气相色谱固定相及检测器

2). 进样器
类型：微量注射器,旋转式六通阀 用注射器进样重复性为2-5% 用六通阀进样量的重复性<0.5% 液体样品: 5、10 μL 微量进样器 气体样品: 50、100、200μL 微量进样器 也可用一般1mL、2mL注射器 定量最好用六通阀进样 0.5、1、2……mL定量 环
3、分离系统
进入检测器的试样是气体，mv· mL/mL 灵敏度表示每毫升载气中有一毫升试样在检测 器上产生的毫伏数。Q的单位为毫升组分/毫升流动 相，则有检测器体积灵敏度SV： Sv= u2FdA/u1mL
B. 质量型检测器灵敏度， mv·s/g
表示每秒钟有一克物质通过检测器时所产 生的信号的大小。Q的单位为克组分/秒，则 有质量型检测器灵敏度St，其单位为毫伏/克 组分/秒。 St=60u2A/u1m
1 、气路系统
气相色谱仪的气路系统是一个载气连续运行,包 括气源、气体净化、气体流速控制和测量。 气路系统的气密性、载气流量的稳定性都对实 验的结果有影响。 气相色谱的气路系统有：单柱单气路系统 双柱双气路系统
1). 载气的选择
气相色谱常用的载气有：氢气、氮气、氦气等， 其选用取决于所用的检测器。 •热导检测器（TCD） •氢火焰离子化检测器（FID） •火焰光度检测器（FPD） •电2 （高纯 >99.99%）
由灵敏度公式：
1、进样量与峰面积成正比。（色谱 峰定量的理论基础） 2、进样量一定时，峰面积与流速成 反比。（定量时，要保持载气流速 恒定）
2).噪声和漂移：（稳定性）
噪声：当纯载气通过检测器时，记录仪记 录下来的基线波动为噪声。 以RN表示，单位为mv或mA 短期噪声：记录笔的振幅波动。 长期噪声：周期性的基线波动。 漂移：单方向的长期噪声所产生基线相对 于起始基线移动的距离。

TCD的清洗
将丙酮、乙醚、十氢萘等溶剂装满检测器的测量池，浸泡一段 时间（20min左右）后倾出，如此反复进行多次，直至所倾出 的溶液比较干净为止。 当选用一种溶剂不能洗净时，可根据污染物的性质先选用高沸 点溶剂进行浸泡清洗，然后再用低沸点溶剂反复清洗。洗净后 加热使溶剂挥发，冷却至室温后，装到仪器上，然后加热检测 器，通载气数小时后即可使用。
TCD基线噪声和漂移
基线噪声N（mV） 在没有样品进入检测器的情况下，仅由 于检测仪器本身及其它操作条件（如柱 内固定液流失，橡胶隔垫流失、载气、 温度、电压的波动、漏气等因素）使基 线在短时间内发生起伏的信号 基线漂移M（ mV/h ） 使基线在一定时间内对原点产生的偏离， 称为漂移（M），单位mV/h
ECD操作条件的选择（1）
载气和载气流速 ECD一般采用N2作载气，载气必须严格纯化，彻底除去水和氧。 载气流速增加，基流随之增大，N2在100mL/min左右，基流最大， 为了同时获得较好的柱分离效果和较高基流，通常采用在柱与检 测器间引入补充的N2，以便检测器内N2达到最佳流量。 检测器的使用温度 当电子捕获检测器采用3H作放射源时，检测器温度应小于220℃； 当采用63Ni 作放射源时，检测器最高使用温度可达400℃。
ECD工作原理（1）
当载气（N2）从色谱柱流出进入检测器时，放射源放射出的β 射线，使载气电离，产生正离子及低能量电子：
+ N 2 β射线→ N 2 + e
这些带电粒子在外电场作用下向两电极定向流动，形成了 约为10-8A的离子流，即为检测器基流。当电负性物质AB进入离 子室时，因为AB有较强的电负性，可以捕获低能量的电子，而形 成负离子，并释放出能量。电子捕获反应：AB + e → AB − + E （应式中，E为反应释放的能量）

力可以降低了气相传质阻力，使最佳线速提高，
大大缩短了分析时间。如出口压力为17.3kPa时，
柱效仅损失约1/9、FID灵敏度也稍低，但分析时
间可缩短约一半，有利于快速分析。
三、FID使用注意事项
使用FID，最重要的是注意安全，还要注意 保持FID的正常性能。 1.安全 （1）防氢气泄漏 切勿让氢气漏入柱恒温箱中， 以防爆炸。注意以下三步操作，即可预防： ①在未接色谱柱和柱试漏前，切勿通氢气； ②在卸色谱柱前，要检查一下，氢气是否已关； ③如果是双FID，但现仅用一个FID工作，这时 务必要将另一不用的FID用闷头螺丝堵死。 （2）防烫伤 FID外壳十分热，切勿触及其表 面，以防烫伤。
FID的氢/空气火焰是一种典型的扩散焰。柱后流出物与氢气混合后从火焰的 中心流出，空气在火焰四周。氢燃烧所需的氧必须通过火焰外围向内扩散才得 到。扩散焰的特征是火焰中产生的基团和内、外火焰温度变化极大。如FID内 火焰为富氢焰，外火焰为富氧焰，它们之间即是氢气和空气的混合区。在此又 随火焰高度不同，发生不同的火焰化学和火焰电离反应。
（2）响应机理：
①烃类 1996年T.Holm等将氢火焰中的成分直接引至MS 的离子 源内，研究了火焰不同高度成分的变化后指出：在火焰下部， 从燃烧区向内扩散的氢原子流量较大，烃类首先产生热氢解作 用，形成甲烷、乙烯和乙炔的混合物。然后这些非甲烷烃类与 氢原子反应，进一步加氢成饱和烃。在低于600 ℃温度下，C— C 键断裂，最后所有的碳均转化成甲烷，如式（1）所示：
对多碳醇，也是二种反应并存：应；另一是在r位的C-C断裂和C-
H 断裂，产生CO的反应。
5.FID结构
FID通常用一不锈钢外壳，将喷嘴、收集极、极化 极及点火线圈等密封在内，留一出口排出燃烧产物。

气相色谱法与液相色谱法的异同点气相色谱法（Gas Chromatography，简称GC）和液相色谱法（Liquid Chromatography，简称LC）是两种常用的色谱技术，它们在分离、检测和定量分析化合物方面有一些异同点。

以下是它们的主要异同点：相同点：1. 色谱原理：两者都基于色谱原理，通过样品在移动相和固定相之间的差异分离化合物。

移动相是流动的，它携带样品通过固定相，而固定相则是固定在柱中的物质。

2. 分离原理：它们的分离原理都依赖于化合物在移动相和固定相之间的相互作用。

化合物在两相中的分配系数不同，导致它们以不同速率通过柱，从而实现分离。

3. 检测器：无论是GC还是LC，都有多种检测器可用于检测通过柱的化合物。

常见的检测器包括紫外-可见光谱检测器（UV-Vis）、荧光检测器、质谱检测器等。

异同点：1. 工作状态：最明显的区别在于工作状态。

GC使用气体作为移动相，因此分离挥发性和气体化合物效果较好，适用于研究揮发性物质。

而LC使用液体作为移动相，适用于分离不挥发或不易挥发的化合物。

2. 分离效率：由于液相色谱法使用的移动相是液体，相对来说分离效果较好，分离的峰较尖锐，分离度较高。

而气相色谱法由于移动相为气体，峰可能较宽，分离度相对较低。

3. 样品适用性：由于GC适用于挥发性样品，因此在分析揮发性有机物、某些无机气体以及气体混合物时非常有效。

而液相色谱法则更适用于分析非挥发性有机物、生物大分子（如蛋白质、多肽）等。

4. 柱类型：由于液相色谱法柱中需要通过流动液体，柱材料和填充剂更加多样化，例如常见的反相柱、离子交换柱、凝胶柱等。

而气相色谱法柱通常使用较为坚固的填充物，如硅胶或聚酰胺。

综上所述，GC和LC在不同类型的化合物分析和应用中有各自的优势，研究人员和分析师可以根据具体的实验要求和待测化合物的性质选择合适的色谱技术。