方法開發(fā)講義

1、氣液相方法的選擇氣相特點(diǎn)：適用于易氣化且樣品熱穩(wěn)定性良好，一般300度內(nèi)可選擇氣相。缺點(diǎn)載體種類少，對(duì)分離影響小；可調(diào)參數(shù)少等。優(yōu)點(diǎn)：高效能、高選擇性、高靈敏度、用樣量少、分析速度快，便于操作，成本低等。液相特點(diǎn)：只要求試樣能制成溶液，相對(duì)分子量大一些的基本都可適用。載體影響分離，柱填料種類多，溫度對(duì)分離有一定的影響等，總之可調(diào)控參數(shù)多。氣相原理及方法開發(fā)氣相色譜法分離原理吸附色譜分配色譜固定相氣固色譜(GSC)氣液色譜(GLC)固定相為固體，主要依賴于固定相的吸附性質(zhì)來(lái)分離樣品。主要用于分離永久氣體和低沸點(diǎn)液體固定相為液體，分離基于分配機(jī)理。實(shí)際應(yīng)用中，90%以上為氣液色譜。1.定義 以氣體

2、為流動(dòng)相的色譜法，稱為氣相色譜法（gas chromatography，GC） 系采用氣體（載氣）為流動(dòng)相流經(jīng)裝有填充劑的色譜柱進(jìn)行分離測(cè)定的色譜方法。（藥典定義）2.分類4.基本流程 GC主要是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性及吸附性質(zhì)的差異來(lái)實(shí)現(xiàn)混合物的分離，其過(guò)程如圖所示。圖1-1 氣相色譜流程示意圖4.基本流程 圖中載氣由高壓氣瓶供給，經(jīng)壓力調(diào)節(jié)器降壓，凈化器凈化，又穩(wěn)壓閥調(diào)節(jié)至適宜的流量進(jìn)入色譜柱，待流量、溫度及基線穩(wěn)定后，即可進(jìn)樣。液態(tài)樣品由進(jìn)樣口注入。待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體（即載氣，也叫流動(dòng)相）帶入色譜柱，柱內(nèi)含有液體或固體流動(dòng)相，由于樣品中各組分的沸點(diǎn)、極性或吸附性能不同，每種

3、組分都傾向于在流動(dòng)相和固定相之間形成分配或吸附平衡。但由于載氣是流動(dòng)的，這種平衡實(shí)際上很難建立起來(lái)，也正是由于載氣的流動(dòng)，使樣品組分在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行反復(fù)多次的分配或吸附/解吸，結(jié)果是在載氣中分配濃度大的組分先流出色譜柱，而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當(dāng)組分流出色譜柱后，立即進(jìn)入檢測(cè)器。儀器的基本配置一、儀器的基本配置 氣相色譜儀是以氣相色譜法為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)的儀器，以氣相色譜柱為分離基礎(chǔ)，樣品注入進(jìn)樣器后經(jīng)載氣傳送，到達(dá)色譜柱分離，分離后樣品由柱中流出到達(dá)檢測(cè)器并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電訊號(hào)，然后排空。目前市場(chǎng)上GC儀器型號(hào)繁多，但儀器的基本結(jié)構(gòu)是相似的，即由下面幾部分組成： 氣路系統(tǒng) 包括載氣和輔助氣的

4、氣源以及氣路控制系統(tǒng) 進(jìn)樣系統(tǒng) 分離系統(tǒng) 包括色譜柱、柱箱以及與進(jìn)樣口和檢測(cè)器的接頭 檢測(cè)系統(tǒng) 包括各種檢測(cè)器 記錄系統(tǒng)（數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)）記錄（處理） GC原始數(shù)據(jù)，獲得色譜圖 溫控系統(tǒng) 進(jìn)樣口、柱溫、檢測(cè)器溫度的控制作用是將樣品導(dǎo)入色譜柱，如自動(dòng)進(jìn)樣器、進(jìn)樣閥、各種進(jìn)樣口，以及頂空進(jìn)樣器、吹掃-捕集進(jìn)樣器裂解進(jìn)樣器等。1.氣源氣源是為GC儀器提供載氣和或輔助氣體的高壓鋼瓶或氣體發(fā)生器。載氣有氮?dú)?、氦氣、氫氣等，常用氮?dú)饣蚝庾鲚d氣。TCD檢測(cè)器一 般選氫氣做載氣常見輔助氣為空氣和氫氣氣相色譜載氣的種類、選擇、轉(zhuǎn)換及設(shè)置1. 概述概述與液相色譜不同，氣相色譜可選擇的“流動(dòng)相”(載氣)的范圍較窄，

5、滿足需要的載氣主要有氫氣、氦氣、氮?dú)庖约皻鍤?。此外氣相色譜的載氣不像液相色譜的流動(dòng)相那樣靈活，可實(shí)現(xiàn)多種混合模式，具有多種選擇性，提供待分離組分分離的驅(qū)動(dòng)力(疏水相互作用，氫鍵，偶極，離子對(duì)等)。載氣在氣相色譜中的主要作用與液相的流動(dòng)相一樣，提供分配的介質(zhì)并提供各組分向檢測(cè)器端移動(dòng)的動(dòng)力，不同的載氣之間最大的區(qū)別在于具有不同的最低理論塔板高度，也即柱效，而基本上沒有選擇性的差異。2. 載氣的種類以及特性載氣的種類以及特性如前所述，常用的氣相色譜載氣有氫氣、氦氣、氮?dú)庖约安惶Ｓ玫臍鍤獾?。常用的載氣的黏度以及擴(kuò)散能力如下表1所示。如上表1所示，氫氣與氦氣的擴(kuò)散能力是氮?dú)獾?倍左右，而氫氣的黏度則

6、是氦氣以及氮?dú)獾?/2左右。載氣的擴(kuò)散能力直接影響待分離組分在載氣以及固定相中的分配平衡時(shí)間，最終將影響到達(dá)到最低理論塔板高度時(shí)，所允許的最大流速。而載氣的黏度則影響到氣相進(jìn)樣口處的柱前壓，一般地，其出口壓力為大氣壓，載氣在柱前壓的作用下被一定程度的壓縮，由于在方法運(yùn)行時(shí)，載氣的體積流速是一定的，其實(shí)際線速度小于設(shè)定值。因此，在使用長(zhǎng)色譜柱的時(shí)候，柱前壓會(huì)比較大，此時(shí)需要選擇使用黏度比較小的氫氣作為載氣上述三種載氣在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，具有不同的最佳流速范圍(此時(shí)，理論塔板高度最低，柱效最高)，載氣線速度與最低理論塔板高度之間的關(guān)系如下圖1所示。如上圖所示，氮?dú)獾淖罴丫€速度比較低，其次是氦氣，最佳線速

7、度最大的是氫氣。而在各載氣的最佳線速度范圍內(nèi)，最低理論塔板高度相差不大，柱效基本一致，這也說(shuō)明在使用氣相色譜對(duì)樣品組分進(jìn)行分離的時(shí)候，載氣的分離選擇性差異很小，這同時(shí)也是不同的載氣之間可以通過(guò)調(diào)整相關(guān)參數(shù)實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)之一。此外，從圖中可以得出，使用氫氣作為載氣的時(shí)候，分離的效率是最高的，大概是使用氦氣的分離效率的2倍，是使用氮?dú)獾姆蛛x效率的四倍。這一點(diǎn)非常重要，如在使用氣相手性分析色譜柱對(duì)異構(gòu)體進(jìn)行拆分的時(shí)候，雖然三種載氣通過(guò)調(diào)整最佳線速度得到近乎相同的塔板高度以及柱效，但實(shí)際情況下，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)氮?dú)獾纳V峰寬最大，氦氣下的峰寬其次，氫氣下的峰寬最小，表觀柱效最高，分離情況最為讓人滿意。從

8、上圖2，可以看到三種不同的載氣之間均有交互點(diǎn)，在不同的交點(diǎn)處，不同的載氣具有不同的線速度，但具有相同的柱效。需要注意的是，這種等效柱效，是在犧牲部分柱效的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。此外，氣相色譜柱的柱效還與色譜柱的內(nèi)徑有關(guān)(如下圖3所示)，一般地，內(nèi)徑越小，其柱效越高；且內(nèi)徑越小，最佳線速度越大，且其范圍越寬(這一點(diǎn)類似于液相色譜柱的填料粒徑，如下圖4所示)如上圖所示，60 m長(zhǎng)內(nèi)徑為0.53 mm的色譜柱與30 m長(zhǎng)內(nèi)徑為0.25 mm以及20 m長(zhǎng)內(nèi)徑為0.15 mm的色譜柱的理論塔板數(shù)一致，可見色譜柱內(nèi)徑對(duì)于柱效的影響。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，我們很少會(huì)用到60 m長(zhǎng)得氣相色譜柱，如前所述，這是因?yàn)槭褂?/p>

9、更長(zhǎng)的色譜柱意味著更高的柱前壓，載氣在色譜柱入口處的壓縮程度更大，此外也會(huì)降低分析的效率(色譜柱長(zhǎng)度增加一倍，實(shí)際分析時(shí)間將大于2倍)。如上圖4所示，隨著色譜柱內(nèi)徑的減小，理論塔板高度也減小，且最佳線速度增大。因此在使用氮?dú)庾鳛檩d氣的時(shí)候，可以選擇內(nèi)徑較小一點(diǎn)，長(zhǎng)度稍短一些的色譜柱。3. 載氣的選擇載氣的選擇從分析的效率以及柱效角度考慮，氫氣是最合適的載氣，但限制載氣選擇的還有其他的因素，如檢測(cè)器(當(dāng)使用PDD檢測(cè)器的時(shí)候，只能使用氦氣；當(dāng)使用TCD檢測(cè)器的時(shí)候，最好的載氣是氫氣，因?yàn)槠錈醾鲗?dǎo)性能最好，而在使用MSD檢測(cè)器的時(shí)候，最好不要使用氮?dú)庾鳛檩d氣，因?yàn)槠潇`敏度大大降低，約下降20倍左右

10、)，安全風(fēng)險(xiǎn)，滲透性等應(yīng)用氫氣作為載氣的最大限制來(lái)自于其自身的安全性，當(dāng)氫氣在空氣中的濃度在4%-70%的時(shí)候，比較容易發(fā)生爆炸事故，但也有部分實(shí)驗(yàn)室使用。根據(jù)儀器供應(yīng)商的信息，在使用氫氣作為載氣的時(shí)候，將銅管更換為不銹鋼管此外，氫氣也可以作為MSD檢測(cè)器的載氣，但一般不能直接與庫(kù)比較進(jìn)行定性，特別是對(duì)于芳香族以及其他不飽和化合物而言。一般情況下，MSD檢測(cè)器配置的分子渦輪泵的抽真空的能力是有一定限制的，電離室內(nèi)殘余的氫氣會(huì)與待分析物發(fā)生離子碰撞，產(chǎn)生一些未知雜峰，且基線噪音水平增加，儀器的靈敏度降低(如下圖5所示)。而對(duì)于氦氣而言，相比氫氣而言，化學(xué)惰性，其黏度是氫氣的兩倍，最佳線速度是氫氣

11、的二分之一，可保證電離室的高真空度。此外，氦氣作為載氣，色譜柱使用結(jié)束之后，最好將兩端封閉，或用其他載氣置換氦氣。使用氮?dú)庾鳛檩d氣，其耗費(fèi)最少且來(lái)源穩(wěn)定，其分析效率比較低的缺點(diǎn)，可通過(guò)使用窄內(nèi)徑的色譜柱以及避免使用比較長(zhǎng)的色譜柱來(lái)彌補(bǔ)。無(wú)論選擇何種氣體作為載氣，都要保證氣體的純度在99.999%以上，特別是對(duì)于FID這種碳敏感型檢測(cè)器，極少量的雜質(zhì)都會(huì)影響到基線噪音，甚至出現(xiàn)一些鬼峰。4. 不同載氣之間方法轉(zhuǎn)換不同載氣之間方法轉(zhuǎn)換如前所述，盡管不同的載氣具有不同的黏度，擴(kuò)散速率以及最佳的線速度。在犧牲部分柱效的前提下，不同的載氣之間還是可以相互轉(zhuǎn)換的。如下圖6所示，氦氣到氮?dú)獾霓D(zhuǎn)換。如上圖6所

12、示，氦氣到氮?dú)獾霓D(zhuǎn)換，需要更換色譜柱，如保持填料不變以及相比不變的前提下，將色譜柱減短，色譜柱的內(nèi)徑減小通過(guò)調(diào)整流速或線速度，實(shí)現(xiàn)氦氣到氮?dú)夥椒ǖ霓D(zhuǎn)換。其中，之所以要減短色譜柱的長(zhǎng)度，原因在于如果保持原有色譜柱長(zhǎng)度，柱前壓變化太大，且導(dǎo)致保留時(shí)間發(fā)生變化。下圖7與圖8，是兩種由氦氣到氫氣作為載氣的轉(zhuǎn)換方法。如上圖7與圖8所示，兩種將氦氣轉(zhuǎn)換為氫氣作為載氣的方法的不同之處在于是否改變梯度升溫程序。在不改變梯度升溫程序的前提下，通過(guò)降低氫氣的線速度來(lái)實(shí)現(xiàn)不同載氣之間的轉(zhuǎn)換；在改變梯度升溫程序的時(shí)候，如增大梯度升溫程序的斜率，這時(shí)就需要相應(yīng)地增加氫氣的線速度，提高理論塔板數(shù)，實(shí)現(xiàn)不同載氣之間的轉(zhuǎn)換。

13、5. 結(jié)論結(jié)論不同的載氣以其不同的物理化學(xué)性質(zhì)，如粘度，擴(kuò)散性以及化學(xué)反應(yīng)性，具有不同的最佳載氣流速以及不同檢測(cè)器之間的適應(yīng)性。在實(shí)際的應(yīng)用中，無(wú)論使用何種載氣，均需要保證具有較高的純度。氦氣相比氫氣以及氮?dú)?，具有比較適宜的粘度，擴(kuò)散性能，特別適合應(yīng)用于MS檢測(cè)器，而氫氣、氮?dú)庖话悴蛔鳛镸S檢測(cè)器的載氣。限于氦氣的單位價(jià)格以及獲得情況，大規(guī)模應(yīng)用GC色譜儀的時(shí)候，也可以使用氮?dú)庾鳛檩d氣。雖然氮?dú)獾淖罴丫€速度較低，卻可以通過(guò)使用較細(xì)內(nèi)徑以及較短的毛細(xì)色譜柱來(lái)獲得較為可觀的高柱效。此外，不同載氣之間可以結(jié)合色譜理論與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，也可借助一些色譜柱廠家的相應(yīng)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)不同載氣之間的轉(zhuǎn)換。2

14、.氣源的凈化 GC對(duì)各種氣體的純度要求較高。因載氣起傳輸樣品和保護(hù)色譜柱的作用，故作載氣的氮?dú)?、氫氣或氦氣必須達(dá)到99.99%以上，如使用低純度的載氣會(huì)使檢測(cè)器噪聲增大，出現(xiàn)多余峰。輔助氣不純，更會(huì)增大背景噪聲，縮小檢測(cè)器線性范圍，污染檢測(cè)器。因此，實(shí)際工作中要在氣源和儀器之間連接氣體凈化裝置。氣體中的雜質(zhì)主要是一些永久氣體、低分子有機(jī)化合物和水蒸氣，一般采用裝有分子篩（如5A分子篩或13X分子篩）的過(guò)濾器以吸附有機(jī)雜質(zhì)，采用變色硅膠除去水蒸氣。實(shí)際操作中可根據(jù)檢測(cè)器的噪聲水平判斷氣體的純度，如噪聲明顯增大，就要首先檢查氣體純度。要定期更換凈化裝置中填料，分子篩可以重新活化后再使用，活化方法是

15、將分子篩從凈化裝置中取出，置于坩堝中，在馬弗爐內(nèi)加熱到400600，活化46小時(shí)。硅膠變紅時(shí)也要進(jìn)行活化，方法是置烘箱中，90-120左右加熱恢復(fù)原來(lái)顏色即可。比較簡(jiǎn)單的方法就是在一個(gè)凈化裝置中裝有一半硅膠、一半分子篩，如果硅膠變紅，就可更換全部填料。3. 氣體的控制和測(cè)定 為保證色譜定性和定量分析的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，載氣的流量要求恒定（變化小于1%）,尤其是毛細(xì)管GC中，色譜柱內(nèi)載氣流量一般為13ml/min（根據(jù)所用毛細(xì)管柱的孔徑選擇），如果控制不精確，就會(huì)造成保留時(shí)間的不重現(xiàn)。一般采用減壓閥，穩(wěn)壓閥或穩(wěn)壓閥和穩(wěn)流閥串聯(lián)使用，以控制流速的穩(wěn)定。流速計(jì)用以測(cè)量氣體流速。常用的有轉(zhuǎn)子流量計(jì)和皂膜

16、流量計(jì)等。氣體流速是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)色譜柱或檢測(cè)器的氣體體積，以ml/min表示。采用23mm內(nèi)徑填充柱用氮?dú)庾鲚d氣時(shí)，流速在3060ml/min現(xiàn)代儀器有電子流量檢測(cè)器和電子壓力控制器（EPC）4. 氣路系統(tǒng)常見問(wèn)題實(shí)際工作中，氣路系統(tǒng)最常出現(xiàn)的問(wèn)題是泄漏，一旦某處發(fā)上泄漏，輕則影響儀器正常工作，重則造成意外事故（如氫氣泄漏就可能引起爆炸），所以要經(jīng)常注意檢漏。2.汽化室 樣品進(jìn)入汽化室汽化并用載氣傳入色譜柱，故必須要在一定的穩(wěn)定溫度下工作。其高和低都會(huì)對(duì)樣品汽化和進(jìn)入色譜柱后的分離產(chǎn)生影響，溫度低，樣品汽化不完全，產(chǎn)生伸舌峰，并對(duì)下次試驗(yàn)和本次試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)造成影響，溫度太高，會(huì)造成樣品的分

17、解，影響儀器使用壽命，同樣使分析數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。所以我們?cè)谶x擇進(jìn)樣器（汽化室）溫度時(shí)，一般可比樣品中組分沸點(diǎn)最高的溫度再高3040，但不能高于樣品的分解溫度和儀器最高使用溫度。進(jìn)樣系統(tǒng)1. 進(jìn)樣器 把樣品通進(jìn)（引入）色譜柱的元件稱為進(jìn)樣器，其中包括汽化室和進(jìn)樣工具，汽化室的作用是將液體或固體樣品瞬間汽化為蒸汽。進(jìn)樣工具常有定量閥和注射器。3.常見進(jìn)樣口及其選擇對(duì)于熱穩(wěn)定的樣品，分流/不分流進(jìn)樣口是優(yōu)先的選擇。但對(duì)熱不穩(wěn)定的樣品，或者有易分解組分的樣品，必須考慮進(jìn)樣口溫度的設(shè)置以及汽化室的惰性問(wèn)題。進(jìn)樣口溫度高，或者汽化室表面有活性催化點(diǎn)（如金屬或玻璃表面的金屬離子），就可能引起樣品分解。采用不分流

18、進(jìn)樣時(shí)，更容易發(fā)生樣品降解，使色譜圖上出現(xiàn)更多的風(fēng)，使分析準(zhǔn)確度下降。因此，在保證樣品有效汽化的前提下，進(jìn)樣口溫度低一些有助于防止樣品降解。采用高的分流流量、對(duì)進(jìn)樣口內(nèi)表面進(jìn)行脫活處理，都是防止樣品降解的措施。常見GC進(jìn)樣口和進(jìn)樣技術(shù)進(jìn)樣口和進(jìn)樣技術(shù)進(jìn)樣口和進(jìn)樣技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)填充柱進(jìn)樣填充柱進(jìn)樣分流不分流進(jìn)樣分流不分流進(jìn)樣頂空進(jìn)樣頂空進(jìn)樣冷柱上進(jìn)樣冷柱上進(jìn)樣程序升溫汽化進(jìn)樣程序升溫汽化進(jìn)樣大體積進(jìn)樣大體積進(jìn)樣 最簡(jiǎn)單的進(jìn)樣口：所有汽化樣品進(jìn)入色譜柱；可接玻璃和最簡(jiǎn)單的進(jìn)樣口：所有汽化樣品進(jìn)入色譜柱；可接玻璃和不銹鋼填充柱，也可接大口徑毛細(xì)管柱直接進(jìn)樣不銹鋼填充柱，也可接大口徑毛細(xì)管柱直接進(jìn)樣 最

19、常用的毛細(xì)管柱進(jìn)樣口：分流進(jìn)樣最為普遍，操作簡(jiǎn)單，最常用的毛細(xì)管柱進(jìn)樣口：分流進(jìn)樣最為普遍，操作簡(jiǎn)單，但有分流歧視和樣品分解的問(wèn)題但有分流歧視和樣品分解的問(wèn)題不分流進(jìn)樣雖然操作稍微不分流進(jìn)樣雖然操作稍微復(fù)雜一些，但分析靈敏度高，常用于痕量分析復(fù)雜一些，但分析靈敏度高，常用于痕量分析 只取復(fù)雜樣品基體上方的氣體部分進(jìn)行分析，有靜態(tài)頂空只取復(fù)雜樣品基體上方的氣體部分進(jìn)行分析，有靜態(tài)頂空和動(dòng)態(tài)頂空（吹掃和動(dòng)態(tài)頂空（吹掃-捕集）之分，適用于環(huán)境分析（如水中有捕集）之分，適用于環(huán)境分析（如水中有機(jī)污染物）、食品分析（如氣味分析）及固體材料中的可揮機(jī)污染物）、食品分析（如氣味分析）及固體材料中的可揮發(fā)物分

20、析等發(fā)物分析等 樣品以液態(tài)形式直接進(jìn)入色譜柱，無(wú)分流歧視問(wèn)題，分析樣品以液態(tài)形式直接進(jìn)入色譜柱，無(wú)分流歧視問(wèn)題，分析精度高，重現(xiàn)性好，尤其適用于沸點(diǎn)范圍寬、或者不穩(wěn)定的精度高，重現(xiàn)性好，尤其適用于沸點(diǎn)范圍寬、或者不穩(wěn)定的樣品，也常用于痕量分析（可進(jìn)行柱上濃縮）樣品，也常用于痕量分析（可進(jìn)行柱上濃縮） 將分流不分流和冷柱上樣結(jié)合起來(lái)，功能多，適用范圍廣，將分流不分流和冷柱上樣結(jié)合起來(lái)，功能多，適用范圍廣，是較為理想的是較為理想的GC進(jìn)樣口進(jìn)樣口 采取程序升溫汽化或冷柱上樣，配合以溶劑放空功能，進(jìn)采取程序升溫汽化或冷柱上樣，配合以溶劑放空功能，進(jìn)樣量可達(dá)幾百微升，甚至更高，可大大提高分析靈敏度，在

21、樣量可達(dá)幾百微升，甚至更高，可大大提高分析靈敏度，在環(huán)境分析中應(yīng)用廣泛，但操作較為復(fù)雜環(huán)境分析中應(yīng)用廣泛，但操作較為復(fù)雜常見GC進(jìn)樣口和進(jìn)樣技術(shù)（續(xù)）進(jìn)樣口和進(jìn)樣技術(shù)進(jìn)樣口和進(jìn)樣技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)閥進(jìn)樣閥進(jìn)樣 常用六通閥定量引入氣體或液體樣品，重現(xiàn)性好，容易實(shí)常用六通閥定量引入氣體或液體樣品，重現(xiàn)性好，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但樣品對(duì)峰展寬的影響大，常用于永久氣體的分現(xiàn)自動(dòng)化，但樣品對(duì)峰展寬的影響大，常用于永久氣體的分析，以及化工工藝過(guò)程中物料流的監(jiān)測(cè)。析，以及化工工藝過(guò)程中物料流的監(jiān)測(cè)。 裂解進(jìn)樣裂解進(jìn)樣在嚴(yán)格控制的高溫下將不能汽化或部分不能汽化的樣品裂解在嚴(yán)格控制的高溫下將不能汽化或部分不能汽化的樣品裂

22、解成可汽化的小分子化合物，進(jìn)而用成可汽化的小分子化合物，進(jìn)而用GC分析，適用于聚合物分析，適用于聚合物樣品或地礦樣品等。樣品或地礦樣品等。4.隔墊和襯管 隔墊：也叫進(jìn)樣口密封墊，隔墊與襯管如圖所示。 隔墊有老化漏氣的問(wèn)題，所以要注意選擇耐高溫的隔墊，并定期檢查是否漏氣，必要時(shí)及時(shí)更換，以保證分析的正常進(jìn)行（如何選擇隔墊，判斷是否漏氣及更換見后維護(hù)章節(jié)）4.隔墊和襯管 襯管：多為玻璃或石英材料制成。使用應(yīng)注意如下問(wèn)題： 1）襯管能起到保護(hù)色譜柱的作用。因此，一定要保持襯管干凈，注意及時(shí)清洗和更換。 2）襯管內(nèi)表面的活性點(diǎn)可能導(dǎo)致樣品杯吸附或分解，故要進(jìn)行脫活 處理。因此在分析極性樣品時(shí)，要注意及

23、時(shí)更換襯管或重新硅烷化。 3）襯管中是否要填充填料，要依據(jù)情況而定。一般填少量經(jīng)硅烷化處理石英玻璃毛可防止注射器針尖的歧視作用，加速樣品汽化；還可避免顆粒物質(zhì)堵塞色譜柱。分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)由色譜柱組成，它是色譜儀的核心部件，其作用是分離樣品。色譜柱主要有兩類：填充柱和毛細(xì)管柱。1、填充柱 填充柱由不銹鋼或玻璃材料制成，內(nèi)裝固定相，一般內(nèi)徑為24mm，長(zhǎng)13m。填充柱的形狀有U形和螺旋形兩種。 2、毛細(xì)管柱 毛細(xì)管柱又叫空心柱，分為涂壁，多空層和涂載體空心柱。涂壁空心柱是將固定液均勻涂在內(nèi)徑0.10.5mm的毛細(xì)管內(nèi)壁而成，毛細(xì)管材料可以是不銹鋼，玻璃或石英。毛細(xì)管柱滲透性好，傳質(zhì)阻力小，而且柱子

24、可以做到長(zhǎng)幾十米。與填充柱相比，其分離效率高（理論板數(shù)可達(dá)106）、分析速度快、樣品用量小，但柱容量低、要求檢測(cè)器的靈敏度高，并且制備較難。五、檢測(cè)系統(tǒng)氣相色譜檢測(cè)器是把載氣里被分離的各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。目前檢測(cè)器種類多達(dá)數(shù)十種。根據(jù)檢測(cè)原理的不同，可將其分為濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器兩種： 1）濃度型檢測(cè)器 測(cè)量的是載氣中某組分濃度瞬間的變化，即檢測(cè)器的響應(yīng)值和組分的濃度成正比。如熱導(dǎo)檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器。 2）質(zhì)量型檢測(cè)器 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)器的響應(yīng)值和單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器的某組分的量成正比。如火焰離子化檢測(cè)器和火焰光度檢測(cè)器等。氣相色譜檢

25、測(cè)器有：火焰離子化檢測(cè)器（FID）、熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、電子俘獲檢測(cè)器（ECD）、火焰光度檢測(cè)器（FPD)、氮磷檢測(cè)器（NPD）光離子化檢測(cè)器（PID）、紅外光譜檢測(cè)器（IRD）和質(zhì)譜檢測(cè)器（MSD）等。在藥物分析中火焰離子化檢測(cè)器（FID）是最常用的檢測(cè)器六、記錄系統(tǒng)（數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)）該系統(tǒng)是指樣品經(jīng)色譜柱分離后，各成分按保留時(shí)間不同，順序地隨載氣進(jìn)入檢測(cè)器，檢測(cè)器把進(jìn)入的組分按時(shí)間及濃度或質(zhì)量變化，轉(zhuǎn)化成易于測(cè)量的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)必要的放大傳遞給記錄儀或計(jì)算機(jī)，最后得到該樣品的色譜流出曲線及定性和定量信息。色譜柱 化合物的分離都是由色譜柱來(lái)完成的，因此色譜柱制備/選擇的是否合適、操作條件是否恰

26、當(dāng)，是決定成敗的關(guān)鍵，它是色譜儀中最重要的部分。色譜柱的選擇是確定分析方法的一個(gè)重要步驟。要求選擇的色譜柱既能滿足分離的要求，又能滿足快速定性與定量的目的。 如前所述，氣相色譜柱有兩種，及填充柱和毛細(xì)管柱。一、 填充柱 填充柱是指固定相在內(nèi)徑約為26mm的柱管內(nèi)而成的色譜柱。填充的固定相種類很多，按固定相的物理狀態(tài)，可分為液體固定相和固體固定相兩大類，對(duì)應(yīng)填充柱分為氣-液填充柱和氣-固填充柱。 液體固定相大多為高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物，一般呈液態(tài)，稱為固定液。固定液不能直接裝在色譜柱內(nèi)，而是將它涂漬在一種顆粒狀的固體表面上，這種固體顆粒稱為載體（擔(dān)體）。 固體固定相包括固體吸附劑、多孔性聚合物等。一

27、、 填充柱 填充柱由于制備簡(jiǎn)單，可供選擇的吸附劑、固定液和載體種類很多，因而具有廣泛的適用性，能解決很多混合樣品的分離分析問(wèn)題，是普遍應(yīng)用的一種氣相色譜柱。 填充柱按柱管管徑粗細(xì)分成一般填充柱和填充毛細(xì)管柱。一般填充柱常用內(nèi)徑為26mm的柱管，由于固定相用量較大，樣品負(fù)荷高，但柱滲透性小、傳質(zhì)阻力大，因此柱效低。（一）氣-液填充柱 1.載體 載體又稱擔(dān)體、固體支持物。它可提供一個(gè)大的惰性固體表面，讓固定液分布在上面，形成一均勻薄層液膜，是固定液具有較大的物質(zhì)交換表面，樣品容易在氣-液（流動(dòng)相-固定相）間建立分配平衡。氣-液色譜的固定相就是由載體和固定液所構(gòu)成的。1.載體（1）載體的要求 1）有

28、足夠大的表面積，具有良好的孔穴結(jié)構(gòu)，以使固定液可以均勻分布成一薄膜，但載體的表面積不宜太大，否則猶如吸附劑，易造成峰拖尾。 2）具有化學(xué)惰性，不予任何樣品和固定液起化學(xué)反應(yīng)，不具有吸附性，但對(duì)固定液應(yīng)有良好的浸潤(rùn)性。 3）形狀規(guī)則，大小均勻，具有一定得機(jī)械強(qiáng)度。1.載體（2）載體分類1.載體（3）載體表面的處理 載體的表面處理即通過(guò)酸洗、堿洗、硅烷化、秞化的方法提高載體的惰性，較少色譜峰的拖尾。 由于載體表面具有硅醇（Si-OH）和硅醚（Si-O-Si）結(jié)構(gòu)，并有少量的金屬（鐵）氧化物（特別是紅色載體）。因此表面存在著氫鍵和酸堿活性作用點(diǎn)，是色譜峰拖尾，柱效和靈敏度下降，保留值改變，定量不準(zhǔn)，

29、因此要進(jìn)行表面處理出去表面活性作用點(diǎn)。酸洗主要是去除載體表面的鐵等金屬氧化物，用于分析酸和酯類化合物；堿洗是去除表面的Al2O3等酸性作用點(diǎn)，用于分析胺類等堿性化合物；硅烷化是用硅烷化試劑盒硅醇、硅醚集團(tuán)反應(yīng)，去除表面的氫鍵結(jié)合力，達(dá)到表面惰性化。2.固定液 （1）定義 固定液一般都是一些高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物，在操作溫度下為液態(tài)室溫時(shí)為固態(tài)或液態(tài)。（2）要求 在操作溫度下蒸汽壓低，熱穩(wěn)定性好，樣品各組分在其中應(yīng)有足夠的溶解能力，選擇性高，即對(duì)兩個(gè)沸點(diǎn)相同或接近但屬于不同類型化合物有盡可能高的分離能力。（3）分類1）烴類 包括烷烴和芳烴，是極性最弱的一類固定液。 烷烴常用的有角鯊?fù)?、阿皮松等。角?/p>

30、烷極性最小，也成為“標(biāo)準(zhǔn)固定液”適合分離非極性化合物。2）聚硅氧烷類 是目前使用最為廣泛的固定液（3）分類3）醇類 一種為長(zhǎng)鏈脂肪酸（十六碳醇及十八碳醇）和多元醇（如甘油、丁四醇、環(huán)己六醇）。另一種為聚二醇，主要指聚乙二醇和聚丙二醇，其中PEG-20M最為常用。4）酯類 分酯與聚酯兩種。其中鄰苯二甲酸二壬酯（DNP）是分析低沸點(diǎn)化合物最常用的固定液。常用的聚酯固定液有丁二酸二乙二醇聚酯（DEGS）和己二酸二乙二醇聚酯（DEGA）等5）其他類固定液2.固定液2.固定液（4）固定液的選擇 固定液的選擇取決于樣品的組成。一般按“相似相溶”原則，所謂“相似”意指化學(xué)結(jié)構(gòu)、相對(duì)極性相似，也就是非極性樣品

31、用非極性固定液，而極性樣品用極性固定液。非極性樣品在非極性固定液上按沸點(diǎn)順序被分離，如果是極性與非極性化合物，則同沸點(diǎn)的極性物質(zhì)先洗脫。隨著固定液極性的增加，極性物質(zhì)被保留越來(lái)越長(zhǎng)，非極性物質(zhì)保留時(shí)間越來(lái)越短，最后直到極性物質(zhì)與非極性物質(zhì)的洗脫順序完全顛倒過(guò)來(lái)。如烴類化合物最好用烴類固定液，極性化合物用極性固定液，如醇用聚乙二醇。下表將各類化合物按極性強(qiáng)弱（形成氫鍵的能力）分為5組第一組第一組（最強(qiáng)極性（最強(qiáng)極性氫鍵型）氫鍵型）第二組第二組（強(qiáng)極性）（強(qiáng)極性）第三組第三組（中等極性）（中等極性）第四組第四組（弱極性）（弱極性）第五組第五組（非極性）（非極性）水水二醇、甘油等二醇、甘油等氨基醇類

32、氨基醇類羥酸類羥酸類多酚類多酚類二羥酸類二羥酸類脂肪酸類脂肪酸類酚類酚類伯與仲胺類伯與仲胺類肟類（肟類（R2C=N-OH）含含-氫原子的硝基化氫原子的硝基化合物合物含含-氫原子的腈化物氫原子的腈化物氨、氨、HF、肼、肼、HCN酮類酮類醛類醛類酯類酯類叔胺類叔胺類不含不含-氫原子氫原子的硝基化合物的硝基化合物不含不含-氫原子氫原子的腈化物的腈化物二氯甲烷二氯甲烷氯仿氯仿氯乙烷氯乙烷芳香烴類芳香烴類烯烴烯烴l類類飽和碳?xì)浠镲柡吞細(xì)浠顲S2硫醇類硫醇類硫化物類硫化物類不包含在第四不包含在第四組的鹵化碳如組的鹵化碳如CCl4表3-1 各類化合物按極性強(qiáng)弱表角鯊?fù)椋⊿Q） 小甲基硅橡膠（SE-30）

33、苯基（50%）甲基聚硅氧烷（OV-17）-氰乙基（25%）甲基聚硅氧烷（XE-60）聚乙二醇20M（PEG-20M）己二酸二乙二醇聚酯（DEGA）丁二酸二乙二醇聚酯（DEGS） 大常見固定液極性順序（4）固定液的選擇 1）按極性選擇 對(duì)非極性成分，一般選擇非極性固定液、低沸點(diǎn)的先出柱，高沸點(diǎn)的后出柱。對(duì)中等極性成分，一般選擇中等極性固定液。基本按沸點(diǎn)順序出峰，對(duì)非典相同的機(jī)型和非極性組分，非極性組分先出柱。對(duì)于強(qiáng)極性組分，選用強(qiáng)極性固定液。樣品組分按極性順序出柱，非極性與弱極性組分先出柱，極性組分后出柱。 2）按化學(xué)官能團(tuán)選擇 當(dāng)選擇的固定液分子所具有的化學(xué)官能團(tuán)與組分分子的化學(xué)官能團(tuán)相同時(shí)，

34、則相互作用力最強(qiáng)，選擇性高。如分析酯類化合物時(shí)，選用酯類或聚酯類固定液；分析醇類化合物時(shí)，可選用聚乙二醇等 3）按主要差別選擇如果樣品中各組分之間主要差別為沸點(diǎn)時(shí)，可選用非極性固定液；主要差別是極性時(shí)，可選用極性固定液（二）氣-固填充柱 氣-固填充柱是由固體固定相與金屬柱管或玻璃柱管組成 固體固定相可分為吸附劑與高分子微球兩類： （1）吸附劑常見的有活性炭、硅膠、氧化鋁及分子篩四種。多是用于分離永久氣體及低級(jí)烴類，在藥物分析上應(yīng)用不多 （2）高分子多空微球 又稱高分子多空小球。這是一類新型合成有機(jī)固定相。它是苯乙烯和二乙烯苯聚合而成的高聚物。屬于非極性固定相。弱在聚合室引入不同的基團(tuán)，就得到一

35、定機(jī)極性的高聚物。分離機(jī)制，一般認(rèn)為它具有吸附、分配及分子篩三種作用。在藥物分析中應(yīng)用很廣（相對(duì)的）二、 毛細(xì)管柱 1.簡(jiǎn)介 氣相色譜毛細(xì)管柱因其高分離能力、高靈敏度、高分析速度等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)而得到迅速發(fā)展。隨著彈性石英交聯(lián)毛細(xì)管柱技術(shù)的日益成熟和性能的不斷完善，已成為分離復(fù)雜多組分混合物、及多項(xiàng)目分析的主要手段，在各領(lǐng)域應(yīng)用中大有取代填充柱的趨勢(shì)?，F(xiàn)在新型氣相色譜儀、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀基本上都是采用毛細(xì)管色譜柱進(jìn)行分離分析。 2.毛細(xì)管柱結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1）不裝填料，阻力小，長(zhǎng)度可達(dá)百米的毛細(xì)管柱，管徑0.2mm0.32mm。2）氣流單途徑通過(guò)柱子，消除了組分在柱中的渦流擴(kuò)散。3）固定液直接涂在管壁

36、上，總柱內(nèi)壁面積較大,涂層很薄，則傳質(zhì)阻力大大降低。4）毛細(xì)管色譜柱柱效高達(dá)每米30004000塊理論塔板，一支長(zhǎng)度100米的毛細(xì)管柱，總的理論塔板數(shù)可達(dá)104106。 二、 毛細(xì)管柱 3.毛細(xì)管柱的類型毛細(xì)管柱按其制備方法可分為以下幾種： 涂壁開管柱（wall coated opentubular，WCOT柱）：將固定液直接涂敷在管內(nèi)壁上。柱制作相對(duì)簡(jiǎn)單，但柱制備的重現(xiàn)性差、壽命短。多孔層開管柱（porous layer open tubular，PLOT柱）：在管壁上涂敷一層多孔性吸附劑固體微粒。構(gòu)成毛細(xì)管氣固色譜。主要用于永久氣體和低分子量有機(jī)化合物的分離。載體涂漬開管柱（support

37、 coated open tubular，SCOT柱）：將非常細(xì)的擔(dān)體微粒粘接在管壁上，再涂固定液。柱效較WCOT柱高，但由于制備復(fù)雜，應(yīng)用不太普遍?；瘜W(xué)鍵合或交聯(lián)柱：將固定液通過(guò)化學(xué)反應(yīng)鍵合在管壁上或交聯(lián)在一起。使柱效和柱壽命進(jìn)一步提高。 3.選擇 就常規(guī)分析來(lái)說(shuō)，0.20mm0.32mm內(nèi)徑的毛細(xì)管柱沒有太大差別，只是在作GC/MS分析時(shí)，內(nèi)徑小的色譜柱在滿足離子源高真空度要求方面更為有利一些。大口徑（0.53mm）是一類特殊的毛細(xì)管柱，它的液膜厚度一般較大（最厚可達(dá)5m）故有較大的柱容量，可以代替填充柱，不僅因?yàn)槠渲萘拷咏畛渲?，可以連接在填充柱進(jìn)樣口采用不分流進(jìn)樣，而且柱效高于填充柱

38、，程序升溫性能也好，故可獲得比填充柱更有效更快速的分離，其定量分析精度安全可以與填充柱相比。 常規(guī)分析中選擇色譜柱主要是考慮固定液的問(wèn)題。WCOT柱常用的固定液有OV-1、SE30、OV-101、SE-51、OV-17、OV-1701,FFAP及PEG-20M等。由于固定液改性及涂漬工藝不同，采用同一固定液的色譜柱在性能上也有區(qū)別。常用的不同廠商毛細(xì)管柱牌號(hào)對(duì)照極性極性固定液固定液AgielntJ&WSupelcoAlltechSGEChrompak非極性非極性弱極性弱極性中極性中極性強(qiáng)極性強(qiáng)極性O(shè)V-1SE-30SE-54SE-52OV-5OV-1701OV-17PEC-20MFFA

39、PHP-1Ualtra-1HP-5Ultra-2HP-5HP-17HP-50+HP-20MHP-FFAPDB-1DB-5DB-1701DB-WAXSPB-1SPB-5SPB-7Supelcowax10AT-1AT-5AT-1701AT-50AT-WAXBP-1AC-1BP-5AC-5BP-10AC-10BP-20AC-20CP-SiL5CBCP-SiL8CBCP-SiL19CBCP-SiL24CBCP-Wax52CBCP-Wax54CB毛細(xì)管色譜柱牌號(hào)固定相組成對(duì)照HP固定相固定相組成組成極性極性相似固定相相似固定相HP-1HP-5HP1301HP-1701HP-50+HP-INNOWAXHP

40、-WaxHP-FFAP100%二甲基聚硅氧烷二甲基聚硅氧烷(5%)-二苯基（二苯基（95%）二甲基聚硅氧烷二甲基聚硅氧烷(6%)-氰丙苯基（氰丙苯基（94%）-二甲基硅氧烷共聚物二甲基硅氧烷共聚物(14%)-氰丙苯基氰丙苯基（86%）-二甲基硅氧二甲基硅氧烷共聚物烷共聚物(50%)-二苯基二苯基（50%）-二甲基苯基二甲基苯基硅氧烷共聚物硅氧烷共聚物INNO相相TM鍵合鍵合聚乙二醇聚乙二醇鍵合鍵合/交聯(lián)聚乙二醇交聯(lián)聚乙二醇TAP改性聚乙二醇改性聚乙二醇非極性非極性非極性非極性弱至中極弱至中極性性中極性中極性中極性中極性極性極性極性極性極性極性DB-1,SPB-1, CP-SiL5CB,OV-1

41、,SE-30DB-5,SPB-5, CP-SiL8CB,SE-54,SE-52DB-1301,DB624,CP-624DB-1701,SPB-7,SPB-1701,BP-10,OV-1701CP-SiL9CBDB-17,OV-17,SPB-50,SPB2250Carbowax20M,BP-20,CP-Wax52CBDB-WAXetrDB-Wax，Carbowax20MOV-351,SP-1000, 3.選擇 通常，一個(gè)常規(guī)實(shí)驗(yàn)室主要購(gòu)置上述四種毛細(xì)管柱，就可以應(yīng)付90%以上的GC分析任務(wù)。 檢測(cè)器檢測(cè)器的特點(diǎn)與選擇 一個(gè)優(yōu)良（理想）的檢測(cè)器應(yīng)具有以下幾個(gè)性能指標(biāo)： （1）靈敏度高 （2）穩(wěn)定性

42、和重現(xiàn)性好 （3）對(duì)樣品無(wú)損檢測(cè) （4）通用性好 （5）線性響應(yīng)范圍寬 表4-1列出了常用4種檢測(cè)器的性能指標(biāo)4-1氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)器 （FID：hydrogen flameionization detector）1.特點(diǎn)1） 典型的質(zhì)量型檢測(cè)器，2） 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)靈敏度低或不響應(yīng)。4）氫焰檢測(cè)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、響應(yīng)迅速等特點(diǎn)。5）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)下限可達(dá) 10-12gg-1。FID操作條件及注意事項(xiàng)1）氣體流速 FID檢測(cè)器需要3種不同的氣體：載氣（氮?dú)饣蚝猓?、燃?xì)猓錃猓┘爸細(xì)?/p>

43、（空氣），由于毛細(xì)管柱內(nèi)流量太低（常規(guī)柱15ml/min），不能滿足檢測(cè)器最佳操作條件，所以使用毛細(xì)管柱時(shí)要采用輔助氣（尾吹氣），即在色譜柱后增加一路載氣直接進(jìn)入檢測(cè)器，就可以保證檢測(cè)器在高靈敏度狀態(tài)下工作，尾吹氣另外一個(gè)重要作用是消除檢測(cè)器死體積的柱外效應(yīng)。一般情況下，氮?dú)猓ㄎ泊禋?載氣）、空氣和氫氣三者的比例接近或等于1：10：1（如氮?dú)?040ml/min，空氣300400ml/min氫氣3040ml/min）時(shí)，檢測(cè)器靈敏度最高。2）檢測(cè)器溫度溫度對(duì)FID檢測(cè)器的靈敏度和噪聲的影響不顯著，為防止檢測(cè)器被污染，檢測(cè)器的溫度設(shè)置應(yīng)不低于色譜柱實(shí)際工作的最高溫度，一般情況下，檢測(cè)器的溫度應(yīng)不

44、低于150。熱導(dǎo)檢測(cè)器1 .熱導(dǎo)檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)池體：一般用不銹鋼制成。熱敏元件：電阻率高、電阻溫度系數(shù)大、且價(jià)廉易加工的鎢絲制成。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：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。TCD操作條件及注意事項(xiàng)1） 檢測(cè)器溫度和載氣流速的波動(dòng)影響穩(wěn)定性，故必須穩(wěn)定。檢測(cè)器溫度一般設(shè)定與柱溫相同或高于柱溫2） 載氣種類對(duì)TCD的靈敏度較大。原則上講，載氣與被測(cè)物的傳熱系數(shù)之差越大越好，故理想載氣為氦氣。若不需要高靈敏度時(shí)，也可采用氮?dú)?。氫的熱?dǎo)系數(shù)大，也可作為分析某些品種的載氣，但必須注意通風(fēng)和安全。3）在檢測(cè)器通電之前，一定要確保載氣

45、已經(jīng)通過(guò)了檢測(cè)器，否則，熱絲就可能被燒斷。同時(shí)，關(guān)機(jī)時(shí)一定要先關(guān)檢測(cè)器電源（即關(guān)掉熱絲），然后關(guān)載氣。任何時(shí)候進(jìn)行可能切斷通過(guò)TCD的載氣的操作，都要先關(guān)閉檢測(cè)器電源。）載氣中含有氧氣時(shí)，會(huì)使熱絲壽命縮短，所以，用TCD時(shí)載氣必須徹底去除氧氣，而且不要使用聚四氟乙烯做載氣輸送管，因?yàn)樗鼤?huì)滲透氧。ECD操作條件及注意事項(xiàng)1） ECD是靈敏度最高的氣相色譜檢測(cè)器，放射源一般采用鎳63，ECD的操作溫度一般為250300，通常不低于250采用氚為放射源時(shí)操作溫度不超過(guò)1802） ECD可以采用氮?dú)庾鲚d氣，也可采用含5%甲烷的氬氣作為載氣。ECD對(duì)電負(fù)性成分靈敏度高，故要求載氣純度高，至少99.99%

46、以上，檢測(cè)器的溫度對(duì)響應(yīng)值有較大影響，要求檢測(cè)器的溫度波動(dòng)必須精密控制在（0.10.3）之間，以保證響應(yīng)值的測(cè)量精密度在1%以內(nèi)3）ECD要避免與氧氣或濕氣接觸，否則噪聲會(huì)明顯加大。因此載氣和尾吹都要很好的凈化。）因?yàn)镋CD有放射源，故檢測(cè)器出口一定要用管道連接到室外，最好接到通風(fēng)口。沒有經(jīng)過(guò)特殊培訓(xùn)的人員，不能打開ECD。每6個(gè)月節(jié)能型一次放射性泄漏檢查。方法開發(fā)過(guò)程：1. 首先了解樣品的來(lái)源，估計(jì)可能含有的組分，以及樣品的沸點(diǎn)范圍。如能確定直接進(jìn)樣分析，只要找一種合適的溶劑溶解即可，一般講，溶劑應(yīng)具有較低沸點(diǎn)，從而使其容易與樣品分離。如果樣品中有不能用GC直接分析的組分，或樣品濃度太低，就

47、必須進(jìn)行必要的預(yù)處理，包括采用一些預(yù)分離手段，如各種萃取技術(shù)，濃縮方法，提純方法等2.確定用于分析樣品的方法采用什么進(jìn)樣裝置，什么載氣，什么色譜柱及其什么檢測(cè)器3.確定初始操作條件，主要包括進(jìn)樣量，進(jìn)樣器溫度，檢測(cè)器溫度，色譜柱溫度和載氣流速度 3.1 進(jìn)樣量要根據(jù)樣品濃度，色譜柱容量和檢測(cè)器靈敏度來(lái)確定 3.2進(jìn)樣口溫度主要有樣品的沸點(diǎn)范圍決定，還要考慮色譜柱的使用溫度。首先要保證待測(cè)樣品全部汽化，其次要保證汽化 的樣品組分能夠全部流出色譜柱，而不會(huì)在柱中冷凝。原則上進(jìn)樣口溫度一般要接近樣品中沸點(diǎn)最高的組分的沸點(diǎn)，但要低于易分解組分的分解溫度，常用條件為250350。實(shí)際操作中，只保證樣品完

48、全汽化即可而不必進(jìn)行很精確的優(yōu)化。 3.3 色譜柱溫度的確定主要由樣品的復(fù)雜程度和汽化溫度決定。原則上既要保證待測(cè)物的完全分離，又要保證所有組分能流 出色譜柱，且分析時(shí)間越短越好。組成簡(jiǎn)單的樣品最好用恒溫分析，這樣分析周期會(huì)短一些。對(duì)于組成復(fù)雜的樣品，常需要用程序開溫分離，因?yàn)樵诤銣貤l件下，如果柱溫較低，則低沸點(diǎn)組合分離得好，而高沸點(diǎn)組分的流出時(shí)間會(huì)太長(zhǎng)，造成峰展寬，甚至滯留在柱中造成柱污染，反之柱溫太高，低沸點(diǎn)組分又難以分離。一般地講，色譜柱的初始溫度應(yīng)接近樣品中最輕組分的沸點(diǎn)，而最終溫度則則取決于最重組分的沸點(diǎn)。升溫速率則要依樣品的復(fù)雜程度決定，在具體工作中操作條件的選擇一定要根據(jù)樣品的實(shí)

49、際分離情況來(lái)優(yōu)化設(shè)定。 3.4 檢測(cè)器溫度設(shè)置原則是保證流出色譜柱的組分不會(huì)冷凝，同是又滿足檢測(cè)器靈敏度的要求。大部分檢測(cè)器的靈敏度 受溫度影響不大，故檢測(cè)器溫度可參照色譜柱的最高溫度設(shè)定。方法開發(fā)過(guò)程： 3.5. 載氣流速的確定，可根據(jù)所用色譜柱推薦流速進(jìn)行設(shè)定，然后根據(jù)分離情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，原則是既保證待測(cè)物的完全分 離，又要保證盡可能短的分析時(shí)間。4. 方法優(yōu)化，根據(jù)初始操作條件下待分析組份的分離結(jié)果，調(diào)節(jié)流速，柱溫升溫程序等進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到最佳分離效果。日常維護(hù)及注意事項(xiàng) 1及時(shí)更換毛細(xì)管柱密封墊石墨密封墊漏氣是GC最常見的故障之一。避免在不同的柱子上重復(fù)使用同一密封墊即使同一根柱卸下重新安

50、裝時(shí)，最好也要換新密封墊，保證更高的工作效率 2.定期更換氣體凈化器填料變色硅膠克根據(jù)顏色變化來(lái)判斷其性能，但分子篩等無(wú)法肉眼判斷，所以須定期更換，最好3個(gè)月?lián)Q一次。如果硅膠與分子篩裝在一起，一起更換。 3.儀器外部個(gè)氣源管路的連接點(diǎn)，要經(jīng)常檢漏，消除安全隱患。 4.定期更換進(jìn)樣口密封墊進(jìn)樣口隔墊漏氣是另一個(gè)GC常見故障。另外，隔墊的老化降解也會(huì)給分析帶來(lái)干擾。如：碎屑掉進(jìn)汽化室內(nèi)可能導(dǎo)致鬼峰。一個(gè)隔墊的使用周期不要超過(guò)一周如何判斷進(jìn)樣口密封墊是否該換 進(jìn)樣時(shí)感覺特別容易，用TCD檢測(cè)器不進(jìn)樣時(shí)記錄儀上有規(guī)則小峰出現(xiàn)，說(shuō)明密封墊漏氣該更換。更換密封墊不要擰的太緊，一般更換時(shí)都是在常溫，溫度升高

51、后會(huì)更緊，密封墊擰的太緊會(huì)造成進(jìn)樣困難，常常會(huì)把注射器針頭弄彎。 5.及時(shí)清理注射器 干凈的注射器能避免樣品記憶效應(yīng)的干擾。更換樣品時(shí)要及時(shí)清洗，用同一樣品多次進(jìn)樣時(shí)也要用樣品本身清洗注射器。一支注射器暫時(shí)不用時(shí)，更要徹底清洗，否則殘留在其中的樣品可能將針芯粘牢，造成注射器報(bào)廢。使用自動(dòng)進(jìn)樣器的儀器更應(yīng)注意。6.定期檢查并清洗進(jìn)樣口襯管7.保留完整的儀器使用記錄 應(yīng)逐日記錄，包括操作者、分析樣品及條件、儀器工作狀態(tài)等等。一旦儀器出現(xiàn)問(wèn)題，可供查找原因。8. 暫時(shí)不用的色譜柱從儀器上卸下后，柱兩端應(yīng)用一塊硅橡膠堵上，并放在相應(yīng)包裝盒內(nèi)，以防柱頭被污染。每次關(guān)機(jī)前都應(yīng)將柱溫箱溫度降至50以下，然后

52、在關(guān)電源和載氣。如果在溫度高時(shí)切斷載氣，可能會(huì)因?yàn)榭諝猓ㄑ鯕猓U(kuò)散進(jìn)柱管而造成固定液的降解5.色譜柱的修理柱壽命的主要標(biāo)志是固定液流失太多而失去分離能力，柱管堵塞和斷裂也是柱失效的原因。因?yàn)楦叻悬c(diǎn)的極性化合物的吸附而使色譜柱喪失分離能力，可進(jìn)行清洗和修理。具體辦法是先高溫老化柱子，若仍不能恢復(fù)，就卸下柱子，將柱頭截去10cm或更長(zhǎng)（柱頭容易被污染）再裝上柱子測(cè)試。這是常用恢復(fù)措施。如還不起作用，可再反復(fù)注射溶劑清洗，常用的溶劑一次為丙酮、甲苯、乙醇，每次510l。老化目的 除去殘留溶劑和易揮發(fā)性物質(zhì)，促使固定液液膜均勻、牢固地附著在載體表面 填充柱老化方法 常溫固定液可在使用溫度下老化；使用溫

53、度較高的固定液，可在比其最高使用溫度低2030的條件下，通低流速載氣老化至基線平直。柱子日常使用中積存的高沸物，也可進(jìn)行二次老化。老化時(shí)柱子應(yīng)斷開檢測(cè)器以免污染。柱老化毛細(xì)管柱的老化經(jīng)驗(yàn)方法：從柱最低適用溫度開始以2度/min的速度升到柱最高耐用溫度，保持一小時(shí)（看柱情況可適當(dāng)延長(zhǎng)或縮短）每次新安裝色譜柱后，都要在進(jìn)樣前進(jìn)行老化。具體辦法是，先接通載氣，然后將柱溫從60左右以510/min的速率程序升溫到色譜柱的最高使用溫度以下30（如HP-5柱可到280）或者實(shí)際分析操作溫度以上30（如分析用240，老化溫度應(yīng)為270）并在高溫時(shí)保持30到120min，直到所記錄的基線穩(wěn)定為止。如果基線難以

54、穩(wěn)定，重復(fù)老化幾次也可在高溫下恒定更長(zhǎng)時(shí)間。色譜柱使用一段時(shí)間后，柱內(nèi)會(huì)滯留一些高沸點(diǎn)組分，這時(shí)基線可能會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)或鬼峰。解決此問(wèn)題辦法也是老化。柱老化液相原理及方法開發(fā)1.定義 以液體為流動(dòng)相的色譜法，稱為液相色譜法（Liquid chromatography，LC） 系采高壓輸液泵將規(guī)定用流動(dòng)相泵入裝有填充劑的色譜柱，對(duì)供試品品進(jìn)行分離測(cè)定的色譜方法。（藥典定義）2.分類液-固色譜法、液-液色譜法、離子交換色譜法、凝膠色譜法2.1. 液-固色譜法（液-固吸附色譜法） 固定相是固體吸附劑，它是根據(jù)物質(zhì)在固定相上的吸附作用不同來(lái)進(jìn)行分配的。常用的液-固色譜吸附劑：薄膜型硅膠、全多孔型硅膠、薄膜

55、型氧化鋁、全多孔型氧化鋁、分子篩、聚酰胺等。一般規(guī)律：對(duì)于固定相而言，非極性分子與極性吸附劑（如硅膠、氧化銅）之間的作用力很弱，分配比k較小，保留時(shí)間較短；但極性分子與極性吸附劑之間的作用力很強(qiáng)，分配比k大，保留時(shí)間長(zhǎng)。對(duì)流動(dòng)相的基本要求：試樣要能夠溶于流動(dòng)相中；流動(dòng)相粘度較??； 流動(dòng)相不能影響試樣的檢測(cè)；常用的流動(dòng)相：甲醇、乙醚、苯、乙腈、乙酸乙酯、吡啶等。常用于分離極性不同的化合物、含有不同類型或不；數(shù)量官能團(tuán)的有機(jī)化合物，以及有機(jī)化合物的不同的異構(gòu)體；但液-固色譜法不宜用于分離同系物，因?yàn)橐?固色譜對(duì)不同相對(duì)分子質(zhì)量的同系物選擇性不高。2.2.液液-液液色譜法（色譜法（液液-液液分配色譜法分配色譜法）將液體固定液涂漬在擔(dān)體上作為固定相。液-液色譜法的作用機(jī)制 溶質(zhì)在兩相間進(jìn)行分配時(shí)，在固定液中溶解度較小的組分較難進(jìn)入固定液，在色譜柱中向前遷移速度較快；在固定液中溶解度較大的組分容易進(jìn)入固定液，在色譜柱中向前遷移速度較慢，從而達(dá)到分離的目的。正相色譜和