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Agilent 7890A GCAgilent 7890A GC现场培训现场培训1Agilent7890AGC现场培训1总纲气相色谱仪器原理Agilent GC 7890A使用现场培训气相常用维护方法2总纲气相色谱仪器原理2第一节第一节 气相色谱仪器原理气相色谱仪器原理气相色谱法气相色谱法：以气体为流动相的柱色谱分离技术一、一、GC分类分类 1.1.按固定相分按固定相分 气气-固色谱固色谱 气气-液色谱液色谱 2.2.按分离原理分按分离原理分 吸附色谱吸附色谱 分配色谱分配色谱 3.3.按柱子粗细分按柱子粗细分 填充柱色谱填充柱色谱 毛细管柱色谱毛细管柱色谱3第一节气相色谱仪器原理气相色谱法：以气体为流动相的柱色谱分气相色谱的特点及其应用气气相相色色谱谱是是一一种种相相当当成成熟熟且且应应用用广广泛泛的的复复杂杂混混合合物物的的分分离离分分析析方方法法。GC主主要要是是利利用用物物质质的的沸沸点点、极极性性及及吸吸附附性性质质的的差差异异来来实实现现混混合合物物的的分分离离。GC所所能能直直接接分分离离的的样样品品应应是是可可挥挥发发、热热稳稳定定的的，沸沸点点一一般般不不超超过过500。据据资资料料统统计计，在在目目前前已已知知的的混混合合物物中中，有有20%到到25%混混合合物物可可用用GC直直接接分分析析，其其余余原原则则上上可可用用LC分分析。析。4气相色谱的特点及其应用气相色谱是一种相当成熟且应用流流动动相相：载载气气的的主主要要作作用用是是将将样样品品带带入入色色谱谱系系统统进进行分离，对分离结果的影响相当有限行分离，对分离结果的影响相当有限分分离离条条件件：选选定定载载气气后后，改改变变色色谱谱柱柱、柱柱温温和和载载气气流速等控制分离流速等控制分离检检测测器器：FID对对大大部部分分有有机机化化合合物物均均有有灵灵敏敏响响应应，最小检测限可达最小检测限可达ng级级技技术术难难度度：GC的的条条件件参参数数优优化化相相对对比比LC简简单单，分分析成本更低析成本更低特特殊殊应应用用：气气固固色色谱谱在在永永久久性性气气体体和和低低分分子子碳碳氢氢化化合物的分离分析方面仍是不可缺少的手段。合物的分离分析方面仍是不可缺少的手段。与与LC相比相比GC的主要特点的主要特点5流动相：载气的主要作用是将样品带入色谱系统进行分离，对分 二、气相色谱仪的组成二、气相色谱仪的组成 载气系统载气系统载气系统载气系统进样系统进样系统进样系统进样系统分离系统分离系统分离系统分离系统检测系统检测系统检测系统检测系统记录系统记录系统记录系统记录系统6二、气相色谱仪的组成载气系统6三、气相色谱仪主要部件 main assembly of gas chromatographmain assembly of gas chromatograph（一）（一）.载气系统载气系统 包括气源、净化干燥管和载气流速控制；常用的载气有：氢气、氮气、氦气；净化干燥管：去除载气中的水、有机物等杂质（依次通过分子筛、活性炭等）；载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。通常使用钢瓶通常使用钢瓶/高纯气体发生器中的高压气体作载气源。高纯气体发生器中的高压气体作载气源。钢瓶出口要有减压阀，使压力降到钢瓶出口要有减压阀，使压力降到0.10.5MPa。7三、气相色谱仪主要部件mainassemblyof气体纯度要求气体纯度要求Pneumatic FundamentalsGas PurityGasPurity(%)Helium99.9995Hydrogen99.9995Nitrogen99.9995Argon/Methane99.9995GasPurity(%)Hydrogen99.9995AirZero-gradeorbetterCarrierandCapillaryMakeupGasesDetectorSupportGases8气体纯度要求PneumaticFundamentalsGan须使用GC专用铜管或不锈钢管。n塑料管会渗透O2和其它污染物。还可能会释放其它可被检测到的干扰物。n管子使用前先用溶剂冲洗，载气吹干。n根据工厂的推荐，每用完3瓶气，应更换过滤器，以防止发生气体的污染。n每隔一定时间，应对所有外加接头进检漏（大约每隔4-6个月）。管路和净化器管路和净化器9须使用GC专用铜管或不锈钢管。管路和净化器9减压阀和流量控制器减压阀和流量控制器根据所用的柱类型，载气压力应在根据所用的柱类型，载气压力应在60-100psi(大孔大孔径柱即取径柱即取60，细孔径柱即取，细孔径柱即取 100)。空气压力应为空气压力应为 80 psi。推荐管线压力推荐管线压力氢气压力应为氢气压力应为 60 psi。载气必须通过控制形成恒定的压力和恒定的流量。载气必须通过控制形成恒定的压力和恒定的流量。上下游控制器压差保持上下游控制器压差保持1公斤以上。公斤以上。10减压阀和流量控制器根据所用的柱类型，载气压力应在60-100常用的气路连接图主供气体氦气GC7890脱氧管脱水管开关阀二级减压阀主供气开关阀气路连接气路连接11常用的气路连接图主供氦气GC7890脱氧管脱水管开关阀二（二）进样装置进样装置：进样装置：进样器+气化室；气体进样器（六通阀）：气体进样器（六通阀）：推拉式和旋转式两种。试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱；12（二）进样装置进样装置：进样器+气化室；液体进样器：液体进样器：不同规格的专用注射器，填充柱色谱常用10L；毛细管色谱常用1L；新型仪器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。气化室气化室：将液体试样瞬间气化的装置。无催化作用。直接柱头进样直接柱头进样13液体进样器：不同规格的专用注射器（三）色谱柱（分离柱）气相色谱分析中，某组分的完全分离取决于色谱柱的效能和选择性，后者取决于固定相的选择性。气气-固色谱固定相固色谱固定相非极性活性炭弱极性氧化铝强极性硅胶 载体应是一种化学惰性、多孔型的固体颗粒，它的作用是提供一个大的惰性表面，用以承担固定液，使固定液以薄膜状态分布在其表面上。气气-液色谱固定相液色谱固定相14（三）色谱柱（分离柱）气相色谱分析中，某组分填充柱和毛细管柱的比较填充柱和毛细管柱的比较 色谱参数色谱参数填充柱填充柱WCOTSCOT柱长度，柱长度，m15101001050渗透性渗透性10-7，cm110508002001000柱内径，柱内径，mm240.10.80.50.8液膜厚度，液膜厚度，m100.110.82相比相比4200100150050300每个峰的容量，每个峰的容量，ng1010E610050300柱效，柱效，N/m5001000100040006001200最小板高，最小板高，mm0.520.120.22分离能力分离能力低低高高中等中等相对压力相对压力高高低低低低最佳线速，最佳线速，cm/s520101002016015填充柱和毛细管柱的比较色谱参数填充柱WCOTSCOT柱长度毛细管色谱柱毛细管色谱柱feature of capillary gas chromatographfeature of capillary gas chromatograph 1.1.提高色谱分离能力的途径提高色谱分离能力的途径(1)塔板理论：增加柱长，减小柱径，即增加柱子塔板数；塔板理论：增加柱长，减小柱径，即增加柱子塔板数；(2)速速率率理理论论：减减小小组组分分在在柱柱中中的的涡涡流流扩扩散散和和传传质质阻阻力力，可可降低塔板高度。降低塔板高度。16毛细管色谱柱featureofcapillaryga2.2.毛细管色谱柱的结构特点毛细管色谱柱的结构特点（1）不装填料阻力小，长度可达百米的毛细管柱，管径不装填料阻力小，长度可达百米的毛细管柱，管径0.10.5mm。（2）气流单途径通过柱子，消除了组分在柱中的涡流扩散。）气流单途径通过柱子，消除了组分在柱中的涡流扩散。（3）固定液直接涂在管壁上，总柱内壁面积较大）固定液直接涂在管壁上，总柱内壁面积较大,涂层很薄，涂层很薄，则气相和液相传质阻力大大降低。则气相和液相传质阻力大大降低。（4）毛细管色谱柱柱效高达每米）毛细管色谱柱柱效高达每米30004000块理论塔板，一块理论塔板，一支长度支长度100米的毛细管柱，总的理论塔板数可达米的毛细管柱，总的理论塔板数可达104106。172.毛细管色谱柱的结构特点（1）不装填料阻力小，长度可02:50:023.3.毛细管色谱具有以下优点毛细管色谱具有以下优点（1）分离效率高：比填充柱高）分离效率高：比填充柱高10100倍；倍；（2）分析速度快：用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度）分析速度快：用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度（3）色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式；）色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式；（4）灵敏度高，一般采用氢焰检测器。）灵敏度高，一般采用氢焰检测器。（5）涡流扩散为零。）涡流扩散为零。1821:58:323.毛细管色谱具有以下优点（1）分离效率高02:50:024.4.毛细管色谱的制备方法毛细管色谱的制备方法毛细管柱按其制备方法可分为以下几种：毛细管柱按其制备方法可分为以下几种：涂壁开管柱（涂壁开管柱（wallcoatedopentubular，WCOT柱）：柱）：将固定液直接涂敷在管内壁上。柱制作相对简单，但柱制备的重现性差、寿命短。多孔层开管柱（多孔层开管柱（porouslayeropentubular，PLOT柱）：柱）：在管壁上涂敷一层多孔性吸附剂固体微粒。构成毛细管气固色谱。载体涂渍开管柱（载体涂渍开管柱（supportcoatedopentubular，SCOT柱）：柱）：将非常细的担体微粒粘接在管壁上，再涂固定液。柱效较WCOT柱高。化学键合或交联柱：化学键合或交联柱：将固定液通过化学反应键合在管壁上或交联在一起。使柱效和柱寿命进一步提高。1921:58:324.毛细管色谱的制备方法毛细管柱按其制备方相似相溶原理非极性组分非极性柱极性组分极性柱混合组分极性柱液膜厚度（0.250.5m）薄膜高沸点厚膜低沸点、气体（增加组分与固定相的相互作用）柱长（15，30，60，150m）组分复杂长柱内径（0.1，0.25，0.32，0.53mm）内径小、分离度高分离度可接受条件下尽量选择大内径5 毛细管色谱柱选择原则毛细管色谱柱选择原则20相似相溶原理5毛细管色谱柱选择原则20具有分流和尾吹装置具有分流和尾吹装置6.6.结构流程结构流程21具有分流和尾吹装置6.结构流程21（四）检测系统 色谱仪的眼睛，通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成；被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示，给出色谱图；检测器：检测器：广普型广普型对所有物质均有响应；对所有物质均有响应；专属型专属型对特定物质有高灵敏响应；对特定物质有高灵敏响应；常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器；22（四）检测系统色谱仪的眼睛，221、热导池的结构、热导池的结构双臂热导池四臂热导池热导池检测器热导池检测器（thermal conductivity detector：TCD）热导池由池体（不锈钢块）和热敏元件（铼钨合金）构成 双臂热导池：一臂参比池；一臂测量池 四臂热导池：两臂是参比；两臂是测量231、热导池的结构双臂热导池2、热导池检测的基本原理、热导池检测的基本原理将电桥在未通入试样与通入试样后平衡性的差异（以电位差的形式来表现）记录下来，得到色谱峰，反映待测物浓度。242、热导池检测的基本原理将电桥在未通入试样与通入试样后平衡性（1）桥路工作电流一般桥路电流控制在100200mA左右。氮气作载气100150mA氢气作载气150200mA（2）热导池温度的影响一般池体温度不应低于柱温。3、影响热导池检测器灵敏度的因素、影响热导池检测器灵敏度的因素25（1）桥路工作电流3、影响热导池检测器灵敏度的因素25 （3）载气的影响）载气的影响 载气与试样的热导数相差越大，则灵敏度越载气与试样的热导数相差越大，则灵敏度越高。一般选择热导系数大的载气：高。一般选择热导系数大的载气：H2、He（灵敏度较高）。（灵敏度较高）。（4）热敏元件阻值的影响）热敏元件阻值的影响 选择阻值高、电阻温度系数大的热敏元件选择阻值高、电阻温度系数大的热敏元件（钨丝）（钨丝）（5）热导池的死体积较大，灵敏度较低）热导池的死体积较大，灵敏度较低 应使用具有微型池体（应使用具有微型池体（2.5L）的热导池。）的热导池。26（3）载气的影响26氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器（flameionizationdetector）FID对含碳有机化合物有很高的灵敏度。适用于痕量有机物的分析。特点：结构简单、灵敏度高、响应快、稳定性好、死体积小、线性范围宽。27氢火焰离子化检测器（flameionizationdet1 FID检测器器结构构氢火焰检测器氢火焰检测器一个不锈钢制成的离子室，包括气体入口、火焰喷嘴、发射极和收集极、点火线圈、外罩等部件。281FID检测器结构氢火焰检测器一个不锈钢制成的离子室，包括FID检测器工作原理 通过在发射极和收集极之间施加极化电压，形成直流电场，有机组分在高温下电离成正负离子，在极化电场作用下向两极定向移动形成微电流，电流大小与进入离子室的被测组分量成正比，再经高阻转变成电压信号，放大后由记录仪记录下来。29FID检测器工作原理通过在发射极和收集极之间施加极化电2、氢焰检测器作用原机理、氢焰检测器作用原机理A A区：预热区区：预热区B B层：点燃火焰层：点燃火焰C C层：热裂解区：层：热裂解区：温度最高温度最高D D层：反应区层：反应区(1)当含有机物 CnHm的载气由喷嘴喷出进入火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基：CnHmCH(2)产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应：CH+OCHO+e302、氢焰检测器作用原机理A区：预热区(1)当含有机物CnH(3)生成的正离子CHO+与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应：CHOCHO+H +H2 2O HO H3 3O O+CO +CO（4 4）化学电离产生的正离子和电子在外加恒定直流电场的作用下分别向两极定向运动而产生微电流（约10-610-14A）(5)在一定范围内，微电流的大小与进入离子室的被测组分质量成正比，所以氢焰检测器是质量型检测器。(6)组分在氢焰中的电离效率很低，大约五十万分之一的碳原子被电离。(7)离子电流信号输出到记录仪，得到峰面积与组分质量成正比的色谱流出曲线31(3)生成的正离子CHO+与火焰中大量水分子碰撞而发生分子（1）气体流量载气流量一般用氮气作载气，最佳载气流速氢气流量氢气流量与载气流量之比影响氢火焰的温度及火焰中的电离过程。H2：N21：11：1.5（最佳氢氮比）空气流量空气是助燃气空气流量高于某一数值（400mLmin-1）对影响值几乎没有影响。一般H2：空气1：10 3、操作条件选择、操作条件选择32（1）气体流量3、操作条件选择32（3）极化电极 极化电压的大小直接影响响应值。一般选100V300V（4）使用温度 氢焰检测器的温度不是主要影响因素 80200灵敏度几乎相同。80以下灵敏度显著下降。（水蒸气冷凝所致）33（3）极化电极极化电压的大小直接影响响应值。33电子捕获检测器（电子捕获检测器（electron capture detector ECD）它是一种具有选择性，高灵敏度的浓度型检测器。它对具有电负性的物质（卤素、硫、磷、氮、氧）有响应，电负性越强，灵敏度越高。能检测10-14gmL-1物质。34电子捕获检测器（electroncapturedetec进入检测器的载气在放射源的照射下发生电离，产生的各种离子在恒定电场的作用下形成恒定的基流。当有电负性较大的试样进入时，会捕获带正电的离子，而使基流降低，形成倒峰，组分浓度越高，倒峰愈大。电子捕获型检测器，高灵敏度，高选择性，常用于痕量的具有特殊官能团的组分分析。食品，农副产品中农药残留量分析；大气、水中痕量污染物分析。注意：载气纯度应在4个9以上。线性范围较宽103左右进样量不可超载。35进入检测器的载气在放射源的照射下发生电离，（五）温度控制系统 温度是色谱分离条件的重要选择参数；气化室、分离室、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制温度；气化室：保证液体试样瞬间气化；检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝；分离室：准确控制分离需要的温度。当试样复杂时，分离室温度需要按一定程序控制温度变化，各组分在最佳温度下分离；36（五）温度控制系统温度是色谱分离条件的重要选第二节 Agilent GC 7890A使用1.仪器介绍;2.开/关机操作;3.说明书的使用;4.仪器控制-信号采集-编辑完整方法;5.数据分析-谱图、积分参数优化；6.打印报告;7.一般性保养/维护;37第二节AgilentGC7890A使用1.仪器介绍;3Agilent GC的系统配置38AgilentGC的系统配置387890A GC 主机电源开关炉箱门栓后进样口前进样口右侧盖(电路部分)显示/键盘右上盖(电路部分)后检测器前检测器进样口流量模块（盖下）检测器流量模块（盖下）系列号397890AGC主机电源开关炉箱门栓后进样口右侧盖(电路Agilent GC的开机操作40AgilentGC的开机操作开机操作40建立分析方法建立分析方法基本配置自动进样器设定前进样口设定（气化室）色谱柱设置柱温箱设置FID检测器设置信号设置计数器（用于维护）41建立分析方法基本配置41GC配置42GC配置42自动进样器自动进样器（7683B7683B）新建方法：新建方法：“方法方法”“新建方法新建方法”设置方法的设置方法的GCGC参数：参数：“仪器仪器”“设置设置GCGC参数参数”分流进样的进样量一般不超过2L,最好控制在 0.5L以下 43自动进样器（7683B）新建方法：“方法”“新建方法”前进样口设置44前进样口设置44GC分流进样系统载载气气吹扫气吹扫气分流气分流气45GC分流进样系统载气吹扫气分流气45分流与不分流进样毛细管柱的柱容量很小，要使柱子不超载，进入毛细管柱的柱容量很小，要使柱子不超载，进入柱中的样品量不应超过柱中的样品量不应超过0.01-0.001 L。实验。实验证明用一般微量注射器准确注入这样小的样品是证明用一般微量注射器准确注入这样小的样品是不大可能的。为此，毛细管气相色谱要采取特殊不大可能的。为此，毛细管气相色谱要采取特殊的进样技术。的进样技术。分流进样分流进样 所谓的分流进样就是使样品瞬间气化并与载气混所谓的分流进样就是使样品瞬间气化并与载气混合，使小部分样品进入色谱柱，大部分放空。一合，使小部分样品进入色谱柱，大部分放空。一般仪器是在气化室的出口将载气分成两路般仪器是在气化室的出口将载气分成两路,绝大绝大部分载气放空部分载气放空,而极小部分载气流入色谱柱。而极小部分载气流入色谱柱。46分流与不分流进样毛细管柱的柱容量很小，要使柱子不超载，进入柱所所谓谓不不分分流流进进样样是是当当进进样样时时把把分分流流阀阀关关闭闭，样样品品在在气气化化室室中中蒸蒸发发成成蒸蒸气气，并并被被载载气气送送入入毛毛细细管管柱柱。不不分分流流进进样样系系统统与与分分流流进进样样系系统统不不同同之之处处在在于于分分流流管管和和分分流流阀阀之之间间有有一一个个缓缓冲冲空空间间。在在进进样样时时分分流流电电磁磁阀阀关关闭闭，但但注注射射隔隔膜膜吹吹洗洗气气（2mL/min)2mL/min)一一直直保保持持，经经过过一一段段时时间间（303090s90s），大大部部分分溶溶剂剂和和溶溶质质蒸蒸气气进进入入色色谱谱柱柱，电电磁磁阀阀打打开开。气气化化室室中中剩剩余余的的溶剂和溶质通过分流阀吹走。溶剂和溶质通过分流阀吹走。不分流进样不分流进样载气载气+样品样品毛细管柱毛细管柱放空放空缓冲室缓冲室大部分样品入柱，避免分大部分样品入柱，避免分离歧视，尽可能消除溶剂离歧视，尽可能消除溶剂脱尾。脱尾。特点特点：汽化室采用较低的：汽化室采用较低的温度。温度。47所谓不分流进样是当进样时把分流阀关闭，样品在气化室中蒸发成蒸02:50:06分流比调节分流比调节毛细管柱内径很细，因而带来毛细管柱内径很细，因而带来三个问题三个问题：（1）允许通过的载气流量很小。）允许通过的载气流量很小。（2）柱容量很小，允许的进样量小。需采用分流技术，）柱容量很小，允许的进样量小。需采用分流技术，（3）分流后，柱后流出的试样组分量少、流速慢。解决方）分流后，柱后流出的试样组分量少、流速慢。解决方法：灵敏度高的氢焰检测器，采用尾吹技术。法：灵敏度高的氢焰检测器，采用尾吹技术。分流比：放空的试样量分流比：放空的试样量与进入毛细管柱的试样与进入毛细管柱的试样量之比。一般在量之比。一般在50：1到到500：1之间调节。之间调节。4821:58:32分流比调节毛细管柱内径很细，因载气及其流速的选择载气及其流速的选择用在不同流速下测得的塔板高度H对了流速u作图，得Hu曲线图塔板高度与载气流速的关系49载气及其流速的选择用在不同流速下测得的塔板高度H对了流速u作 实际工作中，为了缩短分析时间，往往使流速稍高于最佳流速。对于填充柱，N2的最佳实用线速度为1012cms-1 H2为1520cms-1 载气流速习惯上用柱前的体积流速（mLmin-1），也可用皂膜流量计在柱后测量。若色谱柱内径3mm，N2流速一般为4060mLmin-1 H2流速一般为6090mLmin-1毛细管GC所用柱内载气线流速为：氦气3050cm/s，氮气2040cm/s，氢气4060cm/s。载气流速经验值50实际工作中，为了缩短分析时间，往往使流速稍高于最佳流速。载色谱柱设置51色谱柱设置51柱温箱设置52柱温箱设置52气相色谱的温度选择柱温柱温柱温的选择是柱温的选择是GC分析的一个最重要因素之一。分析的一个最重要因素之一。柱温的选择：柱温的选择：样品的沸程样品的沸程固定液的使用温度固定液的使用温度柱温对分离的影响：柱温对分离的影响：保留时间保留时间相对保留值相对保留值柱效、峰高和峰面积柱效、峰高和峰面积汽化室温度：汽化室温度应足够高，保证样品瞬间气化。汽化室温度：汽化室温度应足够高，保证样品瞬间气化。检测器温度：不应低于柱温检测器温度：不应低于柱温53气相色谱的温度选择柱温柱温对分离的影响：汽化室温度：汽化室温气相色谱程序升温气相色谱程序升温 程程序序升升温温气气相相色色谱谱 (Programmed(Programmed temperature temperature gas gas chromatography)chromatography)是是指指在在一一个个分分析析周周期期里里，色色谱谱柱柱温温连连续续地地随随时时间间由由低低到到高高线线性性（或或非非线线性性）变变化化。它它的的主主要要优优点点是是改改善善宽宽沸沸程程样样品品的的分分离离度度和和缩缩短分析周期。短分析周期。1 1）程序升温与等温气相色谱操作的比较）程序升温与等温气相色谱操作的比较 对对于于一一个个分分析析样样品品,各各组组分分都都有有一一个个最最佳佳柱柱温温,在在填填充充柱柱上上,大大约约在在组组分分的的沸沸点点左左右右；在在毛毛细细管管柱柱上上,大大约约比比沸沸点点低低5050左左右右为为最最佳佳柱柱温温。如如果果样样品品组组分分较较少少,沸沸点点范范围围不不大大,一一般般采采用用恒温操作。恒温操作。54气相色谱程序升温程序升温气相色谱(Program 一一般般样样品品沸沸点点范范围围 (样样品品中中组组分分的的最最高高沸沸点点与与最最低低沸沸点点之之差差)大大于于8080100,100,就就需需要要程程序序升升温温操操作作。使用程序升温，较低的初始温度很好地解决了低沸点组分的重叠问题，随着柱温的提高，每个较高沸点的组分就在它最佳柱温下流出色谱柱。当温度进一步提高，达到高沸点组分沸点，从而使高沸点组分也能较快地流出而且获得良好分离的尖峰峰形。故对对于于多多组组分分、宽宽沸沸程程样样品品，采采用用程程序序升升温温气气相相色色谱谱方方法法，所所有有组组分分都都将将在在其其最最佳佳柱柱温温（也也称称保保留留温温度度）下下流流出出色色谱谱柱柱。目前目前,在气相色谱各类操作方式中在气相色谱各类操作方式中,程序升温占程序升温占70%70%以上。以上。升温方式：升温方式：l l线性升温；线性升温；l l非线性升温：如抛物线形升温等非线性升温：如抛物线形升温等；l l多阶组合升温。多阶组合升温。55一般样品沸点范围(样品中组分的最高沸点与最低沸点之主要操作条件有：主要操作条件有：l l初初温温及及初初温温保保持持时时间间：初初温温主主要要根根据据低低沸沸点点组组分分而而定定。实实际际上上初初温温往往往往比比低低沸沸点点组组分分沸沸点点高高，而而且且低低沸沸物大都在初温下等温分离。物大都在初温下等温分离。l l升升温温速速度度：升升温温速速度度要要兼兼顾顾分分离离度度和和分分析析速速度度两两个个方方面面。(36)(23)m的的填填充充柱柱为为(38)/min；毛毛细细管柱则为管柱则为(0.52)/min。l l终终温温及及终终温温保保持持时时间间：终终温温主主要要由由固固定定液液的的最最高高使使用温度和高沸点组分的保留温度（实际为沸点）确定。用温度和高沸点组分的保留温度（实际为沸点）确定。广广泛泛使使用用的的SE-30,ApiezonL通通常常为为300。（在在色色谱柱包装盒上有说明）谱柱包装盒上有说明）56主要操作条件有：56FID检测器设置57FID检测器设置57关于尾吹气路作用关于尾吹气路作用：由由于于毛毛细细管管柱柱的的载载气气体体积积流流量量很很小小，进进入入检检测测器器后后发发生生突突然然减减速速，引引起起色色谱谱峰峰扩扩张张。为为了了减减少少谱谱带带扩扩展展，同同时时也也是是调调节节氢氢火火焰焰检检测测器器灵灵敏敏度度，使使氢氢氮氮比比达达到到1 1左左右右，必必须须在在色色谱谱柱柱出口增加辅助尾吹气。出口增加辅助尾吹气。58关于尾吹气路作用：58信号采集设置59信号采集设置597890计数器设置607890计数器设置60建立运行序列新建序列：窗口“序列”“新建序列”；设置序列参数：“序列”“序列参数”存储地址改名字存储文件命名规则61建立运行序列新建序列：窗口“序列”“新建序列”；存储地址设置序列表“序列”“序列表”批量插入62设置序列表“序列”“序列表”批量插入62建立完成序列表建立完序列表后点击“运行控制”“运行序列”，开始测样63建立完成序列表建立完序列表后点击“运行控制”“运行序列”Agilent GC的关机操作64AgilentGC的关机操作关机操作64数据分析 色谱分析过程示意图色谱分析过程示意图色谱分析过程示意图色谱分析过程示意图 65数据分析色谱分析过程示意图65色谱图及其主要参数色谱图及其主要参数由记录仪得到的色谱图又称流出曲线。它是被分析样品在载气的带动下经过色谱柱分离后进入检测器得到的信号图形，是进行成分定性分析和定量分析的依据。（1）基线（2）保留时间（3）保留体积（4）区域宽度和分离度 66色谱图及其主要参数由记录仪得到的色谱图又称流出曲线。它是被（1）基线）基线 基基线线：色色谱谱仪仪启启动动后后，只只有有载载气气通通过过而而没没有有样样气气注入时所记录的曲线。注入时所记录的曲线。基基线线一一般般不不取取零零值值，仪仪器器性性能能稳稳定定时时，它它应应当当是是平行于时间轴的直线。平行于时间轴的直线。衡量色谱仪优劣的主要指标衡量色谱仪优劣的主要指标:基线的漂移基线的漂移67（1）基线基线：色谱仪启动后，只有载气通过而没有样气注入时（2）保留时间）保留时间 进进样样信信号号：当当试试样样注注入入时时，由由于于压压力力的的突突然然变变化化或或液液体体瞬瞬间间气气化化切切断断气气流流，都都会会使使检检测测器器产产生生一一个个不不大大的的输输出出信信号号，如如图中的图中的O点。点。死死时时间间tr0：不不能能被被固固定定相相吸吸附附或或溶溶解解的的惰惰性性组组分分（如如空空气气、惰惰性性气气体体等等）从从进进样样到到出出峰峰的的时时间间，如如图图中中的的OA段段，此此峰峰也叫空气峰。也叫空气峰。tr0反映色谱柱中空隙体积的大小。反映色谱柱中空隙体积的大小。保留时间保留时间tr：被分析组分从进样到出峰的时间，图中被分析组分从进样到出峰的时间，图中OB段。段。校校正正保保留留时时间间：保保留留时时间间扣扣除除死死时时间间的的数数值值，即即,它它表表示示该该组分在固定相中停留的时间。组分在固定相中停留的时间。68（2）保留时间进样信号：当试样注入时，由于压力的突然变化或（3）保留体积）保留体积 死体积、保留体积、校正保留体积分别指相应的死时间tr0、保留时间tr和校正保留时间内通过色谱柱载气的体积。如果载气的体积流量恒定不变，则体积保留值等于时间保留值与流量之积。69（3）保留体积死体积、保留体积、校正保留体积分别指相应的死（4）区域宽度和分离度）区域宽度和分离度色谱峰所占区域宽度反映了分离条件的优劣。通常区域宽度有两种表示方法：半峰宽：指色谱峰在峰高一半处的宽度，如图8.5.5中的CH段。基线宽Wb：指通过流出曲线的拐点所作的切线在基线上的截距，如图8.5.5中的IJ段。70（4）区域宽度和分离度色谱峰所占区域宽度反映了分离条件的优劣分离度（或分辨力）分离度（或分辨力）只有相邻的色谱峰能明显分开时，才能实现两组分的有效分离。衡量指标用分离度（或分辨力）来表示 71分离度（或分辨力）只有相邻的色谱峰能明显分开时，才能实现两分离度定义分离度定义相相邻邻两两色色谱谱峰峰保保留留值值（保保留留时时间间或或保保留留体体积积）之之差差与与两峰宽度平均值之比，即两峰宽度平均值之比，即R越大分散效果越好，越大分散效果越好，R1时两峰有部分重叠；时两峰有部分重叠；R=1时两个等面积的高斯峰分离效率达时两个等面积的高斯峰分离效率达98%；R=1.5时，其分离效率达时，其分离效率达99.7%，可以认为完全分离。，可以认为完全分离。R若再大，则会加长分析时间。若再大，则会加长分析时间。在工业气相色谱分析中，一般要求有很大的分离度，在工业气相色谱分析中，一般要求有很大的分离度，以便程序的安排和维持较长的柱寿命，以便程序的安排和维持较长的柱寿命，R的取值可达的取值可达510。72分离度定义相邻两色谱峰保留值（保留时间或保留体积）之差与两定性分析和定量分析1 1、定性分析定性分析 （1 1）相）相对保留保留值法法 （2）加入已知物质增加峰高法）加入已知物质增加峰高法2 2、定量分析定量分析（1）定量分析原理）定量分析原理（2）峰面积的测量方法峰面积的测量方法（3）定量校正因子）定量校正因子（4）两种常用的定量计算方法）两种常用的定量计算方法 73定性分析和定量分析1、定性分析731.1.定性分析定性分析（1）相对保留值法 某种物质的校正保留值和基准物质的校正保留值之比某种物质的校正保留值和基准物质的校正保留值之比ais仅与柱温与固定相性质有关，而与其操作条件无关，仅与柱温与固定相性质有关，而与其操作条件无关，用用ais定性就可以消除这些操作条件的影响。定性就可以消除这些操作条件的影响。741.定性分析（1）相对保留值法某种物质的校正保留值和基准物（2）加入已知物质增加峰高法）加入已知物质增加峰高法l应应用用范范围围：如如果果样样品品成成分分比比较较复复杂杂，出出峰峰时时间间接接近或操作条件不易控制稳定时。近或操作条件不易控制稳定时。l过过程程：首首先先通通过过色色谱谱图图初初步步定定性性，把把可可能能范范围围缩缩小到某几种物质，然后用纯物质核对。小到某几种物质，然后用纯物质核对。l方方法法：把把一一种种或或几几种种纯纯物物质质依依次次分分别别加加入入到到样样品品中中，如如果果加加入入某某种种纯纯物物质质时时有有一一色色谱谱峰峰相相对对增增高高，那么该峰就代表这种物质。那么该峰就代表这种物质。75（2）加入已知物质增加峰高法应用范围：如果样品成分比较复杂，（1）定量分析原理）定量分析原理在气相色谱仪中，用检测器将组分质量浓度或质量转换为易于测量的电信号。响应与质量浓度成正比的检测器称为浓度型检测器，例如热导池，其响应方程为若响应与质量流量成正比，则称为质量型检测器，如氢焰离子化检测器，此时 76（1）定量分析原理在气相色谱仪中，用检测器将组分质量浓度或质在一定的操作条件下，被测组分的质量与它在色谱图上表现出的面积成正比，用通式表达为显然，进行定量分析必须准确测出峰面积，求出定量校正因子，并选用合适的计算方法把测量值换算成被测组分在试样中的质量分数。77在一定的操作条件下，被测组分的质量与它在色谱图上表现出的面积（2）峰面积的测量方法峰面积的测量方法 峰高乘半峰宽法 此方法适用于对称性好的正常峰，此方法适用于对称性好的正常峰，其真实峰面积是上述计算值的其真实峰面积是上述计算值的1.065倍。倍。78（2）峰面积的测量方法峰高乘半峰宽法此方法适用于对称 峰高乘平均峰宽法峰高乘平均峰宽法在峰高的15%和85%处分别测得峰宽，取两者平均值作为峰宽，此法可用于带前伸或拖尾的不对称峰 79峰高乘平均峰宽法在峰高的15%和85%处分别测得峰宽，取 峰高乘以保留值法在一定操作条件下，结构相近的同类物质的半峰宽与保留值基本上成正比关系。因此，在相对测量中可用此方法。此方法方便，保留值也容易测准确，适用于工厂分析。自动积分仪法配备电子自动积分仪，直接测出色谱峰面积，精确度达到0.2%2%，但测量小峰时误差较大。80峰高乘以保留值法80（3）定量校正因子）定量校正因子定量校正因子fsi不仅因不同组分而异，而且还取决于检测器的灵敏度及某些操作条件，给实际应用带来困难，所以在定量分析中都使用相对校正因子。相对校正因子与操作条件无关，它可由实验确定，其详细介绍可查阅有关技术文献。81（3）定量校正因子定量校正因子fsi不仅因不同组分而异，而且（4）两种常用的定量计算方法）两种常用的定量计算方法 归一化法 外标法82（4）两种常用的定量计算方法归一化法82 归一化法归一化法当样品中所有组分都能出峰时，同时也得知各组分的校正因子，则可求出各组分的含量,归一化定量计算法的优点：归一化定量计算法的优点：计算方便，准确，进样量的波动不影响分析结果的准确性。计算方便，准确，进样量的波动不影响分析结果的准确性。仪器的操作条件及其波动对分析结果的影响比较小。仪器的操作条件及其波动对分析结果的影响比较小。使用归一化定量法的条件：使用归一化定量法的条件：是必须保证样品中所有组分在一定时间内必须全部出峰，是必须保证样品中所有组分在一定时间内必须全部出峰，且峰形无重叠现象。且峰形无重叠现象。83归一化法当样品中所有组分都能出峰时，同时也得知各组分的校 外标法 定量样品校正法定量样品校正法工厂控制分析中常用的绝对定量方法工厂控制分析中常用的绝对定量方法首首先先，用用已已知知组组分分的的纯纯样样品品加加稀稀释释剂剂，配配成成一一系系列列不不同同质质量量浓浓度度的的标标准准样样，在在一一定定条条件件下下进进行行色色谱谱分分析析，作作出出峰峰面面积积（或或峰峰高高）对对质质量量浓浓度度的的关关系系曲曲线线，称工作曲线。称工作曲线。然然后后在在同同样样的的操操作作条条件件下下取取同同量量被被分分析析试试样样注注入入色色谱谱仪仪，测测得得待待分分析析组组分分的的峰峰面面积积（或或峰峰高高），由由工工作曲线查出被测组分含量。作曲线查出被测组分含量。优点优点：操操作作简简单单，使使用用方方便便，分分析析的的准准确确度度主主要要取取决决于于进进样量的重复性和操作条件的稳定性。样量的重复性和操作条件的稳定性。84外标法定量样品校正法工厂控制分析中常用的绝对定量方法8GC化学工作站数据分析Agilent Chemstation B.03.02数据数据分析分析显示历史数据目录样品序列编号85GC化学工作站数据分析AgilentChemstatio输出报告点击：“报告”“打印报告”输出为PDF格式86输出报告点击：“报告”“打印报告”输出为PDF格式86常见问题及配件维护基线不平分离度不好拖尾进样针隔垫玻璃衬管色谱柱87常见问题及配件维护基线不平87维护手册88维护手册Agilent的仪器带有中文操作手册光盘，工程师已安其他说明89其他说明气体管路及进样口的检漏89
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