A气相色谱仪及E顶空进样培训解析

会计学1A气相色谱仪及E顶空进样培训解析2第1页/共55页3第一部分气相色谱简介第2页/共55页4炉箱门栓后进样口前进样口显示/键盘后检测器前检测器电源开关系列号右侧盖(电路部分)右上盖(电路部分)检测器流量模块（盖下）进样口流量模块（盖下）第3页/共55页5第4页/共55页6第5页/共55页7第6页/共55页8第二部分进样口第7页/共55页9第8页/共55页10第9页/共55页11第10页/共55页12分流平板污染会导致重现性差及出现鬼峰，需定期检查，必要时进行清洗或更换第11页/共55页13第12页/共55页14第13页/共55页15第三部分色谱柱第14页/共55页16色谱柱的类型填充柱仅用于特定的应用，如永久气体分析毛细管柱一般为熔融石英制成，内径是0.05-0.75mm,柱长可达150米第15页/共55页17相似相溶原理非极性组分－非极性柱极性组分－极性柱混合组分－极性柱液膜厚度（0.25－0.5μm）薄膜－高沸点厚膜－低沸点、气体（增加组分与固定相的相互作用）柱长（15，30，60，150m）组分复杂－长柱内径（0.1，0.25，0.32，0.53mm）内径小、分离度高分离度可接受条件下尽量选择大内径毛细管色谱柱选择原则第16页/共55页18柱效: 色谱柱形成尖锐峰的能力分离度: 色谱柱将两个峰彼此分开的能力选择性: 色谱柱确认两个峰化学与/或物理性质差别的能力优差优差柱分离指标第17页/共55页19分析物时间进样不保留组分tmtR'tR我们希望知道组分保留在固定相中的真实时间。将n与柱长相比：或每米塔板数(N)=nL每块理论塔板高度(HETP)=nL因此，柱效越高，“N”值越大，“HETP”值越小n=5.545tR'Wh2tR-tm=tR'tR'tR'计算柱效Rt'=调整保留时间n=有效理论塔板数Wh=半峰宽第18页/共55页20使用内径更小的柱子。GC/MS要用o.25mm以下的柱子。减小固定相百分组成或固定相液膜厚度。减小进样量。选用更长的柱子。使用程序升温改善后流出组分峰形。@ 好的进样技术可以保障高柱效。进样应该紧凑快速， 以免峰展宽。如何提高柱效第19页/共55页21时间(Min.)4564.55.51.0E52.0E53.0E54.0E55.0E56.0E5响应值RT=4.41RT=4.59RT=5.10分离度是柱将两个相邻峰分开能力的反映。通过两个欲分离相邻峰的分开程度来测算分离度。一般我们选择两个最难分开的峰，如果它们被成功分开，那么其它的也就解决了。1.18(RT-RT)21(W+W)12R=R=1.5认为可以实现基线分离

W1=化合物1的半峰宽

W2=化合物2的半峰宽分离度第20页/共55页22恒温程序升温在整个分析过程中，色谱炉温保持恒定。用初始时间设定运行结束时间。升温速率设为“0”。后流出的峰展宽。

当组分有较宽的沸点范围(>100°C)时使用。减少分析时间并使峰变窄。增加柱流失，引起基线漂移。可设多阶程序升温。柱温操作第21页/共55页23Agilent7890气相色谱仪日常维护与故障诊断色谱柱的维护与保存安全保存中有两大要点：1.保存柱子切勿划伤。划伤后的柱子可能由于高温加热而足以使之从划痕处断裂。2.堵上柱子两端以保护柱子中的固定液不被氧气和其它污染物所污染。当使用毛细管柱时，记住这是一种玻璃材质，一定注意保护眼睛。第22页/共55页24色谱柱的维护正确老化色谱柱色谱柱需要老化的情况：新柱，柱效下降，长期使用；老化温度选择：足够高以除去不挥发物，足够低以延长柱寿命和减少柱流失，老化温度越低时间应越长，确认柱最高使用温度。按实际工作时的柱温程序重复升温，以使柱更好老化色谱柱老化过程：卸下柱子，通载气，柱温设为比平常使用最高温度高约10℃，保证低于柱子最高使用温度，老化过夜。第23页/共55页25第24页/共55页26第四部分检测器第25页/共55页27检测器类别热导检测器(TCD）氢火焰离子化检测器（FID)电子捕获检测器（ECD)氮磷检测器（NPD)火焰光度检测器（FPD)质谱检测器（MSD)硫化学发光检测器（SCD)氮化学发光检测器（NCD)电导检测器（ELCD,HALL)光离子化检测器（PID)红外检测器（IRD)原子发射检测器（AED)第26页/共55页28pptrillionppbppmppthousandpercentTCDFIDECDAEDPIDNPD(N)NPD(P)MSD(SIM)(SCAN)FPD(S)IRDELCDELCD(SorN)(X)10-15fg10-12pg10-9ng10-6mg10-3mgGC检测器灵敏度范围的比较第27页/共55页29氢火焰离子化检测器（FID)是一种破坏性，质量型检测器。氢火焰中燃烧产生大量碳正离子，被收集后形成检测器信号。是有机化合物检测常用的检测器。第28页/共55页30FID操作——参数的设置推荐流量推荐的检测器温度250℃如果检测器温度＜150℃，火焰将无法点燃检测器温度应高于炉温50℃气体类型推荐的流量范围典型流量氢气24-60ml/min30ml/min空气200-600ml/min300ml/min柱流量与尾吹气加和10-60ml/min25ml/min第29页/共55页31FID点火故障气体问题空气氢气比例不合适氢气纯度不够尾吹气或载气流量过大硬件问题点火线圈故障喷嘴或线圈堵塞检测器积水安装错误设置问题点火补偿值设置不正确温度设置不正确使用大量的芳烃做溶剂引起火焰熄灭第30页/共55页32FID的维护FID收集极的清洗将两个绝缘片和收集极置于水溶性洗涤剂中，超声5min用尼龙刷子清洗每一部分再超声清洗5min用镊子将部件从水槽中取出，先用热的自来水冲洗，然后用少量色谱纯的甲醇冲洗。把部件放在纸巾上晾干，第31页/共55页33FID的维护FID喷嘴的清洗将清洗丝从喷嘴顶部插入并穿过喷嘴。插入抽出几次直到可以平滑抽拉。小心不对喷嘴造成划痕。(不要强迫用太粗的丝通过喷嘴开口，否则会损坏喷嘴。如果喷嘴被损坏，就可能造成灵敏度下降、峰形变差、和/或点火困难。)在超声清洗池内充入水性洗涤剂，将喷嘴置于其中。超声5分钟。使用喷嘴转刀清洗喷嘴内部。再次超声5分钟。

注意:超声之后直到重新安装好喷嘴，只能用镊子接触喷嘴!

从超声池中取出喷嘴并彻底沥洗之，先用热的自来水，然后用少量的色谱纯甲醇。用压缩空气或氮气吹干喷嘴，然后将喷嘴置于纸巾上，待其风干。第32页/共55页34问题讨论：

1、基线过高，如何分析

2、鬼峰的分析

3、点火失败的分析

4、基线不平

5、分离度不好

6、拖尾第33页/共55页35第五部分顶空进样器(7694E)第34页/共55页36容积为V、装有体积为Vo浓度为Co的液体样品的密封容器,在一定温度下达到平衡时，气相体积为Vg，液相体积为Vs，气相样品浓度为Cg，液相中样品浓度为Cs,则：平衡常数K=Cs/Cg

相比β=Vg/VsV=Vs+Vg=Vo+Vg第35页/共55页“ZoneTemps”按钮：包括顶空瓶温度（VIAL）、定量圈温度（LOOP）和传送带温度（TR.LINE），顶空瓶温度以样品可以汽化为准，且它们之间的温度要求：TR.LINE≥LOOP+150C≥VIAL+150C+100C。输入设定的温度，按“Enter”确定。

B：“EventTimes”按钮：包括气相色谱仪工作时间（GCCYCLETIME）、顶空瓶加热平衡时间（VIALEQ.TIME）、顶空瓶加压时间

（PRESSURIZ.TIME）、定量圈定量时间（LOOPFILLTIME）、定量圈平衡时间（LOOPEQ.TIME）和进样时间（INJECTTIME），输入设定的时间参数，按“Enter”确定。

C：“VialParameters”按钮：包括进样启始瓶（FIRSTVIAL）、进样终止瓶（LASTVIAL）、震摇强度（SHAKE）和震摇时间（SHAKETIME），根据实样放置情况输入“FIRSTVIAL”和“LASTVIAL”参数。震摇强度（SHAKE）：关闭（0）、中强（1）、强烈（2），根据实样选择“SHAKE”和“SHAKETIME”参数，按“Enter”。

D：“LoadMethod”、“StoreMethod”和“ChainMethods”按钮分别为方法的导出、存储和不同方法的链接，其中“ChainMethods”最多可以进行四种不同方法的链接。37第36页/共55页第六部分建立分析方法

第37页/共55页基本配置自动进样器设定前进样口设定（气化室）色谱柱设置柱温箱设置FID检测器设置序列表的建立第38页/共55页第39页/共55页新建方法：“方法”→“新建方法”

设置方法的GC参数：“仪器”→“设置GC参数”自动进样器（7683B）分流进样的进样量一般不超过2μL,最好控制在0.5μL以下第40页/共55页前进样口设置第41页/共55页载气分流气吹扫气GC分流进样系统第42页/共55页毛细管柱的柱容量很小，要使柱子不超载，进入柱中的样品量不应超过0.01-0.001L。实验证明用一般微量注射器准确注入这样小的样品是不大可能的。为此，毛细管气相色谱要采取特殊的进样技术。①分流进样所谓的分流进样就是使样品瞬间气化并与载气混合，使小部分样品进入色谱柱，大部分放空。一般仪器是在气化室的出口将载气分成两路,绝大部分载气放空,而极小部分载气流入色谱柱。分流与不分流进样第43页/共55页载气及其流速的选择用在不同流速下测得的塔板高度H对了流速u作图，得H—u曲线图塔板高度与载气流速的关系第44页/共55页载气流速经验值实际工作中，为了缩短分析时间，往往使流速稍高于最佳流速。对于填充柱，N2的最佳实用线速度为10～12cm·s-1H2为15～20cm·s-1载气流速习惯上用柱前的体积流速（mL·min-1），也可用皂膜流量计在柱后测量。若色谱柱内径3mm，N2流速一般为40～60mL·min-1H2流速一般为60～90mL·min-1毛细管GC所用柱内载气线流速为：氦气30～50cm/s，氮气20～40cm/s，氢气40～60cm/s。第45页/共55页第46页/共55页程序升温气相色谱(Programmedtemperaturegaschromatography)是指在一个分析周期里，色谱柱温连续地随时间由低到高线性（或非线性）变化。它的主要优点是改善宽沸程样品的分离度和缩短分析周期。气相色谱程序升温1）程序升温与等温气相色谱操作的比较对于一个分析样品,各组分都有一个最佳柱温,在填充柱上,大约在组分的沸点左右；在毛细管柱上,大约比沸点低50℃左右为最佳柱温。如果样品组分较少,沸点范围不大,一般采用恒温操作。第47页/共55页

一般样品沸点范围(样品中组分的最高沸点与最低沸点之差)大于80~100℃,就需要程序升温操作。使用程序升温，较低的初始温度很好地解决了低沸点组分的重叠问题，随着柱温的提高，每个较高沸点的组分就在它最佳柱温下流出色谱柱。当温度进一步提高，达到高沸点组分沸点，从而使高沸点组分也能较快地流出而且获得良好分离的尖峰峰形。故对于多组分、宽沸程样品，采用程序升温气相色谱方法，所有组分都将在其最佳柱温（也称保留温度）下流出色谱柱。目前,在气相色谱各类操作方式中,程序升温占70%以上。升温方式：l

线性升温；l

非线性升温：如抛物线形升温等；l

多阶组合