气相色谱结构和使用.ppt

气相色谱结构和使用.ppt

《气相色谱结构和使用.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《气相色谱结构和使用.ppt（142页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的结构和使用“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）化学分析中的二个目的化学分析的目的：

1.要确定被分析物是什么性质，即给物质定性定性。

2.要确定被分析物中每个组份的含量的大小，即给物质定量定量定性分析定量分析“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）化学分析仪器的基本工作原理化学分析仪器完成物质分析过程所应用的工作原理：

用已知的标准物来比对、衡量未知物。

由上述的工作原理可知，化学分析仪器对同一种样品分析后所得结果的重复性是最重要的指标。

*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）色谱仪器的重要指标色谱仪器的哪些指标重要？

1.色谱峰保留时间的重复性（重现性）2.色谱峰面积或峰高的重复性（重现性）3.色谱仪器的基线噪声和基线漂移3.色谱仪器的灵敏度（敏感度）与最小检测限“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）色谱仪器的重要指标A.色谱仪器靠哪些手段保证其重复性?

GC:

温度控制的稳定;气体流量的稳定;检测器的设计及制造LC:

高压输液泵流量的稳定;检测器的设计制造;流动相的配比B.色谱仪器检测器的敏感度的衡量：

1.国产仪器怎样衡量的？

2.国外仪器怎样衡量的？

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的介绍-气路系统*气相色填谱充仪柱的气路控制部分“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的介绍-气路系统气相色毛谱细仪柱的气路控制部分“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件稳压阀书21页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件稳流阀书22页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件针形阀书25页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件填充柱进样口“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件毛细柱进样口不分流状态“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件毛细柱进样口分流状态*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）大口径毛细柱不分流进样气路系统的主要部件“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量1皂膜流量计组成：

1.玻璃管2.盛起泡剂的橡皮囊3.秒表原理：

被测气体流量从侧管进入主管，顶起在主管中已经存在的起泡剂的液膜，将液膜上升体积的时间加以计量，则得流量。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量2转子流量计组成：

1.进出口接头2.锥形玻璃管3.转子原理：

气体从气体入口进入后，将转子托起，气体流量越大，转子托起越高，转子被托起的高度和流量的大小成正比。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量3刻度针形阀、刻度稳流阀组成：

刻度旋钮原理：

利用稳流阀、针形阀旋转的度数和流量近似成正比这一原理来进行流量的计量。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量4压力显示型组成：

1.稳压阀2.压力表3.可调气阻原理：

在稳压阀后加一固定气阻，在稳压阀与气阻间加入一各压力表此时稳压阀输出气体流量越大，只要气阻不变，则压力表显示值也越大。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量5电子气体流量计电子气体流量计的原理是：

在气体的流路中接入一个流量传感器，流量传感器将气体流量这个物理量转成与之成正比的模拟量，这个模拟量可以是电压或电流，将这个模拟量量化后转成数字量，即可在色谱仪的屏幕上以数字显示出来。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的电路部分气相色谱仪的电子控制部分框图“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的电路部分气相色谱仪的温度控制详图“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器最常用检测器的排名1.TCD和FID一直是互为第1、2位的，是二个最常用的检测器2.ECD和FPD基本上互为稳居第3、4位3.NPD和PID为第5、6位4.其他检测器有MSD、FTIR、HID及AED等等“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的分类一.按性能特征分类1.对样品破坏与否破坏性检测器:

如FID、FPD非破坏性检测器：

如TCD、PID2.按响应值与时间的关系响应值为组分在特定时间内的累积量，积分型响应值为组分在特定时间内的瞬时量，微分型3.按响应值与浓度还是质量有关响应值为取决于载气中的浓度，浓度型检测器，峰面积随载气流速增加而减小，峰高不变响应值取决于单位时间内进入检测器的组分量，质量型检测器，峰高随流速的增加而增加峰面积不变。

4.按不同类型化合物响应值的大小检测器对不同类型化合物的响应基本相当，或各类化合物的响应值之比小于10，称通用型检测器，如TCD、PID。

当检测器对某类化合物的响应值比另一类大十倍以上，为选择型检测器，如FPD、ECD。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的分类二.按工作原理分类检测方法工作原理检测器应用范围物理常数法热导系数差异热导检测器TCD所有化合物气相电离法火焰电离火焰电离检测器FID有机物热表面电离氮磷检测器NPD氮、磷化合物化学电离电子捕获检测器ECD电负性化合物光电离光电离检测器PID所有化合物光度法原子发射原子发射检测器AED多元素分子发射火焰光度检测器FPD硫、磷化合物分子吸收傅立叶变换红外光谱FTIR红外吸收化合物分子吸收紫外检测器UVD紫外吸收化合物电化学法电导变化电导检测器ELCD卤、硫、氮化合物质谱法电离和质量色散质量选择检测器MSD所有化合物“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器对检测器的要求1.希望在无组分流入时，即仅有载气通过检测器时，其响应信号曲线基线，是稳定而无波动的，即噪声和漂移的要求。

2.希望极痕量的组分进入检测器时就有响应，即灵敏度和检测限的要求。

3.希望在某些情况下，所有进入检测器的组分均有响应，而在另一些情况下，仅对某种类化合物有响应，即选择性要求。

4.希望保持高效毛细柱的分离效能，就有死体积的要求。

5.希望十分窄的谱带快速通过检测器时，峰形不失真，即检测器的响应时间要求。

6.希望定量正确可靠，即相对响应因子、线性和线性范围的要求“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的噪声和漂移1.噪声噪声由于各种原因引起的基线波动，称基线噪声（N）。

无论在有或无组分流入时这种波动均存在。

它是一种背景信号。

噪声分短期噪声和长期噪声二类。

短期噪声：

短期噪声：

是来回摆动的信号，其频率明显比色谱峰快。

此噪声能用适当的噪声滤波器除去，对分析工作影响不大。

长期噪声：

长期噪声：

长期噪声的出现频率与色谱峰相当，此噪声不能用滤波器除去也无法与同样大响应值的色谱峰区别开，它对接近检测限的组分测定有较大的影响。

噪声的测量：

噪声的测量：

噪声的测量通常是取1015分钟的噪声带来计算，噪声带用峰对峰的二条平行线来确定，其计量单位通常用mV。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器2.漂移漂移基线随时间单方向的缓慢变化，称基线漂移。

漂移的测量通常是取0.51小时内的基线的变动来计算，其计量单位通常用mV/小时。

噪声和漂移除与检测器本身的性能有关外，噪声还能来自于：

检测器和数据处理系统的机械或电噪声；检测器加热、通气、火焰点燃、加电流等操作噪声；以及载气不纯或漏气、柱流失等噪声。

而漂移大多与仪器中某些单元尚未进入稳定状态有关。

如载气流量，汽化室、柱和检测器的温度，柱和隔垫的流失等。

多数情况下漂移是可以控制的。

检测器的噪声和漂移“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的灵敏度灵敏度和检测限是衡量检测器敏感程度的指标。

1.灵敏度是指通过检测器物质响应值的变化率。

即检测器按其响应特征，可分为浓度型和质量型前者Q为浓度（c）单位为（mg/mL）；后者Q为质量流量（m），单位为（g/s），因此，两者的灵敏度的计算式是不同的。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的灵敏度1.浓度型检测器灵敏度的计算式中：

h峰高，mmWh/2半峰宽，mmA峰面积，mm2c1记录器或数据处理机灵敏度，mV/mmc2纸速倒数，min/mmF经校正后的载气流速，mL/minm样品质量，mg“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的灵敏度2.质量型检测器灵敏度的计算式中：

h峰高，mmWh/2半峰宽，mmA峰面积，mm2c1记录器或数据处理机灵敏度，mV/mmc2纸速倒数，min/mmm样品质量，mg“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的检测限检测器的检测限比较灵敏度而言是一个更重要的参数，它衡量了检测器对微小信号（由痕量组分产生）的检测能力。

因为检测器在检测时必须考虑噪声这一参数。

将产生两倍噪声信号时，单位体积的载气或单位时间内进入检测器的组分量称为检测限。

则：

式中N噪声，mV或A；S检测器灵敏度；D检测限，其单位随S不同也有三种：

单位为mg/mL单位为mL/mL单位为g/s有时也用最小检测限（MDA）或最小检测浓度（MDC）作为检测限。

他们分别是产生两倍噪声信号时，进入检测器的物质量（g）或浓度（mg/mL）。

不少高灵敏度的检测器，如FID、NPD、ECD等往往用检测限表示检测器的性能。

灵敏度和检测限是两个从不同角度表示检测器对物质敏感程度的指标，前者越大、后者越小，检测器性能越好。

“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器*火焰离子化检测器（FID）介绍原理：

在FID中分别由收集极与极化极组成一高压静电场，FID喷嘴喷出的H2与氧气被点燃后会产生一个高温区，在高温的作用下，从柱后流出的有机物会被离子化，由于产生离子化的部位在高压静电场内，正离子移向收集极（负极），负离子和电子移向极化极（正极），从而就形成了微电流信号。

当然H2、N2和AIR是无机气体不会被离子化，所以如果柱后无有机气体流出，FID就无微电流信号。

特点：

灵敏度高，死体积小，应答时间快，除载气外还需引入空气和氢气，对永久性气体和水无应答。

适用范围：

有机化合物，能直接用于毛细管色谱分析。

噪音：

510-14A敏感度：

210-12g/S线性：

106最高温度：

420“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器FID与微电流放大器的原理书150页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器热导检测器（TCD）介绍原理：

在一个处于热平衡的TCD中，组分进入测量臂池腔，就会由于气体组成的