气相色谱法操作规程与注意事项

气相色谱法操作规程与注意事项

1.程序

1.1.仪器及性能要求

1.1.1.气路系统：

●通常使用的载气有：氢气、氮气、氦气、氩气和空气。这些气体除空气

可有空压机提供外，一般都有高压钢瓶提供。实际工作中要在气源与仪

器之间连接气体净化装置。气体中的杂质主要是一些永久气体、低分子

有机化合物和水蒸气，一般采用装有分子筛的过滤器以吸附有机杂质，

采用变色硅胶除去水蒸气。将分子筛置于马弗炉内加热到400~600℃活

化4~6h即可再次使用；当硅胶变红时，将其放在烘箱中140℃左右加

热2h即可再次使用。

●气相色谱仪的气路形式主要有单柱气路和双柱气路两种，前者简单适于

恒温分析，后者适于程序升温，补偿固定液流失，使基线稳定。

1.1.

2.进样系统：

●进样口和进样模式：填充柱进样口；分流/不分流进样口；冷柱头进样；

程序升温气化进样；大体积进样；顶空进样技术等。

➢分流/不分流进样：最常用的毛细管柱进样口。分流进样的进样量一

般不超过2ul，最好控制在0.5ul以下，常用的分流比为10:1~200:1，

样品浓度大或进样量大时，分流比可相应增大，反之则减少。分流

进样时要注意分流歧视现象，具体分析中应使色谱柱的初始温度尽

可能的高一些，另外，在安装色谱柱时要保证柱入口端超过了分流

点，二是要保证柱入口端处于汽化室衬管的中央。

➢冷柱头进样：冷柱上进样就是将样品直接注入处于室温或更低温度下的色谱柱内，然后再逐步升高温度使样品组分依次汽化通过色谱柱

进行分离，这样就可以避免样品的热分解及汽化室死体积对样品稀

释与扩散作用，适用于分析热不稳定化合物。此操作需要特殊的注

射器，而且容易有大量的不挥发样品结在色谱柱进口端造成色谱柱

的污染。

➢顶空进样：顶空进样技术广发应用于药物中的残留有机溶剂分析。本化验室采用的是静态顶空法，就是将样品溶液密封在一个容器中，

在一定温度下加热一段时间使气液两相达到平衡，然后取气相部分

进入气相色谱分析。

⏹气化室：其目的是为了使样品瞬间气化为蒸汽。衬管容积

是影响分析质量的重要参数，基本要求是衬管容积至少要

等于样品中溶剂在设定温度、压力下气化后的体积。在实

际工作中要注意衬管容积与样品的匹配性。

⏹进样密封硅橡胶垫应先加热老化，除去挥发性物质再用，

并注意经常更换，另外也要注意经常更换衬管上端的密封

硅橡胶圈。

⏹进样：色谱分离要求再最短时间内，以“塞子”形式打进一

定量的试样，通常都是用注射器打针法进样。气体样品可

以用旋转式六通阀进样。液体样品可用微量注射器进样。

固体样品一般是溶解在液体溶剂中，按液体进样法进样。

1.1.3.柱箱：柱箱温度的波动会影响色谱分析结果的重现性，因此要求柱箱

控温精度应在±1℃，且柱箱温度波动小于0.1℃/h。温度控制分恒温和

程序升温两种，前者用于简单组分分析，后者用于复杂多组分分析。

1.1.4.色谱柱为毛细管柱，材质为玻璃或石英，内径一般为0.25mm、0.32mm、

0.53mm，长度一般在5~60m。柱形有U形、螺旋形。

1.1.5.检测器：检测器分为氢火焰离子化检验器（FID）、热导检测器（TCD）、

电子捕获检测器（ECD）、氮磷检测器（NPD）；红外光谱检测器（IRD）

和质谱检测器（MSD）等。

●药化分析中最常用氢火焰离子化检验器（FID）和TCD检测器。

●FID检测器操作条件及注意事项：

➢气体流速：FID检测器需用3种不同的气体：载气、氢气和空气，由于毛细管柱的柱内载气流量太低（常规柱为1-5ml/min），不能满足

检测器的最佳操作条件，所以使用毛细管柱时要采用辅助气（尾吹

气），即在色谱柱后增加一路载气直接进入检测器，就可保证检测

器在高灵敏度状态下工作，尾吹气的另一个重要作用是消除检测器

死体积的柱外效应。一般情况下，氮气（尾吹气+载气）、空气和氢

气三者的比例接近或等于1：10：1（如：氮气30~40ml/min，空气

300~400ml/min，氢气30~40ml/min）时，FID的灵敏度最高。

➢检测器温度：温度对FID检测器的灵敏度和噪声的影响不显著，为防止检测器被污染，检测器温度设置应不低于色谱柱实际工作的最高

温度，一般情况下，检测器的温度不低于150℃。

●TCD操作条件及注意事项：

➢检测器温度和载气流速的波动影响稳定性，故必须稳定。检测器温度一般设定与柱温相同或高于柱温。

➢载气体类对TCD的灵敏度影响较大。原则上讲，载气与被测物的传热系数之差越大越好，故理想的载气为氦气。若不需高灵敏度时，

也可采用氮。氢的热导系数大，也可作为分析某些品种的载气，但

必须注意通风和安全。

➢在检测器通电之前，一定要确保载气已经通过了检测器，否则，热丝就有可能被烧断。同时，关机时一定要先关检测器电源，然后关载

气。任何时候进行有可能切断通过TCD的载气流量的操作，都要先

关闭检测器电源。

➢载气中含有氧气时，会使热丝寿命缩短，所以，用TCD时载气必须彻底去除氧。而且不要使用聚四氟乙烯作载气输送管，因为它会渗

透氧。

●一般检测器种类不得任意改变，但检测器的灵敏度可以适当改变以适应

系统适用性的要求。

1.1.6.色谱数据采集处理及仪器控制系统：由于微电子技术的不断发展，特

别是计算机的出现，当今的气相色谱仪一般都采用计算机（工作站软

件）进行数据采集和处理，同时也对色谱仪的自动进样器、柱温、检

测器、温度、载气流速和压力等色谱参数进行设定和控制，使气相色

谱分析自动化。

1.2.系统适用性试验

1.2.1.为了确定最终运行系统的有效性，应当进行系统适用性试验。整个系

统可以用下面指标来评价：信噪比、理论塔板数，分离度，重复性，

拖尾因子，其指标及计算方法应在相关分析方法中予以规定，如果没