氣相色譜儀是實(shí)驗室一種常用的分析氣體的儀器，它的應用領(lǐng)域有很多，如石油，化工，醫療，環(huán)境，衛生等等。

既然氣相色譜儀用途這么大，你們對它的基本操作原理和構成是否全面了解呢？下面為大家介紹一下氣相色譜儀的一些基礎知識。

氣相色譜基本認識

一氣相色譜原理

色譜法又叫層分析法，它是一種物理分離技術(shù)。

阿德分離原理是使混合物中的各組分在兩相間進(jìn)行分配，其中的一相是不動(dòng)的，叫做固定相，另一相則是推動(dòng)混合物流過(guò)此固定相的流體，叫做流動(dòng)相。

當流動(dòng)相中所含的混合物經(jīng)過(guò)固定相，就會(huì )與固定相發(fā)生相互作用。由于各組分在性質(zhì)與結構上的不同，相互作用的大小強弱也有差異。

因此在同一推動(dòng)力作用下，不同組分在固定相中的滯留時(shí)間有長(cháng)有短，從而按先后秩序從固定相中流出，這種借在兩相分配原理而使混合物中各組分獲得分離的技術(shù)，稱(chēng)為色譜分離技術(shù)或色譜法。當用氣體為流動(dòng)相，稱(chēng)為氣相色譜。

色譜法具有：分離效能高、分析速度快。樣品用量高、靈敏度高。適用范圍廣等許多化學(xué)分析法無(wú)可與之比擬的優(yōu)點(diǎn)。

二氣相色譜儀工作原理

利用試樣中各組份在氣相和固定液液相間的分配系數不同，當汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運行時(shí)，組份就在其中的兩相間進(jìn)行反復多次分配。

由于固定相對各組份的吸附或溶解能力不同，因此各組份在色譜柱中的運行速度就不同，經(jīng)過(guò)一定的柱長(cháng)后，便彼此分離，按順序離開(kāi)色譜柱進(jìn)入檢測器，產(chǎn)生的離子流訊號經(jīng)放大后，在記錄器上描繪出各組份的色譜峰。

三氣相色譜儀的組成部分

1、載氣系統：包括氣源、氣體凈化、氣體流速控制和測量
2、進(jìn)樣系統：包括進(jìn)樣器、汽化室（將液體樣品瞬間汽化為蒸氣）
3、色譜柱和柱溫：包括恒溫控制裝置（將多組分樣品分離為單個(gè)）
4、檢測系統：包括檢測器，控溫裝置
5、記錄系統：包括放大器、記錄儀、或數據處理裝置、工作站

四什么叫保留時(shí)間？

從進(jìn)樣開(kāi)始至每個(gè)組分流出曲線(xiàn)達極大值所需的時(shí)間，可作為色譜峰位置的標志，此時(shí)間稱(chēng)為保留時(shí)間，用 t 表示。

五什么是色譜圖？

進(jìn)樣后色譜柱流出物通過(guò)檢測器系統時(shí)，所產(chǎn)生的響應信號時(shí)間或載氣流出氣體積的叫曲線(xiàn)圖稱(chēng)為色譜圖。

六什么是色譜峰？峰面積？

1、色譜柱流出組分通過(guò)檢測器系統時(shí)所產(chǎn)生的響應信號的微分曲線(xiàn)稱(chēng)為色譜峰。
2、出峰到峰回到基線(xiàn)所包圍的面積，稱(chēng)為峰面積。

七怎樣測定載氣流速？

高檔色譜儀上均安裝有自動(dòng)測試裝置，無(wú)自動(dòng)測試裝置可用皂膜流量計測，將皂膜流量計連接在測檢測出口（也可將色譜柱與檢測器斷開(kāi)皂膜流量計測接在色譜柱一端），測試每分鐘的流速。

測完后色譜升溫壓力表指示會(huì )升高，原因是溫度升高色譜柱對氣體的阻力增加，不要把壓力調下來(lái)，當色譜溫度升高穩流指示不會(huì )改變。測試載氣流速在室溫下測試。

八怎樣控制載氣流速？

載氣流速的控制主要靠氣路上高壓鋼瓶上的減壓閥減壓，然后經(jīng)儀器的穩壓閥穩壓，再經(jīng)穩流閥以達到控制載氣流量穩定，減壓閥給出的壓力要高出穩壓后的壓力。非程序升溫色譜一般沒(méi)有穩流閥，只靠穩壓閥控制流速。

九氣相色譜分析怎樣測其線(xiàn)速度？

1、一般測定線(xiàn)速度實(shí)際上是測定色譜柱的死時(shí)間；
2、甲烷作為不滯留物，測定甲烷的保留時(shí)間（TCD檢測器以空氣峰），
3、用色譜柱的長(cháng)度除以甲烷的保留時(shí)間得到色譜柱的平均線(xiàn)速度。

十氣相色譜分析中如何選擇載氣流速的最佳操作條件？

在色譜分析中，選擇好最佳的載氣流速可獲得塔板高度的最小值。因此，從速率理論關(guān)于峰形擴張公式可求出最佳流速值。通常色譜柱內徑4mm，可用流速為30ml/min。

十一氣相色譜分析中如何選擇載氣的最佳操作條件？

1、載氣的性質(zhì)對柱效和分析時(shí)間有影響；
2、用相對分子質(zhì)量小的載氣時(shí)，最佳流速和最小塔板高度都比相對分子質(zhì)量大的載氣時(shí)*；
3、用輕載氣有利于提高分析速度，但柱效較低；
4、低速時(shí)，最好用這樣既能提高柱效又能減小噪聲；
5、另外，選擇載氣又要從檢測器的靈敏度考慮。

十二氣相色譜分析中如何選擇氣化室溫度的最佳操作條件？

1、氣化室溫度控制在使樣品瞬間氣化而不造成樣品分解為最佳。
2、一般規律是氣化室溫度高于樣品的沸點(diǎn)溫度并要求保持氣化溫度恒定就可用峰高定量。

十三色譜分析中，氣、液、固樣品各用什么進(jìn)樣器進(jìn)樣？

氣體樣品進(jìn)樣：用注射器進(jìn)樣；用氣體定量管進(jìn)樣，常用六通閥。
液體樣品進(jìn)樣：微量注射器。
固體樣品進(jìn)樣：固體樣品溶解后用微量注射器進(jìn)樣，頂空進(jìn)樣法。

十四氣相色譜分析中如何選擇柱溫的最佳操作條件？

1、一般采用柱溫為被分析物的平均沸點(diǎn)左右或稍低一點(diǎn)；
2、柱溫不能高于固定液最高使用溫度，低于樣品分解溫度；
3、特殊情況下柱溫也可以低于柱溫很多（環(huán)己酮中環(huán)己基過(guò)氧化氫色譜分析中環(huán)己酮沸點(diǎn)160多度，用55度柱溫峰型和出峰速度都很好）。

十五在氣相色譜分析中如何選擇柱形、柱徑和柱長(cháng)的最佳操作條件？

1、縮小柱子的直徑對提高柱效率，提高分離度是有利的，但直徑太小，對分析速度不利；
2、柱子直徑與柱曲率半徑相差越大越好；
3、一般填充柱柱長(cháng)多用兩米左右，毛細管柱十幾、幾十米左右。

十六熱導檢測器使用時(shí)應注意什么？

1、溫度，熱導池溫度應高于或接近柱溫，防止樣品冷凝；
2、熱絲，為避免熱絲氧化，要先通載氣，再通橋流，關(guān)閉時(shí)要先關(guān)橋流再關(guān)

十七載氣熱導池的基本結構有幾種？

1、熱導池檢測器是不銹鋼制成池體、池槽和熱敏元件所組成的；
2、基本結構有三種：直通型；擴散型；半擴散型。

十八熱導池檢測器溫度如何控制？

1、熱導池檢測器溫度要求高于柱溫，防止分離物質(zhì)冷凝污染。
2、更重要的是控溫精度要求能控制在此。0.05以?xún)取?/p>

十九簡(jiǎn)述氣相色譜檢測器的性能指標？

1、靈敏度；2、敏感度；3、線(xiàn)性范圍；4、穩定性。

二十熱導檢測器（TCD）的基本原理？

1、熱導檢測器是基于不同的物質(zhì)有不同的熱導系數。
2、在未進(jìn)樣時(shí)，兩池孔的鎢絲溫度和阻值減小是相等的。
3、在進(jìn)樣時(shí)，載氣經(jīng)參比池，而載氣帶著(zhù)試樣組分流經(jīng)測量池，由于被組分與載氣組成的混合氣體的熱導系數與載氣的熱導系數不同。
4、因此測量池中的鎢絲溫度發(fā)生變化使兩池孔中的兩根鎢絲阻值有了差異。
5、通過(guò)電橋測出這個(gè)差異，從而測出被測組分含量。

二十一氫火焰檢測器的注意事項是什么？

1、離子頭絕緣要好，外殼要接地；
2、氫火焰離子化檢測器使用溫度應大于是100度；
3、離子頭的噴嘴和收集極，在使用一定時(shí)間后應進(jìn)行清洗。

二十二氫火焰離子檢測器（FID）的基本原理？

1、氫火焰檢測器是根據色譜流出物中可燃性有機物在氫一氧火焰中發(fā)生電離的原理而制成的；
2、由于在火焰附近存在著(zhù)由收集極和發(fā)射極之間所造成的靜電場(chǎng)；
3、當被測組分燃燒生成離子，在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)而形成離子流，經(jīng)微電流放大器放大，然后到記錄儀記錄。（目前氫火焰離子檢測器的基本原理說(shuō)法有兩種，一種是在火燃的作用下離子化，另一種是在電場(chǎng)作用下離子化。）

二十三火焰光度檢測器（FPD）的基本原理？

1、主要原理為組分在富氫火焰中燃燒時(shí)，組分不同程度的變?yōu)樗槠蚍肿印?br data-filtered="filtered"/>2、 由于外層電子互相碰撞而被激發(fā)，當電子由激發(fā)態(tài)返回低能態(tài)或基態(tài)時(shí)，發(fā)射出特征波長(cháng)的光譜，這種特征光譜通過(guò)經(jīng)選擇濾光片后被測量。

二十四電子捕獲器檢測器（ECD）的基本原理？

1、主要原理為檢測室內的放射源放出β射線(xiàn)（初級電子），與通過(guò)檢測室的載氣碰撞產(chǎn)生次級電子和正離子，在電場(chǎng)作用上，分別向與自己極性相反的電極運動(dòng)，形成基流。
2、當具有負電性的組分（即能捕獲電子的組分）進(jìn)入檢測室后，捕獲了檢測室內的電子，變成負電荷的離子，由于電子被組分捕獲，使得檢測室基流減少，產(chǎn)生色譜峰信號。

二十五氮磷檢測器（NPD）的基本原理？

1、目前認為響應機理主要有氣相電離理論和表面電離理論，通常認為氣相電離理論能更好地解釋NPD工作原理。
2、氣相電離理論認為氮、磷化合物先在氣相邊界層中熱化學(xué)分解，產(chǎn)生負電性的基團;該電負性基團在與氣相的銣原子（Rb）進(jìn)行化學(xué)電離反應，生成銣離子和負離子,負離子在收集極釋放出一個(gè)電子,并與氫離子反應,同時(shí)輸出組分信號。

二十六在氣固色譜中，常用的固定相有哪些？

1、活性炭；2、氧化鋁；3、硅膠；4、分子篩；5、高分子多孔小球。

色譜柱固定液選擇原則是什么？
1、相似相溶原則；
2、利用分子間特殊作用力原則；
3、利用混合固定液原則。

什么是固定相？
在色譜柱內不能移動(dòng)而能起分離作用的物質(zhì)稱(chēng)為固定相。

二十七色譜固定相分幾類(lèi)？

1、一類(lèi)為具有吸附性的多孔固體物質(zhì)稱(chēng)吸附劑；
2、一類(lèi)是能起分離作用的液體物質(zhì)稱(chēng)為固定液。

二十八常用的固體吸附固定相有哪些？

常用的固體吸附固定相有：吸附劑、高分子多孔小球、化學(xué)鍵合固定相。

二十九氣相色譜選擇固定液的要求是什么？

1、熱穩定性好，蒸汽壓低，色譜溫度下呈液態(tài)；
2、試樣在固定液中有足夠的溶解能力；
3、選擇性高；
4、具有化學(xué)惰性。

三十氣相色譜用載體應具備哪些特性？

1、應具有大的比表面積；
2、應具有化學(xué)惰性；
3、載體形狀規則；
4、要有較大的機械強度。

三十一簡(jiǎn)述色譜柱管的預處理？

1、將截取所需長(cháng)度的不銹鋼管彎成所需形狀；
2、用10％熱堿洗去油污，用自來(lái)水洗凈；
3、用10％鹽酸洗去管內金屬氧化物；
4、先用水后用乙醇沖洗，烘干后待用。

三十二色譜柱的載體是如何涂漬的？

1、根據配比先稱(chēng)取一定量的固定液，溶解在有機溶劑中；
2、加入載體，溶劑應把載體沒(méi)入，輕輕攪拌；
3、用紅外燈照射使溶劑蒸發(fā)，溶劑揮發(fā)后涂漬完畢；

三十三怎樣老化色譜柱？

1、在室溫下，將柱子接真空泵的一端接在色譜儀的氣化室上，另一端放空；
2、通載氣在室溫下吹0、5，使柱中空氣被吹干凈；
3、然后升溫，在高于使用溫度20－30度的溫度下保持12－24。
4、降至室溫，完成老化，接檢測器。

三十四為什么老化色譜柱？

1、新填的色譜柱中有殘余的溶劑和固定液中的一部分低分子量的物質(zhì)及其它易揮發(fā)雜質(zhì)，所以老化。
2、另一個(gè)目的是可以使固定液均勻地涂在載體上。

三十五色譜定量分析常用有幾種方法？

內標法；外標法；歸一化法。

三十六氣相色譜法定量依據是什么？

1、檢測器產(chǎn)生的響應信號大小與進(jìn)入檢測器組分的量成正比。因此只要色譜柱能將試樣中所有組分*分離

2、記錄系統正確記錄
3、準確測量色譜面積就可以進(jìn)行定量。

三十七什么是校正因子？

1、校正因子是相對響應的倒數，它與峰面積的乘積正比于物質(zhì)的量。
2、即進(jìn)入檢測器中組分的量與檢測器產(chǎn)生的相應色譜峰之間的關(guān)系。

三十八在氣相色譜分析中，如何測定定量校正因子？

1、準確稱(chēng)量被測組分和標準物質(zhì)，混合后，在實(shí)驗條件下進(jìn)行分析，分別測量相應的峰面積。
2、然后計算質(zhì)量校正因子；摩爾校正因子，如果數次的測量值接近，可取平均值

三十九氣相色譜Permanent gases的分析采用的儀器和試劑如何？

1、儀器：熱導池檢測器；皂膜流量計；秒表。
2、試劑：13或5分子篩；（60－80目）；使用前預先在高溫爐內，于350度活
4小時(shí)后備用。純氧氣、氮氣、甲烷、一氧化碳裝入球膽或聚乙烯取樣袋中。氫氣裝在高壓鋼瓶?jì)取?/p>

應用范圍

環(huán)境保護: 大氣水源等污染地的痕量毒物分析、監測和研究
生物化學(xué): 臨床應用，病理和毒理研究;
食品發(fā)酵: 微生物飲料中微量組分的分析研究;
中西藥物: 原料中間體及成品分析;
石油加工: 石油化工，石油地質(zhì)，油品組成等分析控制和控礦研究;
有機化學(xué): 有機合成領(lǐng)域內的成份研究和生產(chǎn)控制;
衛生檢查: 勞動(dòng)保護公害檢測的分析和研究;
科學(xué): 軍事檢測控制和研究

氣相色譜的操作的基本流程

一氣相色譜儀的使用步驟

1、打開(kāi)穩壓電源。
2、打開(kāi)氮氣閥，打開(kāi)凈化器上的載氣開(kāi)關(guān)閥，然后檢查是否漏氣，保證氣密性良好。
3、調節總流量為適當值（根據刻度的流量表測得）。
4、調節分流閥使分流流量為實(shí)驗所需的流量（用皂膜流量計在氣路系統面板上實(shí)際測量），柱流量即為總流量減去分流量。
5、打開(kāi)空氣、氫氣開(kāi)關(guān)閥，調節空氣、氫氣流量為適當值。
6、根據實(shí)驗搜索需要設置柱溫、進(jìn)樣口溫度和FID檢測器溫度。
7、打開(kāi)計算機與工作站。
8、FID檢測器溫度達到150oC以上，按FIRE鍵點(diǎn)燃FID檢測器火焰。
9、設置FID檢測器靈敏度和輸出信號衰減。
10、待所設參數達到設置時(shí)，即可進(jìn)樣分析。
11、實(shí)驗完畢后，先關(guān)閉氫氣與空氣，用氮氣將色譜柱吹凈后關(guān)機。

二注意事項

1、氣體鋼瓶總壓力表不得低于2Mpa；
2、必須嚴格檢漏；
3、嚴禁無(wú)載氣氣壓時(shí)打開(kāi)電源。