仪器分析课件16气相色谱法

第十六章气相色谱法

GasChromatography（GC）气相色谱过程将待测样品蒸发并注入色谱柱头，载气（惰性气体，与样品分子不反应，亦无作用力，仅其运载及分配空间的作用）将其带入柱内分离。气固色谱：固定相为固体吸附剂，利用其对不同物质吸附/解吸能力差异实现分离。因固定相对组分的半永久性滞留，较易出现拖尾峰。主要用于永久性气体和较低分子量的有机化合物的分离分析。气液色谱：固定相在工作状态下液体（涂覆或键合在色谱柱内壁或惰性固体载体表面），利用其对不同物质的溶解能力差异（分配系数的差异）实现分离。适于除永久性气体外其他可被气相色谱分离分析的物质，约占气相色谱应用的90%，通常简称为气相色谱。气相色谱法的适用范围可直接测定易气化、热稳定好，即在气相色谱仪允许条件（取决于固定液使用温度上限）下可气化且不分解的物质（b.p<400C，M<500）；不适用于高沸点、难挥发、热不稳定物质及蛋白质、核酸等生物样品的分析。约占色谱法应用的20%。部分热不稳定或极性强、难以气化的物质（M<500），可通过化学衍生化的方法使之适用与气相色谱；控制适当的条件可实现对大分子物质的测定（裂解气相色谱）气象色谱的主要应用领域应用领域分析对象举例环境水样中芳香烃，杀虫剂、除草剂和锑形态等石油原油成分、汽油中各种烷烃和芳香烃化工喷气发动机燃料中烃类，石蜡中高分子烃食品植物精炼油中各种烯烃、醇和酯、亚硝胺，香料中香味成分，人造黄油中的不饱和十八酸，牛奶中饱和和不饱和脂肪酸等生物植物中萜类，微生物中胺类、脂肪酸（酯）类等医药血液中汞形态，中药中挥发油法医学血液中酒精，尿中可卡因、安非它命，奎宁及其代谢物，火药成分，纵火样品中的汽油等本章内容气相色谱仪气相色谱柱类型及固定相气相色谱检测器色谱分离操作条件的选择定性分析定量分析16-1气相色谱仪气相色谱仪流程示意图气相色谱仪的基本结构：气路系统；进样系统；分离系统；检测系统；数据记录及处理系统；控温系统。气相色谱仪结构示意图（1）气路系统进样系统分离系统（填充柱）检测系统（TCD）控温系统数据记录与处理系统气相色谱仪结构示意图（2）分离系统（毛细管柱）稳压器分子筛脱水管检测系统（FID）进样系统载气系统流量控制器固定限流器数据记录与处理系统控温系统气路系统（1）气路系统：提供纯净、流速稳定的载气的密闭管路系统（最终排入大气）。常用载气有高纯N2、H2、He、Ar等，通常由高压钢瓶供给，N2、H2也可由气体发生器供给。载气纯度、流速及稳定性影响色谱柱效、检测器灵敏度及仪器整机的稳定性，是获得可靠色谱定性、定量结果的重要条件。气路系统的作用：动力：驱动样品在色谱柱中流动，并把分离后的各组分推进检测器；为样品的分配提供一个相空间。载气与组分间无作用力，K、k、等与载气组成无关。气路系统（2）载气的选择与净化 虽因影响Dg导致影响柱效并进一步分离度，载气的选择及净化方式（不能含有可在检测器上响应的杂质）主要还是取决于所选用的检测器。检测器种类载气净化方式热导检测器H2/He分子筛/硅胶/活性炭氢火焰H2/N2去含碳有机物电子捕获N2去H2O、O2气路系统（3）流速的控制及测定流速的控制：恒温色谱（稳压阀）；程序升温色谱（稳压阀＋稳流阀）流速的测定：柱前（转子流量计）；柱后（皂膜流量计）；许多现代仪器装置有电子流量计，并以计算机控制其流速保持不变。气路系统（4）气路系统有单柱单气路和双柱双气路两种形式。双柱双气路（一路走样品，一路只走载气）能实时扣除因温度变化而造成的基线背景漂移，适于程序升温分离分析。单柱单气路原则上只适合恒温分离分析。但如仪器很稳定，单柱单气路配合相应的扣背景程序亦可用于程序升温分离分析，因此双柱双气路也可以是采用不同色谱柱和检测器的两个独立气路，以方便使用。1-载气（N2/He）；2-H2；3-air；4-减压阀（若采用气体发生器就可不用减压阀）；5-气体净化器；6-稳压阀及压力表；7-三通连接头；8-分流/不分流进样口柱前压调节阀及压力表；9-填充柱进样口柱前压调节阀及压力表；10-尾吹气调节阀；11-氢气调节阀；12-空气调节阀；13-流量计（有些仪器不安装流量计）；14-分流/不分流进样口；15-分流器；16-隔垫吹扫气调节阀；17-隔垫吹扫放空口；18-分流流量控制阀；19-分流气放空口；20-毛细管柱；21-FID检测器；22-FID放空出口；23-填充柱进样口；24-隔垫吹扫气调节阀；25-隔垫吹扫放空口；26-填充柱；27-TCD检测器；28-TCD放空口典型双柱仪器系统的气路控制示意图进样气化系统进样器：将样品快速、准确地加到色谱柱头

气样：六通阀或注射器（0.25、1、2.5、10mL） 液样：微量注射器（0.5、1、2、10L）

固样：溶解或闪蒸气化室：将液/固体样品瞬间气化。热容大，死体积小，无催化效应

温度的选择：保证样品瞬间气化而不分解；通常选在样品沸点附近，高于最高使用柱温1050C即可。气化温度过高或过低如何判断？常见GC进样口和进样技术进样口和进样技术特点填充柱进样口最简单的进样口。所有气化的样品均进入色谱柱，可接玻璃和不锈钢填充柱，也可接大口径毛细管柱进行直接进样。分流/不分流进样口最常用的毛细管柱进样口。分流进样最为普遍，操作简单，但有分流歧视和样品可能分解的问题。不分流进样虽然操作复杂一些，但分析灵敏度高，常用于痕量分析。冷柱上进样口样品以液体形态直接进入色谱柱，无分流歧视问题。分析精度高，重现性好。尤其适用于沸点范围宽、或热不稳定的样品，也常用于痕量分析（可进行柱上浓缩）。程序升温气化进样口将分流/不分流进样和冷柱上进样结合起来，功能多，适用范围广，是较为理想的GC进样口。大体积进样采用程序升温气化或冷柱上进样口，配合以溶剂放空功能，进样量可达几百微升，甚至更高，可大大提高分析灵敏度，在环境分析中应用广泛，但操作较为复杂。阀进样常用六通阀定量引入气体或液体样品，重现性好，容易实现自动化。但进样对峰展宽的影响大，常用于永久气体的分析，以及化工工艺过程中物料流的监测。分流/不分流流路系统容量因子k决定进样量的大小：k=K/填充柱=635；毛细管柱=60600因此采用毛细管柱时允许进样量极小，无法采用微量注射器直接完成！可采用分流进样法实现对毛细管柱进样！分流比设定范围通常为：20200:1，具体根据样品实际情况确定，对于痕量组分的测定可不分流。隔垫吹扫目的在于消除硅胶垫中残留溶剂和降解产物，通常控制在3mL/min，与分流比无关控温系统控温系统包括对三个部分的控温，即气化室、柱箱和检测器。温度直接影响色谱柱的分离效率，检测器的灵敏度和稳定性，因此温度控制是否准确、升、降温速度是否快速是色谱仪最重要的指标之一。控温方式：恒温和程序升温温度选择16-2气相色谱柱类型及固定相色谱柱：由玻璃、石英或不锈钢制成的圆管，内装固定相。通常有以下两种形式：填充柱与开管柱的比较参数内径/mm常用长度/m柱效n/m柱材料柱容量程序升温应用固定相填充柱2-50.5-31500玻璃不锈钢mg级较差载体+固定液WCOT0.10.5310-603000熔融石英<100ng较好固定液PLOT0.050.3510-100~2500熔融石英ng-mg尚可固体吸附剂填充柱与开管柱的比较（2）开管柱渗透性好（载气流动阻力小），可使用长的色谱柱，总柱效远大于填充柱，因此分离效率通常优于填充柱，使得开管柱的通用性很好，即一根色谱柱可实现性质相差很多的组分的分离，如一根非极性柱HP-1可分离诸如苯甲酸、山梨酸、丁基羟基茴香醚

、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚

、特丁基苯二酚、甲醇、杂醇油、农药、车间空气等多种组分；填充柱通用性不佳，但可选择的固定相较多，可根据样品选择特异性较强的固定相。开管柱相比高，传质快，可实现快速分离测定，开管柱柱效高，色谱峰窄，峰高较填充柱为高，但柱容量低，通常采用分流方式，因此灵敏度不一定优于填充柱开管柱柱容量小，若样品成份复杂，极易污染柱子而影响基线及分离效果，对样品前处理要求较高；填充柱容量较大，可以多次注入较“脏”的样品，对样品前处理要求不高。开管柱价格较高，且难以自行制作，但污染后将污染部分切掉可正常使用；填充柱较为便宜，且自行制作较为容易。开管柱流速大，但流量小，因此较填充柱节省载气，但交易堵塞。气固色谱（GSC）—分离小分子量的永久气体及烃类占应用的10%填充柱多孔层开管柱（PLOT）毛细管柱气固色谱固定相苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物，亦可引入不同基团使之带有一定极性吸附剂主要成分T/C性质活化方法分离对象活性炭C<300非极性苯浸-通过热水蒸气-180C烘干永久性气体+非极性烃石墨碳黑C>500非极性同上同上+高沸点有机物硅胶SiO2xH2O<400氢键型HCl浸-水洗-180C烘干-200C活化永久性气体+非极性烃氧化铝Al2O3<400弱极性200-1000C活化烃+有机异构物+H的同位素分子筛xMOyAl2O3zSiO2nH2O<400极性350-550C活化永久性气体+惰性气体高分子多孔微球多孔聚合物<200不同极性170C除水通气活化水+多元醇+脂肪酸+胺类+腈类等气固色谱应用实例1永久性气体的分离051015色谱柱：60cm固定相：5A分子筛柱温：室温3min后10C/min升温载气：He检测器：热导池气固色谱应用实例2烃和硫化物的分离色谱柱：PorapackQ30m0.53mm（Plot)柱温：60C（1min），60130C（5C/min），130240C（30C/min）检测器：FPD+FID气液色谱（GLC）载体/担体固定液壁涂开管柱（WCOT）填充柱毛细管柱固定液载体（1）基本要求：较大的比表面积，分布均匀的孔径，良好的机械强度、化学惰性和热稳定性，表面不与固定液和样品起化学反应，且吸附性和催化性能越小越好类型组成制备特点及应用硅藻土单细胞海藻骨SiO2+少量盐红色担体：硅藻土+粘合剂900C煅烧孔径小、比表面大。对强极性化合物吸附和催化性较强而导致脱尾，适合非极性或者弱极性物质白色担体：硅藻土+20%Na2CO3煅烧与红色担体特点不同，适合极性物质非硅藻土有机聚合物人工合成：有机玻璃球，F载体，GDX载体表面难以浸润，用于特定组份的分析硅藻土的显微结构载体（2）载体的表面处理：载体表面具有活性中心如硅羟基、矿物杂质等，会引起色谱峰拖尾，因此使用前要是情况进行适当的化学处理改进空隙结构，屏蔽活性中心。方法处理过程说明酸洗3-6MHCl浸煮过滤，水、甲醇淋洗、烘干除去Al和Fe等的氧化物。用于分析有机酯和酸。一些脱尾可用以添加H3PO4或KOH解决碱洗5-10%NaOH甲醇液回流，水、甲醇淋洗、烘干除去Al2O3酸性作用点，用于胺类等碱性物质硅烷化加入DMCS和HMDS等硅烷化试剂与-SiOH反应除去表面氢键活性中心。适于分析易生成氢键的组份：水、醇和胺釉化2%Na2CO3浸泡担体，过滤得滤液水稀3倍，用稀滤液淋洗担体，烘干后高温处理表面形成釉层：屏蔽、惰化表面活性中心，并堵塞一些微孔，使空隙更均匀，减小脱尾峰，提高柱效固定液（1）一般为高沸点有机物，均匀地涂在载体表面，在分析条件下呈液膜状态要求：选择性好；在使用温度下为液体；具有较低的蒸气压；热稳定性和化学稳定性好；对试样各组分有适当的溶解能力；黏度和凝固点低。固定液的选择性取决于其与组分分子间的作用力

定向力诱导力色散力氢键力固定液（2）固定液的特性：指固定液的极性或选择性，可用于描述和区别固定液的分离特征。相对极性P：人为规定角鲨烷P=0，氧二丙腈P=1001：氧二丙腈2：角鲨烷x：待测固定液0-1：非极性1-2：弱极性3：中等极性4-5：强极性特征常数：罗什耐德常数和麦克雷诺常数通过选择可代表不同作用力类型的标准物质，测定它们在待测固定液和参比固定液角鲨烷上保留指数的差值来表示固定液的特性，据此可根据组分与固定液的作用类型来选择合适的固定液。固定液（3）固定液的分类按相对极性按化学结构固定液类型极性例子分离对象烃类非极性角鲨烷、石蜡烷非极性物质硅氧烷类弱极性甲基硅氧烷、苯基硅不同极性物质中极性氧烷、氟基硅氧烷强极性氰基硅氧烷醇和醚类强极性聚乙二醇强极性物质酯和聚酯类中强极性苯甲酸二壬酯各类物质腈及腈醚类强极性氧二丙腈极性物质有机皂土弱极性芳香异构体常见固定液的结构和性质型号名称极性使用温度麦克雷诺常数XYZUS角鲨烷2,6,10,15,19,23-六甲基二十四烷非极性20-150/C000000OV-101聚甲基硅氧烷非极性20-3501757456743234OV-1SE-30聚甲基硅氧烷非极性100-3501655446542227SE-541%乙烯基,5%苯基聚甲基硅氧烷弱极性50-3001974649362312OV-1750%苯基/聚甲基硅氧烷中极性0-375119158162243202884OV-21050%三氟丙基聚甲基硅氧烷极性0-2751462383584683101520OV-22525%氰丙基,25%苯基聚甲基硅氧烷极性0-2652283693384923861813PEG-20M聚乙二醇强极性25-2753225363685725102308FFAP聚乙二醇衍生物强极性50-2503405803976026272546OV-275聚二氰烷基硅氧烷强极性25-2506298727631108494219聚二甲基硅氧烷类固定相应用最为广泛的固定相，具有相当高的热稳定性和很宽的液态温度范围（-60350C），适合相当数量物质的分离固定相结构与类型商品名称二甲基硅烷OV-1、OV-101、SE-30、HP-1、DB-1含苯基甲基硅氧烷不同比例对应不同型号含腈丙基苯基的甲基硅氧烷不同比例对应不同型号含碳硼烷结构的甲基硅氧烷HT5（SGE）（450C）聚乙烯烃的分离色谱柱：HT5（6m0.53mm0.1m）柱温：-20C（1min）后升至430C（10C/min）并恒温5min检测器：FID聚乙二醇（PEG）类化合物极性固定相，热稳定性在220C以上，可以分离各种极性和非极性的化合物不同分子量的聚合物具有不同的极性，通常使用的是分子量2万的聚合物（PEG20M或Carbowax20M）聚合物末端羟基可以连接各种官能团，从而可以改变其选择性，如连接邻硝基对苯二甲酸，可将热稳定性提高至250C以上，而且适合分离中性和偏酸性的物质（FFAP固定相）有机酸样品的分离色谱柱：DB-FFAP（30m0.25mm0.25m）柱温：100C（5min）后升至250C（10C/min）检测器：FID1.丙酮2.甲酸3.乙酸4.丙酸5.异丁酸6.丁酸7.异戊酸8.戊酸9.异己酸10.己酸11.庚酸12.辛酸13.癸酸14.十二酸15.十四酸16.十六酸17.十八酸18.二十酸手性固定相（1）氨基酸对应体衍生物在Chirasil-Val柱上的分离图谱（对应体前一个峰为型，后为L型）。色谱柱：Chirasil-Val（20m0.27mm）；柱温：85C（3min）后升至185C（3.8C/min）；检测器：FID手性固定相（2）氨基酸对映体衍生物在环糊精柱上的分离图谱。色谱柱：Chirasil--Dex26（25m0.25mm0.20m）；柱温：65C（2min）后升至180C（3.5C/min）；检测器：FID固定液（4）固定液的选择：通常按“相似相容”的原则待测样品固定液流出顺序非极性组分非极性沸点低的先流出极性组分极性极性小先流出各类极性混合物极性极性小先流出氢键性物质氢键型或极性固定液不易形成氢键的先复杂混合物两种或两种以上同系物通常按照分子量顺序流出毛细管柱极高的分离效率，使固定液的选择变得相对简单，通常实验室具备2根极性不同的毛细管柱即可实现对大多数组分的分离。色谱柱的制备选择柱材料制备柱填料（固定液、载体的选取及涂渍）填充老化：通载气，柱温高于常用柱温10C，48小时 作用：去除残留溶剂、低沸点杂质、平稳基线

老化温度下，固定液再分布更趋于均匀——以填充柱为例新柱及柱污染后都应进行老化处理，此时应把色谱柱与检测器断开，以避免检测器16-3气相色谱检测器根据对不同物质的响应：通用型和选择型根据检测原理不同：浓度型和质量型浓度型：热导检测器和电子捕获检测器质量型：氢火焰离子化检测器和火焰光度检测器——感应载气中组分变化并转变成电信号S：检测器响应信号；k：比例常数（灵敏度）；c：组分浓度；m：组分质量16-3-1热导检测器TCD（1）原理：基于样品与载气的导热系数差异当R2、R3、R4和E固定不变时，U的大小取决于R1；以热导池取代R1。热导池由不锈钢制成的中空池体（载气通路）及电阻丝构成，两者之间存在温差（人为设定）；载气以恒定流速通过池体时会建立动态的传热平衡，此时电阻丝阻值恒定，信号U恒定（基线，可人为调0）；当载气中混有组分时，因组分与载气导热能力不同会导致传热平衡破坏，电阻丝阻值改变，从而信号U发生相应的改变（形成色谱峰）16-3-1热导检测器TCD（2）影响热导池检测器灵敏度的因素电阻丝与池体温差：大的温差有利于提高检测器的灵敏度，因此在允许的范围内，可采用较大的桥电流（决定电阻丝的温度，该值上限与所用载气流速及种类有关，通常为几十到一、二百毫安）及较低的池体温度（但避免冷凝样品，不能低于柱温）；载气：组分与载气导热系数相差越大灵敏度越高。因此采用H2、He为载气时有较高的灵敏度，而采用N2为载气时灵敏度较低；热敏元件阻值：阻值高、电阻温度系数大的热敏元件，灵敏度高取决于池体的体积和载气的纯度。某些气体与蒸气的热导系数气体105（100C）气体105（100C）氢224.3甲烷45.8氦175.6乙烷30.7氧31.9丙烷26.4空气31.5甲醇23.1氮31.5乙醇22.3氩21.8丙醇17.6：J(cmsC)-1不同组分与载气热导系数的差值不同，因此检测器对不同组分响应的灵敏度也不同，即相同量的两组份色谱面积是不同的，反之亦然。所有的色谱检测器均存在这个现象。16-3-1热导检测器TCD（3）热导检测器特点：通用型检测器,可对任何气体均可产生响应；不破坏样品（可以其他检测器串联），线性范围宽；价格便宜、应用范围广，但灵敏度较低。为提高检测灵敏度，通常采用双臂或四臂热导池检测器。常规热导池体积较大，不用适于毛细管柱（流量小，柱外扩散严重。调制式单丝TCD——适用于毛细管色谱柱通过色谱柱的载气（含样品）与参比用载气被交替（频率为10Hz）导入微型陶瓷热导池（5L）中，产生10Hz的交变信号，该信号正比于热导系数的差。放大器只检测频率为10Hz的信号，可克服热噪声的干扰，灵敏度高、基线漂移小、平衡时间短。较小的池体积及柱后尾吹（补偿气）消除了毛细管柱因柱流量小而造成的色谱峰柱外展宽。16-3-2氢火焰离子化检测器FID（1）——以毛细管柱为例FID检测器组件同时充当了尾吹气含C、H的有机组分在火焰中发生化学离子化反应生成CHO+和H3O+等正离子和e，在检测组件的电场作用下形成电流。16-3-2氢火焰离子化检测器FID（2）氢火焰离子化检测器特点典型的质量型检测器，具有一定的选择性；对有机化合物具有很高的灵敏度，比TCD高出近3个数量级，检出限可达10-12g·g-1；无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应；结构简单、稳定性好、灵敏度高、响应迅速；样品被破坏。FID的响应甲酸乙酸丙酸已酸甲苯甲醇乙醇丁醇已醇241086对于相同质量的组分，FID响应与其所含碳-氢键个数成正比影响FID灵敏度的因素载气：选择分子量较大的载气如N2，有利于灵敏度的提高。H2与air的流量：应控制在适当的范围。SAirFlowSH2Flow载气和air流量恒定载气和H2流量恒定FID操做条件检测器温度选择：理论上至少>100ºC以避免水汽凝结（通常仪器设定<150ºC时火焰将无法点燃；

检测器温度应高于柱温20ºC。气体种类流量范围推荐流量载气（H2、He、N2）填充柱10-60mL/min毛细管柱1-5mL/min检测气H224-60mL/min40mL/min空气200-600mL/min450mL/min柱流+尾吹10-60mL/min50mL/min16-3-3电子捕获检测器ECD稳定基流含电负性原子的组分进入后捕获e形成负离子并与N2+结合使基流减小形成负峰。优点：是最灵敏的GC检测器之一，也是一种选择性很强的检测器，对于含卤素有机化合物、过氧化物、醌、邻苯二甲酸酯和硝基化合物的检测有很高灵敏度，特别适合于环境中微量有机氯农药的检测

。缺点：线性范围较窄，一般为103，且检测器的性能受操作条件的影响较大，载气中痕量的氧气会使背景噪声明显增大。16-3-4火焰光度检测器FPD又称S、P检测器，是对含S、P的有机化合物具有很高选择性和灵敏度的质量型检测器。结构与FID相似，但检测的不是组分在氢火焰中被破坏所生成的离子，而是其所产生化学发光物质发射出的具有特征波长辐射的强度。16-3-5其他检测器（1）原子发射检测器AED同时监测15种甚至更多元素谱线MicrowaveHe化合物分解原子化激发元素特征谱线一个化合物的扫描光谱图170~770nm含MTBE以及几种脂肪醇汽油样品的色谱图碳通道：198nm峰太多，无法分辨氧通道：777nm易于分辨汽油中的含O有机物16-3-5其他检测器（2）红外检测器（IR）：具有强大的定性能力GC-IR分析中所使用的光管（增加光程以提高灵敏度）质谱（MS）：定性/定量极佳GC-MSGC-MS的离子源主要是EI源和CI源，质量分析器多为四极杆及离子阱（WHY？）GC-MS接口直接连接（毛细管柱+大功率抽真空装置）分子分离器GC-MS分析方法分析条件选择GCMS（电离电压，电子电流，扫描速度，质量范围）数据记录全扫描选择离子扫描（SIM）总离子色谱图（TIC）质量色谱图

1.02.03.04.00102030405060708090100

1.02.03.04.05.06.00102030405060708090100质量色谱图总离子流图LC-MSLC分离需用大量溶剂，如何去除溶剂并使样品离子化是LC-MS联用的关键。早期使用过的传送带接口，热喷雾接口，粒子束接口等十余接口装置均存在一定的缺点，未得到广泛应用。目前几乎所有的LC-MS联用仪都使用大气压电离源（API）作为接口装置和离子源。API包括电喷雾电离源（ESI）和大气压化学电离源（APCI）两种。电喷雾电离源（ESI）软电离源：对分子量大，稳定性差的化合物，也不会在电离过程中发生分解，适合于分析极性强的大分子有机化合物（蛋白质、肽、糖等）。最大特点是容易形成多电荷离子，可降低质荷比，从而进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。目前采用电喷雾电离，可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。样品+溶剂雾化气大气压锥孔真空离子雾化肌红蛋白电喷雾质谱图大气压化学电离源（APCI）主要分析中等极性的化合物。有些分析物由于结构和极性方面的原因，用ESI不能产生足够强的离子，可以采用APCI方式增加离子产率，可以认为APCI是ESI的补充。主要产生单电荷离子，所分析的化合物分子量一般小于1000Da。所得质谱很少有碎片离子，主要是准分子离子。16-3-6检测器的性能指标对检测器的要求：噪声小、死体积小、响应时间短、稳定性好、对所测化合物的灵敏度高、线性范围宽等，可用以下指标衡量：噪声和漂移；灵敏度；检出限；最小定量限；线性范围；响应时间等。检测器TCDFIDECDFPD类型浓度质量浓度质量适用范围各类物质含碳有机物含电负性物质含S、P有机物通用/选择通用型通用型选择型选择型灵敏度S10mvcm/g10-2mvs/g800Aml/g400mvs/g检测限DL210-9g/ml10-12g/s10-14g/ml10-11-10-12g/s最小检测浓度100ng/g1ng/g0.1ng/g10ng/g线性范围104107102-104102-103噪声和漂移（1）噪声：反映检测器背景信号的基线波动，用N表示。噪声来源于检测器构件的工作稳定性、电子线路的噪声及流过检测器的气体纯度等。可分为以下两种类型：短期噪声：基线的瞬间高频率波动，是一般检测器所固有的背景信号；长期噪声：与色谱峰信号相似的基线波动，往往是由于载气纯度降低、色谱柱固定相流失或检测器被污染所造成，很难通过滤波器除去，对实际分析影响较大。—评价检测器稳定性的指标影响检测器的检出限噪声和漂移（2）漂移：基线随时间的单向缓慢变化，通常表示为单位时间（0.5或1.0小时）内基线信号值的变化，即：Dr=R/t单位：mV/h或pA/h原因：多是仪器系统某些部件未进入正常工作状态，如温度、载气流速，以及色谱柱固定相的流失。灵敏度信号对进入检测器的组分量的变化率称为灵敏度。S：灵敏度R：响应信号的变化量；C：组分的变化量浓度型检测器：Sc：灵敏度（mVmL/mg）A：峰面积（mVmin）Fc'：检测器入口流速（mL/min）W：进样量（mg）h：峰高（mV）Sm：灵敏度（mVs/g）质量型检测器：灵敏度的测量应在检测器的线性范围内进行

检出限（DL）—衡量检测器性能好坏的综合指标浓度型检测器：质量型检测器：3倍噪音所对应的试样质量或浓度。最小定量限浓度型检测器：质量型检测器：能产生10倍噪音信号的峰高所对应的样品浓度或质量，不仅与检测器性能有关，还与色谱柱效和操作条件等有关。16-4色谱分离操作条件的选择（1）根据基本色谱分离方程和范式理论，可指导选择色谱分离的基本条件。柱长的选择：适度载气及其流速选择载气的选择主要应考虑与检测器相适应u较小时，B/u为主，选择分子量大的载气(N2、Ar)u较大时，Cu为主，选择分子量小的载气（H2、He）16-4色谱分离操作条件的选择（2）柱温的选择

前提：不能高于固定液的最高允许使用温度。

一般原则：在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，同时兼顾保留时间适宜，峰形不拖尾时，采取适当低的柱温。对于窄沸程（<100C）的多组分混合物，可采用恒定柱温的方式，柱温可选择在平均沸点附近；对于宽沸程（>100C）的多组分混合物，柱温选在平均沸点附近的折衷办法对大部分组份不合适，应采取程序升温法。正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较恒温150C程序升温50250C8C/min因各组份开始大都冻结在柱头上，且各组份大约以相同的速度通过色谱柱，故各组份受到色谱带扩张的影响大致相同，即“等峰宽”。程序升温方式线性升温非线性升温操作条件选择温度控制：起始温度T0一般控制在样品中最低沸点组分的沸点附近，过高会造成低沸点组分分离不佳，而过低则会使分析时间过长。终止温度则取决于样品中高沸点组分的沸点与固定液的最高使用温度Tmax升温速率r：要兼顾分离度R与分析时间t的要求，一般来说，填充柱通常在38℃/min，而毛细管柱为0.52℃/min，对难分离物质，r宜小载气流速F：由于程序升温中载气流量对保留时间tR和板数N的影响不大，故通常限F>Uopt，但要注意使F/r为一基本恒定的常数。同时，需用稳流阀严格控制。16-4色谱分离操作条件的选择（3）进样条件的选择 气化室温度：保证样品迅速完全气化又不致引起样品分解

最大允许进样量：控制半峰宽基本不变，峰高与进样量成线性关系载体粒度及筛分范围 载体粒度越小，柱效越高；但粒度过小，阻力及柱压增加通常对填充柱而言，粒度大小为柱内径的1/20~1/25为宜。检测器的选择 根据分析对象和分析要求合理选择16-5定性分析（1）样品的预处理

GC分析对象是在气化室温度下能生气态的物质。为保护色谱柱、降低噪声、防止生成新物质（杂峰），需要在进样前，对样品进行处理。水、乙醇和可能被柱强烈吸附的极性物质会造成效下降非挥发性组分会产生噪声，同时慢慢分解产生杂峰稳定性差的组分可能生成新物质造成杂峰用已知纯物质对照定性基于同一定操作条件下，组分保留时间为定值。也可以通过在样品中加入标准物，看试样中哪个峰高增加来确定。醇溶液定性色谱图A：甲醇B：乙醇C：正丙醇D：正丁醇E：正戊醇前提：熟悉样品性质，有时也会误检（非质谱等检测器使用）根据经验公式定性碳数规律：在一定温度下，同系物的调整保留时间tr的对数与分子中碳数n成正比： 知道两种或以上同系物的调整保留值便可求出常数A和C。未知物的碳数则可从色谱图