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GCMS基础知识 GCMS的基本流路图 色谱的热力学理论--塔板理论 理论塔板数N=5.545(tR/WH/2)=L/HETP 理论塔板数（Ｎ）理论塔板高度（Ｈ） 理论塔板数N 表示柱效的参数 N越大，柱效越高 理论塔板高度(HETP) 表示柱效的参数（与柱长无关） H越小，柱效越高 色谱的动力学理论—速率理论 Ｖａｎ Ｄｅｅｍｔｅｒ方程 气相色谱质谱仪的基本流路图 气相色谱仪的流动相----载气 高纯氦气（纯度99.999%以上） 气相色谱的进样方式 WBI进样口 毛细柱分流/无分流进样口 冷柱头进样 PTV进样口 热进样和冷进样 热进样 分流/无分流进样(SPL) 直接进样（WBI） 宽口毛细柱和填充柱 冷进样 PTV进样 冷柱头进样(OCI) 歧视效应和热分解 热进样 (SPL, WBI) 存在歧视现象和样品热分解 冷进样 (OCI, PTV) 进样是在较低温度下进行 定量精度高歧视效应和热解效应的影响小 歧视效应的产生 歧视: 蒸溜现象 形成气溶胶 分溜现象 减小热进样歧视现象的方法 快速进样法 溶剂冲洗法 热针法 溶剂冲洗法 冷进样 概念 样品是在冷状态--低于样品沸点的温度下进样 (依据溶剂) 气化室快速升温使样品气化 PTV进样方式 分流进样(高浓度样) 无分流进样 (低浓度样) 大体积进样—LVI (痕量分析) SPL-无分流进样和 OCI以及PTV-无分流进样的比较(热分解现象) 进样体积上限 无分流进样 (SPL,PTV) 2uL 高压进样 (SPL,PTV) 5uL 直接进样（全量进样） 3uL 用宽口径毛细柱 冷柱头进样（OCI） 2uL LVI-PTV 进样 空衬管 10uL 衬管 + 石英棉 50uL 衬管 + 填料 大于 1000uL 进样口的结构 WBI进样口 色谱柱的类型 填充柱 色谱柱的选择 固定液极性的选择（按相似相溶原则） 非极性固定液------有按沸点顺序溶出倾向 极性固定液------沸点相同时，按极性由小到大 的顺序溶出 固定液的浓度或毛细管柱的膜厚 对低沸点化合物 高浓度（10%～30%) 高膜厚(1～5μm) 对高沸点化合物 低浓度（1%～5%) 低膜厚(0.25～0.5μm) 几种代表性固定液的极性(Mc Reynolds 常数) Squalane 0 （非极性） PEG20M(DBWAX) 322（强极性） SE30 15 FFAP 340 OV101(DB1) 17 PEG1000 347 SE54(DB5) 33 （弱极性） EGA 372 DC550 74 DEGS 484 OV17 119（中极性） TCEP 593 （超强极性） BCEF 690 内径对毛细柱分离的影响 膜厚对毛细柱分离的影响 毛细柱的内径、膜厚及柱容量 色谱柱的老化 为什么必须进行色谱柱老化？ 新色谱柱含有溶剂和高沸点物质，所以基线不稳，出现鬼峰和噪声；旧柱长时间未用，也存在同样问题。一般 采用升温老化，即从室温程序升温到最高温度，并在高温段保持数小时。 新柱老化时，最好不要连接检测器。 每天都要进行老化吗？ 视仪器基线情况，确定是否需要老化以及老化时间。 色谱柱分离效率评价 色谱柱效率：峰尖 评价：理论板高(HETP)、理论塔板数(N) 对策：将Van Deemter 各因素优化 选择性：峰的分离度 评价：分离因子或分离度 对策：选择极性相当的固定相 峰的对称性：吸附现象 评价：拖尾因子 对策：色谱柱进一步老化 MS流程图 样品 为什麽MS需要高真空 提供足够的平均自由程 提供无碰撞的离子轨道 减少离子-分子反应 减少背景干扰 延长灯丝寿命 消除放电 增加灵敏度 为什麽MS需要高真空 真空系统确保离子由离子源转移至检测器 排气系统 压力 10-3-10-4 Pa(平均自由路径 5m-50m) 真空泵 (主泵) 单泵排气系统和差动排气系统 差动排气系统更有利于高流量分析 接口 Interface:GC 和 MS的连接部件 MS 的分类 磁质谱 飞行时间质谱 (TOF) 四极杆质谱 离子肼质谱 飞行时间质量分析器 飞行时间质量分析