氣相色譜儀的構(gòu)成:氣相色譜儀主要由氣路系統(tǒng),、進(jìn)樣系統(tǒng)、柱分離系統(tǒng),、溫控系統(tǒng),、檢測(cè)系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)等部分組成。
組分能否分離,,色譜柱是關(guān)鍵,,它是色譜儀的“心臟”;分離后的組分能否產(chǎn)生信號(hào)則取決于檢測(cè)器的性能和種類,,它是色譜儀的“眼睛”,。所以分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)是儀器的核心。進(jìn)行氣相色譜法分析時(shí),,載氣(一般用氮?dú)饣驓錃猓┯筛邏轰撈抗┙o,,經(jīng)減壓閥減壓后,載氣進(jìn)入凈化管干燥凈化,,然后由穩(wěn)壓閥控制載氣的流量和壓力,,并由流量計(jì)顯示載氣進(jìn)入柱之前的流量后,以穩(wěn)定的壓力進(jìn)入氣化室,、色譜柱,、檢測(cè)器后放空。當(dāng)氣化室中注入樣品時(shí),,樣品立即被氣化并被載氣帶入色譜柱進(jìn)行分離,。分離后的各組分,先后流出色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器,,檢測(cè)器將其濃度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),,再經(jīng)放大器放大后在記錄器上顯示出來,就得到了色譜的流出曲線,,利用色譜流出曲線上的色譜峰就可以進(jìn)行定性,、定量分析。
?。ㄒ唬饴废到y(tǒng)
氣路系統(tǒng)是為獲得純凈,、流速穩(wěn)定的載氣。包括壓力計(jì),、流量計(jì)及氣體化裝置,。載氣從起源鋼瓶出來后依次經(jīng)過減壓閥、凈氣閥,、氣流調(diào)節(jié)閥,、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、氣化室,、色譜柱,、檢測(cè)器,,然后放空。
載氣:要求化學(xué)惰性,,不與有關(guān)物質(zhì)反應(yīng),。載氣的選擇除了要求考慮對(duì)柱效的影響外,還要與分析對(duì)象和所用的檢測(cè)器相配,。常用的載氣有氫氣,、氮?dú)狻⒑狻?/div>
凈化器:多為分子篩和活性碳管的串聯(lián),,可除去水,、氧氣以及其它雜質(zhì)。
壓力表:多為兩級(jí)壓力指示,。第一級(jí)為鋼瓶壓力,,總是高于常壓(填充柱要求為10~50 psi;開口毛細(xì)管柱為1~25 psi),;第二級(jí)為柱頭壓力指示,。
流量計(jì):在柱頭前使用轉(zhuǎn)子流量計(jì),但不太準(zhǔn)確,。通常在柱后,,以皂膜流量計(jì)測(cè)流速。許多現(xiàn)代儀器裝置有電子流量計(jì),,并以計(jì)算機(jī)控制其流速保持不變,。
(二)進(jìn)樣系統(tǒng)
隔膜進(jìn)樣器結(jié)構(gòu)圖
進(jìn)樣系統(tǒng)包括氣化室和進(jìn)樣裝置,,常以微量注射器(穿過隔膜墊)或六通閥將液體樣品注入氣化室(氣化室溫度比樣品中最易蒸發(fā)物質(zhì)的沸點(diǎn)高約50oC),通常六通閥進(jìn)樣的重現(xiàn)性好于注射器,。要求進(jìn)樣量或體積適宜,,“塞子”式進(jìn)樣。一般柱分離進(jìn)樣體積在十分之幾至20μL,,對(duì)毛細(xì)管柱分離,,體積約為10~30μL,此時(shí)應(yīng)采用分流進(jìn)樣裝置來實(shí)現(xiàn),。體積過大或進(jìn)樣過慢,,將導(dǎo)致分離變差(拖尾)。
?。ㄈ┲蛛x系統(tǒng)
柱分離系統(tǒng)是色譜分析的心臟部分,。分離柱包括填充柱和毛細(xì)管柱。柱材料包括金屬,、玻璃,、融熔石英等,。
填充柱:多為U形或螺旋形,內(nèi)徑2~4mm,,長1~3m,,內(nèi)填固定相。
毛細(xì)管柱:分為涂壁,、多孔層,、鍵合型和交聯(lián)型毛細(xì)管柱。
毛細(xì)管柱與填充柱分離一些硝基化合物的比較
?。╝)填充柱1.5m,,涂QF-1,恒溫,;(b)毛細(xì)管柱,,21m,涂OV-101
毛細(xì)管氣相色譜流路
內(nèi)徑0.1~0.5mm,,長達(dá)幾十至100m,。通常彎成直徑10~30cm的螺旋狀。傳質(zhì)阻力很小,,譜帶展寬變小,,其總柱效比填充柱高得多、分析速度快,、樣品用量小,。過去是填充柱占主要,但現(xiàn)在除了一些特定的分析之外,,填充柱將會(huì)被更高效,、更快速的毛細(xì)管柱所取代。
?。ㄋ模乜叵到y(tǒng)
溫度控制是否準(zhǔn)確和升,、降溫速度是否快速是市售色譜儀器的最重要指標(biāo)之一。
控溫系統(tǒng)包括對(duì)三個(gè)部分的控溫,,即氣化室,、柱箱和檢測(cè)器??販胤绞接泻銣睾统绦蛏郎?。柱溫是影響分離的最重要的因素,其變化應(yīng)小±0.1℃,。選擇柱溫主要是考慮樣品待測(cè)物沸點(diǎn)和對(duì)分離的要求,。柱溫通常要等于或略高于樣品的平均沸點(diǎn)(分析時(shí)間20~30min);對(duì)寬沸程的樣品,應(yīng)使用程序升溫方法,。
?。ㄎ澹z測(cè)記錄系統(tǒng)
檢測(cè)記錄系統(tǒng)是指從色譜柱流出的組分,經(jīng)過檢測(cè)器把濃度(或質(zhì)量)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),,并經(jīng)放大器放大后由記錄儀顯示和記錄分析結(jié)果的裝置,,它由檢測(cè)器、放大器和記錄儀三部分構(gòu)成,。