1氣相色譜儀原理,、結(jié)構(gòu)及操作
1、基本原理 氣相色譜（GC）是一種分離技術(shù),。實(shí)際工作中要分析的樣品往往是復(fù)雜基體中的多組分混合物,，對含有未知組分的樣品，首先必須將其分離,，然后才能對有關(guān)組分進(jìn)行進(jìn)一步的分析,。混合物的分離是基于組分的物理化學(xué)性質(zhì)的差異,，GC主要是利用物質(zhì)的沸點(diǎn),、極性及吸附性質(zhì)的差異來實(shí)現(xiàn)混合物的分離。待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體（即載氣,，一般是N2,、He等）帶入色譜柱，柱內(nèi)含有液體或固體固定相,，由于樣品中各組分的沸點(diǎn),、極性或吸附性能不同，每種組分都傾向于在流動(dòng)相和固定相之間形成分配或吸附平衡,。但由于載氣是流動(dòng)的,，這種平衡實(shí)際上很難建立起來，也正是由于載氣的流動(dòng)，使樣品組分在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行反復(fù)多次的分配或吸附/解附,，結(jié)果在載氣中分配濃度大的組分先流出色譜柱,，而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當(dāng)組分流出色譜柱后,，立即進(jìn)入檢測器,，檢測器能夠?qū)悠方M分的存在與否轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺娦盘柕拇笮∨c被測組分的量或濃度成比例,，當(dāng)將這些信號放大并記錄下來時(shí),，就是如圖2所示的色譜圖（假設(shè)樣品分離出三個(gè)組分），它包含了色譜的全部原始信息,。在沒有組分流出時(shí),，色譜圖的記錄是檢測器的本底信號，即色譜圖的基線,。
2,、氣相色譜結(jié)構(gòu)及維護(hù) 2.1 進(jìn)樣隔墊 進(jìn)樣隔墊一般為硅橡膠材料制成，一般可分普通型,、型和高溫型三種，普通型為米黃色,，不耐高溫,，一般在200℃以下使用；型可耐溫到300℃,；高溫型為綠色,，使用溫度可高于350℃，至色譜柱zui高使用溫度的400℃,。正因?yàn)檫M(jìn)樣隔墊多為硅橡膠材料制成,，其中不可避免地含有一些殘留溶劑和/或低分子齊聚物，另外由于汽化室高溫的影響,，硅橡膠會(huì)發(fā)生部分降解,，這些殘留的溶劑和降解產(chǎn)物如果進(jìn)入色譜柱，就可能出現(xiàn)“鬼峰”（即不是樣品本身的峰）,，從而影響分析,。

解決的辦法有：
一是進(jìn)行“隔墊吹掃”，
二是更換進(jìn)樣隔墊,。 一般更換進(jìn)樣隔墊的周期以下面三個(gè)條件為準(zhǔn)：（1）出現(xiàn)“鬼峰”,；（2）保留時(shí)間和峰面積重現(xiàn)性差；（3）手動(dòng)進(jìn)樣次數(shù)70次,，或自動(dòng)進(jìn)樣次數(shù)50次以后,。 2.2 玻璃襯管 氣相色譜的襯管多為玻璃或石英材料制成，主要分成分流襯管、不分流襯管,、填充柱玻璃襯管三種類型,。襯管能起到保護(hù)色譜柱的作用，在分流/不分流進(jìn)樣時(shí),，不揮發(fā)的樣品組分會(huì)滯留在襯管中而不進(jìn)入色譜柱,。如果這些污染物在襯管內(nèi)積存一定量后，就會(huì)對分析產(chǎn)生直接影響,。比如,，它會(huì)吸附極性樣品組分而造成峰拖尾，甚至峰分裂,，還會(huì)出現(xiàn)“鬼峰”,，因此一定要保持襯管干凈，注意及時(shí)清洗和更換,。

玻璃襯管清洗的原則和方法 當(dāng)以下現(xiàn)象：（1）出現(xiàn)“鬼峰”,；（2）保留時(shí)間和峰面積重現(xiàn)性差出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)考慮對襯管進(jìn)行清洗,。

清洗的方法和步驟如下：（1）拆下玻璃襯管,；（2）取出石英玻璃棉；（3）用浸過溶劑（比如丙酮）的紗布清洗襯管內(nèi)壁,。 玻璃襯管更換時(shí)要注意玻璃棉的裝填：裝填量3～6mg,，高度5～10mm。要求填充均勻,、平整,。 2.3 氣體過濾器 變色硅膠可根據(jù)顏色變化來判斷其性能，但分子篩等吸附有機(jī)物的過濾器就不能
2 用肉眼判斷了,，所以必須定期更換,，一般3個(gè)月更換或再生一次。 由于分流氣路中的分子篩過濾器飽和或受污嚴(yán)重,，就會(huì)出現(xiàn)基線漂移大的現(xiàn)象,，這個(gè)時(shí)候就必須更換或再生過濾器了。
再生的方法是：（1）卸下過濾器,，反方向連接于原色譜柱位置,。（2）再生條件：載氣流速40～50ml/min，溫度340℃,，時(shí)間5h,。 2.4 檢測器 如果說色譜柱是色譜分離的心臟，那么,，檢測器就是色譜儀的眼睛,。無論色譜分離的效果多么好,，若沒有好的檢測器就會(huì)“看”不出分離效果。因此,，高靈敏度,、高選擇性的檢測器一直是色譜儀發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。目前,，GC所使用的檢測器有多種,，其中常用的檢測器主要有火焰離子化檢測器（FID）、火焰熱離子檢測器（FTD）,、火焰光度檢測器（FPD）,、熱導(dǎo)檢測器（TCD）、電子俘獲檢測器（ECD）等,。
下面對檢測器的日常維護(hù)作簡單討論： 2.4.1火焰離子化檢測器（FID） （1） FID雖然是準(zhǔn)通用型檢測器,，但有些物質(zhì)在檢測器上的響應(yīng)值很小或無響應(yīng)，這些物質(zhì)包括*氣體,、鹵代硅烷,、H2O、NH3,、CO,、CO2、CS2,、CCl4,，等等。所以檢測這些物質(zhì)時(shí)不應(yīng)使用FID,。 （2）FID的靈敏度與氫氣,、空氣,、氮?dú)獾谋壤兄苯雨P(guān)系,，因此要注意優(yōu)化，一般三者的比例應(yīng)接近或等于1∶10∶1,。 （3）FID是用氫氣在空氣燃燒所產(chǎn)生的火焰使被測物質(zhì)離子化的,，故應(yīng)注意安全問題。在未接上色譜柱時(shí),，不要打開氫氣閥門,，以免氫氣進(jìn)入柱箱。測定流量時(shí),，一定不能讓氫氣和空氣混合,，即測氫氣時(shí)，要關(guān)閉空氣,，反之亦然,。無論什么原因?qū)е禄鹧嫦鐣r(shí),，應(yīng)盡量關(guān)閉氫氣閥門，直到排除了故障重新點(diǎn)火時(shí),，再打開氫氣閥門,。 （4）為防止檢測器被污染，檢測器溫度設(shè)置不應(yīng)低于色譜柱實(shí)際工作的zui高溫度,。檢測器被污染的影響輕則靈敏度明顯下降或噪音增大,，重則點(diǎn)不著火。消除污染的辦法是對噴嘴和氣路管道的清洗,。
具體方法是：斷開色譜柱,，拔出信號收集極；用一細(xì)鋼絲插入噴嘴進(jìn)行疏通,，并用丙酮,、乙醇等溶劑浸泡。 2.4.2 火焰熱離子檢測器（FTD） FTD使用注意事項(xiàng)： （1） 銣珠：避免樣品中帶水,，使用壽命大約600～700h,； （2） 載氣：N2或He，要求純度99.999%,。一般He的靈敏度高,； （3） 空氣：是選鋼瓶空氣，無油,； （4） 氫氣：要求純度99.999%,。 另外需要注意的是使用FTD時(shí)，不能使用含氰基固定液的色譜柱,，比如OV-1701,。 2.4.3火焰光度檢測器（FPD） FPD使用注意事項(xiàng)： （1） FPD也是使用氫火焰，故安全問題與FID相同,； （2） 頂部溫度開關(guān)常開（250℃）,； （3） FPD的氫氣、空氣和尾吹氣流量與FID不同,，一般氫氣為60～80ml/min,，空氣為 100～120ml/min，而尾吹氣和柱流量之和為20～25ml/min,。分析強(qiáng)吸附性樣品如農(nóng)藥等,，中部溫度應(yīng)高于底部溫度約20℃； （4） 更換濾光片或點(diǎn)火時(shí),，應(yīng)先關(guān)閉光電倍增管電源,； （5） 火焰檢測器，包括FID,、FPD,，必須在溫度升高后再點(diǎn)火,；關(guān)閉時(shí)，應(yīng)先熄火再降溫,。

3 2.4.4熱導(dǎo)檢測器（TCD） TCD使用注意事項(xiàng)： （1）確保熱絲不被燒斷,。在檢測器通電之前，一定要確保載氣已經(jīng)通過了檢測器,，否則,，熱絲就可能被燒斷，致使檢測器報(bào)廢,；關(guān)機(jī)時(shí)一定要先關(guān)檢測器電源,，然后關(guān)載氣。任何時(shí)候進(jìn)行有可能切斷通過TCD的載氣流量的操作,，都要關(guān)閉檢測器電源,； （2）載氣中含有氧氣時(shí)，熱絲壽命會(huì)縮短,，所以載氣中必須*除氧,； （3）用氫氣作載氣時(shí)，氣體排至室外,； （4）基線漂移大時(shí),，要考慮以下幾個(gè)問題：雙柱是否相同，雙柱氣體流速是否相同,；是否漏氣,； 更換色譜柱至檢測器的石墨墊圈。 池體污染,； 清洗措施：正己烷浸泡沖洗,。
2.4.5 電子俘獲檢測器（ECD） ECD使用注意事項(xiàng)： （1） 氣路安裝氣體過濾器和氧氣捕集器； 氧氣捕集器再生： （2） 使用填充柱時(shí)也需供給尾吹氣（2～3ml/min）,； （3） 操作溫度為250～350℃,。無論色譜柱溫度多么低，ECD的溫度均不應(yīng)低于250℃,， 否則檢測器很難平衡,。 （4） 關(guān)閉載氣和尾吹氣后,，用堵頭封住ECD出口,，避免空氣進(jìn)入。
3,、基本操作 3.1 加熱 由于氣相色譜儀的生產(chǎn)廠家和質(zhì)量的不同．測定溫度的方式也不相同 對于用微機(jī)設(shè)數(shù)法或撥輪選擇法給定溫度．一般是直接設(shè)數(shù)或選擇合適給定溫度值加以升溫．而如果是采用旋鈕定位法．則有技巧可言 3.1.1過溫定位法 將溫控旋鈕調(diào)至低于操作溫度約30℃處 給氣相色譜儀升溫 當(dāng)過溫至約為操作溫度時(shí)．配臺(tái)溫度指示和加熱指示燈．再逐漸將溫控旋鈕調(diào)至臺(tái)適位置 3.1.2 分步遞進(jìn)定位法 將溫控旋鈕朝升溫方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度．升溫開始．指示燈亮：當(dāng)溫度基本穩(wěn)定時(shí) 再同向轉(zhuǎn)動(dòng)溫控旋鈕．開始繼續(xù)升溫：如此遞進(jìn)調(diào)節(jié),、直至恒溫在工作溫度上. 3.2 調(diào)池平衡 調(diào)池平衡 實(shí)際是調(diào)熱導(dǎo)電橋平衡．使之有較為臺(tái)適的輸出 講調(diào)節(jié)技巧．其實(shí)是對具有池平衡、調(diào)零和記錄調(diào)零等 *步．用池平衡或調(diào)零旋鈕將記錄儀指針調(diào)至臺(tái)適位置,； 第二步．自衰減至l6倍左右．觀察記錄儀指針移動(dòng)情況,； 第三步．用記錄謂零旋鈕將記錄儀指針調(diào)回原處,； 第四步．退回衰減．觀察記錄儀指針移動(dòng)情況； 第五步．用調(diào)零或池平衡旋鈕將記錄儀指針調(diào)回原處 3.3 點(diǎn)火 氫焰氣相色譜儀 開機(jī)時(shí)需要點(diǎn)火．有時(shí)因各種原因致使熄火后．也需要點(diǎn)火 然而．我們經(jīng)常會(huì)遇到點(diǎn)火不著的情況 下面介紹兩種點(diǎn)火技巧．供同行們相試 3.3.1 加大氫氣流量法先加大氫氣流量．點(diǎn)著火后．再緩慢調(diào)回工作狀況 此法通用 3.3.2 減少尾吹氣流量法先減少尾吹氣流量．點(diǎn)著火后．再調(diào)回工作狀況 此法適用于用氫氣怍載氣．用空氣作助燃?xì)夂臀差睔馇闆r