.,為什么用氣相色譜,IfyoucandoitbyGC,YoushoulddoitbyGC.-H.M.McNair如果你能用氣相色譜完成，你就應該用氣相色譜完成。,.,氣相色譜可分析的有機物占目前發現總有機物的1520。應用范圍：揮發溫度500熱穩定性好相對分子量400,.,氣相色譜系統,.,一、氣相色譜基礎,色譜原理氣相色譜系統色譜基本理論載氣進樣口色譜柱檢測器定量分析方法,.,1.色譜原理,根據樣品各組分在流動相和固定相中的分配情況不同來進行分離。一些組分與固定相作用較強，故較慢流出色譜柱，從而得以分離。,.,樣品組分分離示意圖,.,2.氣相色譜系統,.,色譜圖,檢測信號和時間的關系圖不同的色譜峰對應相應的組分可以得到相應組分的保留時間和峰面積信息。保留時間定性分析峰面積定量分析,3.氣相色譜理論,CH4,.,基本術語保留時間（Retentiontime)：組份從進樣到出現最大值所需要的時間，tR死時間(deadtime):不被固定相滯留的組份，從進樣到出峰最大值所需要的時間，t0峰高（PeakHeigh)從峰最大值到峰底的距離,峰面積（PeakArea)峰與峰底之間的面積,.,分離度（Resolution)兩個相鄰峰的分離程度。以兩個組份保留值之差與其平均半峰寬值的比來表示：,當R=1時，有5的重疊；當R=1.5時，分離程度為99.7%，可視為基線分離毛細管色譜柱比填充柱有更高的分辨率.,.,例如，圖示中塔板數為3.,塔板理論,柱效能（ColumnEfficiency),峰展寬的度量.以塔板數來表示類似蒸餾中的氣液平衡柱效的大小直接反應色譜柱的分離能力,.,峰的形狀,理想的峰型是高斯曲線.分子的理論統計學分布,.,A.渦流擴散(不同路徑的影響).,取決于色譜柱大小、形狀和填充的好壞毛細管柱可忽略該項,影響色譜柱效率的因素,.,B.縱向擴散.,氣相中分子的擴散主要決定于氣體流速,.,C.傳質阻力.,樣品組分從氣相到液相容易.主要取決于氣體的流速和固定相量的多少。,.,綜合上述三個峰展寬的因數HEPT:理論塔板高度(HeightequicalenttoatheoreticalPlate)：,HETP=A+B/+C,這里：A=渦流擴散B=縱向擴散C=傳質阻力=載氣的線流量低的HETP=高的色譜柱效率如果已知有效塔板數，則可計算：,Neff=Lcol/HETP,著名的范德母特（VanDeemter）方程,.,由該圖可以得到最佳的線速度對于毛細管柱可忽略A項（渦流擴散），一般對于毛細管線速度為30-60cm/sec。,VanDeemter圖,.,N2,變化最大,可得到最低的HETP.H2和He曲線較平坦，即使較高的流速下也能得到較低的HETP所以即使在較高的分析速度時，也可以得到較好的分離度.,4.載氣對VanDeemter圖的影響,常用毛細管柱的最佳載氣流量,.,氣體,作用：1）載氣：作為色譜的流動相2）檢測器的工作氣體。載氣：惰性：He,Ar,N2,H2.根據檢測器,價格及方便程度來決定采用壓力調節器以獲得恒定的儀器輸入壓力控制流量來得到恒定的流速,.,氣體的類型由檢測器決定.氣體要求色譜級的高純氣體，99.999%,過濾系統:除氧.活性炭除碳氫化合物。分子篩除水,氣體的供應和控制,載氣推薦采用H2、He:分離度好對TCD靈敏度最高，而且可保護W絲注意安全問題,.,兩級的氣體壓力調節器.低壓端可從0到100psig.注意：不要用不干凈的管路,氣體進口及連接,如果管線太長，應適當增加輸出壓力,.,Allgasesconnectto1/8”Swagelokfittingsonrearofinstrument,氣體進口及連接（續）,.,5、進樣口,作用：樣品進樣和汽化.要求：精度和重現性根據樣品的性質選擇進樣技術,.,填充柱進樣口柱上進樣(OnColumn)快速氣化（Flash-vaporization）毛細管柱進樣口分流/不分流進樣分流分流進樣規則不分流進樣的規則,.,填充柱進樣口,柱上進樣(OnColumn)快速氣化（Flash-vaporization）柱上進樣(Oncolumn)液體樣品直接注射進柱頭上消除了氣化時樣品損失。消除了傳輸過程中從進樣口到色譜柱之間的樣品損失。可用于熱不穩定物質的分析。定量分析精度好。最好用于干凈稀釋的樣品。,.,Model1041,可用于填充柱和0.53毛細管柱標準配制如右圖，用于0.53mm的毛細管柱如用于填充柱，則將右圖中的“530microninsert”拆下，將填充柱裝到頂,標準工具包里帶兩個柱螺母，一個悶頭1041的進樣墊為10.5mm，與1079（11.4mm）、1177(9mm)不一樣。,.,快速氣化（Flash-vaporization）,對于濃度較高或較臟的樣品。色譜柱連接在進樣口底部。色譜柱完全填充。樣品在玻璃內襯中氣化進樣口至少高于柱溫箱50C。能夠用于大口徑的毛細管。,.,毛細管進樣,只需要少的進樣量需要特別的進樣技術分流/不分流/柱上進樣載氣流量小但檢測器需要尾吹需要特別的硬件隔墊吹掃分流裝置壓力、流量調節,.,毛細管柱進樣口,要求不同的硬件和技術。直接進樣.分流/不分流進樣.柱上進樣直接進樣-(柱上進樣或快速氣化)只用于大口徑(0.53mm內徑).將注射器中的樣品全部送入到色譜柱.允許緩慢注入較大體積的稀釋樣品(2L)。相對低的進樣口溫度。,.,分流/不分流進樣,用于毛細管柱0.1mmto0.53mmID.可選用分流/不分流進樣(split/splitless.)分流(split)允許樣品中的代表部分進入到色譜柱中。當被測物濃度較高時。不分流(splitless)類似于直接進樣.樣品中絕大部分進入到色譜柱中。,.,分流,均勻氣化的樣品通過分流點(柱尖端Colomntip).樣品在玻璃襯管氣化要求：將樣品中具有代表性的樣品注入到色譜柱中。可重現的分流比缺點可能會有進樣歧視現象。對寬沸程的樣品易產生非線性分流，使樣品失真不適于高純度物質和痕量組分(60米),內徑較細.所有材料均要求化學及熱性質穩定.熱穩定性-分析時所使用的溫度不應致使色譜柱材質受到破壞化學穩定性-在一定溫度下，色譜柱材質不受分析物的影響注意：用色譜級、干凈的材料。,.,填充柱,玻璃、特氟瓏及不銹鋼材質(惰性).,填充柱中填有固態載體，上面涂有液態固定相，用于氣液色譜（GLC）或直接填充多孔固體，用于氣固色譜（GSC）.,填充柱尺寸,.,固態載體,是液態固定相附著的載體增加與樣品接觸的表面積。細小、均勻、多孔。大部分采用硅土.標準大小顆粒.,直徑大小與目號的關系,例如:80/100目表明所有的顆粒將通過80目篩但不通過100目篩.80目篩是指篩網每英寸有80根標準直徑的網線。,.,毛細管柱,不銹鋼玻璃熔融硅.柔韌性及機械強度均較好惰性內徑：0.05-0.80mm.長度：可大于100m,普通一般為30m。外層為聚酰亞胺，可修補柱子缺陷并且增加強度。柱子內表面進行硅烷化處理。內壁涂有固定相.,.,毛細管柱截面圖,毛細管柱,WCOT-內表面涂有很薄的固定相.PLOT內表面涂有多孔的固體層或吸附劑SCOT內表面先涂固態載體，然后再涂上固定相。,.,色譜柱參數,柱長、內徑、涂膜厚度色譜柱長度柱長度只有大的變化才會影響分辨率。填充柱一般為2-3米.毛細管柱可以根據需要進行裁剪。色譜柱內徑填充柱固定為2mm。毛細管柱的內徑可從0.10-0.8mm.內徑的大小將影響到色譜柱的效率、保留時間和柱容量.較小的內徑有較小的流失和較小的柱容量,.,毛細管柱內徑,0.25mm：用于分流/不分流進樣，或柱上進樣，前提是被測物不會過載。0.32mm：用于分流/不分流進樣，或柱上進樣，允許較高濃度的分析物。0.53mm：如果想取代填充柱，并且被測物少于30種。,典型的毛細管柱特點,.,涂膜厚度,固定相的總量.影響保留時間和容量。較厚的涂層會延長保留時間和增加柱容量。薄的涂層用于高沸點的分析物。標準的毛細管柱一般為0.25m.0.53mm內徑的毛細管柱一般為1.0-1.5m.填充柱一般10m.,.,柱容量,柱容量是指色譜峰沒有明顯變形，樣品能夠進入到色譜柱中的最大允許量。以下因素可增加柱容量:膜厚(df).溫度.內徑(ID).固定相的選擇性.如果過載，可導致:峰變寬.不對稱.拖尾或前伸峰.,.,色譜柱中固定相流失,柱流失可以從檢測器的背景信號中觀察到：柱流失是由于固定相遭到破壞而導致的。柱流失隨著膜厚、柱內徑、長度和溫度的增加而增加。極性柱有較高的柱流失。柱子損壞或退化，柱流失可能會增加。避免使用強酸或強堿按照制造商推薦的溫度限制使用,.,確保載氣流過毛細管柱15-30分鐘.緩慢程序升溫(5/min)到老化溫度。最初老化溫度4hours.如果柱子受到污染,可在推薦的最高色譜柱溫度低20C的條件下，老化柱子。一般推薦的老化溫度為：Tcond=Tmax/2-Tapp/2+Tapp這里:Tcond=老化溫度Tmax=色譜柱推薦采用的最高溫度Tapp=應用中使用的最高溫度在老化柱子時，一定不要將毛細管接在檢測器上。應將那一端放空，同時將檢測器用悶頭堵上。如果是FID,容許接在上面，但應該將檢測器溫度升上去。,色譜柱老化,.,溫度限制,恒溫最高允許溫度:恒溫操作的最高允許溫度程序升溫最高允許溫度：短期允許的最高溫度，一般比恒溫允許的最高溫度高20C。當柱子遭受熱破壞，可以看到嚴重的峰拖尾和柱流失。,.,固態固定相,氣固色譜（GSC）最常用于氣體樣品的分析。采用的固定相可以是分子篩和氧化鋁固態吸附點少，不會導致拖尾。無液態固定相導致的柱拖尾。,.,液體固定相,固定相決定了色譜柱的選擇性。有數百種固定相，尤其是填充柱.許多固定相有多種商品名。毛細管柱的固定相選擇較簡單。“相似相溶原理”-用極性固定相分析極性物質。-用非極性固定相分析非極性物質.極性表明了分子中電荷的分配情況。,.,硅氧烷結構,固定相取代,.,液態固定相的選擇,根據極性選擇固定相。非極性柱分離弱極性物質能得到較好的分離。對于普通的GC使用,常用到如VA-5這樣的弱極性柱。避免固定相中帶有檢測器能夠檢測的成分。用聚乙二烯乙二醇固定相來分析帶氫鍵的樣品氣體分析可能要求固態的固定相。,.,表3常用固定相與相應色譜柱,.,7.檢測器,通用型檢測器（UniversalDetector)熱導檢測器（TCD）氫火焰檢測器（FID）選擇性檢測器電子捕獲（ECD）脈沖火焰光度檢測器（PFPD）氮磷檢測器（TSD),.,.,通用型檢測器(UniversalDetector),熱導檢測器（TCD）氣相色譜最早的檢測器,1946.測量樣品氣流導熱性能的變化。熱導-熱量從高溫物體到低溫物體的傳導。,.,TCD熱導池,兩個平行的氣流，樣品和參考。惠斯通電橋用來比較兩個氣流的阻抗。氣流的速度、壓力及電的變化影響被最小化。,.,氣體的熱導,分子越小，運動速度越快，導熱性能越好。H2和He是最小的分子，它們的熱導性能比絕大部分有機物和無機氣體高6到10倍。H2和He是最普通的載氣；N2和Ar也可采用。,TCD溫度的設定：Tfil-Tdet的值越大，靈敏度越高，但太高會使樣品分解，且減少燈絲壽命檢測器的溫度Tdet：比最高的柱溫高3050C燈絲溫度Tfil:：一般，比Tdet高的柱溫高50C,.,TCD操作注意事項1.打開氣體鋼瓶(He,Ar或N2),並須確認鋼瓶無誤,輸出壓為80PSI（5.5kg/cm2)2.確定流速CarrierGas（柱流量Makeup流量）=ReferenceGas3.等待COL/INJ/DET溫度到達設定值4.設定ElectronicsOn(|TFIL-TDET|=T,T,靈敏度)5.等待TCD穩定至少約30min左右6.開始分析樣品7.結束分析時設定ElectronicsOff8.降溫COL/INJ/DET=50(含Filament)9.關閉氣體鋼瓶,.,氫火焰檢測器（FID）,最常用的GC檢測器.-是有機物的通用型檢測器。-檢出限10pg.-線性范圍可達7個數量級.-容易操作破壞型檢測器樣品燃燒信號值大小取決于碳原子數目及替代物的數量。,.,FID結構圖,H,2,a,n,d,m,a,k,e,-,u,p,a,i,r,f,p,a,y,s,i,g,n,a,l,p,r,o,b,e,i,g,n,i,t,o,r,p,r,o,b,e,collector,.,FID工作原理,理論:在火焰頭和收集極（電極）上加一電壓。有機物都在火焰中燃燒(2000F)。在電極之間產生離子化介質和電子。帶電粒子被收集極吸引和捕獲。離子流被放大和記錄。,.,響應,離子數目正比于碳原子數目(C-H鍵).一些官能團如羰基(CO=)、羥基(OH）、鹵素（X）、胺（NH4+）則很少或根本不會離子化。對無機氣體如H2O,CO2,SO2,和Nox不靈敏。火焰以氫氣和空氣作為燃氣。在控制的流速下進行電子點火。火焰無色除非受到污染。,.,燃燒氣,H2與載氣（或載氣尾吹氣）的流速一般為1:1。空氣一般為氫氣的10倍。大的空氣流速和熱檢測器可以趕走大量的水蒸氣。,FID燃燒氣流速對信號的影響,.,FID注意事項,正確設置H2、空氣和尾吹氣的流量檢測器溫度應比柱溫箱設定的最高溫度高30C，且大于150C以防止水凝結在檢測器上FID在電路打開后，會自動點火。在3800報告熄火以前，最多會連續點火三次如果報告了熄火，要查找熄火的原因。然后再按GC3800上的“Ignite”功能鍵，或在工作站上關閉FID的電路，再打開當色譜柱拆下或不使用檢測器時，一點要關閉氫氣。以防止氫氣積累。,.,選擇性檢測器,電子捕獲檢測器（ECD）非破壞性。對鹵素、過氧化物、醌類金屬有機物及硝基化合物非常靈敏。而對胺類、醇類及碳氫化合物不靈敏。線性窄，103.,.,電子捕獲檢測器ECD,主要用于食品、制藥、環保等領域，檢測痕量含鹵素等的樣品一定不要試圖去拆卸該檢測器,.,電子捕獲檢測器ECD操作原理,射線粒子使載氣離子化:N2+N2+e-在電場中生成的正離子和電子向兩極移動形成基流。當電負性樣品進入后即捕獲慢速低能量電子使基流下降形成信號。e-+samplecurrentloss,.,ECD的調節,可在GC-3800上進行，按Adjustment鍵進行池電流：Ar/CH4；CAP；N2STD；N2HIGH以及Zero零電流是為了進行接觸電位的設置一般，當Range設為1時，基線信號不應超過25mV。否則，說明可能是載氣不純、柱流失嚴重或檢測器受污染等25mV之上的基線信號會減少ECD檢測器的可用線性范圍,.,設置接觸電位,儀器準備完成：打開載氣，設置到正確的輸出壓力；色譜柱已經老化完成,在3800面板上，選擇DetectorECD;設置Tempture：300CElectron:on;Range:1.0;Autozero:NO等達到設定溫度后，平衡若干小時，最好過夜,.,設置接觸電位（續）,在ECD屏幕上，按Adjustment:將CellCurrent設為零；將Contactpotential設為-760mv注意屏幕顯示的信號強度應在-12.7-13.0mv,如-12.8mv再將接觸電位設定為+760mv，信號應該增加幾mv逐漸降低接觸電位的設定值，直到信號強度為開始的顯示值加0.5mv,如-12.8+0.5=-12.3mv;這時的接觸電位就是我們需要的接觸電壓，接觸電位也就設好了。,.,氮磷檢測器(TSD）,只對氮、磷有很高的選擇性氮的靈敏度：bluelightN:HNO*=NIR根據所測量的元素來選擇濾光片和/或光電倍增管,.,發光的事件差與元素的選擇性,不同的元素發射特征光的時間不一樣如下圖：碳氫化合物和硫的發光強度與時間的關系,S在點火后6ms時開始發光，持續20ms，而HC的發光則在4ms內完成,.,下表列出的是常規分析條件下操作PFPD時用到的幾種載氣的流速。當優化PFPD的性能時使用這些流速作為起點。,.,建議下列調節設定值用于PFPD的設置和常規操作。這些調節可以通過在3800方法的PFPD檢測器部分按調節鍵進入,.,PFPD操作,在分析磷或硫時，需要變化濾光片。推薦采用He或N2作為載氣。檢測器的溫度應保持恒定為220C，以獲得最大靈敏度。必須控制好燃燒氣的流量，以保證火焰不會波動。(H2:13,Air#1:20,Air#2:10mL/min)HPO*發射的綠光于火焰中磷的流速呈線性相關。S2*發出的藍光則與火焰中硫的流速的平方線性相關。,.,8.定量分析方法,校正因子校正因子是定量計算公式中的比例常數，其物理意義是單位面積所代表的被測組分的量。可用下式表示：MiI組分的量；fiI組分的校正因子；AiI組分的峰面積定量分析的依據是被測組分的量與響應信號成正比，但相同含量的物質由于物理、化學性質的差別，即使在同一檢測器上產生的信號也不同，直接用響應信號定量，必然導致較大誤差。故引入校正因子。,.,歸一化法(Normalized%),將樣品中所有組份的含量之和定為100%。計算其中某一組份百分含量的定量方法：其中：xi試樣中組份I的百分含量fi組份I的校正因子Ai組份I的峰面積或峰高,.,優點：方法簡便，進樣量與載氣流速的影響不大缺點：樣品中所有組份必須都能出峰，并且必須知道各自組份的校正因子。當樣品中各組份的校正因子近似相等，可不用校正因子，將面積直接歸一化，按下式計算：即%(NOCalibration),.,外標法（ExternalStandard)又稱校正曲線法,在相同分析條件下，比較標準物質與樣品的色譜峰面積或峰高1.用已知的標準品配成不同濃度的標準樣，測量各種濃度的峰高或峰面積，繪制響應信號與百分含量的關系曲線；2.測量樣品的峰面積或峰高，在校正曲線上查出其對應的百分含量。要求：進樣量、色譜分析條件嚴格不變；,.,樣品中加入內標物，利用被測物與內標物校正因子的比值不變來進行定量的。首先用被測物標準品和內標物配制標準溶液，求得校正因子比值：然后，再由它和樣品的峰面積來計算：fisfi/fs內標物與被測組份校正因子的比值；mi被測組份i的含量；ms加入內標物的量As內標物的峰面積；Ai組份I的峰面積；,內標法(InternalStandard),.,內標物的要求：不能與樣品或固定相反應；能與樣品完全互溶；與被測組份很好分離，又比較接近；加入內標的量要接近被測組份。內標法可以補償色譜條件和樣品組成或平衡溫度的細小變化而帶來的影響，定量較準確。缺點：每次需要準確稱量內標物和樣品。也可采用內標校正曲線法。公式可改為：,.,食品與香料,分析實例食品中的天然香精香料人工香精香料飲料中的醇類,樣品:比薩,色譜分析領域(1),.,生命科學,氣相色譜分析實例體液和組織中的藥品血醇水平藥品純度,色譜分析領域(2),.,石化,DB-1,15mx0.25mmI.D.0.25mfilmStegosaurus-o-gram,分析實例燃料油定級汽車排放的廢氣,色譜分析領域(3),.,環境,色譜分析領域(4),.,GC-氣相色譜柱及消耗品,.,GC-氣相色譜柱及消耗品,.,GC消耗品,.,每6-12個月或當指示型捕集阱顏色改變時更換時間取決于捕集阱的容量與氣體純度,每1-2年校準一次,樣品瓶及隔墊應當一次性使用重復使用通常導致定量誤差較大,活性待測組份易被吸附,導致峰形拖尾或峰高變小,每3個月當發現注射器中有明顯的清洗不掉的污染物,或推桿難以抽動,或當推桿粘連時,或進樣口隔墊穿刺出現異常,或當針頭被堵塞時,每60針樣品裂口,進樣口襯管內有碎屑,保留時間偏移,柱壓降低等等,每月與襯管一起更換,或視磨損情況更換,每周經常檢查,當襯管內有可見的污染物或色譜性能下降時更換,每月經常檢查,當有劃痕,腐蝕或非揮發性組分造成堵塞,污染時更換,每次更換色譜柱,進樣口/檢測器部件時更換,GC消耗品更換時間表,.,內容,氣體純化系統流量計樣品瓶進樣針進樣口隔墊，O型圈石英襯管，密封墊石墨墊圈，柱螺母氣相色譜柱選擇,使用與維護GC方法移植軟件樣品前處理新方法-固相萃取SPE,.,氣體純化系統,氣源,氣源,氣源,壓力表,在線氣體凈化劑,氣體凈化系統,組合捕集阱,放空,水分捕集阱烴類捕集阱氧氣指示捕集阱氣體凈化系統除水分,氧氣和烴類的組合捕集阱,.,部件號：5060-9096,部件號：5060-9096,部件號：OT3-2,部件號：RMSH-2,氣體純化系統,部件號：OT3-2,部件號：IOT-2-HP,FID尾吹,空氣和氫氣需烴類捕集阱,載氣需氧/水分捕集阱ECD尾吹需氧/水分捕集阱ELCD反應氣需烴類捕集阱MS載氣需水分,氧氣和烴類的組合捕集阱+可指示氧氣捕集阱,.,氣體捕集阱實例,基線不佳,取下色譜柱,用空色譜柱連接進樣口與檢測口,使用在線氣體捕集阱-30分鐘后,基線不佳,基線大幅度改善,樣品峰,.,內容,氣體純化系統流量計樣品瓶進樣針進樣口隔墊，O型圈石英襯管，密封墊石墨墊圈，柱螺母氣相色譜柱選擇,使用與維護GC方法移植軟件樣品前處理新方法-固相萃取SPE,.,流量計,安捷倫提供氣體和液體流量計產品流量計分為兩類:體積流量計質量流量計體積流量計-測量一個時間段內已知氣體通過的體積量質量流量計-測量一個時間段內已知氣體通過的質量或分子數（通過密度換算成為體積）各有所長.,.,流量計,體積流量計:可測量混合氣體,例如GC中常用氣體標準溫度和壓力下測試數據接近質量流量計的數值,但可能由于溫度與壓力造成偏差尤其適合于在標準溫度和壓力下的色譜應用,ADM1000,220-1170,.,流量計,質量流量計:測量特殊氣體格外準確（校準）不受溫度與壓力影響（有內置式溫度和壓力傳感器）測量一個時間段內已知氣體通過的質量或分子數（通過密度換算成為體積）經過校正的標準溫度和壓力下的體積流速等于質量流速尤其適合于特定溫度壓力條件下測流量,Veri-Flow500,HVF-500,.,流量計,安捷倫數字式皂膜流量計:比帶刻度的量筒更準確,準確度達(3%)而帶刻度的量筒的偏差度5%數字式皂膜流量計更容易讀數通過皂液,電子傳感器和電腦芯片計算流量便攜式,電池供電玻璃流路適用于所有氣體低流速(0.1-50mL/min),中等流速(0.5-700mL/min)和高流速(5-5000mL/min),Optiflow420,HFM-420,.,流量計,安捷倫數字式電子流量計:完全的電子流量計(無皂液)可測量體積流量,質量流量或兩者同時測量便攜式,電池供電,有的帶電源線AC/DC110/220V大部分有RS232接口可連接電腦數據口比數字式皂膜流量計更有優勢用于非腐蝕性氣體連續實時流量讀數,Reference,.,流量計,ADM流量計ADM1000-綜合應用,經濟型,體積流量計0.5-1000mL/min,電池供電,3%準確度ADM2000與ADM-1000相同,具有RS232接口,電池和AC/DC110/220V電源線,不但可測量體積流量還可測量質量流量,.,流量計,流程跟蹤流量計適用面最寬的GC氣體流量計多功能,體積和質量流量顯示（同時顯示測試時的溫度和壓力,FT2000獨具檢漏功能)適用范圍0-500mL/min,2%準確度(5mL/min)可校準測量七種氣體(N2,H2,He,Air,CO2,CH4和95%Ar/5%CH4)配有RS232接頭,6AA電池和AC/DC110/220V電源線可進行在線監測,FlowTracker1000,5183-4779,FlowTracker2000,5183-4780,測漏探頭,.,流量計,.,內容,氣體純化系統流量計樣品瓶進樣針進樣口隔墊，O型圈石英襯管，密封墊石墨墊圈，柱螺母氣相色譜柱選擇,使用與維護GC方法移植軟件樣品前處理新方法-固相萃取SPE,.,樣品瓶設計指標,為確保樣品瓶能與自動進樣器相匹配,安捷倫樣品瓶生產工藝中至少有18個重要尺寸指標高度與寬度內外直徑肩高與半徑頸長平底(可使用內襯管),.,樣品瓶選擇,玻璃通用型和耐酸型棕色瓶-用于光敏感樣品硅烷化/去活用于會與玻璃瓶壁粘合的樣品或痕量分析聚丙烯用于醇類樣品或水溶性溶劑微量內襯管用于極少進樣量高收率用于有限的樣品量,.,廣口螺紋瓶瓶墊直徑9mm,廣口鉗口瓶瓶墊直徑11mm,廣口卡口瓶,廣口瓶內襯管用于2mL,12X32mm,小口螺紋瓶,小口螺紋瓶內襯管用于2mL,12X32mm,頂空鉗口瓶平底與圓底,安捷倫LC儀器專用鉗口瓶,.,樣品瓶墊類型與選擇,氟聚膜Teflon/紅色天然橡膠適用于常規分析重復使用的密閉性和化學惰性適中最經濟實惠氟聚膜Teflon/硅樹脂或氟聚膜Teflon/紅色硅樹脂橡膠重復使用的密閉性卓越不易脫落碎屑特別適用于多次進樣,氟聚膜Teflon/硅樹脂/氟聚膜Teflon適用于痕量分析重復使用的密閉性適中最不易脫落碎屑蒸發最小氟聚膜Teflon適用于單次進樣,重復使用密閉性差耐化學腐蝕,無污染維通橡膠Viton適用于含氯試劑和有機酸,.,樣品瓶墊類型與選擇,.,電子蓋瓶器與電子啟蓋器,改良后的彈簧鎖環和金屬齒輪(非塑料材質),操作噪音小,可靠性高,避免費力的手工封蓋與啟蓋過程,.,內容,氣體純化系統流量計樣品瓶進樣針進樣口隔墊，O型圈石英襯管，密封墊石墨墊圈，柱螺母氣相色譜柱選擇,使用與維護GC方法移植軟件樣品前處理新方法-固相萃取SPE,.,手動進樣針自動進樣針劣質進樣針可能損傷自動進樣器,GC進樣口,進樣口隔墊,甚至導致程序出錯,數據丟失!,進樣針,.,進樣針,.,內容,氣體純化系統流量計樣品瓶進樣針進樣口隔墊，O型圈石英襯管，密封墊石墨墊圈，柱螺母氣相色譜柱選擇,使用與維護GC方法移植軟件樣品前處理新方法-固相萃取SPE,.,進樣口示意圖,.,進樣口隔墊的作用：保持色譜系統處于密封狀態,防止空氣進入系統優化溫度和流失隔墊(BTO隔墊)：較高使用溫度4000C,流失最小,可用于GC/MS.長使用壽命隔墊：適用于進樣隔墊使用壽命長的要求,特別適合自動進樣.高級綠色隔墊：適用于進樣隔墊使用壽命長的要求,粘連最少.,進樣口隔墊,.,隔墊碎屑脫落,BTO隔墊,無中央引導孔,有中央引導孔,1,100,700,1,100,700,#扎刺次數,#扎刺次數,有中央引導孔的隔墊幾乎沒有碎屑脫落!,放大30倍,.,隔墊碎屑脫落,脫落的隔墊材質會進樣口襯管,廠商A生產的紅色隔墊,100次進樣已經有大塊的隔墊碎屑脫落,廠商B生產的綠色隔墊,400次進樣已經有明顯的隔墊碎屑脫落,BTO隔墊,90%以上的GC樣品1支弱極性(例,DB-1或DB-5)1支中等極性(例,DB-17或DB-624)1支強極性(例DB-Wax或HP-Innowax)另加：1支PLOT色譜柱（分析永久氣體和輕烴）,四支色譜柱可分析幾乎所有GC樣品,.,氣相色譜柱保護柱,石英去活毛細管柱接頭(用于連接保護柱)(5/包裝)3396聚酰亞胺密封樹脂(用于連接保護柱)(5g/包裝)500-12000.53mm內徑去活毛細管柱(5m/包裝)160-2535-50.32mm內徑去活毛細管柱(5m/包裝)160-2325-50.25mm內徑去活毛細管柱(5m/包裝)160-2255-50.53mm內徑去活毛細管柱(10m/包裝)160-2535-100.32mm內徑去活毛細管柱(10m/包裝)160-2325-100.25mm內徑去活毛細管柱(10m/包裝)160-2255-10,用于保護柱,預柱,保留間隙柱或檢查系統是否污染,農殘等痕量分析強烈推薦使用保護柱！,.,氣相色譜柱,近100種色譜柱,NPD檢測器應避免使用含氮固定相例氰丙基色譜柱：DB-23,DB-225,DB-1701,DB-1301ECD檢測器應避免使用含鹵素固定相例三氟乙基色譜柱：DB-210,DB-200,.,氣相色譜柱,30mx0.25mm,0.25m,色譜柱柱長色譜柱內徑鍵合相膜厚,色譜柱柱長：柱長越長,保留越長,分離度越好,柱效越高色譜柱內徑：內徑越小,保留越小,分離度越好,柱效越高鍵合相膜厚：,.,柱長度與分離度和保留時間,分離度與柱長平方根成正比恒溫分析：保留時間與柱長成正比,15m,60m,30m,R=0.84,2.29min,R=1.68,8.73min,R=1.16,4.82min,210C恒溫,.,色譜柱長度與費用,15m,30m,60m,.,小結：如何選擇色譜柱尺寸？,“相似相溶原則”-即待測組份與固定相極性匹配原則通常用30m長的色譜柱,盡量用合適長度的色譜柱,色譜柱越長意味著分析時間越長和費用越高首先考慮0.25mm或0.32mm內徑的色譜柱,再根據樣品情況決定選用更粗或更細內徑的色譜柱首先考慮0.25um膜厚,再根據樣品的揮發性選擇更厚或更薄的液膜,.,該如何老化新色譜柱？眾說紛紜,有人說不必老化,有人說必須過夜老化,有人認為老化色譜柱時升溫速率必須較慢?究竟該如何老化？解答:安裝色譜柱后,首先用至少3倍于平常工作流速的載氣吹色譜柱,然后將載氣流速調整到正常流速.開始從100度升溫迅速升溫到老化溫度,老化色譜柱。老化溫度-在高于樣品分析終溫20度但不超過色譜柱的恒溫溫度上限的狀態下,恒溫2小時的方法快速老化一支新的毛細管色譜柱,色譜柱老化時的升溫速率沒有限制,既可使用最高升溫速率老化色譜柱.如果樣品分析的終溫一旦超過色譜柱恒溫溫度上限,必須在比首次老化溫度更高的溫度下重新老化色譜柱,但不能超過色譜柱的程序升溫上限.如果恒溫10分鐘以后,檢測器信號仍然不往下降,立即將色譜柱柱溫降下來,檢查是否漏氣.色譜柱老化所需時間可依據應用分析的需要,并且取決于操作者可接受的流失程度.所需要的檢測限越低,色譜柱需要的老化時間就越長.(與色譜柱固定相的極性和膜厚直接相關)極性和厚膜色譜柱流失較多和需要較徹底的老化.對于絕大多數應用,30至60分鐘的老化時間已經足夠.,色譜柱故障排除與維護-老化新色譜柱,.,FID檢測器最適合用于檢測色譜柱老化時的基線.在升溫程序的末端(例低于恒溫溫度上限30-40度時),基線將升高,然后基線下降逐漸平穩,此時可以認為色譜柱老化完成.雖然有報道認為當使用一些類型的檢測器(例ECD,MS)時,會污染檢測器,但總體來說,將色譜柱連接在檢測器上進行色譜柱老化是安全的,并不會污染檢測器.關鍵點:切勿過夜老化色譜柱.當色譜柱處于高溫時,柱壽命急劇下降.如果色譜柱老化時超過2小時還有大量柱流失,則將色譜柱冷卻至室溫,辨認柱流失來源(通常原因是：氧氣由連接不緊密的連接處進入色譜柱或隔墊漏氣).來源于GC儀器本身的殘留物導致的基線信號變化也可能與色譜柱流失狀況相像.關鍵點:如果色譜柱放置一段時間未用,則可進行一次溫和的色譜柱老化過程以便趕走色譜柱保存過程中冷凝沉積下來的污染物.,色譜柱故障排除與維護-如何確定色譜柱老化是否足夠?,.,色譜柱使用時有溫度上限和下限.如果色譜柱低于使用溫度下限使用,色譜柱的性能表現會不理想,會得到饅頭峰與寬峰(例：柱效損失),但色譜柱并不會因此而受損.在高于色譜柱使用溫度下限的情況下使用,可獲得較好的色譜峰峰形.色譜柱使用溫度上限的表達方式例如：325/3500C前者較低的溫度是恒溫溫度上限.色譜柱可無限期的在恒溫溫度上限下使用,此時的色譜柱流失和壽命都不會受到嚴重損傷.后者較高的溫度是程序升溫溫度上限.色譜柱只在程序升溫溫度上限使用10至15分鐘是不會嚴重損傷色譜柱壽命或引起色譜柱過度流失,但如果長時間使用或高于程序升溫溫度上限則會損傷固定相以及熔融硅膠柱管的惰性導致嚴重縮短色譜柱壽命或引起色譜柱過度流失.,色譜柱故障排除與維護-色譜柱使用溫度上限,.,真正的色譜柱流失的來源只應該是色譜柱.用戶所觀察到的流失實際上是到達檢測器的所有信號的總和,包含了以下來源：進樣口隔墊,進樣口和檢測器,但有可能將以上所有來源全都錯誤的歸結為色譜柱流失.判斷流失是否正常的最好方法是檢查檢測器.斷開,并取下色譜柱,用堵頭封住檢測器入口.打開檢測器,紀錄50度時的信號值.柱箱升溫到320度,記錄信號值.干凈的檢測器上FID信號將增加1至2個pA.如果信號增加值和超過2個pA,應該立即考慮清洗檢測器,尾吹氣和氫氣管線.一旦檢測器信號在320度落回到可接受的水平,考慮進樣口的問題.如果目測進樣口襯管,發現有明顯的污染,將進樣口冷卻下來,拆開進樣口,用溶劑擦洗進樣口內腔.更換新的襯管后,重新安裝上進樣口,用一段“跳接管”(1至3米的未涂敷的熔融硅膠或不銹鋼色譜柱管)將進樣口與檢測器直接相連.進樣口升溫,柱箱升溫到320度.此時只接了檢測器時任何“流失”信號增加值均來源于儀器的前端例如：進樣口隔墊,載氣氣路,在線調節器,閥或流速控制器.用鋁箔將一個新的隔墊包起來,光滑面向下.如果從跳接管的信號過來的信號降低了,表明需要使用質量更好的隔墊.如果信號仍然很高,載氣中可能有物質沉積在管線,閥或調節器中,這些部件需要拆開清洗或更換.,色譜柱故障排除與維護-如何判斷是否是色譜柱流失？,.,懷疑進樣器或載氣發生被污染問題時可用冷凝測試來進行故障排除(例：鬼峰或基線不正常)將GC恒溫于40-50度至少8小時.不進樣運行空白程序分析(啟動GC,但不進樣),使用正常的溫度條件和儀器設置.保存第一張譜圖.立即重復上述空白程序,間隔最多不超過5分鐘.將第二張譜圖與第一張譜圖做對比.如果第一張譜圖上有大量的色譜峰并且基線不穩,則表明污染部位位于毛細管色譜柱上游(例：進樣口或載氣已被污染).如果兩張譜圖上色譜峰均較少并且或基線漂移也小,則表明載氣和/或進樣口相對比較干凈.如果兩張譜圖上噪音較高并且/或發生基線漂移,則表明檢測器或檢測器氣路已被污染.,色譜柱故障排除與維護-如果懷疑進樣器或載氣被污染該如何檢查?,.,系統污染導致大多數的鬼峰或Carryover交叉污染問題.如果額外的鬼峰峰寬與樣品色譜峰相近(保留時間也相近),污染物最有可能是與樣品同時進入色譜柱.額外組分的可能來源是進樣器(例污染物)或樣品本身.溶劑,樣品瓶,瓶蓋和進樣針中的雜質也是可能的其他來源.分別進樣分析樣品和空白溶劑可以找到污染物來源.如果鬼峰比樣品色譜峰寬許多,則早在樣品進入色譜柱之前,污染物已經存在于色譜柱中.上一次樣品運行被中斷后,上述組份殘留在色譜柱中.在樣品運行的后期流出色譜柱,且峰形較寬.有時,多次進樣疊加后形成多個鬼峰或以駝峰形式流出,并伴隨有基線漂移.升高終溫或延長程序升溫時間可減少或消除鬼峰.另外,每次或幾次樣品分析后,進行一次短時間的色譜柱烘烤可以消除色譜柱上的強保留化合物,避免導致不良后果.進行冷凝測試可判定是否是由于進樣口被污染而導Carryover交叉污染或鬼峰.,色譜柱故障排除與維護-鬼峰或Carryover交叉污染,.,通常一個隔墊在引起譜圖表現不佳之前至少能進100次樣品.而襯管則可以發現譜圖表現不佳后再更換.影響隔墊壽命的因素有進樣針尺寸,進樣溫度和彈性,壓力.影響襯管壽命的因素有樣品潔凈程度.具體情況可依據儀器的使用狀況及樣品的情況而定.,色譜柱故障排除與維護-何時需要更換隔墊或襯管?,.,這與樣品制備或系統潔凈程度有關.更換樣品制備,空白制備以及洗針瓶中的溶劑.更換新的進樣針和隔墊.取下分流口管線進行清洗.不進樣運行空白溫度程序,觀察是否色譜峰是由于加熱色譜柱而導致.,色譜柱故障排除與維護-為什么走空白時會出樣品峰?,.,如果保留時間沒有明顯變化但是色譜峰變寬,拖尾,這表明系統中存在活性點。如果變寬的色譜峰是對稱的,則表明正常的色譜柱柱效下降；如果色譜峰前伸,則表明色譜柱過載。,色譜柱故障排除與維護-標樣和樣品峰隨保留時間增加而峰形變寬,是否正常?,.,水是常見的實驗室溶劑中蒸發體積最大的溶劑之一.對于進水樣,進樣口襯管不能提供足夠大的蒸發空間,會導致過量的蒸氣反沖到進樣口外,再冷凝在較低溫度的表面上,最終結果是造成樣品損失.如果要進水樣,將進樣口溫度設置在150和220度之間（降低膨脹體積）或使用較小的進樣體積可以減少樣品損失.,色譜柱故障排除與維護-分析水相基體樣品,重現性不佳,該如何改善?,.,進樣口維護是避免活性點和樣品降解問題的第一首選.使用干凈的,去活襯管,更換分流/不分流進樣口(鍍金)處的密封圈尤其是發現降解跡象時必須這樣處理.并非所有的實驗室都只分析比較干凈的樣品.如果樣品很臟既樣品基體復雜,則進樣口維護非常關鍵。徹底的進樣口清洗會有助于避免大多數的異狄氏劑和滴滴涕在進樣口發生分解.電子氣動控制可以提供脈沖不分流或流量程序進樣技術.這些技術可有效減少樣品在進樣口的停留時間,而減少降解.,色譜柱故障排除與維護-如何避免異狄氏劑&滴滴涕發生分解?,.,色譜柱故障排除與維護-基線噪音過高,.,色譜柱故障排除與維護-基線不穩或紊亂,.,色譜柱故障排除與維護-色譜峰拖尾,.,進樣口或色譜柱被污染,或色譜柱切口不平整.將進樣口冷卻下來,關掉氣路,更換或清潔進樣口部件,包括進樣襯管和鍍金密封墊。取出色譜柱.將色譜柱柱頭部分切除一段消除殘留的非揮發性組份,隔墊材料和石墨墊碎屑.切除的柱長可按實際需要為1英尺到1米,甚至更長.使用正確的色譜柱切割工具是關鍵.切割不平整,樣品會發生吸附.在重新安裝任何部件之前必須確保徹底清洗進樣口.推薦使用溶劑清洗分流口管線.使用不分流模式進行分析時,太長的不分流時間會導致拖尾.常用設定的時間0.5至1分鐘.死體積也會導致拖尾的發生.確保色譜柱安裝正確地于檢測器和進樣口中.如果必須保證使用相同的色譜柱柱長,則可考慮使用一段未涂敷的保留間隙柱(色譜柱前的預柱).保留間隙柱可以切除或更換,而不損失柱效,并且可有效延長色譜柱壽命.使用保留間隙柱時必須確保保留間隙柱和分析色譜柱之間的連接部分不漏氣和不吸附樣品.,色譜柱故障排除與維護-色譜峰拖尾的原因?,.,色譜柱故障排除與維護-裂分峰,.,色譜柱故障排除與維護-色譜峰大小發生變化,.,色譜柱故障排除與維護-保留時間變化,.,色譜柱故障排除與維護-分辨率損失,.,內容,氣體純化系統流量計樣品瓶進樣針進樣口隔墊，O型圈石英襯管，密封墊石墨墊圈，柱螺母氣相色譜柱選擇,使用與維護GC方法移植軟件樣品前處理新方法-固相萃取SPE,.,內容,氣體純化系統流量計樣品瓶進樣針進樣口隔墊，O型圈石英襯管，密封墊石墨墊圈，柱螺母氣相色譜柱選擇,使用與維護GC方法移植軟件樣品前處理新方法,.,SPE固相萃取,固相萃取的主要作用待測組份純化痕量富集濃縮溶劑轉換樣品儲備和保存,.,SPE洗脫溶劑選擇,SPE小柱的容量與洗脫參數,.,SPE吸附模式的基本步驟,預洗*,消除可能會被溶劑洗脫出來的污染物,活化,上樣,沖洗,淋洗,活化SPE小柱準備接受樣品,上樣并沖洗小柱,用不會把待測組份淋洗出來的最強溶劑系統進行淋洗,盡量用最少的淋洗溶劑淋洗待測組份,如果洗脫溶劑溶解能力強于活化溶劑,1.MeOH或乙腈2.弱溶劑(水,緩沖液),保留較弱的基體組份被首先洗脫出來需控制流速,待測組份和其他基體組份被保留,將待測組份洗脫出來而剩余保留較強的基體組份仍然保留在填料中需控制溶劑用量,1,2,.,AccuBONDIISPE應用報告,環境水中有機氯農殘的固相萃取水中多環芳烴PAH的固相萃取水中多氯聯苯PCB的固相萃取固相萃取三嗪triazines苯酚系列物的SPE固相萃取及GC/MS分析醫藥尿樣和血清中的代謝類固醇血清中的苯酰牙子堿血清中的咖啡因及其代謝產物血清中的巴比妥,.,水中多環芳烴的萃取與分離,水Spikedat50ppb,固相萃取方法AccuBONDII,500mg,6mL(P/N188-1356,30/box)樣品制備:加入2mL異丙醇至20mL水樣中混勻活化:5mL二氯甲烷5mL甲醇5mL去離子水加入1mL去離子水于填料床頂部上樣:在小柱下放置24-mL樣品瓶上樣.用玻璃滴管控制流速.調節真空,控制流速10mL/min.流速越低,萃取效果越好.沖洗:3mL50:50乙腈/去離子水沖洗后繼續抽真空30sec把SPE小柱離心分離1000-1500rpm轉速5min.(除去多余的水)淋洗:3mL二氯甲烷,收集流動相.揮干至50-200L.不要加熱,以防