气相色谱讲义完整版

1、问题：一：氢火焰电离检测器的工作原理。二：毛细管柱安装时的正确位置，以及位置对检测灵敏度的影响。三：尾吹气的作用。内容：一：FID的工作原理。详细的工作机理是：从毛细简单的说，FID是利用氢火焰作电离源，使有机物电离，产生微电流，并通过计算机记录这个微电流的响应值的这样一个过程。管柱流出的气体在喷嘴处与进入的氢气及尾吹气混合，用点火灯丝点燃氢火焰，而当只有载气从柱后流出时，载气中的有机杂质和流失的固定液在氢火焰中被电离成正离子、负离子和电子，在电场的作用下，正离子移向收集极，负离子和电子移向极化极，这种离子的定向移动就形成了电流，记录器记录下这个微电流，并显示到我们的计算机上就为基流，即我们平

2、时所说的基线。当载气和通过柱子被分离的组分一起从柱后流出时，氢火焰中增加了组分被电离后所产生的正负离子和电子，从而使电路中收集的微电流显著增大，显示到图谱上就是我们看到的峰。二：毛细管柱安装时的正确位置，以及位置对检测灵敏度的影响。毛细管柱安装时除了确保柱头洁净和光滑外，适当的插入深度对检测灵敏度及改善峰形均有很好的作用。1.毛细管柱插入检测器端的正确深度。平常我们所说的长度为距石墨垫105mm处。这个105mm是一个大概的长度，更精确的深度为柱子插入喷嘴口平面下13mm。若太低（如图1），易使流出的组分与检测器的金属表面接触而产生催化吸附，这样对某些有机物的峰形就产生拖尾，减少其峰面积，严重

3、的还堵塞喷嘴，点不着火，使机子无法正常运行。若太高（如图2），使柱端进入了火焰中，造成柱子聚酰亚胺涂层分解，产生很大的噪声，同时灵敏度降低。2.毛细管柱插入气化室的深度。平常我们定气化室端毛细管柱的插入深度为距石墨垫35mm处,而这也是个大概的长度,更精确的深度是柱子端接近玻璃棉.因玻璃衬管上.中.下的温度为一个曲线变化的温度,只有玻璃棉附近的温度为迅速气化温度300,两端的 温度则小于300,尤其是下端温度变化更大, 若离的太远(如图3),则在毛细管柱端和玻璃棉之间形成一个温度变化的区域,这样,组分进入柱子时就有一个扩散的过程,从而使峰形拖尾,同时组分不能完全进入柱子,重现性降低,检测灵敏度

4、就随之降低.三:尾吹气的作用.不使柱后峰变宽,使FID达最佳性能,改善线性范围.光载气的流速和流量是达不到被分离的组分迅速进入氢火焰中燃烧的,加入尾吹气后使组分迅速的进入氢火焰中,防止了组分的扩散从而不使柱后峰变宽,使FID达最佳性能,改善线性范围.GC的进样方式有哪些？分流进样的原理？结构？为什么分流进样？其特点？毛细管柱色谱的进样系统，一般包括进样器和分流器口两个部件。进样器是样品的导入部件，可以内插不同规格的玻璃套管来完成毛细管柱的不同进样方式。分流器包括分流比阀、针形阀和电磁阀等控制部件，用以完成不同进样方式的样品分流。使用玻璃套管作为进样器的汽化室，除了它的多用性外，还因为玻璃化学惰

5、性好，减少了在汽化室样品分解的可能性，并能提供均匀的温度分布，防止局部过热，更重要的一个优点是容易拆卸，当汽化室由于进样被污染时，它很容易从进样器中取出进行清洗，以确保汽化室有一个清洁的表面，这对保证分析结果的可靠性是非常重要的。毛细管色谱柱的进样方式可分为两大类：分流进样和不分流进样。根据操作的方式不分流进样又包括柱上进样和直接进样。一般的，分流进样时使用内径为24mm的玻璃套管，分流进样的分流比阀打开。不分流进样时使用内径为0.52mm的玻璃套管，进样时，分流进样器的分流比阀关闭。由于毛细管柱容量小，如果仍采用常规体系进样，则柱子必然超载。因此，必须减少进入柱子的样品量。即让较大体积的样品

6、先进到流量较大的载气中，汽化后，将混合物分流成两个流量悬殊的部分，只将其中较小的部分送进柱子。分流进样法不会使色谱柱超负荷，同时由于较大量的载气被放空，进入柱子的只是小流量的载气，这就保证了毛细管柱的最佳流速，更重要的作用是在汽化室中载气流量大，速度快，被汽化的样品在汽化室中停留的时间短，很快进入柱中，同时汽化室也能得到迅速的冲洗，避免了非瞬间进样而引起的谱带扩展。分流进样法的特点：在高分流比下（分流比高于1:100），样品起始组分的谱带扩展很小，出峰尖锐。能根据所用样品的体积和浓度轻易调节分流比值。在等温和程序升温操作时，结果的重复性都很好。但是，当分析的样品组分浓度范围较宽，沸点范围也宽时

7、就会产生分流失真。分流比小于1:100时，样品失真，原因是高沸点的组分汽化较慢，在分流比较低时它会在较长的时间进入色谱柱。分流进样器的温度应接近于样品中沸点最高的组分的沸点温度。特别是分流比较低时，进样器的温度低对组分的失真影响更大。样品与载气要充分混合，否则样品组分失真会增大。使样品和载气在汽化室中充分混合均匀的有效方法是在汽化室内松散地填充玻璃毛或玻璃珠，使样品与载气在汽化室内产生局部的涡流而得到充分的混合，有利于样品瞬间汽化，同时也得到很好的线性。GC毛细管柱的结构一根熔融石英毛细管柱主要由三部分组成。一是由熔融石英构成的基本管身；二是管身外壁的聚酰亚胺涂层。聚酰亚胺涂层可以防止色谱柱断

8、裂并使色谱柱外表呈深琥珀色；第三就是涂于管身内壁的固定相。常用的固定相有以硅为介质的聚合物（聚硅氧烷）、聚乙二醇（PEG）和固体吸附剂等。GC毛细管柱的分类毛细管气相色谱柱的内径一般小于1mm，又可分为开管型和填充型两大类。1. 填充型毛细管柱填充毛细管柱 这种毛细管柱是先在较粗的厚壁玻璃管中装入松散的载体或吸附剂，然后再拉制成毛细管柱。如装入的是载体，可涂渍固定液成为气-液填充毛细管柱；如装入的是吸附剂，就成为气-固毛细管柱。近年已很少使用了。微填充柱 与一般填充柱一样，只是内径较细（1mm以下），是把固定相直接填充到毛细管中。这种色谱柱在气相色谱中应用不多。2. 开管型毛细管柱按内径可分为

9、常规毛细管柱 内径为0.10.3mm，一般为0.25mm左右，可以是玻璃柱也可以是弹性石英柱，他们按内壁处理方法不同又可分为：壁涂毛细管柱 简称WCOT柱，这种毛细管柱是把固定液直接涂渍到毛细管柱壁上，现在多数毛细管柱是这种类型的。多孔层毛细管柱 简称PLOT柱，它是先在毛细管内壁上附着一层多孔固体，然后再在其上涂渍固定液。在这一类毛细管柱中使用最多的是“载体涂层毛细管柱”简称SCOT柱，它是先在毛细管壁上涂覆一层硅藻土载体，然后再在其上涂渍一层固定液。SCOT柱子目前已很少使用了。小内径毛细管柱 是内径小于100m的弹性石英毛细管柱，多用来进行快速分析。大内径毛细管柱 内径为320m 和53

10、0m，为了用这种色谱柱代替填充柱，常做成厚液膜柱，如液膜厚度为58m。集束毛细管柱 它是由许多支很小内径的毛细管柱组成的毛细管束，具有容量高分析速度快的特点，适于工业分析之用。部门内部：按固定液的不同可分为：1. DB-1 固定液为100%聚二甲基硅氧烷毛细管柱 非极性 使用温度范围：等温-60325 程序升温 -603502. DB-5 固定液为5%二苯基95%二甲基硅氧烷毛细管柱 非极性 使用温度范围：等温-60325 程序升温 -603503. DB-17 固定液为50%二苯基50%二甲基硅氧烷共聚物 中等极性 使用温度范围：等温40260 程序升温 40280柱长（m）短柱1015米

11、分离少于10个组份的样品中长柱2030米 标准柱长，分离1015个组份的样品长柱50米以上分离50个组份以上的样品一般情况，15m柱用于快速筛选，简单混合物或分子量极高的化合物。30m柱是最普遍的柱长。超长柱（50、60或105m）用于非常复杂的样品。柱长度在柱性能上不是一个重要参数，例如，加倍柱长，恒温分析时间则加倍但峰分辨率仅增大约40%。如果分析只是比较好但不是特别好时，有比增加柱长度更好的办法来改进分析结果。考虑更薄的膜，优化载气流量或用程序升温。分析活性较强的组分是一种特殊情况，如果样品与柱材质接触，那么峰会严重拖尾。较厚的膜、相对短的柱可以由于较少的柱材和较厚的固定液，掩盖并屏蔽活

12、性表面从而减少相互作用的机会。液膜厚度（m）薄液膜 0.10.2m低负荷量、高沸点化合物标准液膜 0.250.33m一般标准毛细柱分析厚液膜 0.51m负荷量较大，低沸点样品特厚液膜 15m取代填充柱，分析沸点200以下复杂样品固定液种类和划分 按我国国家标准GB2991-82规定，根据化学结构的不同，这些固定液可被分为以下十类，见表 类 号 类 别 I I1 I2 烃类 脂肪烃 芳香烃 聚硅氧烷类（通称硅油、硅弹性体、硅脂，别名硅酮） 聚二醇及聚烷基氧化物 -1 -2 -3 -4 酯 类 二元酸酯 聚酯和树酯 磷酸脂 其它酯类 V 其它含氧化合物（醇、醛、酮、醚、酚、有机酸及其盐、碳水化合物

13、） -1 -2 -3 -4 含氮化合物 腈和氰基化合物 硝基化合物 胺和酰胺 氮杂环化合物 含硫及硫杂环化合物 含卤素化合物及其聚合物 无机盐 其它固定液有效塔板数的理论、概念塔板理论马丁（Martin）和欣革（Synge）最早提出塔板理论，将色谱柱比作蒸馏塔，把一根连续的色谱柱设想成由许多小段组成。在每一小段内，一部分空间为固定相占据，另一部分空间充满流动相。组分随流动相进入色谱柱后，就在两相间进行分配。并假定在每一小段内组分可以很快地在两相中达到分配平衡，这样一个小段称作一个理论塔板（theoretical plate），一个理论塔板的长度称为理论塔板高度（theoretical plat

14、e height）H。经过多次分配平衡，分配系数小的组分，先离开蒸馏塔，分配系数大的组分后离开蒸馏塔。由于色谱柱内的塔板数相当多，因此即使组分分配系数只有微小差异，仍然可以获得好的分离效果。 根据塔板理论，待分离组分流出色谱柱时的浓度沿时间呈现二项式分布，当色谱柱的塔板数很高的时候，二项式分布趋于正态分布。则流出曲线上组分浓度与时间的关系可以表示为： C_t=fracsigmasqrt2pi e-frac(t-t_R)22sigma2 这一方程称作流出曲线方程，式中Ct为t时刻的组分浓度；C0为组分总浓度，即峰面积；为半峰宽，即正态分布的标准差；tR为组分的保留时间。 根据流出曲线方程人们定义

15、色谱柱的理论塔板高度为单位柱长度的色谱峰方差： H=fracsigma2 理论塔板高度越低，在单位长度色谱柱中就有越高的塔板数，则分离效果就越好。决定理论塔板高度的因素有：固定相的材质、色谱柱的均匀程度、流动相的理化性质以及流动相的流速等。 塔板理论是基于热力学近似的理论，在真实的色谱柱中并不存在一片片相互隔离的塔板，也不能完全满足塔板理论的前提假设。如塔板理论认为物质组分能够迅速在流动相和固定相之间建立平衡，还认为物质组分在沿色谱柱前进时没有径向扩散，这些都是不符合色谱柱实际情况的，因此塔板理论虽然能很好地解释色谱峰的峰型、峰高，客观地评价色谱柱地柱效，却不能很好地解释与动力学过程相关的一些

16、现象，如色谱峰峰型的变形、理论塔板数与流动相流速的关系等。 理论塔板数：N=5.54（TR/W）2 TR-所实验物质的保留时间W-所实验物质的色谱峰半峰宽以调整保留时间代替保留时间就成为有效理论塔板数。GC毛细管柱使用注意事项 在使用毛细管柱过程中，主要是防止固定液的流失，因为固定液流失会导致柱效能降低。事实上色谱柱固定液流失是自然的、是热力学平衡过程。色谱柱固定液聚硅氧烷通过聚合物本身的取代基形成环状分子。聚合物碎片之间由于取代基作用也可形成一些短键聚合物碎片。当这些碎片从色谱柱流出，它们会被检测到，从而导致信号的增强。在毛细管柱使用的全过程中这种反应一直发生。因此，所有的色谱柱都有一定程度

17、的流失。氧是导致严重柱流失的主要因素，在色谱分析时尽量减少色谱仪气路系统氧的含量、使用好材料的部件以及选择正确的操作条件，可降低柱固定液的流失，延长柱子使用寿命。下面介绍几点注意事项：使用高纯度的载气。杂质含量不得高于110-6g/g.利用净化气可以除去较低级别中的氧和碳氢化合物杂质。通常杂质含量可减少到10010-6g/g或更少。聚合物材料通常不稳定。因此，调节器主体，阀盘座，密封圈和隔膜应首选金属材料。管线只能使用没有油或其他污染物的铜管或不锈钢管，推荐使用制冷级钢管。O形圈或其它聚合物垫圈的阀最好用有焊接金属、波纹形密封垫。整个系统必须无泄漏，并且保证样品中不存在挥发性物质。因为氧和污染

18、物对固定液的分解有催化作用，会导致柱流失增强。在柱子安装后加热柱箱之前，柱子必须用干净的载气清洗15min。如果色谱仪是新的，或进样器和仪器管线进行维护或修理过，仪器应当清洗1530min。各种固定液的热稳定性不一样，柱流失对背景信号的影响随固定液种类和温度变化而变化。当柱箱温度接近于柱温的上限时柱流失也会增加。所以应当尽量在较低的温度下工作以延长柱子的使用寿命。一旦柱子损坏，由于固定液降解的温度不同，重新老化后有可能改善柱性能。GC毛细管柱老化的目的和方式新填充的色谱柱不能马上使用还需要进行老化处理。老化的目的有两个:一.是为了彻底除去填充物中的残余溶剂，和某些挥发性杂质。二.是促进固定液均

19、匀的、牢固分布在单体的表面上。老化的方法：-把柱子与汽化室连接，与检测器一端要断开，以氮气为载气，流速是正常的一半即可，温度选择固定液的最高使用温度，老化时间大约20小时，老化完成后将仪器温度降至近室温关闭色谱仪，待仪器温度恢复室温再将色谱柱连接到检测器上（老化时接汽化室的一端最好接在检测器上），开机，在使用温度下看基线是否平稳，如果平稳色谱柱就算老化好了，否则要继续老化。针对14C：毛细管柱的具体安装毛细管色谱柱只有正确的安装，才能保证发挥其最佳的性能和延长使用寿命。正确安装请参考以下步骤。 步骤1：检查气体过滤器、载气、进样垫和衬管等检查气体过滤器和进样垫，保证辅助气和检测器用气通畅有效，

20、如果以前做过较脏样品或活性较高的化合物，需要将进样口的衬管清洗或更换。 步骤2：将螺母和密封垫装在色谱柱上，并将色谱柱两端小心切平，切面要平滑整齐。在色谱柱的一端装上相应的螺母和卡套，此时色谱柱端口无前后之分；色谱柱支架的支撑部分应总是朝向着柱箱门。安装好螺母和卡套后，将色谱柱端口切平，并用放大镜进行检查。 步骤3：将色谱柱连于进样口上。 色谱柱在进样口中插入的深度应根据所使用的GC仪器不同而定，正确合适的插入能最大可能地保证试验结果的重现性。通常来说，色谱柱的顶端应保持在进样口衬管的中下部，当进样针穿过隔垫完全插入进样口后，针尖与衬管中的色谱柱顶端相距12cm，（具体的插入程度和方法参考所使

21、用GC的随机手册）。 从色谱柱架上取出需要连接的足够的长度，并按步骤2切割柱子，连接到进样口。避免用力弯曲挤压毛细管柱，并小心不要让标记牌等带有锋利边缘的物品与毛细管柱接触摩擦，以防毛细管柱断裂或受损。 将色谱柱正确插入进样口后，将连接螺母拧上，拧紧后（用手拧不动了）用扳手再多拧1/41/2圈。如果色谱柱还有松动，再拧1/4圈，保证安装的密封程度。不紧密的安装，不仅会引起装置的泄漏，而且有可能对色谱柱造成永久损坏。 步骤4：接通载气。 当色谱柱与进样口接好后，通入载气，调节柱前压以得到合适的载气流速。 将色谱柱的出口端插入装有已烷的样口瓶中，正常情况下可以看见瓶中稳定持续的气泡。如果没有气泡就

22、要重新检查载气装置和流量控制器等是否设置正确，并检查整个气路有无泄漏，待所有问题解决后，将色谱柱出口从瓶中取出，保证柱端口无溶剂残留，再进行下一步的安装。 步骤5：将色谱柱连接于检测器上。 色谱柱与检测器的连接安装和所需注意的事项和色谱柱与进样口连接大致相同。如果在应用中系统所使用的ECD或NPD等，那么在老化色谱柱时，应该将色谱柱与检测器断开，这样检测器可避免被污染。步骤6：进行气体检漏在色谱柱加热前，一定要对GC系统进行检漏。当我们对进样口和检测器进行载气检漏时，使用电子检漏计时最为有效的方法之一。建议不要使用Snoop等肥皂泡，它有可能由被检测处进入色谱柱和其他装置中，从而对系统有所损害

23、。而且不能使用Snoop队正在加热的进样口和检测器装置进行检漏。如果一定要用液体检漏，建议使用50/50的异丙醇/水的混合溶液。 步骤7：确定载气流量，再对色谱柱的安装进行检查。 注意：如果不通入载气就对色谱柱进行加热，会快速且永久性的损坏色谱柱。 步骤8：色谱柱的老化。 色谱柱安装和系统检漏工作完成后，就可以对色谱柱进行老化，对色谱柱加热至一恒定温度，通常取其温度上限。特殊情况下，可加热至高于最高使用温度1020左右，但是一定不能超过色谱柱的温度上限否则极易损坏色谱柱。当达到老化温度后，记录并观察基线，初始阶段基线应持续上升，在达到老化温度后510min开始下降，并且会持续分钟，当达到一个固

24、定的值后就会稳定下来。如果在小时后基线仍无法稳定，或者在1520分钟后仍无明显的下降趋势，那么有可能系统装置有泄漏或者污染。遇到这样的情况，应立即将柱温降到40以下，尽快地检查系统并解决相关的问题，如果还是继续老化，不仅对色谱柱有损坏而且始终得不到正常稳定的基线。 一般来说，涂有极性固定相和较厚涂层的色谱柱老化时间较长，而弱极性固定和较薄涂层的色谱柱所需时间较短。而PLOT色谱柱的老化方法有各不相同，须按色谱柱供应商提供的老化条件进行老化。 PLOT柱的老化步骤： ATPora系列 250 8h以上 Molecular Sieve（分子筛） 350 12h Alumina（氧化铝） 200 8

25、h以上 由于水在氧化铝和分子筛PLOT柱中的不可逆吸附，使得这两种色谱柱容易发生保留行为漂移，当柱子分离过含有高水份样品后，需要将色谱柱重新老化，以除去固定相中吸附的水分。 步骤9：设置确认载气流速。 对于毛细管色谱柱使用载气首选高纯度氮气或氢气，载气的纯度最好大于99.95%，而其中的含氧量越小越好。 如果您使用的是毛细管色谱柱，那么依照载气的平均线速度（cm/s），而不是利用载气流量（ml/min）来对载气做出评价，因为柱效的计算采用的是载气平均线速度。 推荐平均线速度值： 氮气：1020cm/s 氢气：2025cm/s 在载气的管线中加入气体过滤装置不仅可以延长色谱柱寿命，而且很大程度地

26、降低了背景噪音，建议最好安装一个高容量脱氧管和一个载气净化器。使用ECD系统时，最好能在其辅助气路中也安装一个脱氧管。 步骤10：柱流失检测。 在色谱柱老化过程结束后，采用程序升温作一次空白试验（不进样），一般是以10/min从50升到最高使用温度，达到最高使用温度后保持10min，这样我们就会得到一张流失图。这些数值可以后作对比试验，并且对实验问题的解决有帮助。 在空白试验的色谱图中，不应该有色谱峰出现，如果出现了色谱峰，通常可能是从进样口带来的污染物。如果在正常的使用状态下，色谱柱的性能开始下降，基线的信号值会增高。另外，如果在较低的温度下，基线信号值明显大于初始值，那么有可能是色谱柱和系

27、统有污染。步骤11：分析实验混合测试样品最后，利用对混合测试样品的分析来确认色谱柱的安装和性能。每一根新色谱柱都带有一张柱性能测试谱图，在相同于图中实验条件和测试样品的情况下，我们应该得到与标准测试相同或相近的图谱。如果实验的重复性很差，有可能是色谱柱的安装、实验的操作或仪器的本事出现了问题。那么在作其他样品之前，要解决掉所有的问题。毛细管气相色谱的气路系统和载气的选择气相色谱仪器故障排除方法（气路系统）气相色谱主要包括两个系统。即气路系统和电路系统。气路系统主要有压力表、净化器、稳压阀、稳流阀、转子流量计、六通进样阀、进样器、色谱柱、检测器等；电子系统包括各用电部件的稳压电源、温控装置、放大

28、线路、自动进样和收集装置、数据处理机和记录仪等电子器件。 气相色谱系统的基本组成有：1.气源：常用的有N2、H2、Air、Ar、He等高压气体钢瓶，也可采用氢气发生器、氮气发生器、无油空气泵；2.气路控制系统：由开关阀、稳定阀、针形（调节）阀、切换阀和气阻、压力表、流量计等组成； 要分析和判断色谱仪的故障所在，就必须要熟悉气相色谱的流程和气、电路这两大系统，特别是构成这两个系统部件的结构、功能。色谱仪的故障是多种多样的，而且某一故障产生的原因也是多方面的，必须采用部分检查的方法，即排除法，才可能缩小故障的范围。对于气路系统出的故障，不外乎是各种气体（特别是载气）有漏气的现象、气体不好、气体稳压

29、稳流不好等等。对于气路部分来说，按其容易发生的故障的现象可以分为三大类：（1）流量调节故障；（2）气路泄漏故障；（3）气路堵塞与污染故障。一. 载气的选择根据以下三个因素选择载气：（1）分离效能和分析速度；（2）检测器的适应性和灵敏度；（3）载气的物理化学性质，如柱压降、安全性、纯度和价格等。常用的有氮气、氢气、氦气。速率方程（也称范.弟姆特方程式） H = A + B/u + Cu Dg (M载气)-1/2 ； M载气，B值传质阻力系数包括气相传质阻力Cg和液相传质阻力CL系数即： C =（Cg + CL）选择小分子量的气体作载气，可降低传质阻力。从速率方程可知，最小板高时的最佳流速：从曲线

30、极小值和它的平坦程度可以看出：H2作载气时，它的最佳柱效和N2差不多，可是它的最佳载气线速度却比N2大4倍。所以采用H2作载气可以大大提高分析速度。 输液系统简介液相色谱主要有输液系统(泵系统),进样系统,分离系统(柱系统),检测系统,微处理系统组成。在液相色谱系统中,高压泵的主要作用是把样品带入色谱柱中,使样品在色谱柱填料和流动相之间作用并实现分离,因此输液泵流量的重复性直接影响到样品保留时间的重复性,另外,由于高效液相色谱输液泵是色谱系统中最容易出现问题和故障的单元仪器。液相色谱输液泵应该具有以下主要的功能和性能:1.耐高压 2.输液平稳脉动小 3.流量范围宽,连续可调 4.流量重复性好

31、5.流量准确度高 6.溶剂置换容易,系统死体积小 7.压力检测与保护功能 8.时间流速程序控制 9.具有梯度洗脱 10.联用功能与系统的可扩展性 11.耐用 12.维护方便 13.惰性接触液体表面。虽然可能不会具有所有的功能和性能,但大部分输液泵基本上满足上述要求,适合液相色谱分析的需要。一:高效液相色谱输液泵的种类：高压泵按输液性能分为：恒压泵和恒流泵.机械结构分为:液压隔膜泵,气动放大室,螺旋注射泵,往复柱塞泵.在常规色谱分析中往复式柱塞泵应用最广泛。二:往复式柱塞泵的原理柱塞泵一般有单向阀,柱塞杆,密封圈,凸轮及驱动部分等组成,通常是电机驱动凸轮运转使柱塞杆在液缸内往复运动,从而周期性的

32、将储存在泵腔内的液体以高压排出,凸轮运转一周,柱塞杆往复运动一次,完成一次吸液和排液过程.正常情况下,柱塞杆往复运动一次排出的液体的量是一定,通过改变柱塞运动频率即可调节电机转速可以在一定范围内调节流量。 柱塞自液缸内抽液时,出口单向阀关闭,流动相自入口单向阀吸入,柱塞推动液体时入口单向阀关闭,流动相自出口单向阀输出液体到进样阀和色谱柱中,可看出泵往复式柱塞运动一次,只有在柱塞前进时才能排液体,因此排出的液流是间断的,流动相流量和压力的脉动很大,为降低脉动,改善输液的稳定性,采用几种方法:1.在泵和色谱柱间加一个缓冲阻尼器,排液过程中在系统中储存一部分压力,吸液过程进行释放,起到缓冲作用.对凸

33、轮形状进行特别设计使凸轮推动柱塞杆的运动速度基本维持线性状态,另外比较有效的方法是采用增加泵头,其中以双柱塞和三柱塞为主,泵头循环进行吸液和排液,相互补充,使流动相连续进入色谱系统,实现平稳输送液体。双柱塞和三柱塞往复式柱塞泵又分为并联式和串连式.串连式往复柱塞泵的两个泵头每次输液量不同,有主泵头和副泵头之分,一般主泵头排液体积是副泵头的两倍,副泵头的入口接在主泵头的出口,主泵头输出流动相时，副泵头柱塞杆后退,泵腔容纳吸入流动相的一半,另一半则直接通过副泵头输出到进样阀和色谱柱中.主泵头吸取流动相时,副泵头柱塞杆前进,将泵腔中储存的一半流动相输出到色谱柱,主副泵头配合可以有效降低输液脉动.这种

34、结构的输液泵只用一组单向阀,减少了发生故障的机会。同时,从副泵头输出的液体通过压力传感器检测压力,反馈给微处理器,微处理器根据相关压力信息对电机进行补偿,同时当压力高于设定的压力上限或低于设定压力下限时电机停止运行。三:输液系统的常见故障 输液系统中高压泵(单向阀),密封圈,过滤器是经常发生故障的部分,下面就输液泵常见的故障的判断和排除方法介绍一下：症状原因解决方法输液不稳,且压力波动较大泵头内有气泡1. 通过放空阀排出气泡2. 用注射器通过放空阀抽出气泡原溶液仍留在泵腔内加大流速并通过放空阀彻底更换旧溶剂气泡存于溶剂过滤头的管路中1. 振动过滤头以排除气泡2. 若过滤头有污物,用超声波清洗3

35、. 流动相脱气柱塞杆或密封圈漏液更换柱塞杆密封圈及损坏部件管路漏液1. 上紧漏液处螺丝2. 更换失效部分管路阻塞清洗和更换管路压力升不高放空阀未关紧旋紧放空阀管路漏液1.上紧漏液处的连接部件2.更换失效部件密封圈处漏液清洗或更换密封圈压力上升过高管路阻塞找出阻塞部分并清理在线过滤器阻塞清洗或更换在线过滤器色谱柱阻塞更换色谱柱流量不稳泵头内聚集气泡打开放空阀,让泵在高流速下运行,排除气泡泵头松动拧紧泵头固定螺丝输液管路漏液或部分阻塞逐段检查管路进行排除没有压力两泵头均有气泡打开放空阀,让泵在高流速下运行,排除气泡进样阀漏液检查排除泵连接管路漏上紧接头或换上新的密封刃环柱压太高柱头被杂质阻塞拆开柱

36、头,清洗柱头过滤片柱前过滤器阻塞清洗柱前过滤器,清洗后压力还高可更换上新的滤片,对溶剂和样品溶液的过滤在线过滤器阻塞清洗或更换在线过滤器逐段检查先检查泵的压力，在检查放空阀的,柱头,色谱柱。6.LC检测器有那些？UV、RI检测器的原理？UV检测波长对检验结果的影响？波长选择的依据？其检测的对象有什么不同？选择检测器的原则是什么？LC检测器有那些：一.紫外检测器 二.二极管阵列检测器 三.示差折光检测器 四.荧光检测器 五.激光诱导荧光检测器 六.蒸发光散射检测器 七.质谱检测器 八.电化学检测器（安培检测器、电导检测器、库仑检测器、极谱检测器）九.其它类型的检测器（化学发光检测器、手性检测器、

37、火焰光度检测器）最常用的是紫外检测器和示差折光检测器，紫外检测器只能检测含有共扼键有紫外吸收的物质，而示差折光检测器则属于广普型检测器，只要待检测的样品有标样就可以测出其中各组分的较为准确的含量。紫外检测器的原理：紫外检测器通过测定样品在检测池中吸收紫外可见光的强度来确定样品的含量，属于吸收光谱型的分析仪器。工作原理基于朗伯比尔定律。当由光源产生的单色光通过样品池中被测物的浓度C与吸收值A被测物摩尔吸收系数和检测池长度L的关系符合朗伯比尔定律：A=CL由于吸光度和吸光系数，溶质浓度和光路长度成正比例关系，因此对于给定的检测池，在固定的波长下，UV输出信号强度与样品的浓度成正比，这也是UV进行定

38、量分析的基础。示差折光检测器的原理：基本原理：通过连续测定色谱流出液折射率的变化而对样品浓度进行检测。溶有溶质的流动相和流动相本身的折射率之差反应了流动相中溶质的浓度，其响应信号可表示为：R（n-n0）式中，Z为仪器常数；n为溶液的折射率；n0为流动相的折射率。溶液的折射率和溶质各自的折射率乘以其物质量浓度之和：nc0n0cini式中，ni为溶质的折射率；ci为物质量浓度；c0为溶质的物质量浓度。结合以上两式可得：RZci（nin0）上式说明了示差折光检测器的响应信号R与溶质的浓度ci成正比，属于浓度型检测器，原则上凡是与流动相折光指数有差别的样品都可以用它来测定。UV检测波长对检测结果的影响

39、及波长选择的依据：波长的选择可明显地提高了某些成分的灵敏度；还可以改变对化合物的选择性，降低干扰。测定时一般都选择对样品有最大的吸收波长下进行，以获得最大的灵敏度和抗干扰能力。但特别注意在选择测定波长时，必须考虑到所使用的流动相的紫外吸收性质，也就是说使用UV检测器时，溶剂不应吸收测定波长的紫外光。样品测定波长应当在溶剂紫外吸收波长上限以上，噪声降至10-410-5AU，才能保证检测的灵敏度，才能用于梯度洗脱。有紫外吸收的化合物，往往在254nm都有一定的吸收，虽然254nm不一定是其最大吸收波长，但由于检测灵敏度高，一般仍可以得到较好的分析效果。这是因为以前使用的光源是低压汞灯，波长是253

40、.7nm所以一直沿用。现在使用的是氘灯，波长的连续性较好，故现在有可变波长的检测器。而且还可以对待测样品进行全波长扫描，来确定其最佳检测波长。检测对象的不同之处：由于紫外检测器属于吸收光谱类，所以只对有紫外吸收的样品有响应信号。而示差折光检测器是属于广普型检测器，几乎所有的样品都可以检测，只要有标样。例如HHV没有紫外吸收所以只能用折光测定它的顺反。选择检测器的原则：如果样品没有紫外吸收,UV将不适用。更多的情况是被测物仅有很小的摩尔吸光度（100），而流动相又不允许在短波长进行紫外测定。此外被测物浓度较低，以致信噪比太低，也可能无法用UV检测。通常只有UV无法使用的情况下，才考虑使用其它类型

41、的检测器。主要是因为紫外检测器使用起来简单方便，而且应用范围广泛。第八题液相色谱根据固定相和流动相相对极性大小分为正相和反相液相色谱, 正相色谱：即固定相的极性大于流动相的极性. 固定相分为硅胶和键合正相，流动相多为弱冲洗剂，通过增加极性溶剂的比例或改变溶剂极性进行分离。反相色谱：固定相的极性小于流动相极性.采用非极性固定相和极性流动相对样品进行分离，是HPLC中最常用的方法。反相色谱常采用非极性键合相作为固定相，使用最多的是以多空硅胶为基质的十八烷基键合相和辛烷基键合相。简称为C18(ODS)和C8柱。在流动相选择方面，首先看一下表征溶剂的重要参数。1溶剂强度参数溶剂的强度参数用来表征溶剂的

42、洗脱强度。定义为溶质分子在单位吸附面积上的吸附自由能。所以0的数值越大，表明溶剂与吸附剂的亲和能力越强，越容易从吸附剂上将被吸附的溶质洗脱下来，从而使溶质在固定相上的容量因子越小。2溶剂极性参数可作为判定溶剂洗脱强度的依据溶剂极性越大在反相体系中洗脱强度越小，冲洗能力越弱。被洗脱溶质的容量因子越大，在正相体系中溶剂极性越大洗脱强度越大，被洗脱溶质的容量因子越小。因此通过改变溶剂的极性参数，可以改变被分离样品组分的选择性。3溶剂化参数V/100值表示溶剂的范德华体积大小。V/100越大的溶剂，极化率越大，色散作用力越强，对疏水性化合物作用力越强。 值大小表示双键的电子云作用和偶极作用的大小，溶剂

43、的值越大，对含双键和共轭体系的分子有较强的作用力，同时对极性官能团有较强作用；分别表示了溶剂分子形成氢键时的给予质子和接受质子的能力大小，大的溶剂形成氢键越强，对能形成氢键样品分子的冲洗能力越强。4黏度是影响色谱分离的重要参数，当溶剂的黏度增大时会降低溶质在流动相里的扩散系数及在两相间的传质速度，并降低了柱子的渗透性，导致柱效的下降和分离时间的延长。通常黏度应保持在0.4-0.5mPa.S以下，对于小于0.2的溶剂，由于沸点低，在高压泵输液过程中会在检测器里形成气泡，所以不单独使用。但是不同黏度的溶剂混合时，黏度变化并非是线性的。5溶解度参数的影响正相色谱中，溶剂的溶解度参数值越大，其洗脱强度

44、越大，被洗脱溶质的容量因子越小；而反相色谱中溶剂的溶解度参数值越大，其洗脱强度越小，被洗脱溶质的容量因子越大。因此可以看出洗脱强度是由溶解度参数决定。流动相选择,从实用角度选用作为流动相的溶剂应当物美价廉,容易购得.使用安全,纯度要高此外还需满足以下条件:1用作流动相的溶剂应与固定相不相溶,并能保持色谱柱的稳定性,所用溶剂纯度要高,以防所含杂质在柱中积累,引起柱性能改变.2 选用的溶剂性能应与所使用的检测器匹配.3 所用的溶剂应对样品有足够的溶解能力,以提高测定的灵敏度.4 所选用的溶解应具有低黏度(低黏度溶剂,可减小溶质传质阻力,利于提高柱效)和适当的沸点(低沸点溶剂易于用蒸馏的方法从柱后收

45、集液中除去)5 应避免使用具有显著毒性的溶剂.6.还要考虑到所用容积的紫外吸收问题.如果以柱压力降，柱渗透压的因素来考虑相选用原则.压力降P=L/k0d2p流动相黏度, 流动相平均流速,L柱长, k0渗透系数, dp固定相颗粒直径.如果以影响分离度的因素来考虑相选用原则.R=n2为以第二组分计算的色谱柱理论塔板数,a1/2为分离因子,k第二组分容量因子.首先排除一些物理性质不符合的,然后在此基础上选择洗脱强度适当的溶剂,即选择能使被分析样品中组分的容量因子值保持最佳(1-10)多组分样品k可扩展在0.5-20.此外还要进一步选择能将样品中不同组分分离开且能使每两个相邻组分的分离因子大于1.05

46、.当选择出了能够提供合适k和a的溶剂作流动相后,还必须考虑理论塔板数.才能达到所要的分离度. 流动相在使用前必须进行脱气,以除去溶解与其中的气体,以除去洗脱过程中当流动相由色谱柱流至检测器时,因压力降低而产生气泡.若在死体积检测池中,存在气泡会增加基线噪声,严重会造成分析灵敏度下降.溶解在流动相的氧气,会造成荧光猝灭,还会导致某些组分被氧化或会使柱中固定相发生降解而改变柱的分离性能。常用方法:1) 吹氦气脱气.2) 加热回流脱气3) 抽真空脱气4) 超声波脱气5) 在线真空脱气PH值对保留值的影响对于酸，碱性及两性化合物来讲，随PH值变化化合物会发生解离成为离子，分子离子化对保留值能产生较大的

47、影响。在反相体系中，中性状态的分子有较适中的保留值，一旦发生离子化，保留会迅速减少，其减少程度与其结构有关。固定相C18与有机物有较强的相互作用，能够产生有效的吸附。但对于解离后的离子，由于其亲水性能很强，电离基团被水包围从而使其被C18吸附作用大大减弱。保留值迅速降低。在化合物的PKa处，通常保留值的重复性最差，因为该点的PH稍有变化会造成保留值的较大改变，出峰位置前后发生较大范围移动，因此色谱条件选择时，应尽量避开该点。对于不能解离的中性分子的保留值不受pH值变化影响。吸附色谱分配色谱离子色谱体积排阻色谱亲合色谱固定相固体吸附剂固相基体上的固定液高效微粒离子交换剂用化学惰性的多孔性凝胶在不

48、同基体上,键合多种不同特性的配位体流动相不同极性溶剂不同极性溶剂具有一定PH值的缓冲溶剂水或有机溶剂具有一定PH值的缓冲溶剂,加入改性剂原理溶剂上的吸附性能的差别各成分在吸附剂上的分配性能的差别离子型化合物合离子组分与离子交换剂上表面带电荷基团进行可逆性离子交换能力的差别固定相对样品中各组分分子体积阻滞作用的差别来实现分离生物分子与基体上键联的配位体之间存在的特异性亲合作用能力的差异题目:定量方法有哪些?怎样操作?归一化法的特点是什么?影响归一化法定量结果的因素有哪些?图谱处理的原则是什么?怎样识别真伪峰?定量分析 定量分析就是要确定样品中某一组分的准确含量。在色谱分析中，在其他条件限定下，色

49、谱峰的峰的峰高A或峰面积h(检测器的响应值)与所测组分的量Q(或浓度)成正比。因此，色谱定量分析的基本公式为: Q=f*A(h)比例常数f称为该组分的定量校正因子;Q的单位可用质量、摩尔、或体积表示，相应的有质量校正因子fm、摩尔校正因子fM、体积校正因子fV。 在进行峰面积校正时,人们规定某一个组分为标准物,求出其他组分与此标准物校正因子的比值,称为该物质的相对校正因子(f)，以消除检测器灵敏度或操作条件波动的影响。如相对质量校正因子： fm=fm(i)/fm(s)=miAs/msAi 热导检测器多采用苯做标准物，氢火焰离子检测器多采用正庚烷为标准物。相对校正因子可以通过查文献或手册获得,但一般只作参考，不作为定量的依据，真实数值需要实验来测定。当相对校正因子不是苯或者正庚烷的时候，这时就必须进行换算。例如某物质i的相对校正因子是以物质1做为标准物，若换成以物质2为标准物时，则 fm(i,2)=fm(1,2)fm(i,1)1）归一化法归一化法：将样品中所有组分含量之和定为100，计算其中某一组分含量百分数的定量方法。归一化法适用于样品中所有组分都能从色谱柱内流出并被检测器检出，同时又能测定或查出所有组分的相对校正因子。 XifiAi/fiAi当所有的校正因子相同时