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1、一、气相色谱仪器一、气相色谱仪器 gas chromatographic instruments123 气相色谱仪由气路系统、进样系统、气相色谱仪由气路系统、进样系统、分别系统（色谱柱）、控温系统、检测和分别系统（色谱柱）、控温系统、检测和记录系统五个部分组成记录系统五个部分组成16.1 气相色谱仪气相色谱仪4 4气相色谱结构流程气相色谱结构流程1-载气钢瓶；2-减压阀；3-净化干燥管；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；7-进样口；8-色谱柱;9-热导检测器；10-放大器；11-温度限制器；12-记录仪；5一、气路系统一、气路系统气路系统由高压气瓶、减压阀、气流调整阀和有关连气路系统由高压气
2、瓶、减压阀、气流调整阀和有关连气路系统由高压气瓶、减压阀、气流调整阀和有关连气路系统由高压气瓶、减压阀、气流调整阀和有关连接管道组成它供应载气和气体通路，所用的载气由接管道组成它供应载气和气体通路，所用的载气由接管道组成它供应载气和气体通路，所用的载气由接管道组成它供应载气和气体通路，所用的载气由高压气瓶经减压供应载气常用氢气、氮气、氦气或高压气瓶经减压供应载气常用氢气、氮气、氦气或高压气瓶经减压供应载气常用氢气、氮气、氦气或高压气瓶经减压供应载气常用氢气、氮气、氦气或氩气，一般运用氮气或氢气氩气，一般运用氮气或氢气氩气，一般运用氮气或氢气氩气，一般运用氮气或氢气6 6二、进样系统二、进样系统
3、1 1进样器进样器进样器进样器液体样品的进样器接受微量注射器进样，将样液体样品的进样器接受微量注射器进样，将样液体样品的进样器接受微量注射器进样，将样液体样品的进样器接受微量注射器进样，将样品吸入品吸入品吸入品吸入0.50.5至至至至50L50L的注射器中，刺入进样口的的注射器中，刺入进样口的的注射器中，刺入进样口的的注射器中，刺入进样口的硅橡胶垫，经汽化室汽化后，进入色谱柱硅橡胶垫，经汽化室汽化后，进入色谱柱硅橡胶垫，经汽化室汽化后，进入色谱柱硅橡胶垫，经汽化室汽化后，进入色谱柱气体样品的进样可以接受气体样品的进样可以接受气体样品的进样可以接受气体样品的进样可以接受0.55mL0.55mL的
4、注射器，的注射器，的注射器，的注射器，由进样口注入汽化室进入色谱柱；也可用旋转由进样口注入汽化室进入色谱柱；也可用旋转由进样口注入汽化室进入色谱柱；也可用旋转由进样口注入汽化室进入色谱柱；也可用旋转式六通阀进样，其工作原理如图式六通阀进样，其工作原理如图式六通阀进样，其工作原理如图式六通阀进样，其工作原理如图16.216.2所示左所示左所示左所示左图为取样，右图为进样图为取样，右图为进样图为取样，右图为进样图为取样，右图为进样7 7六通阀工作原理示意图六通阀工作原理示意图 8 8固体样品的进样一固体样品的进样一般是溶于液体溶剂般是溶于液体溶剂中，依液体样品进中，依液体样品进样法进样样法进样2汽
5、化室汽化室 由电热由电热金属块构成，上面金属块构成，上面具有硅橡胶封闭的具有硅橡胶封闭的进样口，其作用是进样口，其作用是将液体样品或溶液将液体样品或溶液样品瞬间汽化为气样品瞬间汽化为气态态9 9色谱柱是气相色谱仪的核心部件，柱子一般是用不锈钢或玻璃色谱柱是气相色谱仪的核心部件，柱子一般是用不锈钢或玻璃色谱柱是气相色谱仪的核心部件，柱子一般是用不锈钢或玻璃色谱柱是气相色谱仪的核心部件，柱子一般是用不锈钢或玻璃管制成管制成管制成管制成U U型或螺旋形它分为填充柱和空心毛细管柱型或螺旋形它分为填充柱和空心毛细管柱型或螺旋形它分为填充柱和空心毛细管柱型或螺旋形它分为填充柱和空心毛细管柱增加柱长可提高分
6、别效能，但延长分析时间；增加柱长可提高分别效能，但延长分析时间；增加柱长可提高分别效能，但延长分析时间；增加柱长可提高分别效能，但延长分析时间；加大柱内径可增大进样量，但会降低柱的分别效能加大柱内径可增大进样量，但会降低柱的分别效能加大柱内径可增大进样量，但会降低柱的分别效能加大柱内径可增大进样量，但会降低柱的分别效能分析时应依据具体状况选择合适的色谱柱分析时应依据具体状况选择合适的色谱柱分析时应依据具体状况选择合适的色谱柱分析时应依据具体状况选择合适的色谱柱三、分别系统（色谱柱）三、分别系统（色谱柱）1010四、限制温度系统四、限制温度系统在气相色谱测定中，温度是重要的指标，干脆影响色谱柱的
7、选在气相色谱测定中，温度是重要的指标，干脆影响色谱柱的选在气相色谱测定中，温度是重要的指标，干脆影响色谱柱的选在气相色谱测定中，温度是重要的指标，干脆影响色谱柱的选择分别、检测器的灵敏度和稳定性择分别、检测器的灵敏度和稳定性择分别、检测器的灵敏度和稳定性择分别、检测器的灵敏度和稳定性限制温度主要指对色谱柱炉，汽化室，检测器三处的温度限制限制温度主要指对色谱柱炉，汽化室，检测器三处的温度限制限制温度主要指对色谱柱炉，汽化室，检测器三处的温度限制限制温度主要指对色谱柱炉，汽化室，检测器三处的温度限制色谱柱的温度限制方式有恒温顺程序升温二种色谱柱的温度限制方式有恒温顺程序升温二种色谱柱的温度限制方式
8、有恒温顺程序升温二种色谱柱的温度限制方式有恒温顺程序升温二种对于沸点范围很宽的混合物，往往接受程序升温法进行分析对于沸点范围很宽的混合物，往往接受程序升温法进行分析对于沸点范围很宽的混合物，往往接受程序升温法进行分析对于沸点范围很宽的混合物，往往接受程序升温法进行分析1111五、检测器五、检测器(检测和数据处理系统检测和数据处理系统)检测器也是色谱仪的重要部件，是把载气里检测器也是色谱仪的重要部件，是把载气里被分别的各组分的浓度或质量转换成电信号被分别的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置的装置 依据检测原理的不同，可将其分为浓度型依据检测原理的不同，可将其分为浓度型检测器和质量型检测器两种检
9、测器和质量型检测器两种1212一、固体固定相一、固体固定相一、固体固定相一、固体固定相固体固定相一般是指活性吸附剂，这种色谱叫做气固体固定相一般是指活性吸附剂，这种色谱叫做气固体固定相一般是指活性吸附剂，这种色谱叫做气固体固定相一般是指活性吸附剂，这种色谱叫做气固色谱或吸附色谱它一般用于分析永久性气体固色谱或吸附色谱它一般用于分析永久性气体固色谱或吸附色谱它一般用于分析永久性气体固色谱或吸附色谱它一般用于分析永久性气体（H2H2，O2O2，COCO，CH4CH4等）和等）和等）和等）和C1C1C4C4烃类气体等烃类气体等烃类气体等烃类气体等这些气体在固定液中溶解度都很小，不易分别而这些气体在固
10、定液中溶解度都很小，不易分别而这些气体在固定液中溶解度都很小，不易分别而这些气体在固定液中溶解度都很小，不易分别而在固体吸附剂上，它们的吸附实力却各有差别，可在固体吸附剂上，它们的吸附实力却各有差别，可在固体吸附剂上，它们的吸附实力却各有差别，可在固体吸附剂上，它们的吸附实力却各有差别，可获得较好的分别获得较好的分别获得较好的分别获得较好的分别16.2 16.2 气相色谱固定相气相色谱固定相1313 1常用的固体吸附剂常用的固体吸附剂 常用的固体吸附剂主要有强极性的硅常用的固体吸附剂主要有强极性的硅胶，弱极性的氧化铝，非极性的活性胶，弱极性的氧化铝，非极性的活性炭和特殊作用的分子筛等运用时，炭
11、和特殊作用的分子筛等运用时，可依据它们对各种气体的吸附实力不可依据它们对各种气体的吸附实力不同，选择最合适的吸附剂同，选择最合适的吸附剂.14142人工合成的固定相人工合成的固定相 作作为为有有机机固固定定相相的的高高分分子子多多孔孔微微球球是是一一类类人人工工合合成成的的多多孔孔共共聚聚物物它它既既是是载载体体又又起起固固定定液液作作用用，可可在在活活化化后后干干脆脆用用于于分分别别，也也可可作作为为载载体体在在其其表表面面涂涂渍渍固固定定液液后后再再用用由由于于是是人人工工合合成成的的，可可限限制制其其孔孔径径大大小小及表面性质及表面性质1515二、液体固定相二、液体固定相固定液固定液在气
12、液色谱中，固定相是液体，称为固定在气液色谱中，固定相是液体，称为固定液它是一种高沸点有机物，很薄地匀整液它是一种高沸点有机物，很薄地匀整涂在惰性固体支持物涂在惰性固体支持物担体上面担体上面载体载体(担体担体)和固定液组成气液色谱固定相和固定液组成气液色谱固定相16161.载体载体(担体担体)（l）对载体的要求）对载体的要求 具有足够大的表面积和良好的孔穴具有足够大的表面积和良好的孔穴结构，使固定液与试样的接触面较大，结构，使固定液与试样的接触面较大，能匀整地分布成一薄膜，但载体表面积能匀整地分布成一薄膜，但载体表面积不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾；表面
13、呈化学惰性，没有吸附性或拖尾；表面呈化学惰性，没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反应；吸附性很弱，更不能与被测物起反应；热稳定性好；形态规则，粒度匀整，具热稳定性好；形态规则，粒度匀整，具有确定机械强度有确定机械强度1717（2 2）载体类型）载体类型 大致可分为硅藻土和非硅藻土两类硅藻土载体是目前大致可分为硅藻土和非硅藻土两类硅藻土载体是目前气相色谱中常用的一种载体，它是由称为硅藻的单细胞海气相色谱中常用的一种载体，它是由称为硅藻的单细胞海藻骨架组成，主要成分是二氧化硅和少量无机盐。藻骨架组成，主要成分是二氧化硅和少量无机盐。依据制造方法不同，又分为：红色载体和白色载体依据制造方法不同
14、，又分为：红色载体和白色载体1818红色载体含氧化铁呈红色，故称红色载体。红色载体含氧化铁呈红色，故称红色载体。红色载体含氧化铁呈红色，故称红色载体。红色载体含氧化铁呈红色，故称红色载体。其特点是表面孔穴密集、孔径较小、比表面积较大其特点是表面孔穴密集、孔径较小、比表面积较大其特点是表面孔穴密集、孔径较小、比表面积较大其特点是表面孔穴密集、孔径较小、比表面积较大适宜于分析非极性或弱极性物质适宜于分析非极性或弱极性物质适宜于分析非极性或弱极性物质适宜于分析非极性或弱极性物质 白色载体适宜于分析各种极性化合物白色载体适宜于分析各种极性化合物白色载体适宜于分析各种极性化合物白色载体适宜于分析各种极性
15、化合物 1919（3）载体的表面处理 硅藻土载体表面不是完全惰性的，具有活性中心运用前要进行化学处理，以改进孔隙结构，屏蔽活性中心处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等20202 2固定液固定液（l l）对固定液要求）对固定液要求）对固定液要求）对固定液要求 首先是选择性好固定液的选择性可用相对保留值首先是选择性好固定液的选择性可用相对保留值首先是选择性好固定液的选择性可用相对保留值首先是选择性好固定液的选择性可用相对保留值2.1 2.1 来衡量对于填充柱一般要求来衡量对于填充柱一般要求来衡量对于填充柱一般要求来衡量对于填充柱一般要求2.12.11.151.15；对；对；对；对于毛细管柱，
16、于毛细管柱，于毛细管柱，于毛细管柱，2.12.11.081.08另外还要求固定液有良好另外还要求固定液有良好另外还要求固定液有良好另外还要求固定液有良好的热稳定性和化学稳定性；对试样各组分有适当的的热稳定性和化学稳定性；对试样各组分有适当的的热稳定性和化学稳定性；对试样各组分有适当的的热稳定性和化学稳定性；对试样各组分有适当的溶解实力；在操作温度下有较低蒸气压，以免流失溶解实力；在操作温度下有较低蒸气压，以免流失溶解实力；在操作温度下有较低蒸气压，以免流失溶解实力；在操作温度下有较低蒸气压，以免流失太快太快太快太快2121是分子间作用力：较弱，包括定向力、诱是分子间作用力：较弱，包括定向力、诱
17、导力、色散力和氢键作用力导力、色散力和氢键作用力4种种此外，固定液与被分别组分间还可能存在此外，固定液与被分别组分间还可能存在形成化合物或协作物等的键合力形成化合物或协作物等的键合力（2）组分分子与固定液间的作用力）组分分子与固定液间的作用力2222（3）固定液的特性）固定液的特性固定液的特性主要是指它的极性或选择性，固定液的特性主要是指它的极性或选择性，用它可描述和区分固定液的分别特征用它可描述和区分固定液的分别特征目前大都接受相对极性和固定液特征常数目前大都接受相对极性和固定液特征常数（罗氏常数或麦氏常数）表示（罗氏常数或麦氏常数）表示 2323按固定液极性分类：按固定液极性分类：用固定液
18、的极性和特征常数（罗氏常数和用固定液的极性和特征常数（罗氏常数和麦氏常数）表示麦氏常数）表示按化学类型分类，即按官能团的类型分类：按化学类型分类，即按官能团的类型分类：如烃类、酯类、醇类等，极性有差异，分如烃类、酯类、醇类等，极性有差异，分别的对象也就不同。别的对象也就不同。（4）固定液的分类固定液的分类2424(5)固定液选择的一般原则和方法固定液选择的一般原则和方法 对固定液的选择并没有规律性可循一般可按对固定液的选择并没有规律性可循一般可按对固定液的选择并没有规律性可循一般可按对固定液的选择并没有规律性可循一般可按“相像相溶相像相溶相像相溶相像相溶”原则来选择在应用时，应按实际状况原则来
19、选择在应用时，应按实际状况原则来选择在应用时，应按实际状况原则来选择在应用时，应按实际状况而定而定而定而定(i)(i)分别非极性物质：一般选用非极性固定液，这分别非极性物质：一般选用非极性固定液，这分别非极性物质：一般选用非极性固定液，这分别非极性物质：一般选用非极性固定液，这时试样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出，时试样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出，时试样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出，时试样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出，沸点高的后流出沸点高的后流出沸点高的后流出沸点高的后流出(ii)(ii)分别极性物质：选用极性固定液，试样中各组分别极性物质：选用极性固定
20、液，试样中各组分别极性物质：选用极性固定液，试样中各组分别极性物质：选用极性固定液，试样中各组分按极性次序分别，极性小的先流出，极性大的后分按极性次序分别，极性小的先流出，极性大的后分按极性次序分别，极性小的先流出，极性大的后分按极性次序分别，极性小的先流出，极性大的后流出流出流出流出2525（iiiiii）分别非极性和极性混合物：一般选用极性固定）分别非极性和极性混合物：一般选用极性固定）分别非极性和极性混合物：一般选用极性固定）分别非极性和极性混合物：一般选用极性固定液，这时非极性组分先流出，极性组分后流出液，这时非极性组分先流出，极性组分后流出液，这时非极性组分先流出，极性组分后流出液，
21、这时非极性组分先流出，极性组分后流出（vivi）分别能形成氢键的试样：一般选用极性或氢键）分别能形成氢键的试样：一般选用极性或氢键）分别能形成氢键的试样：一般选用极性或氢键）分别能形成氢键的试样：一般选用极性或氢键型固定液试样中各组分按与固定液分子间形成氢键型固定液试样中各组分按与固定液分子间形成氢键型固定液试样中各组分按与固定液分子间形成氢键型固定液试样中各组分按与固定液分子间形成氢键实力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形实力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形实力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形实力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形成氢键的最终流出成氢键的最
22、终流出成氢键的最终流出成氢键的最终流出2626（v）分别困难的难分别物质：可选用）分别困难的难分别物质：可选用两种或两种以上混合固定液两种或两种以上混合固定液 对于样品极性状况未知的，一对于样品极性状况未知的，一般用最常用的几种固定液做试验般用最常用的几种固定液做试验27272828（6 6 6 6）固定液的涂布）固定液的涂布）固定液的涂布）固定液的涂布通常是将固定液溶于适当溶剂中，然后倒入担体，使二者通常是将固定液溶于适当溶剂中，然后倒入担体，使二者通常是将固定液溶于适当溶剂中，然后倒入担体，使二者通常是将固定液溶于适当溶剂中，然后倒入担体，使二者混匀，在适当温度下，蒸发掉溶剂而制得固定相混
23、匀，在适当温度下，蒸发掉溶剂而制得固定相混匀，在适当温度下，蒸发掉溶剂而制得固定相混匀，在适当温度下，蒸发掉溶剂而制得固定相但用这种方法制得的固定相往往存在表面不匀整性、吸附但用这种方法制得的固定相往往存在表面不匀整性、吸附但用这种方法制得的固定相往往存在表面不匀整性、吸附但用这种方法制得的固定相往往存在表面不匀整性、吸附效应及升温时固定液流失等缺点，可在装柱后进行适当的效应及升温时固定液流失等缺点，可在装柱后进行适当的效应及升温时固定液流失等缺点，可在装柱后进行适当的效应及升温时固定液流失等缺点，可在装柱后进行适当的老化处理老化处理老化处理老化处理2929三、新型合成固定相三、新型合成固定相
24、近年来出现了新型合成固定相，它是一种较志向的近年来出现了新型合成固定相，它是一种较志向的近年来出现了新型合成固定相，它是一种较志向的近年来出现了新型合成固定相，它是一种较志向的固定相，主要有高分子聚合物小球及化学键合相固定相，主要有高分子聚合物小球及化学键合相固定相，主要有高分子聚合物小球及化学键合相固定相，主要有高分子聚合物小球及化学键合相高分子聚合物小球是由苯乙烯与交联剂二乙烯苯共高分子聚合物小球是由苯乙烯与交联剂二乙烯苯共高分子聚合物小球是由苯乙烯与交联剂二乙烯苯共高分子聚合物小球是由苯乙烯与交联剂二乙烯苯共聚而得既可作为担体又可作为固定相聚而得既可作为担体又可作为固定相聚而得既可作为担
25、体又可作为固定相聚而得既可作为担体又可作为固定相303016.3 气相色谱检测器气相色谱检测器把由色谱柱分别的各组分的浓度或质把由色谱柱分别的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置。量转换成电信号的装置。31311.1.检测器类型检测器类型浓度型检测器：浓度型检测器：测测量量的的是是载载气气中中通通过过检检测测器器组组分分浓浓度度瞬瞬间间的的变变更更，检检测测信信号号值值与与组组分分的的浓浓度度成成正正比比。如如热导检测器热导检测器质量型检测器：质量型检测器：测测量量的的是是载载气气中中某某组组分分进进入入检检测测器器的的速速度度变变更更，即即检检测测信信号号值值与与单单位位时时间间内内进进入入
26、检检测测器器组分的质量成正比。如火焰离子化检测器组分的质量成正比。如火焰离子化检测器通用型检测器：通用型检测器：对全部物质有响应，如热导检测器对全部物质有响应，如热导检测器专属型检测器：专属型检测器：对对特特定定物物质质有有高高灵灵敏敏响响应应，如如电电子子俘俘获检测器获检测器3232 热导检测器是依据不同的物质具有不同的热导系数原理制成热导检测器是依据不同的物质具有不同的热导系数原理制成的热导检测器由于结构简洁，性能稳定，几乎对全部物质都的热导检测器由于结构简洁，性能稳定，几乎对全部物质都有响应，通用性好，而且线性范围宽，价格便宜，因此是应用有响应，通用性好，而且线性范围宽，价格便宜，因此是
27、应用最广，最成熟的一种检测器最广，最成熟的一种检测器其主要缺点是灵敏度较低其主要缺点是灵敏度较低一、热导检测器一、热导检测器 TCD thermal conductivity detector33331.1.热导检测器的结构热导检测器的结构 池体池体（一般用不锈钢制成）热敏元件热敏元件：电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的钨丝制成。参考臂：参考臂：仅允许纯载气通过，通常连接在进样装置之前。测量臂：测量臂：须要携带被分须要携带被分别组分的载气别组分的载气流过，则连接流过，则连接在紧靠近分别在紧靠近分别柱出口处。柱出口处。34342.2.检测原理检测原理 平衡电桥，右图。不同的气体有不同的热导
28、系数。钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值：R参参=R测测 ;R1=R2 则：则：R参参R2=R测测R1 无电压信号输出；记录仪走直线（基线）3535进样后进样后:载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是纯载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是纯载气，使测量臂的温度变更，引起电阻的变更，测量臂和参载气，使测量臂的温度变更，引起电阻的变更，测量臂和参考臂的电阻值不等，产生电阻差，考臂的电阻值不等，产生电阻差，则：则：R参参R2R测测R1 这时电桥失去平衡，这时电桥失去平衡，a、b两两端存在着电位差，有电压信号端存在着电位差，有电压信号输出。信号与组分浓度相关。输出。信号与
29、组分浓度相关。记录仪记录下组分浓度随时间记录仪记录下组分浓度随时间变更的峰状图形。变更的峰状图形。3636二、氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器 flame ionization detector,FID1.1.氢焰检测器的特点氢焰检测器的特点(1)(1)典型的质量型检测器典型的质量型检测器;(2)(2)对有机化合物具有很高的灵敏度对有机化合物具有很高的灵敏度;(3)(3)其其主主要要缺缺点点是是不不能能检检测测永永久久性性气气体体、水水、一一氧氧化化碳碳、二二氧氧化化碳碳、氮氮的的氧氧化化物物、硫硫化化氢氢等等物质物质;(4)(4)氢氢焰焰检检测测器器具具有有结结构构简简洁洁、稳稳定定性性
30、好好、灵敏度高、响应快速等特点灵敏度高、响应快速等特点;(5)(5)比比热热导导检检测测器器的的灵灵敏敏度度高高出出近近3 3个个数数量量级，检测下限可达级，检测下限可达10-12gs-110-12gs-1。37372.2.氢焰检测器的结构氢焰检测器的结构 (1)在放射极和收集极之间加有确定的直流电压（100300V），构成一个外加电场。(2)氢焰检测器须要用到三种气体：N2：携带试样组分；H2：为燃气；空气：助燃气。38383.3.氢焰检测器的原理氢焰检测器的原理 火焰离子化检测器是以氢火焰离子化检测器是以氢气和空气燃烧的火焰作为能气和空气燃烧的火焰作为能源，利用含碳有机物在火焰源，利用含碳
31、有机物在火焰中燃烧产生离子，在外加电中燃烧产生离子，在外加电场的作用下，使离子形成离场的作用下，使离子形成离子流，依据离子流产生的电子流，依据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分信号强度，检测被色谱柱分别出的组分别出的组分3939三、电子捕获检测器三、电子捕获检测器 electron capture detector,ECD 高选择性检测器，仅对高选择性检测器，仅对具有电负性的物质具有电负性的物质（如卤素、磷、硫、氰）有很高的灵敏度，（如卤素、磷、硫、氰）有很高的灵敏度，检测下限检测下限1010-14-14 g/g/mLmL。是目前分析痕量电负是目前分析痕量电负性有机物最有效的检测器。性有机
32、物最有效的检测器。对大多数烃类没有响应。对大多数烃类没有响应。较多应用于农副产品、食品及环境中农药较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量的测定。残留量的测定。4040四四.火焰光度检测器火焰光度检测器(flame photometric detector,(flame photometric detector,FPD)FPD)火焰光度检测器，又称火焰光度检测器，又称硫、磷检测器硫、磷检测器硫、磷检测器硫、磷检测器，它是一种对含硫、，它是一种对含硫、磷有机化合物具有高选择性和高灵敏度的质量型检测器，检出磷有机化合物具有高选择性和高灵敏度的质量型检测器，检出限可达限可达10-12gS-1（对（
33、对P）或）或10-11gS-11（对（对S）这种检测器可用于大气中痕量硫化物以及农副产品，水中的这种检测器可用于大气中痕量硫化物以及农副产品，水中的纳克级有机磷和有机硫农药残留量的测定纳克级有机磷和有机硫农药残留量的测定4141检测器的性能指标检测器的性能指标一个优良的检测器应具以下几特性能指标：灵敏一个优良的检测器应具以下几特性能指标：灵敏度高，噪声小，检出限低，死体积小，响应快度高，噪声小，检出限低，死体积小，响应快速，线性范围宽，稳定性好速，线性范围宽，稳定性好通用性检测器要求适用范围广；选择性检测器要通用性检测器要求适用范围广；选择性检测器要求选择性好求选择性好其衡量指标主要有其衡量指
34、标主要有 灵敏度和检出限（敏感度）与灵敏度和检出限（敏感度）与AAS定义类似定义类似4242线性范围线性范围线性范围线性范围 检测器的线性范围定义检测器的线性范围定义检测器的线性范围定义检测器的线性范围定义为在检测器呈线性时最大为在检测器呈线性时最大为在检测器呈线性时最大为在检测器呈线性时最大和最小进样量之比，或叫和最小进样量之比，或叫和最小进样量之比，或叫和最小进样量之比，或叫最大允许进样量（浓度）最大允许进样量（浓度）最大允许进样量（浓度）最大允许进样量（浓度）与最小检测量（浓度）之与最小检测量（浓度）之与最小检测量（浓度）之与最小检测量（浓度）之比比比比4343 不同类型检测器的线性范围
35、差别也很大不同类型检测器的线性范围差别也很大如氢焰检测器的线性范围可达如氢焰检测器的线性范围可达107，热导检，热导检测器则在测器则在105左右左右由于线性范围很宽，在实际检测时一般接由于线性范围很宽，在实际检测时一般接受双对数坐标纸受双对数坐标纸4444 常用检测器的性能常用检测器的性能4545操作条件的选择操作条件的选择依据基本色谱分别方程式及范氏理论，可指导选择依据基本色谱分别方程式及范氏理论，可指导选择依据基本色谱分别方程式及范氏理论，可指导选择依据基本色谱分别方程式及范氏理论，可指导选择色谱分别的操作条件色谱分别的操作条件色谱分别的操作条件色谱分别的操作条件 1.1.柱长的选择柱长的
36、选择柱长的选择柱长的选择 虽然增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰虽然增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰虽然增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰虽然增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰宽加大，分析时间延长宽加大，分析时间延长宽加大，分析时间延长宽加大，分析时间延长 4646填充柱的柱长要选择适当填充柱的柱长要选择适当填充柱的柱长要选择适当填充柱的柱长要选择适当过长的柱子，总分别效能也不确定高一般状况下，过长的柱子，总分别效能也不确定高一般状况下，过长的柱子，总分别效能也不确定高一般状况下，过长的柱子，总分别效能也不确定高一般状况下，柱长选择以使组分能完全分别，分别度达到所期望柱长选择
37、以使组分能完全分别，分别度达到所期望柱长选择以使组分能完全分别，分别度达到所期望柱长选择以使组分能完全分别，分别度达到所期望的值为准的值为准的值为准的值为准具体方法是选择一根极性适宜，随意长度的色谱柱，具体方法是选择一根极性适宜，随意长度的色谱柱，具体方法是选择一根极性适宜，随意长度的色谱柱，具体方法是选择一根极性适宜，随意长度的色谱柱，测定两组分的分别度，然后依据基本色谱分别方程测定两组分的分别度，然后依据基本色谱分别方程测定两组分的分别度，然后依据基本色谱分别方程测定两组分的分别度，然后依据基本色谱分别方程式，确定柱长是否适宜式，确定柱长是否适宜式，确定柱长是否适宜式，确定柱长是否适宜 4
38、7472.载气及其流速的选择载气及其流速的选择 流速对柱效的影响流速对柱效的影响流速对柱效的影响流速对柱效的影响48483 3柱温的选择柱温的选择 柱温是一个重要的操作参数，干脆影响分别效能和柱温是一个重要的操作参数，干脆影响分别效能和柱温是一个重要的操作参数，干脆影响分别效能和柱温是一个重要的操作参数，干脆影响分别效能和分析速度分析速度分析速度分析速度 提高柱温可使气相、液相传质速率加快，有利于降提高柱温可使气相、液相传质速率加快，有利于降提高柱温可使气相、液相传质速率加快，有利于降提高柱温可使气相、液相传质速率加快，有利于降低塔板高度，改善柱效；低塔板高度，改善柱效；低塔板高度，改善柱效；
39、低塔板高度，改善柱效；但增加柱温同时又加剧纵向扩散，从而导致柱效下但增加柱温同时又加剧纵向扩散，从而导致柱效下但增加柱温同时又加剧纵向扩散，从而导致柱效下但增加柱温同时又加剧纵向扩散，从而导致柱效下降降降降 4949选择柱温要兼顾几方面的因素选择柱温要兼顾几方面的因素选择柱温要兼顾几方面的因素选择柱温要兼顾几方面的因素一般原则是：在使最难分别的组分有尽可能好的分别前提下，一般原则是：在使最难分别的组分有尽可能好的分别前提下，一般原则是：在使最难分别的组分有尽可能好的分别前提下，一般原则是：在使最难分别的组分有尽可能好的分别前提下，实行适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度实行适当低的柱
40、温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度实行适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度实行适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度具体操作条件的选择应依据实际状况而定具体操作条件的选择应依据实际状况而定具体操作条件的选择应依据实际状况而定具体操作条件的选择应依据实际状况而定柱温的选择还应考虑固定液的运用温度，柱温不能高于固定柱温的选择还应考虑固定液的运用温度，柱温不能高于固定柱温的选择还应考虑固定液的运用温度，柱温不能高于固定柱温的选择还应考虑固定液的运用温度，柱温不能高于固定液的最高运用温度，否则固定派挥发流失，对分别不利液的最高运用温度，否则固定派挥发流失，对分别不利液的最高运用温度
41、，否则固定派挥发流失，对分别不利液的最高运用温度，否则固定派挥发流失，对分别不利 5050对于宽沸程的多组分混合物，可接受程序升对于宽沸程的多组分混合物，可接受程序升温法，即在分析过程中按确定速度提高柱温温法，即在分析过程中按确定速度提高柱温正构烷烃恒温顺程序升温色谱图比较：正构烷烃恒温顺程序升温色谱图比较：5151接受程序升温后不仅改善分别，而且可以缩短分析接受程序升温后不仅改善分别，而且可以缩短分析接受程序升温后不仅改善分别，而且可以缩短分析接受程序升温后不仅改善分别，而且可以缩短分析时间，得到的峰形也很志向时间，得到的峰形也很志向时间，得到的峰形也很志向时间，得到的峰形也很志向 5252
42、4 4载体粒度及筛分范围的选择载体粒度及筛分范围的选择 载体的粒度愈小，填装愈匀整，柱效就愈载体的粒度愈小，填装愈匀整，柱效就愈高但粒度也不能太小否则，阻力压也高但粒度也不能太小否则，阻力压也急剧增大一般粒度直径为柱内径的急剧增大一般粒度直径为柱内径的1/201/25为宜在高压液相色谱中，可接为宜在高压液相色谱中，可接受极细粒度，直径在受极细粒度，直径在m数量级数量级53535 5进样量的选择进样量的选择最大允许进样量：使半峰宽基本不变，而峰高与进样量成最大允许进样量：使半峰宽基本不变，而峰高与进样量成最大允许进样量：使半峰宽基本不变，而峰高与进样量成最大允许进样量：使半峰宽基本不变，而峰高与
43、进样量成线性关系线性关系线性关系线性关系一般说来，色谱柱越粗、越长，固定液含量越高，容许进一般说来，色谱柱越粗、越长，固定液含量越高，容许进一般说来，色谱柱越粗、越长，固定液含量越高，容许进一般说来，色谱柱越粗、越长，固定液含量越高，容许进样量越大样量越大样量越大样量越大一般说来，气体样品进样量为一般说来，气体样品进样量为一般说来，气体样品进样量为一般说来，气体样品进样量为0.110 mL0.110 mL，液体样品进样量，液体样品进样量，液体样品进样量，液体样品进样量为为为为0.1100.110 L L545416.5 16.5 色谱定性分析色谱定性分析色谱定性分析即确定各色谱峰所代表的化合物
44、由于色谱分色谱定性分析即确定各色谱峰所代表的化合物由于色谱分色谱定性分析即确定各色谱峰所代表的化合物由于色谱分色谱定性分析即确定各色谱峰所代表的化合物由于色谱分析的物质很多，不同组分在同一固定相上色谱峰的位置可能析的物质很多，不同组分在同一固定相上色谱峰的位置可能析的物质很多，不同组分在同一固定相上色谱峰的位置可能析的物质很多，不同组分在同一固定相上色谱峰的位置可能相同相同相同相同因此只凭色谱峰的位置来定性有确定困难，故对于一个未知因此只凭色谱峰的位置来定性有确定困难，故对于一个未知因此只凭色谱峰的位置来定性有确定困难，故对于一个未知因此只凭色谱峰的位置来定性有确定困难，故对于一个未知样品，首
45、先要了解它的来源、性质，作一初步估计，再结合样品，首先要了解它的来源、性质，作一初步估计，再结合样品，首先要了解它的来源、性质，作一初步估计，再结合样品，首先要了解它的来源、性质，作一初步估计，再结合下列方法确定各色谱峰所代表的化合物下列方法确定各色谱峰所代表的化合物下列方法确定各色谱峰所代表的化合物下列方法确定各色谱峰所代表的化合物5555一、保留值定性法一、保留值定性法保留值定性法是最简便最常用的色谱定性方保留值定性法是最简便最常用的色谱定性方法它是以固定相及操作条件恒定时，每种法它是以固定相及操作条件恒定时，每种组分都有恒定的保留值作为依据的组分都有恒定的保留值作为依据的56561 1确
46、定保留值法确定保留值法当有纯已知物时，可在适当操作条件下，测当有纯已知物时，可在适当操作条件下，测出各纯已知物的保留值出各纯已知物的保留值(tr或或tr)然后在相同然后在相同的条件下，测定未知样品的各组分保留值，的条件下，测定未知样品的各组分保留值，与纯已知物保留值比较，相同者即为同一化与纯已知物保留值比较，相同者即为同一化合物合物575758582.2.用阅历规律和文献值进行定性分析用阅历规律和文献值进行定性分析 当当没没有有待待测测组组分分的的纯纯标标准准样样时时，可可用用文文献献值定性，或用气相色谱中的阅历规律定性值定性，或用气相色谱中的阅历规律定性 （l）碳数规律）碳数规律 （2）沸点
47、规律）沸点规律59593 3依据相对保留值定性依据相对保留值定性 利用相对保留值定性比用保留值定性更为便利、牢靠利用相对保留值定性比用保留值定性更为便利、牢靠利用相对保留值定性比用保留值定性更为便利、牢靠利用相对保留值定性比用保留值定性更为便利、牢靠用相对保留值定性时，只要保持柱温不变即可用相对保留值定性时，只要保持柱温不变即可用相对保留值定性时，只要保持柱温不变即可用相对保留值定性时，只要保持柱温不变即可这种方法要求找一个基准物质，一般选用苯、正丁烷、这种方法要求找一个基准物质，一般选用苯、正丁烷、这种方法要求找一个基准物质，一般选用苯、正丁烷、这种方法要求找一个基准物质，一般选用苯、正丁烷
48、、环己烷等作为基准物所选用的基准物的保留值尽量环己烷等作为基准物所选用的基准物的保留值尽量环己烷等作为基准物所选用的基准物的保留值尽量环己烷等作为基准物所选用的基准物的保留值尽量接近待测样品组分的保留值接近待测样品组分的保留值接近待测样品组分的保留值接近待测样品组分的保留值60604.依据保留指数定性依据保留指数定性 保留指数又称科瓦茨（保留指数又称科瓦茨（Kovats）指数，是一种重现性较其他保留数据指数，是一种重现性较其他保留数据都好的定性参数，可依据所用固定相都好的定性参数，可依据所用固定相和柱温干脆与文献值比照，而不需标和柱温干脆与文献值比照，而不需标准样品准样品 61615.双柱、多
49、柱定性双柱、多柱定性6.与其他方法结合与其他方法结合 如与如与MS、FTIR、AES 等联用等联用.62621.峰面积测量方法峰面积测量方法 峰面积是色谱图供应的基本定量数据，对于峰面积是色谱图供应的基本定量数据，对于不同峰形的色谱峰接受不同的测量方法：不同峰形的色谱峰接受不同的测量方法：（l）对称形峰面积的测量）对称形峰面积的测量峰高乘半峰宽法峰高乘半峰宽法 A=1.065hW1216.6 定量分析定量分析 6363（2）不对称峰面积的测量）不对称峰面积的测量-峰高乘平均峰宽法：峰高乘平均峰宽法：A=h(W0.15W0.85)/2 式中式中W0.15和和 W0.85分别为峰高分别为峰高0.1
50、5倍和倍和0.85倍处的峰宽倍处的峰宽64642 2 定量校正因子定量校正因子 （l l）定量校正因子定量校正因子定量校正因子定量校正因子 色色色色谱谱谱谱定定定定量量量量分分分分析析析析是是是是基基基基于于于于峰峰峰峰面面面面积积积积与与与与组组组组分分分分的的的的量量量量成成成成正正正正比比比比关关关关系系系系但但但但由由由由于于于于同同同同一一一一检检检检测测测测器器器器对对对对不不不不同同同同物物物物质质质质具具具具有有有有不不不不同同同同的的的的响响响响应应应应值值值值，即即即即对对对对不不不不同同同同物物物物质质质质，检检检检测测测测器器器器的的的的灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度不不不不