn)從低到高的順序流出色譜柱按沸點(diǎn)從低到高的順序流出色譜柱；若樣品中含有；若樣品中含有同沸點(diǎn)的烴類和非烴類化合物，則極性化合物先流出。同沸點(diǎn)的烴類和非烴類化合物，則極性化合物先流出。2 2）中等極性的試樣應(yīng)首先選用中等極性固定液。在這種情況下，

17、組分與固定液分子之）中等極性的試樣應(yīng)首先選用中等極性固定液。在這種情況下，組分與固定液分子之間的作用力主要為誘導(dǎo)力和色散力。分離時(shí)組分基本上按沸點(diǎn)從低到高的順序流出色間的作用力主要為誘導(dǎo)力和色散力。分離時(shí)組分基本上按沸點(diǎn)從低到高的順序流出色譜柱，但對(duì)于同沸點(diǎn)的極性和非極性物，由于此時(shí)誘導(dǎo)力起主要作用，使極性化合物譜柱，但對(duì)于同沸點(diǎn)的極性和非極性物，由于此時(shí)誘導(dǎo)力起主要作用，使極性化合物與固定液的作用力加強(qiáng)，所以非極性組分先流出。與固定液的作用力加強(qiáng)，所以非極性組分先流出。3 3）強(qiáng)極性的試樣應(yīng)選用強(qiáng)極性固定液。此時(shí)，組分與固定液分子之間的作用主要靠靜）強(qiáng)極性的試樣應(yīng)選用強(qiáng)極性固定液。此時(shí)，組分

18、與固定液分子之間的作用主要靠靜電力，組分一般按電力，組分一般按 極性從小到大的順序流出；對(duì)含有極性和非極性的樣品，非極性組極性從小到大的順序流出；對(duì)含有極性和非極性的樣品，非極性組分先流出。分先流出。4 4）具有酸性或堿性的極性試樣，可選用帶有酸性或堿性基團(tuán)的高分子多孔微球，組分）具有酸性或堿性的極性試樣，可選用帶有酸性或堿性基團(tuán)的高分子多孔微球，組分一般按相對(duì)分子質(zhì)量大小順序分離。此外，還可選用極性強(qiáng)的固定液，并加入少量的一般按相對(duì)分子質(zhì)量大小順序分離。此外，還可選用極性強(qiáng)的固定液，并加入少量的酸性或堿性添加劑，以減小譜峰的拖尾。酸性或堿性添加劑，以減小譜峰的拖尾。5 5）能形成氫鍵的試樣，

19、應(yīng)選用氫鍵型固定液，如）能形成氫鍵的試樣，應(yīng)選用氫鍵型固定液，如 腈醚和多元醇固定液等。各組分將按形成氫鍵的能力大小順序分離。腈醚和多元醇固定液等。各組分將按形成氫鍵的能力大小順序分離。6 6）對(duì)于復(fù)雜組分，可選用兩種或兩種以上的混合液，配合使用，增加分離效果）對(duì)于復(fù)雜組分，可選用兩種或兩種以上的混合液，配合使用，增加分離效果E E）擔(dān)體）擔(dān)體 擔(dān)體含義：擔(dān)體含義： 擔(dān)體特點(diǎn)：擔(dān)體特點(diǎn)： 擔(dān)體種類和性能：擔(dān)體種類和性能： 硅藻土載體的預(yù)處理：硅藻土載體的預(yù)處理：E E）擔(dān)體）擔(dān)體特點(diǎn)特點(diǎn) 載體是固定液的支持骨架，使載體是固定液的支持骨架，使 固定液能在其表固定液能在其表面上形成一層薄而勻的液膜

20、。載體應(yīng)有如下的面上形成一層薄而勻的液膜。載體應(yīng)有如下的特點(diǎn)：特點(diǎn)： 第一，具有多孔性，即比表面積大；第一，具有多孔性，即比表面積大； 第二，化學(xué)惰性且具有較好的浸潤(rùn)性；第二，化學(xué)惰性且具有較好的浸潤(rùn)性； 第三，熱穩(wěn)定性好；第三，熱穩(wěn)定性好； 第四，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，使固定相在制第四，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，使固定相在制備和填充過(guò)程中不易粉碎。備和填充過(guò)程中不易粉碎。E E）擔(dān)體）擔(dān)體種類和性能種類和性能 載體可以分成兩類：硅藻土類和非硅藻土類。載體可以分成兩類：硅藻土類和非硅藻土類。 硅藻土類載體：硅藻土類載體：是天然硅藻土經(jīng)煅燒等處理后而獲得的是天然硅藻土經(jīng)煅燒等處理后而獲得的具有一定粒度的

21、多孔性顆粒。按其制造方法的不同，可具有一定粒度的多孔性顆粒。按其制造方法的不同，可分為紅色載體和白色載體兩種。分為紅色載體和白色載體兩種。 紅色載體：紅色載體：因含少量氧化鐵顆粒而呈紅色。其機(jī)械強(qiáng)度因含少量氧化鐵顆粒而呈紅色。其機(jī)械強(qiáng)度大，孔徑小，比表面積大，表面吸附性較強(qiáng)，有一定的大，孔徑小，比表面積大，表面吸附性較強(qiáng)，有一定的催化活性，適用于涂漬高含量固定液，分離非極性化合催化活性，適用于涂漬高含量固定液，分離非極性化合物。物。 白色載體：白色載體：是天然硅藻土在煅燒時(shí)加入少量碳酸鈉之類是天然硅藻土在煅燒時(shí)加入少量碳酸鈉之類的助熔劑，使氧化鐵轉(zhuǎn)化為白色的鐵硅酸鈉。白色載體的助熔劑，使氧化鐵

22、轉(zhuǎn)化為白色的鐵硅酸鈉。白色載體的比表面積小，孔徑大，催化活性小，的比表面積小，孔徑大，催化活性小，適用于涂漬低含適用于涂漬低含量固定液，分離極性化合物。量固定液，分離極性化合物。非硅藻土類載體：非硅藻土類載體：玻璃微球、氟擔(dān)體、高分子多孔微球玻璃微球、氟擔(dān)體、高分子多孔微球E E）擔(dān)體）擔(dān)體硅藻土載體的預(yù)處理硅藻土載體的預(yù)處理 普通硅藻土載體的表面并非完全惰性，而是具有硅醇基（普通硅藻土載體的表面并非完全惰性，而是具有硅醇基（Si-Si-OHOH），并有少量的金屬氧化物。因此，它的表面上既有吸附），并有少量的金屬氧化物。因此，它的表面上既有吸附活性，又有催化活性。如果涂漬的固定液量較低，則不能

23、見活性，又有催化活性。如果涂漬的固定液量較低，則不能見個(gè)其吸附中心和催化中心完全遮蓋。用這種固定相分析樣品，個(gè)其吸附中心和催化中心完全遮蓋。用這種固定相分析樣品，將會(huì)造成色譜峰的拖尾；而用于分析萜烯和含氮雜環(huán)化合物將會(huì)造成色譜峰的拖尾；而用于分析萜烯和含氮雜環(huán)化合物等化學(xué)性質(zhì)活潑的試樣時(shí)，有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和不可逆吸等化學(xué)性質(zhì)活潑的試樣時(shí)，有可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和不可逆吸附，為此，在涂漬固定液前，應(yīng)對(duì)載體進(jìn)行預(yù)處理，使其表附，為此，在涂漬固定液前，應(yīng)對(duì)載體進(jìn)行預(yù)處理，使其表面鈍化。面鈍化。 常用的預(yù)處理方法有：常用的預(yù)處理方法有：（1 1）酸洗（除去堿性基團(tuán)）；）酸洗（除去堿性基團(tuán)）；（2 2）堿

24、洗（除去酸性基團(tuán)）；）堿洗（除去酸性基團(tuán)）；（3 3）硅烷化（消除氫鍵結(jié)合力）；）硅烷化（消除氫鍵結(jié)合力）；（4 4）釉化（表面玻璃化、堵微孔）。）釉化（表面玻璃化、堵微孔）。3 3、毛細(xì)管色譜柱、毛細(xì)管色譜柱毛細(xì)管柱的特點(diǎn)毛細(xì)管柱的特點(diǎn)（1 1）滲透性好（載氣流動(dòng)阻力?。墒褂瞄L(zhǎng)的色譜柱。）滲透性好（載氣流動(dòng)阻力小），可使用長(zhǎng)的色譜柱。（2 2）相比率（）相比率（ ）大，有利于提高柱效并實(shí)現(xiàn)快速分析。）大，有利于提高柱效并實(shí)現(xiàn)快速分析。（3 3）柱容量小，允許進(jìn)樣量小。由于毛細(xì)管柱涂漬的固）柱容量小，允許進(jìn)樣量小。由于毛細(xì)管柱涂漬的固 定液僅幾十毫克，液膜厚度為定液僅幾十毫克，液膜厚度為0

25、.35 1.50.35 1.5 mm，柱容量，柱容量小。對(duì)液體樣品，一般采用分流進(jìn)樣技術(shù)。小。對(duì)液體樣品，一般采用分流進(jìn)樣技術(shù)。（4 4）總柱效高。）總柱效高。（5 5）毛細(xì)管柱（開口柱）的渦流擴(kuò)散項(xiàng)為零。毛細(xì)管的）毛細(xì)管柱（開口柱）的渦流擴(kuò)散項(xiàng)為零。毛細(xì)管的氣相、液相傳質(zhì)阻力項(xiàng)的影響因素復(fù)雜。氣相、液相傳質(zhì)阻力項(xiàng)的影響因素復(fù)雜。 常用的毛細(xì)管柱常用的毛細(xì)管柱 聚硅氧烷類色譜柱、聚乙二醇色譜柱、聚硅氧烷類色譜柱、聚乙二醇色譜柱、PLOTPLOT柱柱毛細(xì)管色譜的優(yōu)點(diǎn) （1）分離效率高：比填充柱高）分離效率高：比填充柱高10100倍；倍； （2）分析速度快：用毛細(xì)管色譜分析比用填充柱）分析速度快：

26、用毛細(xì)管色譜分析比用填充柱色譜速度色譜速度 （3）色譜峰窄、峰形對(duì)稱。較多采用程序升溫方）色譜峰窄、峰形對(duì)稱。較多采用程序升溫方式；式； （4）靈敏度高，一般采用氫焰檢測(cè)器。）靈敏度高，一般采用氫焰檢測(cè)器。 （5）渦流擴(kuò)散為零。）渦流擴(kuò)散為零。聚硅氧烷類色譜柱聚硅氧烷類色譜柱常用的毛細(xì)管色譜柱常用的毛細(xì)管色譜柱聚硅氧烷類色譜柱聚硅氧烷類色譜柱 100%100%聚二甲基硅氧烷（非極性）聚二甲基硅氧烷（非極性） BD-1BD-1，HP-1HP-1，OV-1OV-1， SE-30 SE-30 主要主要用于胺類、烴類、酚類和硫化物的測(cè)定用于胺類、烴類、酚類和硫化物的測(cè)定 5%5%二苯基聚硅氧烷（非極性

27、）二苯基聚硅氧烷（非極性）BD-5BD-5，HP-5HP-5，OV-5OV-5，SE-52SE-52，SE-54 SE-54 主主要用于鹵代化合物和芳香化合物要用于鹵代化合物和芳香化合物 35%35%二苯基聚硅氧烷（中等極性）二苯基聚硅氧烷（中等極性）BD-35BD-35，HP-35HP-35，AT-35 AT-35 主要用于主要用于胺類胺類 50%50%二苯基聚硅氧烷（中等極性）二苯基聚硅氧烷（中等極性）BD-17BD-17，HP-50+HP-50+，AT OV-17 AT OV-17 在石在石油化工行業(yè)主要用于乙二醇油化工行業(yè)主要用于乙二醇 6%6%氰丙基苯基聚硅氧烷（中等極性）氰丙基苯基

28、聚硅氧烷（中等極性）BD-1301BD-1301，DB-624DB-624，AT-1301AT-1301，HP-1301HP-1301在石油化工行業(yè)主要用于醇類、氧化劑在石油化工行業(yè)主要用于醇類、氧化劑 14%14%氰丙基苯基聚硅氧烷（中等極性）氰丙基苯基聚硅氧烷（中等極性）BD-1701BD-1701，AT-1701AT-1701，HP-1701HP-1701 50%50%氰丙基苯基聚硅氧烷（極性）氰丙基苯基聚硅氧烷（極性）BD-225BD-225，AT-225AT-225，HP-225HP-225，OV-OV-225225主要用于醛醇主要用于醛醇 50%50%氰丙基聚硅氧烷（極性）氰丙基聚

29、硅氧烷（極性）BD-23BD-23，HP-23HP-23 50%50%三氟丙基聚硅氧烷（極性）三氟丙基聚硅氧烷（極性）BD-210BD-210，AT-210AT-210，HP-210HP-210在主要用于在主要用于醛類和酮類醛類和酮類常用的毛細(xì)管色譜柱常用的毛細(xì)管色譜柱聚乙二醇色譜柱聚乙二醇色譜柱 100% PEG100% PEG（極性氫鍵型）（極性氫鍵型）DB-WAXDB-WAX 堿修飾的堿修飾的PEGPEG（極性氫（極性氫鍵型）鍵型）CAMCAM 酸修飾的酸修飾的PEGPEG（極性氫（極性氫鍵型）鍵型）DB-FFAPDB-FFAP， OV-OV-351351 使用溫度范圍寬的使用溫度范圍寬

30、的PEGPEG（極性氫鍵型）（極性氫鍵型） HP-InnowaxHP-Innowax常用的毛細(xì)管色譜柱常用的毛細(xì)管色譜柱PLOTPLOT色譜柱色譜柱 POLTPOLT柱為在熔融的毛細(xì)管柱中涂漬一層吸附劑顆粒的開管柱柱為在熔融的毛細(xì)管柱中涂漬一層吸附劑顆粒的開管柱 POLTPOLT柱與柱與WCOTWCOT柱比較：柱容量大，靈敏度高，初始柱溫提高柱比較：柱容量大，靈敏度高，初始柱溫提高等特點(diǎn)等特點(diǎn) 常用的常用的POLTPOLT柱：柱：分子篩分子篩PLOTPLOT柱柱：用于分析永久氣體或惰性氣體，：用于分析永久氣體或惰性氣體，HP-PLOT MolesieveHP-PLOT Molesieve三氧化

31、二鋁三氧化二鋁PLOTPLOT柱柱：適用于烴類：適用于烴類C11C11以下式樣的分析，以下式樣的分析，C1-C6C1-C6異構(gòu)體的分離，異構(gòu)體的分離，不適合極性物質(zhì)的分離（醇、硫化物和酮等），水和二氧化碳對(duì)色譜柱有影不適合極性物質(zhì)的分離（醇、硫化物和酮等），水和二氧化碳對(duì)色譜柱有影響，最高使用溫度小于響，最高使用溫度小于200C200C苯乙烯二乙烯基苯的苯乙烯二乙烯基苯的PLOTPLOT柱柱：適用于烴類（小于：適用于烴類（小于C14C14）及含氧、硫極性化合）及含氧、硫極性化合物，物，C1-C3C1-C3異構(gòu)體分析，異構(gòu)體分析，HP PLOT-QHP PLOT-Q苯乙烯苯乙烯/ /乙二醇二甲基

32、丙酸烯的乙二醇二甲基丙酸烯的PLOTPLOT柱柱：極性大于：極性大于HP PLOT-QHP PLOT-Q， HP PLOT-UHP PLOT-UGS GasProGS GasPro：環(huán)糊精：環(huán)糊精PLOTPLOT柱柱，適用于烴類（小于，適用于烴類（小于C12C12）、含硫極性化合物，）、含硫極性化合物，COCO、COCO2 2、氫化物、鹵代烴，高靈敏度，穩(wěn)定，不受水的影響，最高使用溫、氫化物、鹵代烴，高靈敏度，穩(wěn)定，不受水的影響，最高使用溫度為度為260/300C260/300C。4 4、正確選擇固定相、正確選擇固定相16.4 氣相色譜的檢測(cè)器 一）氣相色譜的檢測(cè)器的分類一）氣相色譜的檢測(cè)器的

33、分類 二）氣相色譜的檢測(cè)器的性能指標(biāo)二）氣相色譜的檢測(cè)器的性能指標(biāo) 三）常用的氣相色譜的檢測(cè)器三）常用的氣相色譜的檢測(cè)器 1. 1.熱導(dǎo)檢測(cè)器（熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCDTCD） 2.2.氫火焰離子化檢測(cè)器（氫火焰離子化檢測(cè)器（FIDFID） 3.3.電子俘獲檢測(cè)器（電子俘獲檢測(cè)器（ECDECD） 4.4.其它檢測(cè)器其它檢測(cè)器一）氣相色譜的檢測(cè)器的分類一）氣相色譜的檢測(cè)器的分類1. 1. 按工作原理分類按工作原理分類(1)(1)離子化檢測(cè)器有：火焰離子化、熱離子化離子化檢測(cè)器有：火焰離子化、熱離子化( (或組磷檢測(cè)器或組磷檢測(cè)器) )、光離子化、氦離子、光離子化、氦離子化、表面離子化、電子俘獲及離子遷

34、移檢測(cè)器等化、表面離子化、電子俘獲及離子遷移檢測(cè)器等(2)(2)測(cè)光度檢測(cè)器有：火焰光度、化學(xué)發(fā)光、等離子體原子發(fā)射光譜、傅立葉紅測(cè)光度檢測(cè)器有：火焰光度、化學(xué)發(fā)光、等離子體原子發(fā)射光譜、傅立葉紅外光譜、紫外吸收光譜檢測(cè)器等外光譜、紫外吸收光譜檢測(cè)器等 (3)(3)其它：有質(zhì)譜、電傳導(dǎo)和熱傳導(dǎo)檢測(cè)器等其它：有質(zhì)譜、電傳導(dǎo)和熱傳導(dǎo)檢測(cè)器等2. 2. 按選擇性分類按選擇性分類(1)(1)通用型：是指檢測(cè)器對(duì)色譜柱流出的每個(gè)組分都能逐個(gè)給出信號(hào)，而且各組通用型：是指檢測(cè)器對(duì)色譜柱流出的每個(gè)組分都能逐個(gè)給出信號(hào)，而且各組分的信號(hào)因子差別不太懸殊分的信號(hào)因子差別不太懸殊(2)(2)選擇性型：信號(hào)與組分所

35、含有的基團(tuán)或元素有關(guān)。選擇性型：信號(hào)與組分所含有的基團(tuán)或元素有關(guān)。(3)(3)特殊檢測(cè)器：是指僅對(duì)某一組分或與其相似化學(xué)特性的組分有信號(hào)特殊檢測(cè)器：是指僅對(duì)某一組分或與其相似化學(xué)特性的組分有信號(hào)3. 3. 按信號(hào)基礎(chǔ)分類：按信號(hào)基礎(chǔ)分類： （1 1）濃度型）濃度型 ：測(cè)量的是載氣中通過(guò)檢測(cè)器組分濃度瞬間的變化，檢測(cè)：測(cè)量的是載氣中通過(guò)檢測(cè)器組分濃度瞬間的變化，檢測(cè) 信號(hào)值信號(hào)值與組分的濃度成正比。熱導(dǎo)檢測(cè)器；與組分的濃度成正比。熱導(dǎo)檢測(cè)器； (2)(2)質(zhì)量型：測(cè)量的是載氣中某組分進(jìn)入檢測(cè)器的速度變化，即檢測(cè)信號(hào)值與質(zhì)量型：測(cè)量的是載氣中某組分進(jìn)入檢測(cè)器的速度變化，即檢測(cè)信號(hào)值與單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入

36、檢測(cè)器組分的質(zhì)量成正比。單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器組分的質(zhì)量成正比。FIDFID流速對(duì)質(zhì)量型檢測(cè)器與濃度型檢測(cè)器流速對(duì)質(zhì)量型檢測(cè)器與濃度型檢測(cè)器的影響的影響 濃度型：增大流速，峰高不變，峰面積增大濃度型：增大流速，峰高不變，峰面積增大 質(zhì)量型：增大流速，峰高增大，峰寬減小，峰質(zhì)量型：增大流速，峰高增大，峰寬減小，峰面積不變。面積不變。二）氣相色譜的檢測(cè)器的性能指標(biāo)二）氣相色譜的檢測(cè)器的性能指標(biāo) 優(yōu)良的檢測(cè)器應(yīng)具有以下幾個(gè)性能指標(biāo)：優(yōu)良的檢測(cè)器應(yīng)具有以下幾個(gè)性能指標(biāo)： 靈敏度高；檢出限低；死體積?。豁憫?yīng)迅靈敏度高；檢出限低；死體積?。豁憫?yīng)迅速；線性范圍寬和穩(wěn)定性好。通用性檢測(cè)速；線性范圍寬和穩(wěn)定性好。

37、通用性檢測(cè)器要求適用范圍廣；選擇性檢測(cè)器要求選器要求適用范圍廣；選擇性檢測(cè)器要求選擇性好。擇性好。 （1 1）靈敏度）靈敏度 （2 2）檢出限）檢出限 （3 3）最小定量限）最小定量限 （4 4）線性范圍和響應(yīng)時(shí)間）線性范圍和響應(yīng)時(shí)間（1 1）靈敏度）靈敏度 當(dāng)一定濃度或一定質(zhì)量的組分進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生一定的響當(dāng)一定濃度或一定質(zhì)量的組分進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生一定的響應(yīng)信號(hào)應(yīng)信號(hào)R R。以進(jìn)樣量。以進(jìn)樣量c c（單位：（單位：mg.cmmg.cm-3 -3 或或g.sg.s-1 -1）對(duì)響應(yīng)信）對(duì)響應(yīng)信號(hào)（號(hào)（R R）作圖得到一條通過(guò)原點(diǎn)的直線。）作圖得到一條通過(guò)原點(diǎn)的直線。直線的斜率就是直線的斜率就是

38、檢測(cè)器的靈敏度（檢測(cè)器的靈敏度（S S）。）。 靈敏度可定義為信號(hào)（靈敏度可定義為信號(hào)（R R）對(duì)進(jìn)入檢測(cè)器的組分量（）對(duì)進(jìn)入檢測(cè)器的組分量（C C）的變化率：的變化率： S = S = R / R / C C 對(duì)于濃度型的檢測(cè)器，對(duì)于濃度型的檢測(cè)器， R R取取mVmV， C C取取mg.cmmg.cm-3 -3 ，靈敏，靈敏度度S S的單位是的單位是mV.cmmV.cm3 3 mg mg -1 -1 對(duì)于質(zhì)量型檢測(cè)器，對(duì)于質(zhì)量型檢測(cè)器， C C取取g.sg.s-1 -1 ，靈敏度，靈敏度S S的單位是的單位是mV.s .gmV.s .g-1 -1 。（2 2）檢出限）檢出限檢出限定義為：檢

39、出限定義為：檢測(cè)器檢測(cè)器恰能產(chǎn)生二倍于噪音（恰能產(chǎn)生二倍于噪音（ 2R2RNN ）時(shí)的單位時(shí)間）時(shí)的單位時(shí)間（單位：（單位：s s）引入檢測(cè)器的樣品量（單位：）引入檢測(cè)器的樣品量（單位：g g）或單位體積（單位：）或單位體積（單位：cmcm3 3 ）載氣中需含的樣品量。載氣中需含的樣品量。濃度型檢測(cè)器，檢出限濃度型檢測(cè)器，檢出限 D Dc c = 2R = 2RNN / S / Sc c D Dc c的物理意義指每毫升載氣中含有恰好能產(chǎn)生二倍于噪聲信號(hào)的溶的物理意義指每毫升載氣中含有恰好能產(chǎn)生二倍于噪聲信號(hào)的溶質(zhì)毫克數(shù)。質(zhì)毫克數(shù)。質(zhì)量型檢測(cè)器，檢出限質(zhì)量型檢測(cè)器，檢出限 Dm = 2RN /

40、Sm Dm = 2RN / Sm D Dmm的物理意義指每秒通過(guò)的溶質(zhì)克數(shù)，恰好能產(chǎn)生二倍的物理意義指每秒通過(guò)的溶質(zhì)克數(shù)，恰好能產(chǎn)生二倍于噪聲的信號(hào)（于噪聲的信號(hào)（ 2R2RNN ）無(wú)論哪種檢測(cè)器，檢出限都與靈敏度成反比，與噪聲成正比。檢出限無(wú)論哪種檢測(cè)器，檢出限都與靈敏度成反比，與噪聲成正比。檢出限不僅決定于靈敏度，而且受限于噪聲，所以它是衡量檢測(cè)器性能的綜不僅決定于靈敏度，而且受限于噪聲，所以它是衡量檢測(cè)器性能的綜合指標(biāo)合指標(biāo)（3 3）最小定量限）最小定量限 最小定量限最小定量限 ：產(chǎn)生十倍噪聲峰高時(shí)，色譜：產(chǎn)生十倍噪聲峰高時(shí)，色譜體系（由柱、氣化室、記錄儀和連接管道體系（由柱、氣化室、記

41、錄儀和連接管道等組成一個(gè)色譜體系）所需的進(jìn)樣量等組成一個(gè)色譜體系）所需的進(jìn)樣量（4 4）線性范圍和響應(yīng)時(shí)間）線性范圍和響應(yīng)時(shí)間 線性范圍線性范圍 檢測(cè)器的線性范圍定義為在檢測(cè)器呈線性檢測(cè)器的線性范圍定義為在檢測(cè)器呈線性時(shí)最大和最小進(jìn)樣量之比，或最大允許進(jìn)時(shí)最大和最小進(jìn)樣量之比，或最大允許進(jìn)樣量（濃度）與最小檢測(cè)量（濃度）之比。樣量（濃度）與最小檢測(cè)量（濃度）之比。 響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間 響應(yīng)時(shí)間指進(jìn)入檢測(cè)器的某一組分的輸出響應(yīng)時(shí)間指進(jìn)入檢測(cè)器的某一組分的輸出信號(hào)達(dá)到其值的信號(hào)達(dá)到其值的63%63%所需的時(shí)間。一般小所需的時(shí)間。一般小于于1s 1s。三）常用的氣相色譜的檢測(cè)器三）常用的氣相色譜的檢測(cè)

42、器 1. 1.熱導(dǎo)檢測(cè)器（熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCDTCD） 2.2.氫火焰離子化檢測(cè)器（氫火焰離子化檢測(cè)器（FIDFID） 3.3.電子俘獲檢測(cè)器（電子俘獲檢測(cè)器（ECDECD） 4.4.其它檢測(cè)器其它檢測(cè)器1. 1.熱導(dǎo)檢測(cè)器（熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD TCD ：thermal thermal conductivity detectorconductivity detector） （1）熱導(dǎo)檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)）熱導(dǎo)檢測(cè)器的結(jié)構(gòu) （2）檢測(cè)原理）檢測(cè)原理 （3）影響熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度的因素）影響熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度的因素（1） 熱導(dǎo)檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)熱導(dǎo)檢測(cè)器的結(jié)構(gòu) 池體池體（一般用不銹鋼制成） 熱敏元件熱敏元件：電阻率高

43、、電阻溫度系數(shù)大、且價(jià)廉易加工的鎢絲制成。參考臂：參考臂：僅允許純載氣通過(guò)，通常連接在進(jìn)樣裝置之前。 測(cè)量臂測(cè)量臂：需要攜帶被分離組分的載氣流過(guò)，則連接在緊靠近分離柱出口處。（2）檢測(cè)原理）檢測(cè)原理 平衡電橋，右圖。 不同的氣體有不同的熱導(dǎo)系數(shù)。鎢絲通電，加熱與散熱達(dá)到平衡后，兩臂電阻值： R參參=R測(cè)測(cè) ; R1=R2則：則： R參參R2=R測(cè)測(cè)R1 無(wú)電壓信號(hào)輸出； 記錄儀走直線（基線）。進(jìn)樣后進(jìn)樣后: 載氣攜帶試樣組分流過(guò)測(cè)量臂而這時(shí)參考臂流過(guò)的仍是純載氣，使測(cè)量臂的溫度改變，引起電阻的變化，測(cè)量臂和參考臂的電阻值不等，產(chǎn)生電阻差，R參參R測(cè)測(cè)則： R參參R2R測(cè)測(cè)R1 這時(shí)電橋失去平衡

44、，a、b兩端存在著電位差，有電壓信號(hào)輸出。信號(hào)與組分濃度相關(guān)。記錄儀記錄下組分濃度隨時(shí)間變化的峰狀圖形。（3）影響熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度的因素）影響熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度的因素橋路電流橋路電流I ： I，鎢絲的溫度 ，鎢絲與池體之間的溫差，有利于熱傳導(dǎo)，檢測(cè)器靈敏度提高。檢測(cè)器的響應(yīng)值S I3，但穩(wěn)定性下降，基線不穩(wěn)。橋路電流太高時(shí)，還可能造成鎢絲燒壞。 池體溫度池體溫度：池體溫度與鎢絲溫度相差越大，越有利于熱傳導(dǎo)，檢測(cè)器的靈敏度也就越高，但池體溫度不能低于分離柱溫度，以防止試樣組分在檢測(cè)器中冷凝。載氣種類載氣種類：載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大，在檢測(cè)器兩臂中產(chǎn)生的溫差和電阻差也就越大，檢測(cè)靈敏度越高。載

45、氣的熱導(dǎo)系數(shù)大，傳熱好，通過(guò)的橋路電流也可適當(dāng)加大，則檢測(cè)靈敏度進(jìn)一步提高。氦氣也具有較大的熱導(dǎo)系數(shù)，但價(jià)格較高。 表表 某些氣體與蒸氣的熱導(dǎo)系數(shù)（某些氣體與蒸氣的熱導(dǎo)系數(shù)（），單位：），單位：J / cms2.2.氫火焰離子化檢測(cè)器氫火焰離子化檢測(cè)器（FID：hydrogen flameionization detector） （1）FID的特點(diǎn)的特點(diǎn) （2） 氫焰檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)氫焰檢測(cè)器的結(jié)構(gòu) （3）氫焰檢測(cè)器的原理）氫焰檢測(cè)器的原理 （4）影響氫焰檢測(cè)器靈敏度的因素）影響氫焰檢測(cè)器靈敏度的因素（1）FID的特點(diǎn)的特點(diǎn) (1) 典型的質(zhì)量型檢測(cè)器典型的質(zhì)量型檢測(cè)器; (2) 對(duì)有機(jī)化合物具有

46、很高的靈敏度對(duì)有機(jī)化合物具有很高的靈敏度; (3) 無(wú)機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)無(wú)機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng)靈敏度低或不響應(yīng); (4) 氫焰檢測(cè)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、氫焰檢測(cè)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、響應(yīng)迅速等特點(diǎn)響應(yīng)迅速等特點(diǎn); (5) 比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高出近比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高出近3個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)下個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)下限可達(dá)限可達(dá)10-12gg-1。（2） 氫焰檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)氫焰檢測(cè)器的結(jié)構(gòu) (1) 在發(fā)射極和收集極之間在發(fā)射極和收集極之間加有一定的直流電壓（加有一定的直流電壓（100300V）構(gòu)成一個(gè)外加電場(chǎng)。）構(gòu)成

47、一個(gè)外加電場(chǎng)。 (2) 氫焰檢測(cè)器需要用到三氫焰檢測(cè)器需要用到三種氣體：種氣體： N2 ：載氣攜帶試樣組分； H2 ：為燃?xì)猓?空氣：助燃?xì)狻?使用時(shí)需要調(diào)整三者的比使用時(shí)需要調(diào)整三者的比例關(guān)系，檢測(cè)器靈敏度達(dá)到最例關(guān)系，檢測(cè)器靈敏度達(dá)到最佳。佳。（3） 氫焰檢測(cè)器的原理氫焰檢測(cè)器的原理 (1)當(dāng)含有機(jī)物 CnHm的載氣由噴嘴噴出進(jìn)入火焰時(shí)，在C層發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生自由基 ： CnHm CH(2)產(chǎn)生的自由基在D層火焰中與外面擴(kuò)散進(jìn)來(lái)的激發(fā)態(tài)原子氧或分子氧發(fā)生如下反應(yīng)： CH + O CHO+ + e(3)生成的正離子CHO+ 與火焰中大量水分子碰撞而發(fā)生分子離子反應(yīng)： CHO+ + H2O H

48、3O+ + COA A區(qū)：預(yù)熱區(qū)區(qū)：預(yù)熱區(qū)B B層：點(diǎn)燃火焰層：點(diǎn)燃火焰C C層：熱裂解區(qū)：層：熱裂解區(qū)：溫度最高溫度最高D D層：反應(yīng)區(qū)層：反應(yīng)區(qū)（3） 氫焰檢測(cè)器的原理氫焰檢測(cè)器的原理(4)(4)化學(xué)電離產(chǎn)生的正離子和電子在外加恒定直流電場(chǎng)的作用下分別向兩極定向運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生微電流（約10-610-14A）；(5) 在一定范圍內(nèi)，微電流的大小與進(jìn)入離在一定范圍內(nèi)，微電流的大小與進(jìn)入離子室的被測(cè)組分質(zhì)量成正比，所以子室的被測(cè)組分質(zhì)量成正比，所以氫焰檢測(cè)氫焰檢測(cè)器是質(zhì)量型檢測(cè)器。器是質(zhì)量型檢測(cè)器。(6) 組分在氫焰中的電離效率很低，大約五十萬(wàn)分之一的碳原子被電離。(7)(7)離子電流信號(hào)輸出到記錄

49、儀，得到峰面積與組分質(zhì)量成正比的色譜流出曲線A區(qū)：預(yù)熱區(qū)B層：點(diǎn)燃火焰C層：熱裂解區(qū)：溫度最高D層：反應(yīng)區(qū)（4） 影響氫焰檢測(cè)器靈敏度的因素影響氫焰檢測(cè)器靈敏度的因素 各種氣體流速和配比的選擇各種氣體流速和配比的選擇 N2流速的選擇主要考慮分離效能， N2 H2 = 1 11 1.5 氫氣 空氣=1 10。極化電壓極化電壓 正常極化電壓選擇在100300V范圍內(nèi)。3.3.電子捕獲檢測(cè)器（電子捕獲檢測(cè)器（ECDECD： electron electron capture detector capture detector ） （1）ECD的特點(diǎn)的特點(diǎn) （2） 電子捕獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)及工作原理電子捕

50、獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 （3）影響電子捕獲檢測(cè)器靈敏度的因素）影響電子捕獲檢測(cè)器靈敏度的因素（1）ECD的特點(diǎn)的特點(diǎn) 適用于能俘獲電子的化合物（鹵代烴、含適用于能俘獲電子的化合物（鹵代烴、含有有NN、OO、S S等雜原子的化合物）的濃度型等雜原子的化合物）的濃度型檢測(cè)器檢測(cè)器 靈敏度最高的檢測(cè)器（靈敏度最高的檢測(cè)器（1010-14-14 g/mL g/mL） 線性范圍?。ň€性范圍?。?0102 2 10 104 4）（2） 電子捕獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)及工作原理電子捕獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 檢測(cè)器是一個(gè)有放射源檢測(cè)器是一個(gè)有放射源Ni63Ni63或氚的離子化檢測(cè)或氚的離子化檢測(cè)器，當(dāng)載氣通過(guò)檢測(cè)器

51、，器，當(dāng)載氣通過(guò)檢測(cè)器，受放射源射出的受放射源射出的 射線的射線的激發(fā)與電離，產(chǎn)生一定激發(fā)與電離，產(chǎn)生一定數(shù)量的電子和正離子，數(shù)量的電子和正離子，在一定強(qiáng)度的電場(chǎng)作用在一定強(qiáng)度的電場(chǎng)作用下形成一個(gè)背景電流，下形成一個(gè)背景電流，電負(fù)性強(qiáng)的被測(cè)組進(jìn)入電負(fù)性強(qiáng)的被測(cè)組進(jìn)入檢測(cè)器就會(huì)捕獲電子，檢測(cè)器就會(huì)捕獲電子，使檢測(cè)室的基流減小，使檢測(cè)室的基流減小，減小的程度與載氣的濃減小的程度與載氣的濃度成正比度成正比（3）影響電子捕獲檢測(cè)器靈敏度的因素）影響電子捕獲檢測(cè)器靈敏度的因素 載氣的純度和流速對(duì)信號(hào)影響很大載氣的純度和流速對(duì)信號(hào)影響很大 檢測(cè)器的溫度對(duì)響應(yīng)值影響較大檢測(cè)器的溫度對(duì)響應(yīng)值影響較大 注意進(jìn)樣

52、量不要超載注意進(jìn)樣量不要超載4.4.其它檢測(cè)器其它檢測(cè)器other detectorother detector（1 1）火焰光度檢測(cè)器）火焰光度檢測(cè)器(flame photometric detector,FPD)(flame photometric detector,FPD) 化合物中硫、磷在富氫火焰中被還原，激發(fā)后，輻射出400、550 nm 左右的光譜，可被檢測(cè)； 該檢測(cè)器是對(duì)含硫、磷化合物的高選擇性檢測(cè)器；（2 2）熱離子檢測(cè)器）熱離子檢測(cè)器(thermionic detector, TID)(thermionic detector, TID) 氮、磷檢測(cè)器；對(duì)氮、磷有高靈敏度； 在

53、FID檢測(cè)器的噴嘴與收集極之間加一個(gè)含硅酸銣的玻璃球，含氮、磷化合物在受熱分解時(shí)，受硅酸銣作用產(chǎn)生大量電子，信號(hào)強(qiáng)；（3 3）聯(lián)用技術(shù)）聯(lián)用技術(shù) 將兩種儀器結(jié)合；色-質(zhì)聯(lián)用儀16.5 氣相色譜分離條件的選擇一、載氣種類及其流速的選擇一、載氣種類及其流速的選擇二、柱溫的選擇二、柱溫的選擇三、柱長(zhǎng)和內(nèi)徑的選擇三、柱長(zhǎng)和內(nèi)徑的選擇四、進(jìn)樣時(shí)間和進(jìn)樣量四、進(jìn)樣時(shí)間和進(jìn)樣量五、其它條件五、其它條件一、載氣種類及其流速的選擇一、載氣種類及其流速的選擇 載氣種類選擇原則：分析載氣種類選擇原則：分析速度、檢測(cè)器的種類及費(fèi)速度、檢測(cè)器的種類及費(fèi)用用 流速選擇原則：使用最佳流速選擇原則：使用最佳流速、分析速度、檢

54、測(cè)器流速、分析速度、檢測(cè)器的要求（如濃度型檢測(cè)器的要求（如濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器的要求）和質(zhì)量型檢測(cè)器的要求） 3-4 mm:N3-4 mm:N2 2 2060mL/min2060mL/min載氣種類載氣種類檢測(cè)器的要求檢測(cè)器的要求 FIDFID：氮?dú)夂蜌鍤獾撵`敏度高：氮?dú)夂蜌鍤獾撵`敏度高 TCDTCD：氫氣和氦氣可以改善靈敏度：氫氣和氦氣可以改善靈敏度 ECDECD：氮?dú)夂蜌鍤獾撵`敏度高，毛細(xì)管：氮?dú)夂蜌鍤獾撵`敏度高，毛細(xì)管可以采用氦氣和氫氣可以采用氦氣和氫氣 FPDFPD：氫氣最佳，氦氣次之，氮?dú)庾畈睿簹錃庾罴?，氦氣次之，氮?dú)庾畈?MSMS：氦氣。：氦氣。檢測(cè)器對(duì)流速的要求檢測(cè)器對(duì)流速

55、的要求 TCDTCD：濃度型檢測(cè)器，流速要穩(wěn)定，峰高與載氣流速：濃度型檢測(cè)器，流速要穩(wěn)定，峰高與載氣流速成反比，平衡問(wèn)題導(dǎo)致載氣流速增大，峰高、峰面極成反比，平衡問(wèn)題導(dǎo)致載氣流速增大，峰高、峰面極聚下降，在滿足分離，以低為妥。聚下降，在滿足分離，以低為妥。 FIDFID：質(zhì)量型檢測(cè)器，峰高與載氣流速成正比，但高流：質(zhì)量型檢測(cè)器，峰高與載氣流速成正比，但高流速會(huì)導(dǎo)致線性和線性范圍變差，通常在最佳流速范圍速會(huì)導(dǎo)致線性和線性范圍變差，通常在最佳流速范圍內(nèi)選擇低流速。氮?dú)猓簹錃鈨?nèi)選擇低流速。氮?dú)猓簹錃?1=1，空氣是氫氣的，空氣是氫氣的510510倍靈敏度最高倍靈敏度最高 ECDECD：濃度型檢測(cè)器，不同與：濃度型檢測(cè)器，不同與TCDTCD，存在最佳流速，存在最佳流速（峰值），載氣純度對(duì)穩(wěn)定性影響極大，載氣高純度（峰值），載氣純度對(duì)穩(wěn)定性影響極大，載氣高純度（四個(gè)九）、除去氧和水（四個(gè)九）、除去氧和水 FPDFPD：不同載氣最佳流速不同；氫氣：空氣對(duì)靈敏度：不同載氣最佳流速不同；氫氣：空氣對(duì)靈敏度有較大的影響，視檢測(cè)器的不同選擇最佳流速比。有較大的影響，視檢測(cè)器的不同選擇最佳流速比。二、柱溫的選擇二、柱溫的選擇 1 1）分離度的要求）分離度的要求 溫度升高，相對(duì)保留值下降，分離度變壞溫