1、2一、氣相色譜儀器一、氣相色譜儀器一、氣相色譜儀器一、氣相色譜儀器一、氣相色譜儀器一、氣相色譜儀器 gas chromatographic instrumentgas chromatographic instrumentgas chromatographic instruments s s3氣相色譜儀器氣相色譜儀器氣相色譜儀器氣相色譜儀器氣相色譜儀器氣相色譜儀器4氣相色譜儀器氣相色譜儀器氣相色譜儀器氣相色譜儀器氣相色譜儀器氣相色譜儀器氣相色譜儀由氣相色譜儀由氣路系統、進樣系統、氣路系統、進樣系統、分離系統（色譜柱）、控溫系統、檢測和分離系統（色譜柱）、控溫系統、檢測和記錄系統記錄系統五個部分組

2、成五個部分組成16.1 氣相色譜儀氣相色譜儀氣相色譜結構流程氣相色譜結構流程7-7-進樣口；進樣口； 8-8-色譜柱色譜柱; ; 9-9-熱導檢測器熱導檢測器；1-1-載氣鋼瓶；載氣鋼瓶；2-2-減壓閥；減壓閥； 3-3-凈化干燥管；凈化干燥管；4-4-針形閥；針形閥； 5-5-流量計流量計; ; 6-6-壓力表；壓力表；10-10-放大器；放大器；11-11-溫度控制器；溫度控制器；12-12-記錄儀。記錄儀。u氣液色譜：氣液色譜：液體固定相液體固定相 （包括載體和固定液）（包括載體和固定液）u氣固色譜：氣固色譜：固體吸附劑固體吸附劑16填料填料管管毛細管柱毛細管柱填充填充柱柱融融熔石英熔石

3、英或不銹鋼或不銹鋼填料填料1 1常用的固體吸附劑常用的固體吸附劑強極性的硅膠；強極性的硅膠；弱極性的氧化鋁；弱極性的氧化鋁；非極性的活性炭；非極性的活性炭；特殊作用的分子篩。特殊作用的分子篩。2 2人工合成的固定相人工合成的固定相 作為有機固定相的作為有機固定相的高分子多孔微球高分子多孔微球是是一類人工合成的多孔共聚物。它既是載體又一類人工合成的多孔共聚物。它既是載體又起固定液作用，可在活化后直接用于分離，起固定液作用，可在活化后直接用于分離，也可作為載體在其表面涂漬固定液后再用。也可作為載體在其表面涂漬固定液后再用。氣液色譜固定相是在多孔性的固體小顆粒氣液色譜固定相是在多孔性的固體小顆粒（擔

4、體或載體）表面涂漬上一薄層（擔體或載體）表面涂漬上一薄層固定液固定液。與樣品發生作用的是固定液而不是載體。與樣品發生作用的是固定液而不是載體。20填充填充柱柱硅藻土硅藻土(擔體擔體)固定液固定液不銹鋼不銹鋼或玻璃或玻璃毛細管柱毛細管柱融融熔石英熔石英或不銹鋼或不銹鋼固定液固定液（1）主要類型）主要類型: (P321)硅藻土硅藻土白色載體白色載體（適宜分析各種極性化合物）（適宜分析各種極性化合物）紅色載體紅色載體（適宜分析非極性或弱極性物質）適宜分析非極性或弱極性物質）SiO2和少量無機鹽和少量無機鹽非硅藻土非硅藻土玻璃微球載體玻璃微球載體高分子多孔載體高分子多孔載體氟擔體氟擔體（2）對載體的要

5、求：）對載體的要求：具有足夠大的表面積和良好的孔穴結構；具有足夠大的表面積和良好的孔穴結構；使固定液與試樣的接觸面較大，能均勻地分布成一薄膜，但載體表面積使固定液與試樣的接觸面較大，能均勻地分布成一薄膜，但載體表面積不宜太大，否則猶如吸附劑，易造成峰拖尾。不宜太大，否則猶如吸附劑，易造成峰拖尾。表面呈化學惰性；表面呈化學惰性； 沒有吸附性或吸附性很弱，更不能與被測物起反應；沒有吸附性或吸附性很弱，更不能與被測物起反應；熱穩定性好；熱穩定性好；形狀規則，粒度均勻，具有一定機械強度。形狀規則，粒度均勻，具有一定機械強度。u（1）要求：）要求：選擇性好。（填充柱選擇性好。（填充柱r r2.12.11

6、 11515；毛細管；毛細管 柱，柱， 2.12.11.081.08）；）；熱穩定性和化學穩定性好，在操作溫度下，熱穩定性和化學穩定性好，在操作溫度下，不聚合不分解；不聚合不分解；揮發性小；揮發性小；對各組分有適當的溶解能力。對各組分有適當的溶解能力。u（5）固定液的選擇）固定液的選擇“相似相溶原理相似相溶原理”，選擇與試樣性質（極性）相近的固定相。，選擇與試樣性質（極性）相近的固定相。 非極性物質：非極性物質：非極性固定液，按沸點從低到高順序流出非極性固定液，按沸點從低到高順序流出 極性物質：極性物質：極性固定液，按極性從小到大順序流出極性固定液，按極性從小到大順序流出 非極性和極性混合物：

7、非極性和極性混合物：極性固定液，先非極性組分后極性組分極性固定液，先非極性組分后極性組分 能形成氫鍵的試樣：能形成氫鍵的試樣：極性或氫鍵型固定液。不易形成氫鍵的先極性或氫鍵型固定液。不易形成氫鍵的先流出，最易形成氫鍵的最后流出流出，最易形成氫鍵的最后流出 復雜的難分離物質：復雜的難分離物質：兩種或兩種以上混合固定液兩種或兩種以上混合固定液16.3 16.3 氣相色譜檢測器把由色譜柱分離的各組分的濃度或質量轉把由色譜柱分離的各組分的濃度或質量轉換成電信號的裝置。換成電信號的裝置。（掌握其特點和應用范圍）（掌握其特點和應用范圍）31檢測器檢測器進樣器進樣器色譜柱色譜柱GAS 氣源氣源柱溫箱柱溫箱數

8、據處理數據處理檢測器分類檢測原理濃度型檢測器質量型檢測器適用范圍通用型檢測器專屬型檢測器32331.1.檢測器類型檢測器類型濃度型檢測器：濃度型檢測器： 測量的是載氣中通過檢測器組分濃度瞬間的變化，檢測信號值與組分的濃度成正比。如熱導檢測器質量型檢測器：質量型檢測器： 測量的是載氣中某組分進入檢測器的速度變化，即檢測信號值與單位時間內進入檢測器組分的質量成正比。如火焰離子化檢測器通用型檢測器：通用型檢測器： 對所有物質有響應，如熱導檢測器專屬型檢測器：專屬型檢測器： 對特定物質有高靈敏響應，如電子俘獲檢測器氣相色譜儀的常用檢測器氣相色譜儀的常用檢測器1.TCD1.TCD（熱導檢測器）（熱導檢測

9、器）2.FID2.FID（氫火焰離子化檢測器）（氫火焰離子化檢測器）3.FPD3.FPD（火焰光度檢測器）（火焰光度檢測器）4.NPD4.NPD（氮磷檢測器）（氮磷檢測器）5.ECD5.ECD（電子捕獲檢測器）（電子捕獲檢測器）34 熱導檢測器是根據熱導檢測器是根據制成的熱導檢測器由于結制成的熱導檢測器由于結構簡單，性能穩定，構簡單，性能穩定，而且線性范圍寬，價格便宜，而且線性范圍寬，價格便宜，因此是應用最廣，最成熟的一種檢測器因此是應用最廣，最成熟的一種檢測器其主要缺點是其主要缺點是靈敏度較低靈敏度較低1.1.1.1.1.1.檢測原理檢測原理檢測原理檢測原理檢測原理檢測原理 平衡電橋，右圖。

10、 不同的氣體有不同的熱導系數。鎢絲通電，加熱與散熱達到平衡后，兩臂電阻值： R參參=R測測 ; R1=R2則：則： R參參R2=R測測R1 無電壓信號輸出； 記錄儀走直線（基線）進樣后進樣后進樣后進樣后進樣后進樣后: : : 載氣攜帶試樣組分流過測量臂而這時參考臂流過的仍是純載氣，使測量臂的溫度改變，引起電阻的變化，測量臂和參考臂的電阻值不等，產生電阻差，則： R參參R2R測測R1 這時電橋失去平衡，a、b兩端存在著電位差，有電壓信號輸出。信號與組分濃度相關。記錄儀記錄下組分濃度隨時間變化的峰狀圖形。二、二、二、 氫火焰離子化檢測器氫火焰離子化檢測器氫火焰離子化檢測器氫火焰離子化檢測器氫火焰離

11、子化檢測器氫火焰離子化檢測器 flame ionization detector, FIDflame ionization detector, FIDflame ionization detector, FID1.1.氫焰檢測器的特點氫焰檢測器的特點 (1) 典型的典型的質量型檢測器質量型檢測器; (2) 對有機化合物具有很高的靈敏度對有機化合物具有很高的靈敏度; (3) 其主要缺點是其主要缺點是不能檢測永久性氣體、水、一氧不能檢測永久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氫等物質化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氫等物質; (4) 氫焰檢測器具有結構簡單、穩定性好、靈敏度氫焰檢測器具

12、有結構簡單、穩定性好、靈敏度高、響應迅速等特點高、響應迅速等特點; (5) 比熱導檢測器的靈敏度比熱導檢測器的靈敏度高出近高出近3個數量級個數量級，檢，檢測下限可達測下限可達10-12gs-1。2. 2. 2. 2. 2. 2. 氫焰檢測器的結構氫焰檢測器的結構氫焰檢測器的結構氫焰檢測器的結構氫焰檢測器的結構氫焰檢測器的結構 (1) 在發射極和收集極在發射極和收集極之間加有一定的直流電之間加有一定的直流電壓（壓（100300V），構成），構成一個外加電場。一個外加電場。 (2) 氫焰檢測器需要用到氫焰檢測器需要用到三種氣體：三種氣體： N2 ：攜帶試樣組分；：攜帶試樣組分； H2 ：為燃氣；：

13、為燃氣； 空氣：助燃氣。空氣：助燃氣。 3. 3. 3. 3. 3. 3. 氫焰檢測器的原理氫焰檢測器的原理氫焰檢測器的原理氫焰檢測器的原理氫焰檢測器的原理氫焰檢測器的原理 火焰離子化檢測器是以氫氣和空氣燃燒的火焰作為能源，利用含碳有機物在火焰中燃燒產生離子，在外加電場的作用下，使離子形成離子流，根據離子流產生的電信號強度，檢測被色譜柱分離出的組分三、電子捕獲檢測器三、電子捕獲檢測器三、電子捕獲檢測器三、電子捕獲檢測器三、電子捕獲檢測器三、電子捕獲檢測器 electron capture detector, ECDelectron capture detector, ECDelectron c

14、apture detector, ECD 高選擇性檢測器，僅對高選擇性檢測器，僅對（如鹵素、磷、硫、氰）（如鹵素、磷、硫、氰）有很高的靈敏度，有很高的靈敏度，檢測下限檢測下限1010-14 -14 g /g /mLmL。 對大多數烴類沒有響應。對大多數烴類沒有響應。 較多應用于農副產品、食品及環境中農藥較多應用于農副產品、食品及環境中農藥殘留量的測定。殘留量的測定。 火焰光度檢測器，又稱火焰光度檢測器，又稱，它是一種對含硫、磷有機化合物具有高選擇它是一種對含硫、磷有機化合物具有高選擇性和高靈敏度的質量型檢測器，檢出限可達性和高靈敏度的質量型檢測器，檢出限可達10-12gS-1（對（對P）或）或10-11gS-11（對（對S） 這種檢測器可用于大氣中痕量硫化物以這種檢測器可用于大氣中痕量硫化物以及農副產品，水中的納克級有機磷和有機硫及農副產品，水中的納克級有機磷和有機硫農藥殘留量的測定農藥殘留量的測定常用檢測器的性能常用檢測器的性能)(lg)