气相色谱.docx

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气相色谱

第四章气相色谱及联用技术

第一节气相色谱法的特点

为了获知混合物中各组分是何种物质及其含量，有两种方式，一是先将各组分分开，然后对被分离的组分分别进行定性与定量测定；二是无需将组分分开，就可以进行定性与定量测定。

把组分分开有许多技术，如蒸馏、萃取、沉淀（结晶）、离心……等。

色谱法是一种高效的分离技术，当两相作相对运动时，组分在两相中的分配反复进行，从几千次到百万次，随着流动相移动，最后使组分得到分离。

应用这种分离技术，并对组分进行测定的方法，就是色谱分析法（简称色谱法）。

1.分离效率高，分析速度快

由于气体粘度小，用其作为流动相时样品组分在两相之间可很快进行分配，可使分配系数相差很小的组分，在较短时间内分离开。

许多常规样品分析，用长约2m，理论塔板数约4000的填充柱，可在20min内完成．

2.样品用量少，检测灵敏度高

由于样品是在气态下分离和在气体中进行检测，有许多高灵敏度的检测器可供使用，液体样品可为0.1μL，固体样品可为几微克。

用热导检测器可检测出百万分之十几的杂质，氢火焰离子化检测器可检测出百万分之几的杂质，电子俘获检测器与火焰光度检测器可检测出十亿分之几的杂质。

3.选择性好

可选择对样品组分有不同作用的固定相，在适当的操作温度下，使组分的分配系数有较大差异，从而将性质相近的组分分开，如沸点相近的物质、空间异构体、同分异构体、旋光异构体等。

4.应用范围广

可分析在色谱柱温度条件下，有一定蒸汽压且热稳定性好的样品，气体和易于挥发的有机化合物可直接进样分析，对不易挥发或易分解的物质，可转化成易挥发和热稳定性好的衍生物进行分析。

主要应用领域有：

（l）石油工业方面

（2）环境保护方面

（3）临床化学方面：

血、尿等体液的分析日益受到重视，被分析的化合物有脂肪酸、氨基酸、甘油酸酯、甾族化合物、糖类、蛋白质、维生素等。

有些化合物须制备成易挥发的衍生物后才可进行分析。

（4）药物与药剂方面：

用于鉴定药物的组成与质量，检测生物体的代谢产物。

（5）农药方面：

可以分析极微量的含卤素、含氮、含磷农药。

（6）食品方面：

通常被分析的食品有酒类、果汁、油脂、乳酪及食品添加剂、残毒等。

5.缺点

对挥发性很低的成分和大分子化合物不宜测定；难于直接定性，必须用已知物或将数据与相应的色谱峰进行对比，或与其它方法如质谱、光谱联用，才能获得比较可靠的定性结果。

第二节气相色谱法术语

1.色谱图

进样后记录的检测器响应信号随时间或载气流出体积而分布的曲线图（即色谱柱流出物通过检测器系统时所产生的响应信号对时间或载气流出体积的曲线图），称为色谱图。

2.基线

当没有组分进入检测器时，色谱流出曲线是一条只反映仪器噪声随时间变化的曲线（即在正常操作条件下，仅有载气通过检测器系统时所产生的响应信号曲线），称为基线。

操作条件变化不大时，应得到一条直线。

3.色谱峰

当有组分进入检测器时，色谱流出曲线就会偏离基线，直至组分全部离开检测器，此时绘出的曲线称为色谱峰。

得到的对称色谱峰可近似地看作高斯正态分布曲线，实际上正常情况下的色谱峰都是非对称的拖尾峰，并非高斯正态分布。

4.峰面积

组分的流出曲线与基线所包围的面积（即峰与峰底之间的面积），称为该组分的峰面积．

5.峰底

色谱峰下面的基线延长线（即从峰的起点与终点之间连接的直线），称为峰底。

6．峰高

色谱峰最高点至峰底的垂直距离，称为峰高。

常用符号h表示。

7．峰拐点

组分流出曲线上二阶导数等于零的点，称为峰拐点。

8.峰宽

沿色谱峰两侧拐点处所作的切线与峰底相交点之间的距离，称为峰宽，常用符号W表示。

9.保留时间（retentiontime）

进样后组分流入检测器的浓度达到最大值的时间（即组分从进样到出现峰最大值所需的时间）、称为该组分的保留时间．用tR表示，单位为分（min）。

10．死时间（deadtime）

固定相不吸附或不溶解的组分（例如空气峰等）的保留时间称为死时间。

若组分是空气，则用符号t0表示（若是甲烷则用tM表示），单位为分（min）。

11．分配系数（partitioncoefficient）

在一定柱温下组分分配达到平衡时，组分在固定相与流动相中的浓度比。

12．容量因子（capacityfactor）

在平衡状态时，组分在固定液与流动相中的质量比。

13．柱效能（columnefficiency）

色谱柱在色谱分离过程中，分离能力优劣的指标，通常用理论塔板数或有效塔板数表示。

14．老化（conditioning）

色谱柱在高于使用柱温下通载气进行处理的过程，称为老化．老化的温度不可超过固定液分解的温度，老化时间一股10h左右。

15.柱流失（columnbleeding）

固定液随载气流出柱外的现象，称为流失。

16.毛细管柱（capillarycolumn）

内径一般为0.1－0.5mm的色谱柱，称毛细管柱。

内壁直接涂渍固定液的毛细管柱称涂壁毛细管柱（WCOT）；内壁上有多孔层固定相的毛细管柱称多孔层毛细管柱（PLOT）；内壁上沉积载体后涂渍固定液的毛细管柱称涂载体毛细管柱（SCOT）；内壁上有化学交联固定液的毛细管柱称化学交联毛细管柱（chemicalcrosslinkedopentubularcolumn）。

第二节气相色谱各系统

气流系统------进样系统-----分离系统-------检测系统------数据处理

图1仪器的组成

一、气流系统

（一）气体的种类

气体是气相色谱中一个很重要的组成部分，按作用可分为载气、燃气、助燃气、辅助气；按组成成分有：

氢气、氮气、空气、氦气、氩气、二氧化碳等。

如最常用的氢火焰离子检测器一般是用氮气为载气、氢气为燃气、空气为助燃气、氮气或空气为辅助气。

（二）气体的纯度、压力和流量控制

根据检测器的种类和柱子的不同，气体的纯度要求也相差很大。

通常应除去气体中的杂质如水、碳氢化合物、氧气等。

根据不同的检测器要除去的杂质也不同，不同的杂质去除的方法也不一样。

如用电子捕获检测器时，要除去气体中的氧气、卤素、硫、磷等。

气体的压力用压力表指示和测量；流量用转子流量计测量，用稳流阀控制，也通常用简便的皂膜流量计测定气体的流量。

图2皂膜流量计

二、进样系统

气相色谱进样系统的作用是将样品引入分析系统，并使之汽化且在尽可能短的时间内将样品转移至色谱柱头，避免样品扩散。

色谱分析的样品有气、液、固体三类，其组分又有常量与微量、受热是否易于分解等，再加上色谱柱类型及柱温是恒温或程序升温等，故进样的技术（包括进样室）也有所不同。

应用最多的是液体样品的进样系统，即一定浓度的溶液用注射器或自动进样器进样；对于气体样品，多用定体积进样阀，顶空分析法；对于固体样品，多将样品进行热裂解（热裂解色谱分析法），这在本章略作介绍，下面主要讨论液体样品的进样技术。

（一）分流式进样法

分流进样就是吸取的样品只有一少部分进入色谱系统，大部分被分流到系统之外，如1：

50的分流比，则只有1/50的样品进入色谱柱。

这种进样方式适合于组分受热不易分解和含量为10-4以上、没有（或甚少）溶剂的宽沸程样品。

进样时先将载气流量及分流比调好，进样室加热至恒定温度，柱温调至分离操作温度，这时就可将样品快速地注入进样室气化。

此方法的优点是，只有很少的样品经分流进入毛细管柱，色谱柱不致超负荷，故不会损失柱效;组分保留时间重复性很好，有利于组分的定性。

其缺点除了不适于受热易分解、含大量溶剂的稀释样品外，在作定量分析时，样品的组分有非线性分流，即进入毛细管柱的样品含量组成失真，造成定量不准确。

通常宜选用1：

50-1：

400的分流比（末稀释的样品所采用的分流比要比稀释样品高），同时减少进样量，提高进样室的温度，可改善分流的线性．毛细管柱人口端的位置必须在分流口之上；用注射器进样时，应把针尖的样品插入进样室之前，吸入针管内，以免针尖内的样品先气化。

（二）不分流进样法

不分流进样就是吸取的样品全部进入色谱系统。

适用于组分受热不易分解、沸程范围较窄、又有大量溶剂稀释的组分（10-8-10-5）。

柱温一般要用程序升温。

进样的操作是，先把进样室加热至恒定温度，柱温则被控制低于溶剂沸点约20℃以下，关闭分流阀（即不通人分流放空所需的载气），然后缓慢地把3-10µL样品注入进样室，让样品以较慢的速度气化，以减小反冲，进样后大约有1.5倍进样室体积的载气通入后（通常约为30－60s）再通入分流放空所需的载气，同时开启分流阀，令大部分溶剂逸出。

一段时间后，停止通入分流放空所需的载气并关闭分流阀，同时将柱温进行程序升温，开始色谱分离。

此方法的优点是分析含有大量溶剂的样品时，样品组分进入管柱的绝对量比分流法多，利用溶剂效应既可很好地不使溶剂拖尾，从而不掩盖在溶剂峰流出后的色谱峰，还可将微量组分色谱峰变窄，有利于检测和定量，定量结果一般比分流法准确；进样室的温度可选择较低些的温度（通常为250oC左右），可减少样品分解及隔垫的流失。

缺点是选用的溶剂、样品中溶剂的量及分流放空的时间都对组分流出的时间有影响，因此只有在相同进样操作（包括样品体积）的条件下，组分保留时间才能重复。

此方法的核心是要使之产生“溶剂效应”。

所谓“溶剂效应"是由于起始柱温低于溶剂沸点，进样时大量溶剂蒸汽冷凝于毛细管柱人口端，形成一层液膜，暂时起着“液相”的作用，使样品中组分更多地留在液相里，组分谱带的前部是在越来越厚的液膜上向前移动，其后部是在较薄的液膜上移动，所以后部移动比前部决，于是谱带变窄。

进样完毕柱温升高后，溶剂从柱中流出时，峰几乎无任何拖尾；而在溶剂峰之前流出的组分，就没有溶剂效应．此方法的关键是选择适宜的溶剂，掌握好分流放空的时间．选用的溶剂应能在组分之前流出，沸点比起始柱温高20oC以上，不易溶解色谱柱内的固定液，很少损害柱内的固定液液膜（一般不选用极性的芳烃作溶剂）。

由于样品量一般为2µL，载气流量为lml／min，故分流放空起始时间多在30—60s。

另外不要使用氢气作为载气，以免组分的色谱峰变成双重峰甚至三重峰，宜用氮气或氦气作为载气。

（三）直接进样法

就是样品直接注入色谱柱。

适用于受热不易分解、含量为样品的l—10-5的稀释样品、用于内径0.5－lmm的毛细管柱（液膜厚度0.5—1µm）和所有的填充柱。

毛细管柱进样室内的玻璃衬套约为1.5mm，进样量一般为0.2µl，并要求迅速，其优点是定性和定量都较好掌握。

填充柱则在柱头上直接进样，没有玻璃衬管。

（四）冷却式柱上进样法

就是在低温环境下进样，适用于易受热分解、含量为10-8--10-5的稀释样品。

柱温必须程序升温，手动进样，实验时调好载气流量（0.5—3ml／min），将冷却--加热器与柱温都控制在相同的温度，一般多为25—45oC，根据溶剂的沸点和样品而定．开启样品入口阀，将注射器的针尖穿过隔垫与样品入口阀的内孔，把样品缓慢地注入毛细管柱的人口，进样完毕后，将注射器拔出，并关闭样品入口阀，同时将冷却--加热器与色谱炉程序升温．冷却--加热器的程序升温条件为100oC／min，升至300oC并保持至实验结束；色谱炉的程序升温条件依分离样品所需的柱温而定。

此方法的优点很多，如有利于分析受热不稳定的物质，宽沸程样品很少失真，可分析低浓度组分，实验的重复性好，准确性高，定性和定量结果都极好，没有隔垫流失等。

缺点是高浓度的样品要稀释后才能分析，可能会污染和损害管柱的人口，及现在不仅不能自动化进样，将样品注入毛细管柱人口不是易事。

当色谱柱为填充往时，主要用直接进样法，只在分析受热不稳定的样品时才采用冷却式柱上进样法。

（五）顶空分析法

顶空气相色谱分析法是一种间接分析液体、固体样品中挥发性组分的方法，实际上分析的是气体组分，是将具有挥发性的样品置于密闭系统中，保持恒定温度，使上部（顶空）的气体与样品中的组分达到相平衡，取上部的气体进行色谱分析，由测定的结果得知组分的定性结果，间接得到样品中挥发性组分的量。

其实是为了进行气相色谱分析而将液体、固体样品进行预处理的方法（这些样品的一种特殊取样分析方法），或者说是顶空分析技术与色谱分析的联用。

顶空气相色谱分析法既可分析复杂的混合物，又可以分析含量低的组分，因而扩大了应用范围，能分析环保、毒物学及法医、食品、挥发性残渣等方面的样品。

顶空气相色谱分析法有以下特点。

（1）与直接进样相比，由于注入气相色谱仪的是“清洁”的气体样品，没有不挥发的重组分，故可延长柱的寿命，便于使用某些选择性检测器．进样室在较低温度下操作，可避免组分分解与橡胶隔垫的流失．

（2）与其他预处理方法相比，较为省事。

（3）可采取一些办法增加顶空气体中挥发性组分的含量，比直接进样更有利于检测出这些组分．

顶空分析法本身也存在着缺点，如：

（1）只能检测样品中易挥发性的组分，不能测定低挥发性组分。

（2）因为是分析顶空的气体，准确性与重复性均差，由于是间接地分析样品，对样品的定量分析误差大。

（六）裂解色谱法

裂解色谱法是将固体聚合物在一定条件下热解成易挥发的分子量较小的组分进行的气相色谱分析；用得到的色谱图（通为裂解指纹图）与在相同操作条件下已知聚合物标准样品的裂解色谱图进行比较来推测未知聚合物的种类与性质。

裂解色谱法的技术关键有四点：

第一是裂解器：

居里点裂解器、管式炉裂解器、热丝裂解器、激光裂解器等多种型式；第二是裂解温度，指达到某温度并在该温度延续的时间；第三是样品的用量；第四是分离出特征色谱峰的色谱操作条件。

必须掌握好这些关键才能得到可靠的定性与定量结果。

三、分离系统

色谱法的核心就在分离系统，也就是色谱柱。

色谱分离的原理就是色谱柱内的两相做相对运动时，被分离的组分在两相中的分配多次达到平衡，每次平衡相当于分馏塔的一个塔板，多次的分馏使样品中的组分分开，按顺序到达检测器被检测。

柱中的两相中一相是移动的，称为流动相；另一相是固定不动的，称为固定相。

根据流动相是气体还是液体，色谱法分成两大类：

用气体作为流动相的称为气相色谱法；用液体作为流动相的称为液相色谱法。

然后再根据固定相是液体、固体进一步分类，如用气体作为流动相，用液体作为固定相时，称为气-液色谱法；而用固体（一般指吸附剂）作为固定相时，称为气-固色谱法。

（一）气相色谱固定相

固

定

相

固体

吸附剂

硅胶、碳素、氧化铝、分子筛

高分子小球

国产的GDX、400系列；美国的Porapak、Chromosorb系列

化学键合固定相

国内的HDG系列；国外的Durapak、Bondapak系列

液体

载体

硅藻土型、氟载体（含氟高分子聚合物）、玻璃微球

固定液

按化学结构分类

1.烃类：

脂肪烃；芳香烃

2.聚硅氧烷类：

如甲基、乙基、乙烯基、苯基甲基、氯苯基甲基、氟烷基甲基、氰烷基甲基等。

3.聚二醇及聚烷基氧化物

4.酯类：

二元酸酯；聚酯和树脂；磷酸醋；其它酯类

5.其它含氧化合物：

如醇。

醛、酮、醚、酚、有机酸及其盐

6.含氮化合物：

醇和氰基化合物；硝基化合物；胺和酰胺；氮杂环

7.含硫及硫杂环化合物．

8.含卤素化合物及其聚合物

9.无机盐

10.其他固定液

流动相

气体

氮气、氢气、氦气、氩气

液相

液相色谱（略）

（二）色谱柱

填

充

柱

柱管

玻璃、金属（不锈钢）、塑料

内径2-4mm长度0.5-3m螺旋形（圈径比柱内径大15倍）

固定相

见上表（需要老化）

毛细

管柱

柱管

玻璃、石英、金属（不锈钢）

固定相

见上表（需要老化）

（三）色谱柱的性能

色谱柱性能即色谱柱的分离效果可通过柱的塔板数、分离度等参数来判断。

1.塔板数（n）：

用一个组分的洗脱情况来考察柱效时，用塔板数表示。

按下式计算出色谱柱的理论塔板数n。

n=5.54（tR/Wh/2）2

式中tR为组分保留时间，Wh/2为半峰高处峰宽，塔板数愈多表明色谱柱的柱效能愈高。

2.分离度（R）：

用两个相邻色谱峰的分离程度来考察柱效能时用分离度表示。

R=

2[tR

（2）-tR

（1）]

Wb

（1）+Wb

（2）

式中tR

（2）、tR

（1）分别为相邻两个峰的保留时间，Wb

（1）、、Wb

（2）分别为相邻两个峰峰底处峰宽。

3.拖尾因子（TF）

表示组分从色谱柱流出时峰的对称情况。

从色谱峰顶向基线作垂直线，将峰高10%处的峰宽分成前半部分e和后半部分f,则TF=（f/e）%

四、检测系统

（一）检测器的性能要求

检测器是检测色谱柱流出组分及其含量变化的器件，优良的检测器应尽量满足以下要求：

1.通用性强，能检测多种物质。

或专用性好，只对某一类型化合物有特别高的灵敏度。

2.既可作常量分析用，也能测出极低含量，作微量分析用。

3.稳定性好，载气流速、压力、温度等操作条件波动造成的影响小，即噪声低、漂移小。

4.仪器死体积小，响应时间快。

5.响应信号与组分浓度的线性关系范围大，便于定量。

6.组分通过检测器时，最好不被破坏。

7.操作简便，易于维修，价廉耐用。

（二）检测器的特性

1.噪音与漂移

在没有样品进入检测器的情况下，仅由于检测仪器本身及其它操作条件（如柱内固定液流失，橡胶隔垫流失，载气、温度、电压的波动，漏气等因素），使基线在短时间内发生起伏的信号，称为噪音，是检测器的本底信号。

基线在一定的时间内对原点产生的偏离，称为飘移。

它们表示检测器的稳定状况，好的检测器其噪声与飘移都应该很小。

2.检测器的线性与线性范围

检测器的线性是指检测器内载气中组分浓度与响应信号成正比的关系，即被测物质的量与检测器产生的响应信号作图，图中呈直线那段斜率的情况。

线性范围是指被测物质的量与检测器信号成线性关系的范围（其偏差在土3％以内），以最大允许进样量与最小进样量的比值表示，良好的检测器其线性范围应该很大，线性应接近1。

3.检测器的灵敏度

是指样品通过检测器时物质量的变化和引起的信号变化的比率。

不同的物质有不同的响应，灵敏度越高，说明仪器的性能越好。

4.检测限

规定以二倍噪音水平来评价检测器的灵敏度并称为检测限。

检测限越小检测器的性能越好。

5.最小检出量

产生二倍于噪音的信号的样品组分的量。

（三）常用检测器

常用的有热导检测器（TCD）、氢火焰离子化检测器（FID）、氮磷检测器（NPD）、电子捕获检测器（ECD）、火焰光度检测器（FPD）等五种。

TCD\ECD为浓度型检测器（响应值和样品浓度呈正比），FID,NPD,FPD为质量型检测器（响应值和单位时间内进入检测器的组分质量成正比）

1.热导检测器

当载气以一定的流量通过稳定状态的热导池时，热敏元件消耗的电能所产生的热与各种因素散失的热达到热动平衡（系统中热散失的因素主要是载气热传导和强制对流），当载气中有组分进入热导池时，由于组分使热导池内气体组成发生改变，其热导率也相应改变，于是热平衡被破坏，引起热敏元件的温度发生变化，热敏元件的电阻值也随之产生变化，惠斯顿电桥就输出电压不平衡的信号，记录器记录下由此产生的输入信号，从而得到组分的色谱峰。

根据检测器的原里可知，载气与组分的热导率相差愈大，电桥输出的不平衡信号愈大，即检测器的灵敏度愈高，氢气与氦气的热导率远远大于许多物质的热导率，故最好选择氢气或氦气作载气；这些分子量小的轻气体还可用较大的桥电流，因而检测器的灵敏度高；不会出现反峰；组分定量的线性范围宽，氢气中微量的氧与水应除去。

电桥电流对输出信号有三次方的关系，故应使用较大的桥电流；要注意池体的温度、载气种类、电桥电流三者相互关系，以免热敏元件氧化、烧坏及噪声增加。

池体温度以低些为好，用氮气作载气比用氢气时应选择较小的桥电流，另外当用氮气作载气时，热敏元件和池温较高会使得响应与组分浓度不成线性。

性能与应用

热导检测器是一种通用型非破坏性浓度型检测器，可以检测多种类型组分，特别是可以检测氢火焰离子化检测器不能直接检测的许多无机气体，它不破坏被检组分，有利于样品的收集，或与其它仪器联用；它能满足工业分析中峰高定量的要求，很适于工厂控制分析；使用填充柱及较大进样量情况时，它可测出浓度低至10-5的组分；但以此检测器作定量分析时，用N2,Ar等热导率低的载气时，要注意组分的相对校正因子彼此相差很大；另外，池体温度、载气流速、电桥电流对检测器的灵敏度影响很大。

2.氢火焰离子化检测器（FID）

氢火焰离子化检测器是以氢气在空气（或氧）中燃烧生成的热量为能源，成分燃烧生成离子，并在电场下形成离子流而取得信号。

最适用于碳氢化合物的测定，是破坏型检测器。

构造包括燃烧喷口、发射极（极化电极）、收集极、点火极（有些仪器由发射极兼）及载气、氢气、空气的管路。

通常在发射极上加上150V～300V的电压，则在喷口附近形成一电场。

来自色谱柱的载气流和氢气混合后，自喷口流出，与空气相遇，为点火极所引燃。

当有机组分出现在载气中对，为氢火焰所离子化，形成正离子和负离子（或电子）。

在电场作用下，正离子移向收集极，从而产生微电流信号，经微电流放大器放大，由记录器记录下来。

也可在发射极上加负高压，则收集极收集的为负离子流。

关于有机物在火焰中被离子化的机理，早期认为是高温所致，即热离子化。

后来认为热离子化在整个离子化机制中起很小的作用，即有机物的离子化是化学电离，因为离子浓度的最大区，不在火焰温度的最高区，而在低温的反应区。

在样品未导入火焰时，在氢／空气火焰中生成了H˙、O˙、OH˙、OH˙.游离基及其激发态。

当有机化合物进入火焰时，发生了裂解，生成CH˙，于是发生了游离基反应：

CH˙＋O˙→CHO＋＋e-

大约十万个碳原子生成一对上述带电荷的质点对。

由上述反应，火焰离子化检测器的响应比例于碳原子数，而非化合物的重量或摩尔数。

化合物中的某些碳原子与杂原子相连而不能形成CH˙，因而不产生响应。

所以提出了有效碳数（effectiveCarbonnumber）概念，由此说明化合物的响应。

影响FID灵敏度的因素

（l）氢氮比载气流量是根据最佳分离条件而选定的，氢气流量则以能达到最高响应值来选择。

氢氮比有最佳点。

在这一点上，不但响应值最高，且二者比例如有微小变化，对灵敏度的影响也最小，定量分析的误差也就更小一些。

正确的比例对每一台仪器都要进行具体的测试求得。

通常1：

1～l：

l．5。

（2）空气流量在低流量时，响应值随空气流量增加而增大，到一定值后（一般为400ml／min），空气流量对响应影响不大，一般H2流量与空气流量的比例是1：

10。

空气流量过高，如在800rnl／min以上，则会使火焰晃动，噪声增大。

离子室内径大，则空气流量需要大一些，反之，应小一些。

（3）极化电压在低电压时，响应值随着所采用的极化电压的增加而迅速增大，当电压超过一定值（例如50V），增加电压对响应值就没有多大影响。

但为了线性范围宽一些，也就是说当试样浓度大、离子数目多时，也能完全收集，电压就应高一些，正常使用150～300V。

极化电压正或负都可以使用。

（4）不同化合物的响应FID由于它灵敏度高，响应快，线性范围宽，对温度不敏感，以及输出信号较大等优点，适合于不同温度条件下使用，因而在气相色谱法中得到广泛应用。

由于FID对永久性气体基本上没有信号，因此在大气中痕量有机污染物的分析上也被广泛采用。

FID对烃类的响应值最高，而且对不同的烃类响应值都很接近，因此进行烃