氣相原理備課講稿

氣相原理色譜法的最早應(yīng)用是用于分離植物色素.

1903年，茨維特做了一個植物色素分離實驗：在一玻璃管中放入碳酸鈣，將含有植物色素（植物葉的提取液）的石油醚倒入管中。此時，玻璃管的上端立即出現(xiàn)幾種顏色的混合譜帶。然后用純石油醚沖洗，隨著石油醚的加入，譜帶不斷地向下移動，并逐漸分開成幾個不同顏色的譜帶，繼續(xù)沖洗就可分別接得各種顏色的色素，并可分別進(jìn)行鑒定。色譜法也由此而得名。1.1概述13一月20232氣相色譜法是以氣體為流動相的色譜方法，

1941年，由英國生物化學(xué)家Martin和Synge等人創(chuàng)建，提出氣液分配色譜的概念。11年后，即

1952年，Jones和Martin通過實驗展示了該方法；3年后，即1955年首臺氣相色譜儀問世。

1956年，速率理論的出現(xiàn)為氣相色譜的發(fā)展提供了理論依據(jù)，使其迅速成為重要的分離分析技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用為其開辟了廣闊的應(yīng)用前景。13一月20233過去幾十年內(nèi)，色譜儀器得到了極大的發(fā)展，

1970s:電子積分儀及計算機(jī)數(shù)據(jù)處理裝置的發(fā)展；1980s:計算機(jī)技術(shù)對儀器各類參數(shù)的自動控制。如柱溫、流速、自動進(jìn)樣等。13一月202341.2氣相色譜法的定義和分類定義：用氣體作為流動相的色譜法稱為氣相色譜法。分類：根據(jù)固定相的狀態(tài)不同，氣固色譜(GSC)

（吸附原理）、氣液色譜(GLC)

（分配原理）氣固色譜是用多孔性固體為固定相，分離的主要對象是一些永久性的氣體和低沸點(diǎn)的化合物。但由于氣固色譜可供選擇的固定相種類甚少，分離的對象不多，且色譜峰容易產(chǎn)生拖尾，因此實際應(yīng)用較少。吸附-脫附

氣液色譜多用高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物涂漬在惰性載體上作為固定相，一般只要在450℃以下有1.5KPa-10KPa的蒸汽壓且熱穩(wěn)定性好的有機(jī)及無機(jī)化合物都可用氣液色譜分離。由于在氣液色譜中可供選擇的固定液種類很多，容易得到好的選擇性，所以氣液色譜有廣泛的實用價值。

溶解-揮發(fā)13一月202351.3氣相色譜法的特點(diǎn)及應(yīng)用“三高”“一快”“一廣”1.高效能：一般填充柱的理論塔板數(shù)可達(dá)數(shù)千，毛細(xì)管柱可達(dá)一百多萬。2.高選擇性：可以使一些分配系數(shù)很接近的以及極為復(fù)雜、難以分離的物質(zhì)，獲得滿意的分離。3.高靈敏度：可以檢測1011～1013g物質(zhì)，適合于痕量分析4.分析速度快：一個試樣的分析可在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)完成。5.應(yīng)用廣泛：可以分析氣體試樣，也可分析易揮發(fā)或可衍生轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的液體和固體。分析的有機(jī)物，約占全部有機(jī)物(約300萬種)的20%。6.不足之處：對被分離組分的定性能力較差。13一月202361.4氣相色譜的應(yīng)用1、石油和石油化工分析（煉油廠、研究所）

2、食品分析（食品廠、產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗所、糧油監(jiān)測站、海產(chǎn)品檢測）3、農(nóng)藥殘留物分析（米廠、面廠、產(chǎn)品檢驗所）

4、環(huán)境分析（環(huán)保監(jiān)測站）5、飲料、飲品工業(yè)（產(chǎn)品檢驗所、飲料廠）13一月202371.5色譜流出曲線（色譜圖）及有關(guān)術(shù)語從載氣帶著組分進(jìn)入色譜柱起就用檢測器檢測流出柱后的氣體，并用記錄器記錄信號隨時間變化的曲線，此曲線就叫色譜流出曲線，當(dāng)待測組分流出色譜柱時，檢測器就可檢測到其組分的濃度，在流出曲線上表現(xiàn)為峰狀，叫色譜峰。

色譜圖:試樣中各組分經(jīng)色譜柱分離后,在柱的末端收集各組分,經(jīng)檢測器轉(zhuǎn)換為電信號,用紀(jì)錄儀將各組分濃度記錄下來,得到色譜圖。13一月20238如圖所示為一色譜流出曲線：色譜流出曲線的意義：色譜峰數(shù)---樣品中單組份的最少個數(shù)；

色譜保留值——定性依據(jù)；

色譜峰高或面積——定量依據(jù)；

色譜保留值或區(qū)域?qū)挾取V柱分離效能評價指標(biāo)；

色譜峰間距——固定相或流動相選擇是否合適的依據(jù)13一月20239色譜術(shù)語1）基線：在實驗條件下，色譜柱后僅有純流動相進(jìn)入檢測器時的流出曲線稱為基線?；€在穩(wěn)定的條件下應(yīng)是一條水平的直線。它的平直與否可反應(yīng)出實驗條件的穩(wěn)定情況。2）峰高（h）和峰面積：色譜峰頂點(diǎn)與基線的距離叫峰高。色譜峰與峰底基線所圍成區(qū)域的面積叫峰面積。3）保留值

a.

死時間(t0)

：不與固定相作用的物質(zhì)從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰極大值時的時間，它與色譜柱的空隙體積成正比。由于該物質(zhì)不與固定相作用，因此，其流速與流動相的流速相近。據(jù)t0可求出流動相平均流速13一月202310b.保留時間tr：試樣從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰極大值時的時間。它包括組份隨流動相通過柱子的時間t0和組份在固定相中滯留的時間。c.調(diào)整保留時間tr’：某組份的保留時間扣除死時間后的保留時間，它是組份在固定相中的滯留時間。即

tr’=tr－t0由于保留時間為色譜定性依據(jù)。但同一組份的保留時間與流速有關(guān)，因此有時需用保留體積來表示保留值。13一月2023114).分配度R與拖尾因子r1.分離度：表示相鄰兩個峰分離程度的優(yōu)劣，是色譜柱分離效能的指標(biāo)，用“R”表示。

定義：相鄰兩組分色譜峰保留值只差與兩組分色譜峰底寬度總和

之半的比值：

R=1.5時，分離程度可達(dá)到99.7%，達(dá)到基線分離。2.拖尾因子：r=b/ar=1,峰形為對稱的高斯曲線；r﹥1,峰形拖尾；r﹤1，峰形前伸。13一月2023121.6氣相色譜構(gòu)成示意圖13一月2023131.7氣相色譜構(gòu)成示意圖13一月2023141.8氣相色譜基本流路圖500次更換進(jìn)樣墊100次更換一般為1:10吸咐不被氣化的物質(zhì)N2尾吹13一月202315第二部分

載氣2.1常用載氣

1、載氣要求：作為氣相色譜載氣的氣體，要求要化學(xué)穩(wěn)定性好；純度高；價格便宜并易取得；能適合于所用的檢測器。

2、常用載氣

氮?dú)狻⒑?、氬氣、氫氣、二氧化碳?/p>

TCD用氫氣、氦氣比較好，靈敏度高，

FID用氮?dú)?、氦氣惰性氣體化學(xué)穩(wěn)定性好、價格高。13一月2023172.2載氣純度的重要性載氣不純帶來的問題：★載氣中氧的存在導(dǎo)致固定相氧化，損壞色譜柱，改變樣品的保留值?！镙d氣中水的存在導(dǎo)致部分固定相或硅烷化擔(dān)體發(fā)生水解，甚至損壞柱子?！餁怏w中有機(jī)化合物或其它雜質(zhì)的存在產(chǎn)生基線噪音和拖尾現(xiàn)象。★氣體中夾帶的粒狀雜質(zhì)可能使氣路控制系統(tǒng)失靈。13一月2023182.3保證載氣純度的措施◆保證載氣純度在99.999%以上?！艏友b載氣凈化裝置。(分子篩更換或老化)◆10%的鋼瓶氣保有量。13一月202319第三部分

進(jìn)樣口3.1氣相色譜的進(jìn)樣口類型

分流/不分流進(jìn)樣填充柱進(jìn)樣冷柱頭進(jìn)樣(OCI)程序升溫進(jìn)樣(PTV)分流/不分流進(jìn)樣是當(dāng)前最為常用的進(jìn)樣方式13一月2023213.2進(jìn)樣口的結(jié)構(gòu)填充柱進(jìn)樣口寬口徑進(jìn)樣口分流/不分流進(jìn)樣口

13一月2023223.2進(jìn)樣口的結(jié)構(gòu)冷柱頭進(jìn)樣口程序升溫進(jìn)樣口13一月2023233.3分流操作示意圖

作用是將樣品稀釋13一月2023243.4分流模式操作要點(diǎn)

★除隔墊吹掃外的所有載氣直接進(jìn)入進(jìn)樣口★柱流量由柱頭壓控制★分流比的調(diào)節(jié)由總流量控制器控制★樣品在進(jìn)樣口內(nèi)氣化，并按照同樣的比例隨載氣分流★未知樣品分析時，初始分流比采用50:1或者100:1★采用合適的分流比避免色譜柱過載，柱過載將導(dǎo)致分離度以及定量準(zhǔn)確度變差★選擇合適的進(jìn)樣口溫度，既要保證目標(biāo)組分氣化，又要注意過高的溫度將導(dǎo)致樣品分解的可能性增加★配置正確時，分流方式的重現(xiàn)性良好★分流方式可以用于定性和定量★注意定期更換分流出口的捕集阱13一月2023253.5不分流操作示意圖（進(jìn)樣狀態(tài)）13一月2023263.5不分流操作示意圖（進(jìn)樣完畢）13一月2023273.6優(yōu)化隔墊吹掃

作用：保證進(jìn)樣口頂部的干凈空間2.防止樣品反沖，污染載氣流路

一般隔墊吹掃流量設(shè)置為3~5mL/min，同時要注意避免采用過大的吹掃流量。13一月2023283.7注意事項★進(jìn)樣口溫度過低，將導(dǎo)致高分子量化合物氣化不完全，并且不能有效轉(zhuǎn)移到色譜柱中。(樣品氣化不完全)

★進(jìn)樣口溫度過高，導(dǎo)致熱穩(wěn)定性差的化合物分解。

(樣品分解)★樣品從進(jìn)樣針注入時，不同組分的氣化程度不同，高沸點(diǎn)組分殘留量比例高。(進(jìn)樣針岐視)

可以采用快速進(jìn)樣、熱針進(jìn)樣和三明治進(jìn)樣法改善進(jìn)樣針歧視效應(yīng)。

13一月2023293.8其他注意事項★謹(jǐn)慎選擇進(jìn)樣量，避免樣品反沖和溢出★不分流進(jìn)樣時建議開啟高壓進(jìn)樣功能★采用大分流比分流進(jìn)樣時，建議開啟載氣節(jié)省功能★注意襯管中石英棉的用量和位置，以及和進(jìn)樣針的配合情況★分析高活性樣品時，注意襯管和石英棉去活★分析較臟樣品時，要增強(qiáng)襯管和石英棉檢查的頻度

一般情況下進(jìn)樣速度必須很快，因為當(dāng)進(jìn)樣時間太長時，試樣原始寬度將變大，色譜峰半峰寬隨之變寬，有時甚至使峰變形。一般地，進(jìn)樣時間應(yīng)在1s以內(nèi)。13一月202330第四部分

色譜柱4.1色譜柱選擇的要素

柱材質(zhì)固定相內(nèi)徑膜厚長度13一月2023324.1.1柱材質(zhì)不銹鋼和熔融石英共同點(diǎn)：良好的惰性和自由度不銹鋼的優(yōu)勢：良好的耐磨性和抗刮傷特性，可以纏繞為更小的尺寸，卓越的溫度適應(yīng)性。熔融石英的優(yōu)勢：易于和保護(hù)柱連接，易于確認(rèn)毛細(xì)柱內(nèi)的高沸點(diǎn)污染物。13一月2023334.1.2固定相固定相選擇的基本原則：

相似相溶原理，選用非極性的固定相分析非極性化合物如果化合物可以用不同極性的固定相分析，選用極性最小的固定相。非極性固定相的使用壽命長于極性固定相。應(yīng)用范圍較廣的五種固定相，Rtx-1、Rtx-5、Rtx-50、Rtx-1701和Rtx-wax可以滿足90%以上的分析需求。13一月2023344.1.3常見固定相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

聚硅氧烷13一月202335常見固定相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)13一月202336常見固定相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)13一月202337常見固定相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)13一月202338常見固定相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)13一月202339常見固定相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)13一月202340常見固定相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)13一月202341常見固定相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)13一月2023424.1.4氣相色譜毛細(xì)管柱常用固定相13一月2023434.1.5內(nèi)徑內(nèi)徑選擇的基本原則：★

0.10mm口徑柱適用于快速氣相色譜分析?！?/p>

0.25mm口徑柱具有較高的柱效，用于標(biāo)準(zhǔn)的GC/MS應(yīng)用和分流/不分流分析。★

0.32mm口徑柱中等柱效，多用于不分流進(jìn)樣?！?/p>

0.53mm口徑柱，可以替代填充柱，適合于痕量分析。增加色譜柱的內(nèi)徑，可以增加分離的樣品量，但由于縱向擴(kuò)散路徑的增加，會使柱效降低。13一月2023444.1.6內(nèi)徑對分離度的影響

較小的內(nèi)徑可以獲得更好的分離度，或者在更短的時間內(nèi)獲得同樣的分離度13一月2023454.1.7膜厚

膜厚選擇的基本原則：★增加膜厚可以提高分離度和加強(qiáng)保留，厚些的液膜可以有效降低過載拖尾峰和其他化合物的共流出?！锶绻麡悠返臐舛确秶軐挘托枰竦囊耗?，反之，如果目標(biāo)組分的分離足夠，并且沒有共流出的問題，就可以使用比較薄的液膜，對于揮發(fā)性有機(jī)物來說，厚液膜更為合適?！镆耗ず穸鹊母淖儗⒅苯佑绊懟衔锏牧鞒鰷囟?。膜越厚，保留越強(qiáng)，流出溫度相應(yīng)也越高?！飿?biāo)準(zhǔn)膜厚(0.25~0.5μm)：最廣泛的應(yīng)用，對于流出達(dá)到300℃的大多數(shù)樣品分析效果良好?！锉∫耗?0.1~0.2μm)：適合石化分析，甘油三酯等高沸點(diǎn)的物質(zhì)?！锖褚耗?1~5μm)：適合于流出溫度在100~200℃之間的低沸點(diǎn)化合物13一月2023464.1.8膜厚對分離度的影響13一月2023474.1.9長度

長度選擇的基本原則：★色譜柱越長，柱效越高?！镞x擇可以滿足分離度要求的最短的柱子?！锶绻词故亲铋L規(guī)格的色譜柱依然無法滿足分離度的要求，請考慮更換固定相或膜厚?！锓蛛x度和柱長的平方根成正比，兩倍的柱長只能增加40％的分離度?！飿?biāo)準(zhǔn)柱(25~30m)：標(biāo)準(zhǔn)柱長，滿足大部分應(yīng)用?！锒讨?5~15m)：通常用于10個組份以下簡單樣品的快速分析?！镩L柱(50m以上)：復(fù)雜樣品分析。13一月2023484.1.10柱長對分析時間的影響

恒溫分析：保留時間由柱長決定，柱長加倍分析時間也加倍。

程升分析：

保留時間主要取決于柱溫，分離度的提升和恒溫分析類似，但分析時間只是略有增加。由于分離度正比于柱長的平方根，所以增加柱長對分離是有利的。但增加柱長會使各組分的保留時間增加，延長分析時間。因此，在滿足一定分離度的條件下，應(yīng)盡可能使用較短的柱子。13一月2023494.2色譜柱的老化為什么必須進(jìn)行色譜柱老化？新色譜柱含有溶劑和高沸點(diǎn)物質(zhì)，所以基線不穩(wěn)，出現(xiàn)鬼峰和噪聲；舊柱長時間未用，也存在同樣問題。一般采用升溫老化，即從室溫程序升溫到最高溫度，并在高溫段保持?jǐn)?shù)小時。

新柱老化時，最好不要連接檢測器。每天都要進(jìn)行老化嗎？視儀器基線情況，確定是否需要老化以及老化時間。13一月2023504.3柱溫的選擇柱溫是一個重要的色譜操作參數(shù)，它直接影響分離效能和分析速度。柱溫不能高于固定液的最高使用溫度，否則會造成固定液大量揮發(fā)流失。降低柱溫可使色譜柱的選擇性增大，但升高柱溫可以縮短分析時間，并且可以改善氣相和液相的傳質(zhì)速率，有利于提高效能。所以，這兩方面的情況均需考慮。柱溫分為恒溫和程序升溫兩種恒溫：對于沸程不太寬的簡單樣品，可采用恒溫模式。一般的氣體分析和簡單液體樣品分析都采用恒溫模式。程序升溫：對于沸程較寬的復(fù)雜樣品，如果在一恒溫下分很難達(dá)到好的分離效果。13一月202351恒溫：45oC程序升溫：30~180oC恒溫：145oC溫度低，分離效果較好，但分析時間長程序升溫，分離效果好，且分析時間短溫度高，分析時間短，但分離效果差13一月202352第五部分

檢測器檢測器：是將流出色譜柱的被測組分的濃度轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置，是色譜儀的眼睛。通常由檢測元件、放大器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器三部分組成.

被色譜柱分離后的組分依次進(jìn)入檢測器，按其濃度或質(zhì)量隨時間的變化，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號，經(jīng)放大后記錄和顯示，給出色譜圖；常用的檢測器：熱導(dǎo)檢測器、氫火焰離子化檢測器、電子捕獲檢測器、火焰光度檢測器、氮磷檢測器。5.1檢測器定義13一月2023545.2檢測器分類根據(jù)檢測器的響應(yīng)原理，可將其分為濃度型和質(zhì)量型檢測器。濃度型：檢測的是載氣中組分濃度的瞬間變化，即響應(yīng)值與濃度成正比。如TCD、ECD。質(zhì)量型：檢測的是載氣中組分進(jìn)入檢測器中速度變化，即響應(yīng)值與單位時間進(jìn)入檢測器的質(zhì)量成正比。如FID、FPD。根據(jù)應(yīng)用范圍，分為通用型檢測器和選擇型檢測器通用型：對所有物質(zhì)有響應(yīng)，如TCD、FID。選擇型：對特定物質(zhì)有高靈敏響應(yīng)，如ECD、FPD、NPD。根據(jù)工作過程，分為破壞型檢測器和非破壞型檢測器破壞型：檢測過程中樣品遭到破壞，不能回收。如FID、FPD。非破壞型：檢測過程中樣品不遭到破壞，可以回收。如TCD、ECD。13一月202355符號TCDFIDECDFPDNPDMSD檢測方法物理常數(shù)法氣相電離法氣相電離法光度法氣相電離法質(zhì)譜法工作原理熱導(dǎo)率差異火焰電離化學(xué)電離分子發(fā)射熱表面電離電離與質(zhì)量色散結(jié)合類型濃度型通用型非破壞性質(zhì)量型準(zhǔn)通用型破壞性質(zhì)量型選擇型非破壞性濃度型選擇型破壞性質(zhì)量型選擇型破壞性質(zhì)量選擇型靈敏度≥2500mv.ml/mg≤10-11g/s≤10-13g/s硫≤10-10g/s磷≤10-11g/s氮≤5×10-11g/s磷≤2×10-12g/s線形范圍≥104≥106≥102-104硫≥102磷≥103-104105105應(yīng)用范圍所有化合物有機(jī)化合物電負(fù)性化合物硫、磷化合物氮、磷化合物、農(nóng)藥殘留所有化合物(結(jié)構(gòu)檢定)5.3常用檢測器13一月202356又稱氫焰離子化檢測器。主要用于可在H2-Air火焰中燃燒的有機(jī)化合物(如烴類物質(zhì))的檢測。原理：含碳有機(jī)物在H2-Air火焰中燃燒產(chǎn)生碎片離子，在電場作用下形成離子流，根據(jù)離子流產(chǎn)生的電信號強(qiáng)度，檢測被色譜柱分離的組分?；鹧骐x子化檢測器（FID）flameionizationdetector,FID13一月202357結(jié)構(gòu)：主要為離子室，內(nèi)有石英噴嘴、發(fā)射極（極化極，此圖中為火焰頂端）和收集極(1)在發(fā)射極和收集極之間加有一定的直流電壓（100—300V）構(gòu)成一個外加電場。(2)氫焰檢測器要用到三種氣體：N2：載氣攜帶試樣組分；H2：為燃?xì)猓?/p>

空氣：助燃?xì)狻?/p>

使用時需要調(diào)整三者的比例關(guān)系，檢測器靈敏度達(dá)到最佳。13一月20235813一月202359A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)工作過程：來自色譜柱的有機(jī)物與H2-Air混合并燃燒，產(chǎn)生電子和離子碎片，這些帶電粒子在火焰和收集極間的電場作用下（幾百伏）形成電流，經(jīng)放大后測量電流信號（10-12A）。13一月202360影響FID靈敏度的因素：

FID檢測器可供色譜工作者選擇的參數(shù)有：毛細(xì)柱插入FID噴嘴深度；載氣種類；載氣、氫氣、空氣的流速；溫度等。（一）毛細(xì)柱插入噴嘴深度

毛細(xì)柱插入噴嘴深度對改善峰形十分重要。通常是插入至噴嘴口平面下1～3㎜處。若太淺，組分與金屬噴嘴表面接觸，產(chǎn)生催化吸附，峰形拖尾。若插入太深，會產(chǎn)生很大噪聲，靈敏度要下降。

（二）氣體種類、流速和純度13一月2023611．載氣、尾吹氣種類和流速載氣不但將組分帶入FID檢測器，同時又是氫火焰的稀釋劑。

N2、Ar、He、H2等均可作FID的載氣。N2、Ar作載氣，靈敏度高、線性范圍寬。由于氮?dú)鈨r廉易得、響應(yīng)值大，故N2是一種常用的載氣。載氣流速根據(jù)色譜柱分離要求調(diào)節(jié)，因為FID是典型的質(zhì)量型檢測器，峰高與載氣流速成正比，而且在一定的流速范圍內(nèi)，峰面積不變。因此作峰高定量，又希望降低檢測限時，可適當(dāng)加大載氣流速。當(dāng)然為了提高定量準(zhǔn)確性時，用峰面積定量比用峰高定量好。從線性范圍考慮，流速低一點(diǎn)好。毛細(xì)管分析是，加尾吹氣的目的是為了不使柱后的峰變寬。盡管FID的死體積幾乎為零，但在接毛細(xì)柱時通常在柱后要加尾吹氣。用N2、Ar作尾吹氣，靈敏度高、線性范圍寬。尾吹氣流速視FID結(jié)構(gòu)而定。用He或H2作載氣，如用N2或Ar作尾吹氣，還可改善線性范圍。13一月2023622．氫氣、空氣的流速氮、氫比：氫氣是保證氫火焰燃燒的氣體，也為氫解反應(yīng)和非甲烷烴類還原成甲烷提供氫原子。實驗表明，氮?dú)庀♂寶溲娴撵`敏度高于純氫焰。氮、氫比影響FID的靈敏度和線性范圍。而當(dāng)?shù)獨(dú)饬魉傧鄬潭〞r，隨著氫氣流量的增大，響應(yīng)值也逐漸增大，增至一定值后又逐漸降低；當(dāng)?shù)獨(dú)饬魉俨煌瑫r，最佳的氫氣流速也不同，即氮?dú)?、氫氣流速有一個最佳的比值。當(dāng)?shù)獨(dú)?、氫氣流速比相對最佳值時，不但響應(yīng)值大，而且流速有微小變化時對信號的影響最小。一般氮?dú)?、氫氣流速最佳比為?-1.5）：1。(3)空氣的流速空氣作為助燃?xì)怏w，并為離子化過程提供氧氣，同進(jìn)起著清掃離子室的作用?？諝獾牧魉僖灿绊戩`敏度。隨著空氣流量的增加，靈敏度也相對漸趨穩(wěn)定，空氣與氫氣的比約為（10～20）：1；一般情況下為300～500ml/min比較合適。當(dāng)然最好根據(jù)實際情況進(jìn)行確定，一般在選定氫氣和氮?dú)饬魉僦?，逐漸增大空氣流速到基流不再增大，再過量50ml/min就足夠了。流速比例調(diào)得好則靈敏度大，各種氣體流速和配比的選擇，一般比較合適的范圍：氫：載：空氣=1：1～1.5：10～1513一月2023633．氣體純度作常量分析時，載氣、氫氣和空氣純度在空氣99.9%以上即可，但在作痕量分析時，則要求三種氣體純度相就提高。一般要求在99.999%以上，空氣中的總烴就小于0.1μL/L。氣源中的雜質(zhì)會產(chǎn)生噪聲、基線漂移、假峰、柱流失和縮短柱壽命。通常超純氮?dú)獍l(fā)生器所產(chǎn)生的氮?dú)饧兌瓤蛇_(dá)99.9995%，氫氣發(fā)生器所產(chǎn)生的氫氣純度可達(dá)99.99999%。這些氣源用于FID痕量分析，基線穩(wěn)定性好，使用這些氣源是可靠的。13一月202364（三）極化電壓：在500V以下時，電壓越高，靈敏度越高。但在500V以上，則靈敏度增加不明顯。通常選擇100～

300V的極化電壓。（四）FID檢測器，柱溫變化影響基線漂移，檢測器溫度變化影響FID靈敏度和噪聲，但汽化室溫度變化對FID無直接影響。由于FID中氫燃燒產(chǎn)生大量的水蒸氣，若檢測器溫度太低，水蒸氣不能從檢測器中排出，會冷凝成水，使靈敏度下降，噪聲增加。若有氯代溶劑或氯代樣品時，還易造成腐蝕。所以FID檢測器溫度務(wù)必在200℃以上。13一月202365FID特點(diǎn)：典型的質(zhì)量型檢測器1）靈敏度高(～10-12g/s)；2）線性范圍寬(～107數(shù)量級)；3）噪聲低；4）結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、響應(yīng)迅速等特點(diǎn);耐用且易于使用；5）為質(zhì)量型檢測器，色譜峰高取決于單位時間內(nèi)引入檢測器中組分的質(zhì)量。在樣品量一定時，峰高與載氣流速成正比。因此在用峰高定量時，應(yīng)控制流速恒定！6）對有機(jī)化合物具有很高的靈敏度；對無機(jī)物、永久性氣體和水基本無響應(yīng)，因此FID特別適于水中和大氣中痕量有機(jī)物分析或受水、N和S的氧化物污染的有機(jī)物分析。7）對含羰基、羥基、鹵代基和胺基的有機(jī)物靈敏度很低或根本無響應(yīng)。8）樣品受到破壞，無法回收。9）比熱導(dǎo)檢測器的靈敏度高出近3個數(shù)量級，檢測下限可達(dá)10-12g/g。13一月202366注意事項（一）注意安全防氫氣泄漏，切勿讓氫氣泄漏入柱恒溫箱中，以防爆炸。注意以下幾點(diǎn)即可：在未接色譜柱和柱試漏前，切勿通氫氣；卸色譜柱前，先檢查一下，氫氣是否關(guān)好；如果是雙柱雙檢測器我譜儀，只有一個FID檢測器工作時，務(wù)必要將另一個不用的FID用悶頭螺絲堵死；防燙傷，因為FID外殼很燙。（二）保持FID正常性能1．正常點(diǎn)火點(diǎn)火時，F(xiàn)ID檢測器溫度務(wù)必在200℃以上。點(diǎn)火困難時，適當(dāng)增大氫氣流速，減小空氣流速，點(diǎn)著后再調(diào)回原來的比例。檢測器要高于柱溫20~50℃，防水冷凝。2．定期清洗噴咀注意線性范圍與以下條件有關(guān)：一般用N2作載氣，載氣要凈化，除有機(jī)物；氣體流量比等。13一月202367涂料稀釋劑的GC分析FID的應(yīng)用舉例FID檢測器與TCD一樣，應(yīng)用十分廣泛。FID主要特用于烴類的工業(yè)分析，也用于化學(xué)、化工、藥物、農(nóng)藥、法醫(yī)化學(xué)、食品和環(huán)境科學(xué)等諸多領(lǐng)域。它主要用于各種樣品的常量常規(guī)分析與痕量分析。近年普遍用于快速GC和全二維GC的檢測器。（一）烴類的工業(yè)分析。（二）水中揮發(fā)性有機(jī)物的痕量分析（三）環(huán)境檢測：用HP-WAX毛細(xì)管柱檢測涂料溶劑，氦氣作載氣，F(xiàn)ID檢測器，用程序升溫可得譜圖3-16。13一月20236813一月202369第六部分

數(shù)據(jù)分析6.1定性分析一、樣品預(yù)處理

GC分析對象是在氣化室溫度下能生成氣態(tài)的物質(zhì)。為保護(hù)色譜柱、降低噪聲、防止生成新物質(zhì)（雜峰），需要在進(jìn)樣前對樣品進(jìn)行處理。1）水、乙醇和可能被柱強(qiáng)烈吸附的極性物質(zhì)——柱效下降，需除去。2）非揮發(fā)份——會產(chǎn)生噪聲，同時慢慢分解——產(chǎn)生雜峰。3）穩(wěn)定性差的組分——生成新物質(zhì)——雜峰。常用試樣的預(yù)處理1.化學(xué)衍生化2.裂解技術(shù)3.分離與富集蒸餾,萃取,吸收,冷凍13一月202371二、定性方法1、用已知物對照定性該法是基于在一定操作條件下，各組分保留時間是一定值的原理。具體做法：1）分別以試樣和標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)樣分析得到各自的色譜圖；2）對照：如果試樣中某峰的保留時間和標(biāo)樣中某峰重合，則可初步確定試樣中含有該物質(zhì)。3）也可通過在樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物，看試樣中哪個峰增加來確定。13一月20237213一月2023736.2定量分析GC分析是根據(jù)檢測器對待測物的響應(yīng)（峰高或峰面積）與待測物的量成正比的原理進(jìn)行定量的。因此必須準(zhǔn)確測定峰高h(yuǎn)或峰面積A。1.峰面積A的測量：hh對稱峰：峰高h(yuǎn)與半峰寬的積：A=1.065hW1/2不對稱峰：峰高與平均峰寬的積：A=1/2h(W0.15+W0.85)此外，可以以保留時間或距離代替峰寬或峰高的測量。A=1.065htR(或dR)13一月2023746.2.1定量方法(一)1、面積歸一法

各組分濃度以面積百分比表示，該結(jié)果可以確認(rèn)大概的濃度，但有誤差。2、校準(zhǔn)面積歸一法

用質(zhì)量響應(yīng)因子對峰面積進(jìn)行修正，用該法測定的濃度比前者準(zhǔn)