氣相色譜儀培訓(xùn)教材

第一章

氣相色譜簡(jiǎn)介

氣相色譜儀的組成2

氣相色譜儀的原理

基本術(shù)語(yǔ)

常用概念

氣相色譜應(yīng)用的領(lǐng)域

氣相色譜儀的組成1.氣體

載氣：用于傳送樣品通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的氣體。

檢測(cè)器氣體：某些檢測(cè)器所需要的支持氣體。

2.進(jìn)樣系統(tǒng)

將樣品蒸汽引入載氣

3.色譜柱

實(shí)現(xiàn)樣品組分的分離

4.檢測(cè)器

對(duì)流出柱的樣品組分進(jìn)行識(shí)別和響應(yīng)

5.數(shù)據(jù)系統(tǒng)

將檢測(cè)器的信號(hào)轉(zhuǎn)換為色譜圖，并進(jìn)行定性、6.氣相色譜的原理

在色譜法中存在.兩相，一相是固定不動(dòng)的，我們把它叫做固定相；另一相則不斷流過(guò)固定相，我們把它叫做流動(dòng)相。

7.氣相色譜的原理

色譜法的分離原理：.就是利用待分離的各種物質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)、吸附能力等親和能力的不同來(lái)進(jìn)行分離的。使用外力使含有樣品的流動(dòng)相(氣體、液體)通過(guò)與流動(dòng)相互不相溶的固定相表面。當(dāng)流動(dòng)相中攜帶的混合物流經(jīng)固定相時(shí)，混合物中的各組分與固定相發(fā)生相互作用。由于混合物中各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相之間產(chǎn)生的作用力的大小、強(qiáng)弱不同，隨著流動(dòng)相的移動(dòng)，混合物在兩相間經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時(shí)間不同，從而按一定次序由固定相中先后流出。按順序離開(kāi)色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生離子流信號(hào)經(jīng)放大后，在工作站中描繪出各組分的色譜峰。

8.基本術(shù)語(yǔ)

保留時(shí)間（Retention

time）：.組分從進(jìn)樣到出現(xiàn)最大值所需要的時(shí)間；

峰面積（Peak

Area）：從峰的最大值到峰底的距離；

峰高（Peak

Heigh）：峰與峰底之間包圍的面積；

9.基本術(shù)語(yǔ)

分離度（resolution）：又稱分辨率，兩個(gè)相鄰峰的分離程度，兩個(gè)組分保留時(shí)間之差與其平均半峰寬值比值。

R＝2(tR2－tR1)/(W1＋W2)

固定相、柱溫及載氣的選擇是氣相色譜分離條件選擇的三個(gè)主要方面，用于提高相鄰兩組分的分離度，在作定量分析時(shí)，為了能獲得較好的精密度與準(zhǔn)確度，應(yīng)使R≥1.5。

10.常用概念

噪聲：由于各種原.因引起的基線波動(dòng)，稱為基線噪聲。無(wú)論在無(wú)組分流出還是有組分流出時(shí)，這種波動(dòng)均存在。它是一種背景信號(hào)。噪聲分短期和長(zhǎng)期噪聲二類。

漂移：基線隨時(shí)間單方向的緩慢變化，稱基線漂移。

響應(yīng)值：組分通過(guò)檢測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)。該值取決于組分的性質(zhì)和濃度。氣相色譜分析是用各組分的響應(yīng)值（峰面積或峰高）來(lái)定量的。為此，必須掌握各組分在不同檢測(cè)器上的響應(yīng)特征。

相對(duì)響應(yīng)因子：又稱相對(duì)響應(yīng)值（s）就是表明組分響應(yīng)特征的指標(biāo)。它是指某一組分與相同量參比物質(zhì)，兩者響應(yīng)值之比。

靈敏度：指通過(guò)檢測(cè)器物質(zhì)的量變化時(shí)，該物質(zhì)響應(yīng)值的變化率。

.檢測(cè)限：將產(chǎn)生兩倍噪聲信號(hào)時(shí)，單位體積的載氣或單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器的組分量

稱為檢測(cè)限。

線性：不同類型檢測(cè)器的響應(yīng)值與進(jìn)入檢測(cè)器組分濃度、質(zhì)量或質(zhì)量流量之間的關(guān)系。

線性范圍：進(jìn)入檢測(cè)器的組分量與其響應(yīng)值保持線性關(guān)系，或是靈敏度保持恒定所覆

蓋的區(qū)間。

11.氣相色譜應(yīng)用的領(lǐng)域

GC是一種極為廣泛.和重要的分析方法，范圍從石油化工、環(huán)境保護(hù)，到食品分析、醫(yī)療衛(wèi)生等

第二章

氣相色譜儀的主要組成部分

氣路部分

進(jìn)樣口

色譜柱

檢測(cè)器

1.氣路

氣體：載氣（用于.傳送樣品通過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的氣體）和檢測(cè)器氣體（部分檢測(cè)器所需要的支持氣體）。

載氣純度要求99.999%以上

氣體的選擇

根據(jù)檢測(cè)器類型而選擇.（不同檢測(cè)器使用載氣不同效果不同，F(xiàn)PD

和ECD可以選擇氮?dú)狻⒑饧皻鍤庾鲚d氣，但是氮?dú)庑Ч茫?/p>

惰性（所使用的氣體不能和樣品發(fā)生反應(yīng)）

純凈（氣體的純度可避免背景因素的影響）

干燥

捕集阱

脫水管：用來(lái)脫去氣體中微量的水分。

烴類捕集阱：用于捕集氣源中少量烴類。起源中的烴類會(huì)提高檢測(cè)器本底輸出，增大噪聲。

脫氧管：用來(lái)脫去氣體中微量的氧氣。微量的氧氣會(huì)破壞色譜柱，特別是毛細(xì)管柱，同時(shí)，氧氣也會(huì)降低電子捕獲檢測(cè)器的性能。

捕集阱的安裝

安裝捕集阱盡量靠近儀器位置。

安裝之前先將管路吹掃干凈防止沒(méi)必要的消耗。

安裝順序先脫水再脫烴后脫氧（脫烴和脫氧管可以捕集水份，成本比脫水管高，且難再生），定期更換

減壓閥壓力：推薦0.4MPa

1kPa=0.145psi=0.01bar

管路的選擇

使用銅管和不銹鋼管連接管路。

管路使用前應(yīng)用溶劑沖洗并使用載氣干燥。

定期對(duì)外加接頭檢漏。

塑料管不能用于管路連接（會(huì)滲透氧氣及其他污染物，同時(shí)會(huì)對(duì)檢測(cè)組分有干擾）

2.進(jìn)樣口

進(jìn)樣口類型

進(jìn)樣口：使樣品以一種可重復(fù)的方式注入的裝置

填充進(jìn)樣口

分流/不分流進(jìn)樣口

程序升溫氣化進(jìn)樣口

揮發(fā)進(jìn)樣口

冷柱頭進(jìn)樣

2.1

分流/不分流進(jìn)樣口——分流模式

分流模式用于含量較高組分分析

載氣進(jìn)入進(jìn)樣口后經(jīng)總流量閥控制分兩部分，一部分通過(guò)隔墊表面吹掃流出，另一部分經(jīng)進(jìn)樣口進(jìn)入襯管，在襯管中與樣品氣體混合后小部分進(jìn)入色譜柱，大部分經(jīng)分流出口放空，分流是通過(guò)分流平板的凹槽流出的。分流比為分流流量與柱流量的比值。

優(yōu)點(diǎn)

防止柱污染

適用范圍廣

靈活性大

分流比可調(diào)

分流歧視

在分流比一定條件下，不同樣品組分實(shí)際的分流比是不同的，這樣就會(huì)造成進(jìn)入色譜柱的樣品組成不同于原來(lái)的樣品組成，從而影響定量分析的準(zhǔn)確度。

造成分流歧視的原因有：

.不均勻汽化

.不同樣品組分在載氣中的擴(kuò)散速度不同

.分流比的大小

.注意色譜柱的初始溫度，防止樣品發(fā)生部分冷凝

.還要保證色譜柱安裝時(shí)柱入口端超過(guò)分流點(diǎn)。

分流進(jìn)樣口參數(shù)設(shè)置

.溫度：接近或等于組分中最重組分的沸點(diǎn)，保證組分快速汽化

.載氣流速：氮?dú)?0-40cm/s

.分流比：20:1-200:1

分流比小分流歧視效應(yīng)小，溶劑峰變寬，分流比大溶劑峰窄分流歧視效應(yīng)大

襯管的選擇

分流進(jìn)樣口可采用多種襯管，用于分流進(jìn)樣的襯管大都不是直通的，常見(jiàn)的管內(nèi)都填充玻璃毛。

填充玻璃毛主要為了:

.增大與樣品接觸的比表面積，保證樣品完全汽化。

.減小分流歧視。

.防止固體顆粒和不揮發(fā)組分進(jìn)入色譜柱。

2.2

分流/不分流進(jìn)樣口——不分流模式

不分流模式用于痕量組分分析

不分流進(jìn)樣和分流進(jìn)樣采用同一個(gè)進(jìn)樣口，將分流氣路的電磁閥關(guān)閉，使樣品全部進(jìn)入色譜柱。不分流進(jìn)樣不僅可以提高分析靈敏度，而且可以消除分流歧視。然而，在實(shí)際工作中，不分流進(jìn)樣應(yīng)用遠(yuǎn)沒(méi)有分流進(jìn)樣普遍，只有在分流進(jìn)樣不能滿足分析要求時(shí)（主要是靈敏度要求），才考慮使用不分流進(jìn)樣。

這就要引入溶劑效應(yīng)的概念。

溶劑效應(yīng)

樣品汽化后的體積相對(duì)于柱內(nèi)載氣流量太大，汽化的樣品中溶劑是大量的，不可能瞬間進(jìn)入色譜柱，結(jié)果溶劑峰就會(huì)嚴(yán)重拖尾，使早流出組分的峰被掩蓋在溶劑溶劑拖尾峰中，加大分析難度，這一現(xiàn)象被稱為溶劑效應(yīng)。

為了消除溶劑效應(yīng)，可以采用瞬間不分流技術(shù)，在進(jìn)樣開(kāi)始時(shí)關(guān)閉分流閥，使系統(tǒng)處于不分流狀態(tài)，待大部分樣品在襯管中汽化進(jìn)入色譜柱后，在某指定時(shí)間開(kāi)啟分流閥，使系統(tǒng)處于分流狀態(tài)，這樣，將襯管中剩余的蒸汽吹掃出襯管。就可以很大程度消除進(jìn)樣體積大和柱流量小引起的溶劑拖尾。所以說(shuō)不分流進(jìn)樣不是絕對(duì)的不分流，而是分流與不分流的結(jié)合。

瞬間不分流時(shí)間的確定

這里，確定一個(gè)從進(jìn)樣到開(kāi)啟分流閥的時(shí)間是很關(guān)鍵的。這一時(shí)間（稱瞬間不分流時(shí)間或分流延遲時(shí)間、溶劑吹掃時(shí)間）應(yīng)足夠長(zhǎng)，以保證絕大部分樣品進(jìn)入色譜柱，避免分流歧視影響；同時(shí)又要盡可能短，以最大限度地消除溶劑拖尾，使早流出峰的分析更為準(zhǔn)確。在實(shí)際工作中，常常是根據(jù)待測(cè)組分沸點(diǎn)和濃度等來(lái)確定一個(gè)優(yōu)化的折中點(diǎn)。大多采用0.75分鐘（即從進(jìn)樣到開(kāi)啟分流閥的時(shí)間為0.75分鐘），通常能保證95%以上的樣品進(jìn)入色譜柱。

襯管的選擇

選擇直通式襯管，以保證樣品在襯管中盡可能少地稀釋。

對(duì)于相對(duì)“臟”的樣品，為保證分析的重現(xiàn)性和保護(hù)色譜柱不被污染則需填充玻璃毛。但由于不分流進(jìn)樣時(shí)樣品在襯管中滯留的時(shí)間比分流進(jìn)樣長(zhǎng)，熱不穩(wěn)定化合物的分解可能性大，玻璃毛必須經(jīng)過(guò)硅烷化處理，且及時(shí)清洗更換。

溶劑的選擇

由于進(jìn)樣口溫度、色譜柱初溫、溶劑吹掃時(shí)間和進(jìn)樣體積都與溶劑沸點(diǎn)有關(guān)，所以不分流進(jìn)樣對(duì)樣品溶劑有嚴(yán)格要求，一般來(lái)講，使用高沸點(diǎn)溶劑比低沸點(diǎn)溶劑有利，因?yàn)槿軇┓悬c(diǎn)高時(shí)，容易實(shí)現(xiàn)溶劑聚焦，且可使用較高的色譜柱初始溫度，還可以降低針尖歧視及襯管的壓力突變。另外，溶劑的極性一定要與樣品的極性相匹配，且要保證溶劑在所有被測(cè)組分之前出峰，溶劑還要與固定相匹配，才能實(shí)現(xiàn)有效的溶劑聚焦。

溶劑聚焦

.主要使溶劑峰變窄

.峰型美觀

.不會(huì)脫尾及變寬

.影響分離效果

.不分流進(jìn)樣是分析高沸點(diǎn)痕量組分的首選方法。

不分流進(jìn)樣口參數(shù)設(shè)置

.溫度：可以比分流進(jìn)樣稍低，但要保證待測(cè)組分瞬間完全汽化。溫度過(guò)低會(huì)造成高沸點(diǎn)組分損失，溫度過(guò)高會(huì)造成樣品分解。

.載氣流速：流速應(yīng)高一點(diǎn)，分流出口的流量一般為30

至60ml/min

.溶劑吹掃時(shí)間：0.75分鐘。

分流/不分流進(jìn)樣口——維護(hù)

.定期更換進(jìn)樣墊。

.更換或清洗襯管。

.更換O型環(huán)。

.清洗分流平板。

.清洗更換進(jìn)樣針

3.色譜柱

填充柱以一些材料.填充來(lái)吸附或吸收，由銅、不銹鋼或硅酸硼玻璃制成，內(nèi)徑大約2-4mm，長(zhǎng)度為0.5-10m。

.毛細(xì)管柱內(nèi)壁覆蓋一種吸附或吸收材料，由熔融石英制成，內(nèi)徑細(xì)0.05-0.75mm，長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)150m。

.氣相色譜中，固定相是一種固體材料，稱為氣固色譜法，用于永久氣體和低分子量的烴類分析。固定相是粘性液體時(shí)（一般是聚合物），稱為氣液色譜法，氣液色譜法占整個(gè)氣相色譜分析應(yīng)用的90%左右。

.通過(guò)樣品在固定相的分配或不同溶解度實(shí)現(xiàn)分離.組分基于不同的極性而分離（偶極力的作用），固定相可由其化學(xué)結(jié)構(gòu)不同而引起的不同極性排序。

.通常遵循“相似相溶”或同極性相互作用。

.色譜柱越長(zhǎng)分離效果越好。

.分離指標(biāo)

.柱效：色譜柱形成尖銳峰的能力

.分離度：色譜柱將兩個(gè)峰彼此分開(kāi)的能力

.選擇性：色譜柱確認(rèn)兩個(gè)峰化學(xué)或物理性質(zhì)差別的能力

.影響分離指標(biāo)的因素

.柱內(nèi)徑

.長(zhǎng)度

.柱流量

.爐箱溫度

.柱子固定相類型。

.確保所分析組分與柱子的固定相有相互作用的能力。

.理論塔板：分離理論假定色譜柱被分為一些板，簡(jiǎn)單理解為組分與固定相之間有相互作用的時(shí)刻

.如何提高柱效

.使用內(nèi)徑更小的色譜柱。

.減小固定相百分組成。

.減小固定相液膜厚度。

.減小進(jìn)樣量。

.選用更長(zhǎng)的色譜柱。

.使用程序升溫改善后流出組分峰形。

.長(zhǎng)度：色譜柱的柱效與色譜柱的長(zhǎng)度成正比，分辨率是色譜柱長(zhǎng)度的平方根，保留時(shí)間與長(zhǎng)度稱正比。

.直徑：色譜柱的直徑越小，效率越高，可加快分析速度；色譜柱的直徑越大，可容納的樣品量越大，但效率會(huì)下降。

.液膜厚度：液膜厚度影響分離的質(zhì)量，膜厚越厚，色譜柱樣品的容量越大，保留時(shí)間越長(zhǎng)，峰越寬，效率越低，柱流失越大。

柱溫操作

.恒溫

在整個(gè)分析過(guò)程中，柱箱溫度保持恒定，升溫速率為零，導(dǎo)致后流出的峰展寬。

.程序升溫

針對(duì)組分有較寬的沸點(diǎn)范圍時(shí)使用，減少分析時(shí)間并使峰變窄，可設(shè)定多階程序升溫，導(dǎo)致增加了柱流失，引起基線漂移。

.保存

.色譜柱不使用時(shí)要密封保存。

.堵上柱子兩端，以保護(hù)柱子中固定液不被氧氣和其他污染物所污染。

.重新安裝色譜柱時(shí)注意安裝方向，.安裝時(shí)從柱頭截去少許以確保隔墊碎屑不會(huì)堵塞在柱子內(nèi)。

以下情況需老化：

.新柱應(yīng)老化除去殘留的溶劑。

.色譜柱中殘留有雜質(zhì)。

.長(zhǎng)期不用的色譜柱應(yīng)老化去除存放過(guò)程中變性的固定相。

.步驟：

.將檢測(cè)器端色譜柱取下，用接口堵住檢測(cè)器入口；通入載氣，設(shè)定程序升溫循環(huán)老化（最高溫度比色譜柱的溫度上限低20℃），老化時(shí)間為2-3小時(shí)。

.設(shè)置老化溫度及時(shí)間時(shí)考慮的因素：溫度足夠高以除去不揮發(fā)物質(zhì)，溫度足夠低以延長(zhǎng)柱壽命和減小柱流失，老化溫度越低老化時(shí)間應(yīng)越長(zhǎng)。

安裝色譜柱

.選擇尺寸合適的密封墊材料；

.在色譜柱安裝前對(duì)柱端口進(jìn)行切割，保證柱端口清潔平整；

.根據(jù)儀器制造廠商的指標(biāo)，確定色譜柱安裝于進(jìn)樣口和檢測(cè)器時(shí)插入適當(dāng)?shù)木嚯x；

.毛細(xì)柱必須固定在柱架上，任何部分都不能接觸柱箱壁；

.安裝好后確保所有接頭不泄露。

3.檢測(cè)器

氣相色譜檢測(cè)器.是一種能檢測(cè)氣相色譜流出組分及其變化的器件。檢測(cè)器通常由傳感器和檢測(cè)電路組成。傳感器是利用被測(cè)物質(zhì)的各種物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及物理化學(xué)性質(zhì)與載氣的差異，來(lái)感應(yīng)出被測(cè)物質(zhì)的存在及其量的變化。檢測(cè)電路是將傳感器產(chǎn)生的各種信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的裝置。從傳感器送出的信號(hào)是多種多樣的，有電阻、電流、電壓、離子流、頻率、光波等。檢測(cè)電路的作用是測(cè)定出這些參數(shù)的變化，并將其變成可測(cè)量的電信號(hào)。

常用檢測(cè)器的工作原理

.熱導(dǎo)檢測(cè)器：把載氣流分為兩部分，分別流經(jīng)一對(duì)參比熱導(dǎo)絲，當(dāng)樣品通過(guò)其中一根熱導(dǎo)絲時(shí)，樣品稀釋了載氣而使熱導(dǎo)絲升溫，其電阻相對(duì)于參比熱導(dǎo)絲發(fā)生了變化，它對(duì)所有與載氣的熱電導(dǎo)有差異的化合物均有響應(yīng)。

.氫焰檢測(cè)器：樣品在氫氣、空氣火焰中燃燒產(chǎn)生離子，離子被收集后轉(zhuǎn)換成電流。氫焰檢測(cè)器對(duì)大多數(shù)有機(jī)物都有響應(yīng)，而多數(shù)無(wú)機(jī)物和一些帶雜原子的有機(jī)物響應(yīng)很小或沒(méi)有響應(yīng)。

.電子捕獲檢測(cè)器：通過(guò)Ni63放射源發(fā)射的低能電子被陽(yáng)極收集產(chǎn)生電流，化合物捕獲這些電子導(dǎo)致電流降低而產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。電子捕獲檢測(cè)器對(duì)堿金屬化合物響應(yīng)非常靈敏。

.火焰光度檢測(cè)器：硫、磷化合物在氫氣、氧氣火焰中燃燒產(chǎn)生光發(fā)射。帶有濾光片的光電倍增器只選擇需要的波長(zhǎng)來(lái)檢測(cè)這種發(fā)射?；鹧婀舛葯z測(cè)器對(duì)農(nóng)藥檢測(cè)尤其有用。

.氮磷檢測(cè)器：當(dāng)燃燒的樣品通過(guò)氮磷檢測(cè)器中銣鹽珠時(shí)，產(chǎn)生離子。氮磷檢測(cè)器對(duì)農(nóng)藥中含N、P的檢測(cè)非常靈敏。

.質(zhì)量選擇檢測(cè)器：樣品被電子流轟擊后產(chǎn)生離子，這些離子按它們的質(zhì)荷比（M/Z）被分離后，測(cè)量器質(zhì)量數(shù)和豐度值。這種檢測(cè)器可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量而使其選擇性強(qiáng)。

.響應(yīng)指標(biāo)：

.靈敏度：?jiǎn)挝缓繕悠返捻憫?yīng)值，組分響應(yīng)值與含量構(gòu)成的直線的斜率，直線的最小值定義為最低檢出限，響應(yīng)高靈敏度大。

.選擇性：衡量檢測(cè)器對(duì)某些類型化合物是否有響應(yīng)。檢測(cè)器區(qū)分不同類別組分的能力。FID會(huì)識(shí)別任何烴的存在，ECD只可檢測(cè)電負(fù)性較大的物質(zhì)類型，如氟化物、氯化物、溴化物或碘化物等。NPD更具選擇性，只可檢測(cè)出有機(jī)氮或磷組分的存在，其他組分被忽略。

.動(dòng)態(tài)范圍：檢測(cè)器提供的能正確定量的樣品濃度范圍，含量與電子捕獲檢測(cè)器。。

.電子捕獲檢測(cè)器是一種具有高靈敏度的離子化檢測(cè)器。它的選擇性高，僅對(duì)其有電負(fù)性的物質(zhì)有信號(hào)，電負(fù)性越強(qiáng)，靈敏度越高。.當(dāng)電負(fù)性組分進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)，與電子碰撞并捕獲電子導(dǎo)致電流改變并產(chǎn)生信號(hào)

電子捕獲檢測(cè)器操作注意事項(xiàng)：

.尾吹氣不可采用氫氣或氦氣，一定使用氮?dú)猓?/p>

.微量的氧氣會(huì)影響基線穩(wěn)定性；

.將檢測(cè)器出口通向室外；

.一旦檢測(cè)器污染，只能熱清洗。

.熱清洗步驟：

.關(guān)閉爐溫，從檢測(cè)器端取下色譜柱。

.用色譜柱螺母塞住檢測(cè)器連接口。

.檢測(cè)器溫度設(shè)定為350℃-375℃，尾吹氣設(shè)為60ml/min。

.保持熱清洗幾小時(shí)后將系統(tǒng)冷卻至正常操作溫度。

火焰光度檢測(cè)器

.原理

.利用富氫火焰使含硫或磷雜原子的有機(jī)物分解，形成激發(fā)態(tài)分子，當(dāng)它們回到基態(tài)時(shí)，發(fā)射出一定波長(zhǎng)的光，此光強(qiáng)度與被測(cè)組分量成正比，所以它是以物質(zhì)與光的相互關(guān)系為機(jī)理的檢測(cè)方法，屬于光度法?；鹧婀舛葯z測(cè)器是一種高靈敏度和高選擇性的檢測(cè)器。

.對(duì)于硫采用394nm或384nm濾光片，對(duì)磷用526nm濾光片，然后經(jīng)光電倍增管把光強(qiáng)度變成電訊號(hào)進(jìn)行測(cè)量

.氣體設(shè)置

.尾吹氣：尾吹氣是從色譜柱出口處直接進(jìn)入檢測(cè)器的一路氣體，又叫輔助氣，毛細(xì)管柱大都采用尾吹氣。.這是因?yàn)槊?xì)管柱的柱內(nèi)載氣流量太低（常規(guī)柱為1-3ml/min），不能滿足檢測(cè)器的最佳操作條件（一般檢測(cè)器要求20ml/min的載氣流量）。在色譜柱后增加一路載氣直接進(jìn)入檢測(cè)器，就可保證檢測(cè)器在高靈敏度狀態(tài)下工作。尾吹氣的另一個(gè)重要作用是消除檢測(cè)器死體積的柱外效應(yīng)。經(jīng)分離的化合物流出色譜柱后，可能由于管道體積增大而出現(xiàn)體積膨脹，導(dǎo)致流速緩慢，從而引起譜帶展寬，加入尾吹氣后就消除了這一問(wèn)題。

.操作的注意事項(xiàng)

.更換濾光片前，關(guān)閉光電倍增管電壓；

.最高操作溫度嚴(yán)格按照廠商指標(biāo)設(shè)置；

.避免使用腐蝕性強(qiáng)的氯化有機(jī)溶劑。

氮磷檢測(cè)器

.原理

.在一個(gè)氫氣/空氣等離子體環(huán)境下，氮磷檢測(cè)器的銣珠被電加熱至600-800℃，形成了催化活性的固體表面，有機(jī)氮或有機(jī)磷化合物分子被導(dǎo)入到催化活性表面周?chē)淮呋Q負(fù)離子及電子形成微電流，輸出的電流正比與收集到的離子數(shù)，用靜電計(jì)測(cè)量并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，傳輸?shù)揭粋€(gè)輸出設(shè)備。

.參數(shù)設(shè)置

.推薦溫度設(shè)為325-335℃，設(shè)置較高的檢測(cè)器溫度好處：靈敏度有所提高，檢測(cè)器上端的絕緣環(huán)和密封圈的污染減輕，檢測(cè)器系統(tǒng)包括廢氣出口保持干凈，銣珠可以在較低的電壓下激發(fā)。

.操作注意事項(xiàng)

.安裝新銣珠初期手動(dòng)調(diào)節(jié)銣珠電壓，選擇較小的銣珠電壓；

.設(shè)置較小的氫氣流量；

.溶劑峰通過(guò)銣珠時(shí)關(guān)閉氫氣；

.如果檢測(cè)器長(zhǎng)期未使用，先烘烤然后再加電壓；

.使用高純氮?dú)狻錃夂涂諝庖源_保檢測(cè)器的正常使用（純度99.999%以上）；

.如果靈敏度異常，不要輕易增加銣珠電壓，檢測(cè)收集極、噴嘴、陶瓷環(huán)和金屬密封圈是否需要清洗。

第三章

校正與定量

校正

定量

定量的方法

校正

.概念：是利用某個(gè)峰的峰高或峰面積來(lái)確定其對(duì)應(yīng)組分的濃度或含量。

.必要性：當(dāng)檢測(cè)器靈敏度針對(duì)不同的組分而變化時(shí)需要進(jìn)行校正。

.檢測(cè)器對(duì)同一組分不同含量響應(yīng)值發(fā)生變化時(shí)需要進(jìn)行校正。

.校正的過(guò)程：

.首先準(zhǔn)備混合標(biāo)樣，準(zhǔn)確知道組分濃度；

.運(yùn)行混合標(biāo)樣；建立校正表；

.運(yùn)行待測(cè)樣品并用校正表分析它；

.需要時(shí)進(jìn)行重新校正。

*

對(duì)于需要時(shí)進(jìn)行重新校正可以理解為使用質(zhì)控樣品衡量

.單級(jí)校正

.對(duì)每個(gè)峰只做一次校正。

.單級(jí)校正即單點(diǎn)校正，僅有一個(gè)濃度的標(biāo)樣。

.單級(jí)校正定量結(jié)果不準(zhǔn)確，但其簡(jiǎn)單、快速。

.單級(jí)校正適用以下情況：

.做簡(jiǎn)單的粗定量；

.當(dāng)未知樣品的濃度小于且接近于標(biāo)樣濃度時(shí)，所得定量結(jié)果較準(zhǔn)確；

.主要用于檢出實(shí)驗(yàn)，即不需要準(zhǔn)確定量未知樣品含量，只關(guān)心未知樣品是否達(dá)標(biāo)。

.多級(jí)校正

.對(duì)每個(gè)峰需要做至少兩次校正。

.多級(jí)校正即多點(diǎn)校正，糾正了單級(jí)校正的缺點(diǎn)，可以進(jìn)行準(zhǔn)確定量，將標(biāo)樣等梯度稀釋，運(yùn)行每一級(jí)稀釋好的標(biāo)樣，在每一級(jí)上進(jìn)行校正，先準(zhǔn)備一個(gè)濃度必須高于未知樣品濃度，而且最終標(biāo)樣的濃度范圍應(yīng)包含未知樣品濃度。

定量

定量是利用峰面積或峰高來(lái)確定樣品中化合物的含量。

.定量分析過(guò)程

.了解你所分析的化合物；

.建立一個(gè)分析的方法；

.運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)已知濃度的樣品，得到相應(yīng)的響應(yīng)值；

.分析未知濃度的樣品，得到相應(yīng)的響應(yīng)值；

.將未知濃度樣品的響應(yīng)值與已知濃度的該樣品的響應(yīng)值進(jìn)行比較，確定其濃度。

.定量的方法

.百分比法

.歸一化法

.外標(biāo)法

.內(nèi)標(biāo)法

.外標(biāo)百分比法

.內(nèi)標(biāo)百分比法

.響應(yīng)因子

.響應(yīng)因子與組分的含量及其他組分的存在無(wú)關(guān)；在分析條件一定的條件下，響應(yīng)因子為物質(zhì)的特性；響應(yīng)因子可以校正檢測(cè)器響應(yīng)。

.百分比法

.常用于粗定量，或組分簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)相似的混合物分析，并且不需要建立校正表。

.外標(biāo)法

.當(dāng)校正樣和未知樣品在同樣的條件下分析時(shí)，未知樣品的結(jié)果與校正樣的結(jié)果相比較從而計(jì)算出未知物的含量，該方法是基本的定量方法，使用該方法時(shí)每次運(yùn)行的進(jìn)樣量必須是一致的。

.使用此法的前提假設(shè)是標(biāo)樣中、未知樣品中待測(cè)組分的響應(yīng)因子相同。這就要求儀器必須具有良好的穩(wěn)定性，而且應(yīng)定期進(jìn)行重新校正，否則標(biāo)樣的響應(yīng)因子和未知樣品的響應(yīng)因子不相等，就無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確定量。

外標(biāo)法優(yōu)、缺點(diǎn)

.優(yōu)點(diǎn)：

.可以校正檢測(cè)器的響應(yīng)。

.只對(duì)欲分析的組分峰做校正。

.無(wú)需所有峰都能被檢測(cè)到。

.缺點(diǎn)：

.進(jìn)樣量必須準(zhǔn)確。

.儀器必須有良好的穩(wěn)定性。

.需定期做重新校正。

.內(nèi)標(biāo)法

.內(nèi)標(biāo)法是將內(nèi)標(biāo)物加到一定量的被分析樣品混合物中，然后對(duì)含有內(nèi)標(biāo)物的樣品進(jìn)行色譜分析。

內(nèi)標(biāo)法優(yōu)、缺點(diǎn)

.優(yōu)點(diǎn)：

.進(jìn)樣不嚴(yán)格要求。

.只對(duì)欲分析的組分峰做校正

.校正檢測(cè)器的響應(yīng)

.缺點(diǎn)：

.必須加一個(gè)組分進(jìn)到樣品。

內(nèi)標(biāo)物的選擇

.選擇的標(biāo)準(zhǔn)

.樣品中不存在該組分。

.可迅速容易得到。

.化學(xué)性質(zhì)和樣品相似。

.與樣品有相似的響應(yīng)值（濃度范圍）。

.不會(huì)與樣品發(fā)生反應(yīng)。

.在感興趣組分附近流出。

.可得到分離良好的峰。

.色譜性質(zhì)穩(wěn)定。

外標(biāo)法與內(nèi)標(biāo)法比較

外標(biāo)法是用標(biāo)準(zhǔn)品.的峰面積或峰高與其對(duì)應(yīng)的濃度做一條標(biāo)準(zhǔn)曲線,測(cè)出樣品的峰面積或峰高,通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)曲線上查對(duì)應(yīng)的濃度,內(nèi)標(biāo)法是對(duì)應(yīng)外標(biāo)法說(shuō)的,外標(biāo)法是用樣品和標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)比,但是有時(shí)我們很難保證樣品和標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)的體積是一樣的,畢竟要有誤差,這時(shí)候就用內(nèi)標(biāo)法,就是在外標(biāo)法的基礎(chǔ)上,在樣品和標(biāo)準(zhǔn)品里在加入一種物質(zhì),通過(guò)加入物質(zhì)的峰面積或峰高的變化,就可以看出我們標(biāo)準(zhǔn)品和樣品進(jìn)樣體積的差別,如果進(jìn)樣體積很難掌握,就用內(nèi)標(biāo)法,可以消除進(jìn)樣體積的誤差。內(nèi)標(biāo)法工作曲線的橫、縱坐標(biāo)分別為含量比和峰面積比；而外標(biāo)法工作曲線的橫、縱坐標(biāo)分別為含量和峰面積。

定量的方法

.歸一化法

.假定

–

所有組分都流出。

–

所有組分都被檢測(cè)到。

.優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

進(jìn)樣量不要求嚴(yán)格。

所有組分峰都要流出。

需測(cè)量所有的組分。

必須校正所有的峰。

第四章

儀器故障排除

不出峰與靈敏度降低

基線問(wèn)題

色譜峰問(wèn)題

分辨率降低

保留時(shí)間不重復(fù)

不出峰與靈敏度降低

.不出峰故障

.在選定操作條件下，給色譜儀注入規(guī)定的樣品，在記錄的譜圖上沒(méi)有相應(yīng)的色譜峰出現(xiàn)的現(xiàn)象。

.靈敏度異常故障

.雖然出峰，但大小卻與原來(lái)的已知譜圖相差甚大。

.排除故障步驟

.操作條件重復(fù)性檢查：核實(shí)操作條件是否與原條件接近。

.檢查檢測(cè)器有無(wú)反應(yīng)：檢測(cè)器響應(yīng)檢查應(yīng)檢測(cè)器類型而異。

.進(jìn)樣針及進(jìn)、取樣技術(shù)檢查：進(jìn)樣針有無(wú)泄漏，抽取樣品時(shí)抽取了空氣或抽取樣品后沒(méi)及時(shí)進(jìn)樣造成樣品揮發(fā)。

.載氣堵、漏檢查。

.進(jìn)樣口安裝不當(dāng)，載氣樣品流入不合理。

.儀器啟動(dòng)后零點(diǎn)基線的調(diào)整檢查。

.檢測(cè)器連線及工作條件檢查。

基線問(wèn)題

基線漂移一般是指基線向單方向持續(xù)升高或降低，最常見(jiàn)的原因是色譜柱固定性流失，色譜柱固定相流失是當(dāng)色譜柱在其使用溫度上限時(shí)基線的升高。在較低的柱溫下如果有色譜峰，噪聲過(guò)高，基線漂移或基線升高等現(xiàn)象，就不是色譜柱的流失造成的。此類現(xiàn)象主要是由于柱效降低，例如柱污染等引起的。

.基線波動(dòng)

.基線波動(dòng)的原因比較多，進(jìn)樣口、色譜柱、檢測(cè)器、載氣問(wèn)題等都有可能導(dǎo)致基線的波動(dòng)。

.基線噪聲

.基線噪聲增加最主要的原因

–

進(jìn)樣口、色譜柱和檢測(cè)器污染

–

檢測(cè)器相關(guān)部件老化、設(shè)置不正確。

色譜峰問(wèn)題

.色譜峰問(wèn)題出現(xiàn)的表現(xiàn)

.前伸峰

.拖尾峰

.鬼峰

.分裂峰

.色譜峰大小改變

.拖尾峰

.色譜峰系中最常見(jiàn)的問(wèn)題

.鬼峰

.氣相色譜分析中出現(xiàn)鬼峰，也就是色譜圖中的“

額外峰”，一般不是由于柱流失所引起，通常是由于污染引起的。另外在評(píng)價(jià)鬼峰時(shí)考查其峰寬是很重要的。寬的峰，有時(shí)候是原先樣品中的組分在色譜柱中慢慢洗脫導(dǎo)致的；窄的峰，可能是由于進(jìn)樣口污染等引起的。

分辨率降低

.分辨率與分離度及峰寬有關(guān)

保留時(shí)間不重復(fù)

保留時(shí)間的重復(fù)性是.指3次或5次進(jìn)同一樣品，其保留時(shí)間與它們的平均值的相對(duì)偏差值。如果這一相對(duì)偏差值超過(guò)了可接受的范圍，就認(rèn)為保留時(shí)間不重復(fù)。

.引起保留時(shí)間不重復(fù)的最可能原因

.一個(gè)是柱溫不穩(wěn)定

.另一個(gè)是流速有變化

.其他原因還有

.進(jìn)樣技術(shù)不佳

.進(jìn)樣量過(guò)大及柱損傷等

.檢測(cè)器的故障不會(huì)造成保留時(shí)間的不重復(fù)

農(nóng)殘檢測(cè)技術(shù)

有國(guó)標(biāo)法，行標(biāo)法，我們經(jīng)常用的是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，這里以NY/T761-2008為例。

.試樣制備，按GB/T

8855標(biāo)準(zhǔn)抽取樣品，取可食部分粉碎后制成待測(cè)樣，在-20℃—-16

℃條件下保存

.農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

.單一農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取一定量的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，用溶劑配制成大濃度的單一標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，儲(chǔ)存在-18

℃以下冰箱中，使用時(shí)根據(jù)各農(nóng)藥在對(duì)應(yīng)檢測(cè)器上的響應(yīng)值，稀釋成所需的標(biāo)準(zhǔn)

工作液

.農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：對(duì)于多組分農(nóng)藥，可根據(jù)各農(nóng)藥在儀器上的響應(yīng)值，將各組分的單個(gè)農(nóng)藥儲(chǔ)備液按一定量注入同一容量瓶中，稀釋成所需質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液。

有機(jī)磷類農(nóng)藥的測(cè)定

.原理

.試樣中有機(jī)磷類農(nóng)藥經(jīng)乙腈提取，提取液經(jīng)過(guò)濾、濃縮、凈化后，用丙酮定容，經(jīng)毛細(xì)柱分離，火焰光度檢測(cè)器磷濾光片檢測(cè)，通過(guò)保留時(shí)間定性，外標(biāo)法定量。

.提取

.經(jīng)乙腈提取的試樣通過(guò)高速勻漿后過(guò)濾，濾液經(jīng)分層后，收集一定量的上層乙腈相。

.凈化

.將提取的上層乙腈相蒸發(fā)近干后，用丙酮多次沖洗并轉(zhuǎn)移后定容，供測(cè)定。

.如果定容后的樣品溶液過(guò)于渾濁，應(yīng)用0.2μm濾膜過(guò)濾后再進(jìn)行測(cè)定。

有機(jī)氯及擬除蟲(chóng)菊酯菊酯類農(nóng)藥的檢測(cè)

.原理

.試樣中有機(jī)氯、擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥用乙腈提取，提取液經(jīng)過(guò)濾、濃縮后，采用固相萃取柱分離、凈化，淋洗液經(jīng)濃縮后，通過(guò)毛細(xì)柱分離，電子捕獲檢測(cè)器檢測(cè)，保留時(shí)間定性，外標(biāo)法定量。

.提取

.試樣經(jīng)乙腈提取，過(guò)濾、濃縮后待凈化。

.凈化

.將待凈化溶液通過(guò)固相萃取柱（弗羅里矽柱）后收集洗脫液，準(zhǔn)確定容，待測(cè)。

.固相萃取柱

.活化（使用活化試劑活化萃取柱）、上樣（將樣品注入）、淋洗（用淋洗液將雜質(zhì)洗掉）、洗脫（用洗脫液洗脫樣品）