GC-气相色谱法工作原理课件

环境分析
通过气相色谱分Leabharlann ，可以监测 环境中的有机污染物、气体和 挥发性化合物。
药物分析
气相色谱分析可以用于药物开 发和质量控制，分析药物中的 活性成分和杂质。
气相色谱分析的优点和局限性
1 优点
高分离度、快速分析、对样品量要求低。
2 局限性
不能分析非挥发性样品、需要专业的操作技术和设备。
小结和要点
仪器分析课件 气相色谱 分析 GC
在这个仪器分析课件中，我们将介绍气相色谱分析（GC）的原理、设备、实 验步骤、应用领域以及优点和局限性。请跟随我们，一起探索这个有趣而重 要的分析技术。
气相色谱分析的原理
气相色谱分析是基于样品中组分的挥发性和分离度的原理。样品在高温下被 蒸发，然后通过静态相或移动相的作用分离成不同的化合物。最后，通过检 测器测量每个化合物的相对浓度和峰面积，从而确定其含量。
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进样和分离
2
通过进样口将样品注入气相色谱柱，
利用不同化学特性的填料将样品分离。
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样品制备
样品准备包括提取、浓缩和洗脱等步 骤，以便得到适合于气相色谱分析的 样品。
检测和测量
通过检测器检测并测量分离的化合物 的信号强度，生成色谱图并计算化合 物的相对浓度。
气相色谱分析的应用领域
食品分析
气相色谱分析可用于检测食品 中的残留农药、添加剂和食品 成分。
气相色谱分析是一种广泛应用于化学分析领域的重要技术。它通过分析样品 中的化合物，并提供准确的定量和定性信息。了解气相色谱分析的原理、设 备、实验步骤、应用和局限性，将有助于您在实验和研究中更好地利用这一 技术。
气相色谱分析的设备和组成
气相色谱柱
用于样品分离的载体，通常使用具有不同化 学特性的填料。

Note: 加桥电流前需先通载气，以免热丝烧断
2. 检测器温度
不得低于柱温，常比柱温高 20~50℃.
3. 载气
载气
灵敏度正比于载气与被测组分 H2
的热导率差，H2> He> N2
He
N2
4. 热丝电阻值
Air
热导率
224.3 175.6 31.5 31.5
载气
CH4 propane ethanol acetone
红色载体（Chromosorb P，6201等）
非硅藻土类 (玻璃微球，特氟龙)
酸洗（AW） 碱洗 (BW)
减弱载体表面吸附 活性
硅烷化 (DMCS, HMDS)
二、气-固色谱固定第相十七章 气相色谱法
仪器分析
吸附剂: 石墨化炭黑，硅胶，氧化铝，用于分析低分子量醇、烷烃和 醛酮
分子筛: 用于分析 H2,O2, CO, N2, CO2, CH4等
He: 热导率高，常用于 GC-MS
第三节 柱类型第十七章 气相色谱法
◆填充柱: ● 玻璃或不锈钢材质 ● 内径 2～4mm, 长 0.5～4m ● 固定相颗粒： 60/80目 或 80/100目 ● 常用载气流速： 20～60 mL/min ● 柱效： 800～1000/m ● 常规药物分析时常用
第十七章 气相色谱法
3. 色谱柱系统（Column system）
◆色谱柱，柱温箱 ◆ 色谱柱类型:
填充柱（柱内径 2～5mm) 毛细管柱 (柱内径0.1～0.53mm) ◆ 柱温可按程序改变（程序升温）
4. 检测和数据处理系统（Detection and data system）
◆ 检测器，数据获取和处理装置
缺点： 1.只适用于热稳定性好、易气化的物质分析 2.分析非挥发性物质时需衍生化 3.由于进样量少，定量进样有一定困难

1970年代至今
GC技术不断完善，出现了毛细管柱、高效液相色谱（HPLC）等新技 术。
现状
目前，气相色谱法已经成为化学分析领域中最常用的分离和分析方法 之一，广泛应用于环境、食品、医药、石油化工等领域。
应用领域与意义
01 环境监测
02 食品安全
03 医药分析
04 石油化工
05 意义
用于大气、水、土壤等环 境中污染物的检测和分析 。
载气系统
01
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载气种类
常用的载气有氢气、氮气 、氦气等，选择载气需考 虑样品的性质和分析要求 。
载气纯度
高纯度的载气可以减少杂 质对分析结果的影响，提 高分析的准确性和灵敏度 。
载气流速
适当的载气流速可以保证 样品在色谱柱中得到充分 分离，同时避免色谱峰展 宽。
进样系统
进样方式
包括手动进样和自动进样 两种方式，自动进样可以 提高分析效率和重复性。
02
根据分析要求选择合适 的色谱柱长度和内径。
03
考虑色谱柱的耐用性和 使用寿命，选择质量可 靠的色谱柱品牌。
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对于复杂样品的分析， 可采用多维色谱技术以 提高分离效果和分析准 确性。
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气相色谱操作条件优化 与实验设计
载气流速对分离效果影响研究
载气流速对色谱峰的影响
流速过快可能导致峰形变宽，流速过慢则可能使峰形变窄或产生 前沿峰。
凝收集。
顶空分析法
将样品置于密闭容器中 ，加热使挥发性成分挥 发至容器顶部空间，然
后进行分析。
进样方式及技巧
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手动进样
使用微量注射器将样品注入进 样口，注意注射速度、注射量

检测限和线性范围
检测限 Detection Limit S / N 3 时该方法可以检测的最低浓度或量
⊿R =3N（3倍噪音）时 ⊿Q =D
S R 3N Q D
线性范围 Linear range
D 3N S
指检测器信号与样品浓度（或量）之间成正比关系的范围
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气相色谱原理与技术
检测器性能指标
GC分析条件的选择
1) 色谱柱,固定液 (相似相容原则) 2) 汽化温度 (高于柱温5-10C) 3) 柱温
恒定温度：稍高于沸点 程序升温
4) 载气流量 5) 进样量
GC分析技术
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气相色谱原理与技术
定性分析
GC定性分析
保留时间定性（已知物对照法）
在相同色谱条件下，未知物的保留时间与标准 物质相同时，可以初步认为是同一物质。
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气相色谱原理与技术
检测器
样品浓度相同时，随着C原子的个数增加，响应值提高
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气相色谱原理与技术
检测器
FID的特点：
灵敏度高，线性范围宽
✓样品必须可燃，
✓灵敏度高，线性范围宽
✓对样品产生破坏
✓不能检测惰性气体、空气、水、CO、CO2、NO、SO2等
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气相色谱原理与技术
电子捕获检测器， ECD
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2. 外标法
气相色谱原理与技术
定量分析
将某组分的峰面积与该组分标准峰面积直接比较定量。
或采用标准曲线法定量：
A
优点：不做校正因子,
Ax
不必全出峰
缺点：实验条件影响较大
Cx C
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气相色谱原理与技术
定量分析
3. 内标法
比较标准物质和被测组分的峰面积，从而确定被测组分 的浓度。