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第三章 气相色谱法 一、概述 以气体为流动相的色谱法称为气相色谱法（ gas chromatography；GC）。 检测器是气相色谱仪的最重要的组成部分。常用的有： 浓度型---信号强度R与载气中组分的浓度C成正比，与载气流速F无关。当进样量一定时（浓度一定），峰高（h）基本上与载气流速无关，但峰面积（A）与流速成反比。例 热导检测器、电子捕获检测器。 质量型---信号强度R正比于单位时间内进入检测器的组分量（dW/dt），峰高（h）与载气流速成正比，峰面积（A）与流速无关。例 氢火焰离子化检测器、火焰光度检测器 检测器 A R F h 浓度型检测器R-F图 R F h A 质量型检测器R-F图 检测器分类 热导检测器（thermal conductivity detector；TCD） 特点：测定范围广，热稳定性好，线性范围宽，样品不被破坏；但灵敏度低。 在实验条件恒定时，检测器的灵敏度决定于载气与组分热导率之差，两者相差越大，越灵敏。若无差别，则不产生信号。 氮气：热导率较低，用氮气作载气时，灵敏度较低。有机物热导率较其高时，就会出现倒峰现象。 氢气：作载气时，能获得高的灵敏度，但不安全。氦气：作载气较理想，但价格贵。 乙烯 3.10 丙烷 2.64 苯 1.84 乙醇 2.22 丙酮 1.76 氢气 22.36 氦气 17.42 空气 3.14 氮气 3.14 甲烷 4.56 几种气体与有机液体蒸气在100℃的热导率（?×102） 热导检测器使用注意点： 用峰面积定量时，需保持流速恒定。 不通载气不能加桥电流，以免烧坏热敏元件。 桥电流的大小与载气的热导率及检测室温度有关。载气热导率大，检测室温度低时，可选择较大的桥电流。在灵敏度满足要求的情况下，应尽量采用低桥电流。 氢焰离子化检测器（hydrogen flame ionization detector；FID） 特点：灵敏度高，响应快，线性范围宽等优点，是目前最常用的检测器之一。但一般只能测定含碳有机物，且样品在检测时被破坏。 FID使用注意点： 峰高定量时，需保持载气流速恒定。 多以氮气为载气，通常： N2：H2=1：1～ 1：1.5， H2 ：空气=1：5～1：10 用硅油为固定相时，需选分子量大的，并在较低温度下使用，以免硅油流失，污染检测器，使检测器不产生信号。 氮-磷检测器（nitrogen phosphorus detector；NPD） NPD也称火焰热离子化检测器（FTD），碱金属火焰离子化检测器（ AFID）其离子源为加热的碱金属盐片或碱玻璃珠。对含氮、磷有机物特别敏感。灵敏度分别高50倍、500倍，具有较宽的线性范围。选择性不低于1：5000，即含氮、磷化合物在该检测器上产生的信号较结构类似而不含氮、磷的化合物高5000倍。 使用时注意点： 氢气流速控制在3～4ml/min，否则，噪音增大。 应避免使用氯仿作样品溶剂，应氯仿能溶解检测器的碱盐。 铷玻璃珠的寿命与使用情况有关，若背景电流、氢气流速、柱温太高，易导致固定相流失，污染检测器。 NPD不适合与涂有含卤素、磷或氮的固定液（OV-210，XE-60等）的色谱柱配合使用。 电子捕获检测器（electron capture detector；ECD） ECD是目前分析痕量电负性有机化合物最有效的检测器。对含卤素、硫、氧、硝基、羰基、氰基、共轭双键体系、有机金属化合物等均有很高的响应值。，但对烷、烯、炔烃响应低，线性范围窄，重现性差。 使用时注意点： 用高纯氮作载气 ，否则，水，氧，电负性杂质会使检测器灵敏度降低。 使用低于饱和基流所对应的极化电压。极化电压低，电子能量小，分子捕获电子的可能性大，检测灵敏度高。 检测器温度应高于柱温，但不能太高，否则影响检测器寿命。 检测器出口必须连接几十米长的金属或塑料管道后再与大气相通，以防止氧气反扩散进入检测器，使检测器污染。 火焰光度检测器（flame photometric detector；FPD） FPD主要用于检测含硫或磷化合物。在富氢火焰中，含硫或磷化合物燃烧生成化学发光物质，产生特征波长的光，投射到光电倍增管上产生电流，经放大后记录下来。通过测定特征波长光强度，可计算含硫或磷化合物的量。 FPD对硫、磷化合物有高的选择性和灵敏度。多用于大气痕量污染物的分析和水、农副产品中有机磷和有机硫农药残留量的测定。 使用时注意点： 保证燃烧火焰是富氢火焰，否则，不会产生特征光谱或灵敏度低。 为延长光电管寿命，点火前