2第二章 气相色谱法p

  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 气体进样器（六通阀）： ）： 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；

  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。

  (1)当含有机物 CnHm的载气由喷嘴喷出进入 火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基 ： CnHm ──→ · CH (2)产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进 来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应： · CH O ──→CHO e

  A区：预热区 区 B层：点燃火焰 层 C层：热裂解区： 层 热裂解区： 温度最高 D层：反应区 层

  通常由检测元件、放大器、显示记录三部分所组成； 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分所组成； 被色谱柱分离后的组分依次进入检测器， 被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质 量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示， 量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示， 给出色谱图； 给出色谱图； 检测器：广谱型 对所有物质均有响应； 检测器：广谱型——对所有物质均有响应； 对所有物质均有响应 专属型——对特定物质有高灵敏响应； 对特定物质有高灵敏响应； 专属型 对特定物质有高灵敏响应 常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器； 常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器； 有关检测器原理、结构见第三节。 有关检测器原理、结构见第三节。

  色谱柱： 色谱柱：色谱仪的核心部件。 柱材质： 柱材质：不锈钢管或玻璃管，内径3-6毫米。长度可根据 要确定。 柱填料： 柱填料：粒度为60-80或80-100目的色谱固定相。 固色谱： 液-固色谱：固体吸附剂 固色谱 液色谱： 液-液色谱：担体 固定液 液色谱 担体固定液 柱制备对柱效有较大影响，填料装填太紧，柱前压力大， 流速慢或将 柱堵死，反之空隙体积大，柱效低。 有关固定液性质及其选择见下一节。

  浓度型检测器： 浓度型检测器： 测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化，检测 信号值与组分的浓度成正比。热导检测器； 质量型检测器： 质量型检测器： 测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测 信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。FID； 广普型检测器： 广普型检测器： 对所有物质有响应，热导检测器； 专属型检测器： 专属型检测器： 对特定物质有高灵敏响应，电子俘获检测器；

  了解以上这些主要组成部分的作用与功能。 了解以上这些主要组成部分的作用与功能。

  (7)离子电流信号输出到记录仪，得到峰面 (7) 积与组分质量成正比的色谱流出曲线

  ①各种气体流速和配比的选择 各种气体流速和配比的选择 N2流速的选择主要考虑分离效能， N2 : H2 = 1 : 1～1 : 1.5 氢气 : 空气=1 : 10。 ②极化电压 正常极化电压选择在100～300V范围内。

  简称氢焰检测器 flame ionization detector, FID (1) 典型的质量型检测器 典型的质量型检测器; (2) 对有机物具备极高的灵敏度; 对有机物具备极高的灵敏度; (3) 无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质 无机气体、 灵敏度低或不响应; 灵敏度低或不响应 (4) 氢焰检测器具有结构相对比较简单、稳定性高、灵敏度较高、 氢焰检测器具有结构相对比较简单、稳定性高、灵敏度较高、 响应迅速等特点; 响应迅速等特点 (5) 比热导检测器的灵敏度高出近 个数量级，检测下限 比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级 个数量级， 可达10 可达 -12g·g-1。

  (1) 在发射极和收集极之间 加有一定的直流电压（ 加有一定的直流电压（100— 300V）构成一个外加电场。 ）构成一个外加电场。 (2) 氢焰检测器要使用到三 种气体： 种气体： N2 ：载气携带试样组分； H2 ：为燃气； 空气：助燃气。 使用时需要调整三者的比 例关系， 例关系，检测器灵敏度达到最 佳。

  （1） 响应值（或灵敏度）S ： ） 响应值（或灵敏度） 在一些范围内，信号E与进入检测器的物质质量m呈线 性关系： E=Sm S= E/m S 表示单位质量的物质通过检测器时，产生的响应 信号的大小。S值越大，检测器（也即色谱仪）的灵 敏度也就越高。检测信号通常显示为色谱峰，则响 应值也可以由色谱峰面积（A）除以试样质量求得： S=A/m

  (4) 化学电离产生的正离子和电子在外加恒 定直流电场的作用下分别向两极定向运动而 产生微电流（约10-6～10-14A）； (5) 在一些范围内 ，微电流的大小与进入离 在一些范围内， 子室的被测组分质量成正比，所以氢焰检测 子室的被测组分质量成正比，所以氢焰检测 器是质量型检测器。 器是质量型检测器。

  噪声水平决定着能被检测到的浓度（或质量）。 噪声水平决定着能被检测到的浓度（或质量）。

  从图中能够准确的看出： 从图中能够准确的看出 ： 如果要把信号从本底噪声中识别出来 ，则组分的响应值就一定要高于N。 则组分的响应值就一定要高于 。 检测器响应值为3倍噪声水平时的试样浓度（ 或质量）， 检测器响应值为 倍噪声水平时的试样浓度（ 或质量） 倍噪声水平时的试样浓度 被定义为最低检测限（或该物质的最小检测量） 被定义为最低检测限（或该物质的最小检测量）。

  温度是色谱分离条件的重要选择参数； 气化室、分离室、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制 温度； 气化室：保证液体试样瞬间气化； 检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝； 分离室：准确控制分 离需要的温度。当试样 复杂时，分离室温度需 要按一定程序控制温度 变化，各组分在最佳温 度下分离；

  1-载气钢瓶；2-减压阀； 载气钢瓶； 减压阀； 3-净化干燥管；4-针形 净化干燥管； 阀；5-流量计;6-压力 流量计;6;6 针形阀； 表；4-针形阀；5-流量 ;6-压力表； 计;6-压力表； 9-热导检测器；10-放 热导检测器；10大器；11-温度控制器； 大器；11-温度控制器； 12-记录仪； 12-记录仪；

  1-载气钢瓶；2-减压阀； 载气钢瓶； 减压阀； 3-净化干燥管；4-针形 净化干燥管； 阀；5-流量计;6-压力 流量计;6;6 针形阀； 表；4-针形阀；5-流量 ;6-压力表； 计;6-压力表； 9-热导检测器；10-放 热导检测器；10大器；11-温度控制器； 大器；11-温度控制器； 12-记录仪； 12-记录仪；

  常用的载气有：氢气、氮气、氦气； 常用的载气有：氢气、氮气、氦气； 净化干燥管：去除载气中的烃类等有机物、 净化干燥管：去除载气中的烃类等有机物、水、氧气等杂 质（依次通过活性炭、硅胶、分子筛等）； 依次通过活性炭、硅胶、分子筛等）； 载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀， 载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气 流速恒定。 流速恒定。