气相色谱理论及维护分析员必备

气相色谱理论及维护分析员必备第一页，共八十页，编辑于2023年，星期一1-1.什么是色谱图

1-2.GC理论

1-3.GC仪器维护<1>色谱理论及维护第二页，共八十页，编辑于2023年，星期一1-1什么是色谱图?样品与流动相、固定相之间的吸收、分配、离子交换、体积排阻等作用，将混合组分分离成各个独立的组分。分离、定性、定量

：分析色谱分离、纯化

：制备色谱

第三页，共八十页，编辑于2023年，星期一1-1什么是色谱图?保留时间–定性分析峰面积–定量分析第四页，共八十页，编辑于2023年，星期一

色谱方法的发展历程部分片断洗脱溶剂(s)色谱柱样品Tswett(1906)色谱(chromatography)第五页，共八十页，编辑于2023年，星期一色谱分析气相色谱液相色谱

-流动相

:气体

-流动相:液体

-样品的挥发性

-样品的溶解性

-M.W.<500 -M.W.>500-热稳定性

-常温分析-离子化合物

-分离:亲和力

及沸点不同-分离:固定相和流动相的相互

亲和力不同第六页，共八十页，编辑于2023年，星期一1-2-1GC理论第七页，共八十页，编辑于2023年，星期一GC分析流程图第八页，共八十页，编辑于2023年，星期一载气第九页，共八十页，编辑于2023年，星期一推荐使用的载气BestsensitivityN2BestsensitivityN2ECDBestLinearDynamicrangeAr/CH4GenerallyusedN2FIDCanbeusedH2,HeOptimumHeNPDOnlyuseHeHePDDUsedforanalysisofH2N2HighsensitivityH2GeneralDetectorN2IRDMSDMassRange10-800m/zMustuseHeHeMSDGenerallyusedHeTCDSpecialDetectorRemarkCarrierDetector第十页，共八十页，编辑于2023年，星期一

A:水分捕集阱

B:烃捕集阱

C:氧气捕集阱第十一页，共八十页，编辑于2023年，星期一进样口第十二页，共八十页，编辑于2023年，星期一进样口填充柱进样口毛细管柱进样口分流不分流其他：COC,PTV

预处理系统

-顶空,吹扫捕集,阀进样,裂解.第十三页，共八十页，编辑于2023年，星期一各进样口适用的色谱柱填充柱进样口

-填充柱

-内径大于0.53mm的毛细管柱

毛细管柱进样口

-毛细管柱(0.25~0.53mmI.D.)第十四页，共八十页，编辑于2023年，星期一分流进样

适用于毛细管柱

样品在高温的进样口气化，一部分被带入色谱柱，大部分放空

可适用于几乎所有的样品中，对溶剂没有局限性

能得到很好的色谱峰第十五页，共八十页，编辑于2023年，星期一APC系统(分流模式)ToDetectorSplitVentSeptumPurgeCarrierGasFlowSensorFSPressureSensorPSSeptumPurgeRegulatorTrapOn/offvalveVProportionalValvePV2ProportionalValvePV1CapillaryinletHighFlowRateLowFlowRate第十六页，共八十页，编辑于2023年，星期一不分流进样

全部的载气被带入色谱柱，没有放空。

所有的样品气化之后，全部被带入色谱柱。

因为样品几乎全被带入色谱柱:灵敏度高、重现性好第十七页，共八十页，编辑于2023年，星期一APC系统(不分流模式)ToDetectorCarrierGasFlowSensorFSPressureSensorPSSeptumPurgeRegulatorTrapOn/offvalveVProportionalValvePV2ProportionalValvePV1CapillaryinletSeptumpurgeSplitVentLowFlowRateHighFlowRate第十八页，共八十页，编辑于2023年，星期一进样口处容易被污染的组件载气流过的管线

隔垫衬管第十九页，共八十页，编辑于2023年，星期一分流/不分流毛细进样口结构第二十页，共八十页，编辑于2023年，星期一设置柱温箱温度样品的组分是否简单，用恒温分析是否可以完全分离？恒温分析程序升温YesNo第二十一页，共八十页，编辑于2023年，星期一等温模式(a)和程序升温模式(b)第二十二页，共八十页，编辑于2023年，星期一等温模式的设置设置柱温箱的温度50℃→10℃/min→色谱柱的最高使用温度-30℃观察最后的柱后流出物的保留时间及温度最后柱后流出物的温度减去20℃，将它设为等温模式的温度如果未分离出成分，减小温度之后再作分析改用程序升温的方法或者其他色谱柱第二十三页，共八十页，编辑于2023年，星期一程序升温的设置第一步：

50℃→10℃/min→色谱柱的最高温度-30℃(30min)进样，观察色谱图设置初始温度和时间设置升温率设置最终温度和时间确定最佳条件第二十四页，共八十页，编辑于2023年，星期一色谱柱第二十五页，共八十页，编辑于2023年，星期一根据极性选择色谱柱

极性

非极性(HP-1,HP-5):沸点

中等极性

(HP-1701):沸点

氢键

极性(HP-INNOWax,HP-Wax):

官能团的相互作用

第二十六页，共八十页，编辑于2023年，星期一色谱柱选择指南低高极性HP-1Ultra1HP-101HP-5,HP-5MSHP-5traceUltra2HP-1301HP-35HP-1701HP-50+HP-17HP-210HP-225HP-20MHP-InnowaxHP-FFAPHP-Wax非极性中等极性极性HP-624HP-VOCHP-608第二十七页，共八十页，编辑于2023年，星期一非极性色谱柱HP-1(HP-101)

-100%二甲基聚硅氧烷

-二醇,胺,碳氢化合物,PCBs（多氯联苯）,

杀虫剂,硫化物等

-相似固定相：DB-1,BP-1,SPB-1,GB-1,CP-Sil5,OV-1,SE-30第二十八页，共八十页，编辑于2023年，星期一非极性色谱柱HP-5-5%苯基/95%二甲基聚硅氧烷

-脂肪酸,药品,甲基酯类化合物,生物碱,

卤化物

-相似固定相：DB-5,BP-5,SPB-5,CP-Sil8,SE-52,OV-5第二十九页，共八十页，编辑于2023年，星期一中等极性色谱柱HP-35-35%苯基

/65%二甲基聚硅氧烷

-杀虫剂,麻醉药,胺类

-相似固定相：DB-35,RTX-35,SPB-35,AT-35,Sup-Herb第三十页，共八十页，编辑于2023年，星期一中等极性色谱柱HP-1701-14%氰丙基苯基/86%二甲基聚硅氧烷

-有机氯农药,除草剂,杀虫剂,TMS糖类

-相似固定相：DB-1701,SPB-1701,OV-1701,CP-Sil19第三十一页，共八十页，编辑于2023年，星期一极性色谱柱HP-FFAP-硝基对苯二酸改性的聚乙二醇

-酸,乙醇,丙烯酸甲酯,酮

-相似固定相：DB-FFAP,OV-351,Stabilwax-DA注：极性柱怕氧，载气必虚除氧第三十二页，共八十页，编辑于2023年，星期一柱参数总结30mx0.25mm,0.25µm色谱柱柱长色谱柱内径键合相膜厚色谱柱柱长：柱长越长,保留越长,分离度越好,柱效越高色谱柱内径：内径越小,保留越小,分离度越好,柱效越高键合相膜厚：???第三十三页，共八十页，编辑于2023年，星期一色谱柱长度与费用15m30m60m第三十四页，共八十页，编辑于2023年，星期一柱老化

温度设定

-断开与检测器的连接

-设定载气流速

-设定如下程序升温80℃1hr2~3℃/minMax.temp.-30℃2hr第三十五页，共八十页，编辑于2023年，星期一原理：FID以氢气和空气燃烧生成火焰为能源，当有机化合物进入火焰时，由于离子化反应，生成比基流高的离子。这些带正电荷的离子和电子分别在电场作用下向负极和正极移动形成离子流；此离子流经放大器放大后可被检测。氢火焰离子化检测器（FID）原理第三十六页，共八十页，编辑于2023年，星期一特点：体积小，灵敏度高，死体积小，应答时间快，但对部分物质如H2、O2、N2、CO、CO2、NO、NO2、CS2、H2O等无响应。属破坏性检测器。FID检测器特点适用范围可挥发的有机化合物。可广泛用于科研、高等院校、环保、卫生防疫、临床医学、质检、食品、香料、生物化学、石油化工、冶金、煤炭等行业。第三十七页，共八十页，编辑于2023年，星期一原理：气流中样品浓度发生变化，则从热敏元件上所带走的热量也就不同，从而改变热敏元件的电阻值，由于热敏元件为组成惠斯顿电桥之臂，只要桥路中任何一臂电阻发生变化，则整个线路就立即有信号输出。载气入口载气出口载气出口热导检测器（TCD）原理第三十八页，共八十页，编辑于2023年，星期一特点：此检测器几乎对所有可挥发的有机和无机物质均能响应，但灵敏度较低。属非破坏性检测器。

热导检测器（TCD）适用范围所有可挥发的有机和无机物。可广泛用于科研、高等院校、石油化工、化工、冶金、煤炭、电力等行业。第三十九页，共八十页，编辑于2023年，星期一原理：使载气分子在63Ni辐射源中所产生的β粒子的作用下离子化，在电场中形成稳定的基流，当含电负性基团的组分通过时，俘获电子使基流减小而产生电信号。电子捕获检测器（ECD）原理信号输出电极Ni63废气口尾吹气载气第四十页，共八十页，编辑于2023年，星期一特点：对电负性物质（例如：卤化物,有机汞，有机氯及过氧化物，金属有机物，硝基、甾类化合物等）有很高的灵敏度。属非破坏性检测器。ECD检测器特点适用范围对卤素、硝基等化合物选择性极好。可广泛用于生物、医药、卫生防疫、农药残留、环境保护及气象追踪等领域的分析中。第四十一页，共八十页，编辑于2023年，星期一注意：ECD检测器所使用的载气必须充分干燥，脱氧，不能使用发生器，必须用高纯气。如使用氮气作载气（N2：99.999%)ECD检测器气体使用要求第四十二页，共八十页，编辑于2023年，星期一17种农药分析第四十三页，共八十页，编辑于2023年，星期一原理在FID中加入一个用碱金属盐制成的碱源，当样品分子含有在燃烧时能与碱盐起反应的元素时，则将使碱盐的挥发度增大，这些碱盐蒸气在火焰中将被激发电离，而产生新的离子流，从而输出信号。空气入口氢气入口信号输出载气入口高压铷珠氮磷检测器（NPD）原理第四十四页，共八十页，编辑于2023年，星期一特点这是一种有选择性的检测器，对含有能增加碱盐挥发性的化合物特别敏感。对含氮、磷有机物有很高的灵敏度。属破坏性检测器。NPD检测器特点适用范围含氮、磷化合物的分析。可广泛用于环境保护、临床医学、食品、药物、香料、刑事法医等分析领域。第四十五页，共八十页，编辑于2023年，星期一载气入口空气入口火焰光度检测器（FPD）原理原理当含S、P的化合物在富氢焰(氢气与氧气体积比>3)中燃烧时，伴有化学发光反应，分别发出(350~480)nm和(480~600)nm的一系列特征波长光；其中394nm和526nm分别为含S和含P化合物的特征波长。光信号经滤波、放大，便可得到相应的色谱峰空气入口氢气入口PMT滤光片第四十六页，共八十页，编辑于2023年，星期一特点对磷、硫化合物有很高的选择性，适当选择光电倍增管前的滤光片将有助于提高选择性，排除干扰。

FPD检测器特点第四十七页，共八十页，编辑于2023年，星期一使用范围含磷、硫化合物的分析。可用于石油、化工、环境保护及食品中农药残留量等分析领域中。FPD检测器适用范围第四十八页，共八十页，编辑于2023年，星期一AdvancedPneumaticControlUpto12CHsforinlets,detectorsandauxiliarygasesPressuresettingrange:1~100psiat0.1psisettingSplit/splitlessinlet:0-200ml/minN2,0-1000ml/minH2orHePackedinlet:0-100ml/minFullycontrolledbyKeyboardand/orAutochro-2000ConstantFlowandPressureRampedFlowandPressureGassaving&FIDAuto-ignition第四十九页，共八十页，编辑于2023年，星期一AdvancedPneumaticControlReproducibilityTestForC14–C17Underconstantflow<0.06%RSDforRT<2.6%RSDforArea第五十页，共八十页，编辑于2023年，星期一AdvancedPneumaticControlReproducibilityTestForC14–C17Underconstantpressure<0.05%RSDforRT<3.6%RSDforArea第五十一页，共八十页，编辑于2023年，星期一AdvancedPneumaticControlReproducibilityTestForBTEXBlue:RampedflowRed:Constantflow第五十二页，共八十页，编辑于2023年，星期一AdvancedPneumaticControlReproducibilityTestForBTEXBlue:RampedpressureRed:Constantpressure第五十三页，共八十页，编辑于2023年，星期一1-2-2GC维护第五十四页，共八十页，编辑于2023年，星期一GC分析流程图第五十五页，共八十页，编辑于2023年，星期一

1.进样口第五十六页，共八十页，编辑于2023年，星期一填充柱进样口

第五十七页，共八十页，编辑于2023年，星期一填充柱进样口全部样品均进入系统

-系统压力显示为0-峰面积减少并且保留时间延长压力高于或是低于正常压力峰面积减少保留时间推迟,出现谱带加宽的现象出现鬼峰第五十八页，共八十页，编辑于2023年，星期一压力高于或是低于正常压力表现

显示压力高于或是低于正常值可能的原因及排除方法

-高压

:进样口或是衬管有污染

-低压

:漏气

在进样口隔垫，色谱柱连接处检查是否有漏气

-没有压力

:移去色谱柱并用死堵堵住进样口部分

检查压力增加或是没有变化

如果压力仍没有变化，进样口部分存在问题(包括APC)第五十九页，共八十页，编辑于2023年，星期一峰面积减少表现

峰面积减少可能的原因及排除方法

-进样口的温度未达到样品挥发所需的高温

-进样口体积

:检查进样针

-柱性能

:色谱柱老化

-进样口漏气

:检查隔垫,色谱柱连接部件（更换密封垫）

第六十页，共八十页，编辑于2023年，星期一保留时间推迟,出现谱带加宽的现象表现保留时间推迟,出现谱带加宽的现象

可能的原因及排除方法

-漏气

:检查进样口隔垫,O-环,柱螺母

&密封垫

-色谱柱效

:柱老化，清洗

-进样口污染

=>压力增加

=>流速降低

(更换色谱柱玻璃毛及密封垫)第六十一页，共八十页，编辑于2023年，星期一出现鬼峰表现

没有进样，出现不规则色谱峰可能的原因及排除方法

-进样口被污染:清洗衬管,更换进样口隔垫

-色谱柱污染

:老化色谱柱

=>在程序升温的过程中，不进样，观察不规则色谱峰

第六十二页，共八十页，编辑于2023年，星期一毛细柱进样口这部分可能产生漏气！！第六十三页，共八十页，编辑于2023年，星期一毛细柱进样口

分流进样

:进入进样口的样品，部分进入色谱柱，大部分放空

-如果系统存在问题，压力可能为0-峰面积减少，并洗脱时间推迟压力高于或是低于正常压力峰面积增加或是减少保留时间后移,出现谱带扩宽的现象出现鬼峰第六十四页，共八十页，编辑于2023年，星期一压力高于或是低于正常压力表现

显示压力高于或是低于正常压力可能的原因及排除办法

-高压

:进样口或是衬管污染

-低压

:有泄露在进样口隔垫，衬管及色谱柱连接处检查泄漏

-没有压力

:移出色谱柱并把进样口与色谱柱连接处用死堵堵上

检查压力是否增加

如果没有，说明进样口部分存在问题第六十五页，共八十页，编辑于2023年，星期一峰面积增加或减少表现

峰面积增加或是减少可能的原因及排出的方法

-检查分流比

:检查色谱柱流速及分流流速

-检漏:进样口隔垫,O型圈,玻璃衬管,石墨密封垫

-检查分流口是否被堵住

-检测器的问题

=>参阅检测器部分

第六十六页，共八十页，编辑于2023年，星期一保留时间后移,出现谱带延展的现象表现

保留时间后移，出现谱带延展的现象可能的原因及解决办法

-检查隔垫吹扫的流速

-柱效

:色谱柱老化

-检查色谱柱连接

:死体积

-检漏

:密封垫

-检查进样口的温度第六十七页，共八十页，编辑于2023年，星期一出现鬼峰表现

没有进样品，但出现不规则峰可能原因及解决办法

-玻璃衬管污染

:MeOH:Acetone=1:1,30minSonication/更换衬管

-色谱柱污染

:色谱柱老化

-流路,分流口污染（极度粘稠的样品）

=>更换

第六十八页，共八十页，编辑于2023年，星期一

进样口部分维护推荐时间

PeriodTrapevery2monthsLeakcheckforcarriergasifnecessaryLeakcheckforinjectorifnecessarySeptumafterused20timesCleaninginjector/linerifnecessaryLeakcheckforcarriergasifnecessaryLeakcheckforinjectorifnecessarySeptumafterused20timesCleaninginjectorifnecessaryCleaninglinerwhenleakdetectedReplaceO-ringwhenleakdetectedVentLinecleaningwhenleakdetectedReplacesealwhendefectedInjectorCapillaryPackedMaintenance第六十九页，共八十页，编辑于2023年，星期一2.柱温箱第七十页，共八十页，编辑于2023年，星期一维护推荐时间Periodifnecessaryifnecessarywhenreplacecolumnifnecessaryheater/sensorColumnovenMaintenancecheckcolumnconnectiontemperaturecolumnconditioning第七十一页，共八十页，编辑于2023年，星期一色谱柱老化

-色谱柱连接进样口（与检测器部分断开）

-根据安装的色谱柱设定流速

-初始温度.100℃(1hr)->2-3℃/min->最终温度(Max.temp–3０℃)/2-3hr

第七十二页，共八十页，编辑于2023年，星期一3.检测器第七十三页，共八十页，编辑于2023年，星期一FID点火温度在

200或更高1)点火失败2)信号不正常FIDjet第七十四页，共八十页，编辑于2023年，星期一FID

1)点火失败

-点火线圈不亮

=>点火线圈坏了(更换线圈)-检查流速

:适合的流速