仪器分析气相色谱分析全解.ppt

1、按两相的物理状态 2、按固定相使用的形式 一、毛细管气相色谱仪 与填充柱色谱仪类似。只是在进样口增加了分流/不分流装置，在柱后增加了一个尾气吹扫气路。 二、毛细管色谱柱? 指的是内径0.1～0.5mm的柱子，有空心和填充两类，通常所说的是空心毛细管柱。 涂壁空心柱（WCOT）：毛细管内壁直接涂固定液，不含任何固态载体。柱效高，是Golay最早提出的空心柱。 涂载体空心柱（SCOT）：先在毛细管内壁上涂一层载体后，再在载体上涂固定液的空心柱。涂一层沉积载体后增大表面积，使所涂的固定液的液膜较厚，柱容量比WCOT大，可提高进样量。 多孔层空心柱（PLOT）：毛细管内壁上涂一层多孔层固定相，实际上是一种气固色谱毛细管柱，柱容量比以上两种柱大。 毛细管色谱柱常用固定液? 三、毛细管柱的特点 1、渗透性好，即载气流动阻力小； 2、分离效率高； 3、柱容量小，允许进样量小，进样量通常为10-3～10-2μL； 4、用于分离复杂样品； 5、操作条件严。 五、检测器 将载气里被分离的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置。 浓度型：测量的是载气中某组分浓度瞬间的变化，如热导池检测器和电子捕获检测器。 质量型：测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间内进入检测器某组分的质量成正比。如氢火焰离子化检测器和火焰光度检测器等。 1、热导检测器( TCD) 池体：一般用不锈钢或铜块制成； 参考池：纯载气通过，通常连接在进样装置之前； 测量池：需要携带被分离组分的载气流过，则连接在紧靠近分离柱出口处。 热敏元件：由电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的钨丝制成； 平衡电桥，右图。不同的气体有不同的热导系数。 钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值： R参=R测；R1=R2 则： R参·R2=R测·R1 无电压信号输出；记录仪走直线（基线）。 进样后，载气携带试样组分流过测量池而这时参考池流过的仍是纯载气，使测量池的温度改变，引起电阻的变化，测量池和参考池的电阻值不等，产生电阻差： R参≠R测 则： R参·R2≠R测·R1 这时电桥失去平衡，a、b两端存在着电位差，有电压信号输出。信号与组分浓度相关。记录仪记录下组分浓度随时间变化的峰状图形。 某些气体和蒸汽的热导系数 气体 00C 1000C 气体 00C 1000C H2 17.41 22.4 甲烷 3.01 4.56 He 14.57 17.41 乙烷 1.80 3.06 N2 2.43 3.14 丙烷 1.51 2.64 空气 2.17 3.14 正丁烷 1.34 2.34 CO2 1.47 2.22 甲醇 1.42 2.30 热导检测器的主要特点: (1) 结构简单，性能稳定； (2) 几乎对所有物质都有响应，且线性范围宽，价格便宜，应用最广，是最成熟的一种检测器； (3) 浓度型检测器； (4)灵敏度不高。 2、氢火焰离子化检测器 (FID) 以氢气和空气燃烧的火焰为能源，利用含碳有机物在火焰中燃烧产生离子，在外加的电场作用下，使离子形成离子流，根据离子流产生电信号强度，检测色谱柱分离出的组分。 载气+样品组分 H2 空气 极化极 收集极 放大记录 离子流方向 氢火焰离子化检测器的特点： （1）灵敏度高，比TCD高约103倍； （2）线性范围宽，可达106以上； （3）适于大多数含碳的有机化合物的检测； （4）操作简单，是目前应用最广泛的检测器之一。（质量型检测器） （5）不能检测惰性气体、空气、水、CO、 CO2、NO、SO2等气体。 3、电子俘获检测器（ECD） 放射源的? -射线将载气（N2或Ar）电离，产生次级电子和正离子，在电场作用下，电子向正极移动，形成恒定基流。 当电负性溶质进入检测器时，电负性溶质就能捕获这些低能量的自由电子，形成稳定的负离子，负离子再与载气正离子复合成中性化合物，使基流降低而产生负信号---倒峰。 放射源 （-） 不锈钢棒 （+） 放大与 检测系统 电子俘获检测器的特点： （1）选择性很强，对具有电负性物质（如含卤素、硫、磷、氰等物质有很高灵敏度（检出限约10-14g.cm-3)； （2）已广泛用于农药残留量、大气及水质污染分析，以及医学、药物学和环境监测等领域中； （3）线性范围较窄，只有10-3左右，且响应易受操作条件的影响，重现性较差。 4、火焰光度检测器（FPD） 是一种对硫磷选择性的检测器，这两种元素燃烧中被激发，从而、发射特征的光