氣相色譜培訓教程 PT課件

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1、01 島津公司島津公司分析分析儀儀器公司器公司CHROMATOGRAM）02GC GC 是什么是什么? ?數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器是什么成份和有多少量是什么成份和有多少量( (樣品進樣口樣品進樣口) )通過加熱，通過加熱，使每個成份被汽化。使每個成份被汽化。載氣將樣品送入色譜柱載氣將樣品送入色譜柱色譜柱將樣品中不同的成分分離開色譜柱將樣品中不同的成分分離開( (檢測器檢測器) )從色譜柱出來了的每個成份的量按比例轉化成電信號。從色譜柱出來了的每個成份的量按比例轉化成電信號。目標：混合樣品（氣體目標：混合樣品（氣體或液體）或液體）氣體樣品氣體樣品液體樣品液體樣品GCGC03l在在400400攝氏度以

2、下的溫度可以汽化攝氏度以下的溫度可以汽化( (變成氣體變成氣體) )的化合物的化合物l在汽化時不會分解的化合物在汽化時不會分解的化合物l在汽化時可以分解成固定比例碎片的化合物在汽化時可以分解成固定比例碎片的化合物 ( (熱裂解熱裂解 GC)GC) 即使符合上述的情況還可能有難以分析的化合物分析即使符合上述的情況還可能有難以分析的化合物分析 不可能或很難由不可能或很難由 GC GC 分析化合物的例子分析化合物的例子l分子量小也不能蒸發(fā)的化合物分子量小也不能蒸發(fā)的化合物( (例如例如: :無機的金屬、離子無機的金屬、離子, ,鹽鹽) )l活性強或極端地不穩(wěn)定的的化合物活性強或極端地不穩(wěn)定的的化合物

3、( (例如例如: :氫氟酸、臭氧氫氟酸、臭氧, ,氮氧化物氮氧化物) )l高吸附性的化合物高吸附性的化合物 ( (當化合物含有羧基、羥基、氨基、硫等等因為吸附和活度比較高當化合物含有羧基、羥基、氨基、硫等等因為吸附和活度比較高, ,在分析要注意。在分析要注意。) )l難以獲得標準樣的化合物難以獲得標準樣的化合物( (得到峰后難以做定性和定量分析得到峰后難以做定性和定量分析) ) 可以在氣相色譜分析的化合物可以在氣相色譜分析的化合物04時間時間檢測檢測器器色色譜譜柱柱樣樣品注入口品注入口樣樣品注入品注入A AB BA AB B | | 一一B BB B | | B BA A | | 一一B B

4、| | B BA A | | 一一B B | | B B峰峰 A峰峰 B色譜的工作原理色譜的工作原理05 Chromatography（色譜法）（色譜法） Method for Separation （分離的方法）（分離的方法） Chromatograph（色譜儀）（色譜儀）Instrument for Chromatography （色譜儀器）（色譜儀器） Chromatogram（色譜圖）（色譜圖）Data of Chromatography（色譜結果）（色譜結果）Chromato. . . ?（ （色譜是什么色譜是什么?） ）06色色 譜譜CHROMATOGRAM07峰峰基基線線樣樣品注

5、入品注入的的時間時間保留保留時間時間4.014 min5.180 min色色 譜譜(Chromatogram)正常峰形是正常峰形是對對稱的正稱的正態(tài)態(tài)分布曲分布曲線線。 。08拖尾峰前延峰當組份被玻璃襯管或色譜柱吸附的時候。當組份被玻璃襯管或色譜柱吸附的時候。當極性成分在非極性固定液的色譜柱內(nèi)分析的時當極性成分在非極性固定液的色譜柱內(nèi)分析的時, ,也也可能出現(xiàn)可能出現(xiàn)當色譜柱與樣品成份一起過載當色譜柱與樣品成份一起過載當柱箱溫度太低當柱箱溫度太低當進樣口的溫度太低時候，有時也會發(fā)生。當進樣口的溫度太低時候，有時也會發(fā)生。不良峰形不良峰形09尖峰寬峰峰寬峰寬(Peak Width) (Peak

6、Width) 毛細管柱：在分析時峰形幾乎都是尖峰毛細管柱：在分析時峰形幾乎都是尖峰填充柱：在等溫分析時越先出的峰，峰填充柱：在等溫分析時越先出的峰，峰形越尖銳形越尖銳填充柱：在等溫分析時越晚出的峰，填充柱：在等溫分析時越晚出的峰，峰形越寬峰形越寬日本藥典 “ 乙醇中揮發(fā)性的污染物測試、程序和裝置” 標準分析010漂移（Drift）在程序升溫分析時，柱子固定液流失增加，在程序升溫分析時，柱子固定液流失增加，造成基線上升。造成基線上升?；€漂移基線漂移011一個樣品入之后到一個成份到達檢測器的時間一個樣品入之后到一個成份到達檢測器的時間 ( (保留時間保留時間) )多長多長? ? : :定性分析定

7、性分析QualitativeQualitativeAnalysisAnalysis組份的峰面積或峰的高度組份的峰面積或峰的高度多少多少? ? : :定量分析定量分析QuantitativeQuantitativeAnalysisAnalysis一個分析結果有何意義?？ | ？ | ？ ？ | ？012當分析條件相同時，相同的成份在相同的時間出峰。當分析條件相同時，相同的成份在相同的時間出峰。 （保留時間相同）定性分析定性分析樣品注入樣品注入標準樣品標準樣品( (成份成份 A A 和和 B B 的混合的混合物物) )未知樣品未知樣品成份成份 A A成份成份 B B因為保留時間是唯一的定性數(shù)據(jù)，分

8、析時標準的樣品在因為保留時間是唯一的定性數(shù)據(jù)，分析時標準的樣品在 GC GC 為性質上的分析被需要。為性質上的分析被需要。 ( (基本上基本上) )013成份的成份的峰面積峰面積( (高度高度) ) 與到達檢測器的成份的量成正例。與到達檢測器的成份的量成正例。 ( (在在 FPD FPD 的的 S S 模態(tài)，它與成份的量的平方成正比模態(tài)，它與成份的量的平方成正比) )定量分析定量分析(Quantitative Analysis) (Quantitative Analysis) 標準樣品是定量分析所必需的。標準樣品是定量分析所必需的。標準樣品標準樣品1uL1uL ( (成份成份 A 100ppm

9、)A 100ppm)成份成份 A A未知的樣品未知的樣品 1 uL1 uL成份成份 A A峰面積峰面積：700700峰面積：峰面積：10001000100100Conc.Conc.(ppm)(ppm)10001000峰面積峰面積7007007070014GC 的的結結構構015流量控制器流量控制器進樣進樣口口檢測檢測器器柱溫箱柱溫箱柱柱氣體氣體鋼鋼瓶瓶電信號 數(shù)據(jù)處理GC 的的結結構構016載氣（載氣（Carrier GasCarrier Gas） 通常用氦氣（通常用氦氣（HeHe）和氮氣（）和氮氣（N N2 2） 。 ( (在使用毛細管柱作分析的情況時下，使用氦氣作載氣是在使用毛細管柱作分析

10、的情況時下，使用氦氣作載氣是比較理想的比較理想的) )氣體的純度最好高于氣體的純度最好高于 99.999%99.999%檢測器用氣檢測器用氣TCD . No need TCD . No need FID . HFID . H2 2, ,空氣空氣ECD . NECD . N2 2( (在使用填充柱的情況下，載氣當然使用氮氣在使用填充柱的情況下，載氣當然使用氮氣 ，在使用毛細柱的情況下氮氣被用，在使用毛細柱的情況下氮氣被用做尾吹氣）做尾吹氣）FTDFTD . H . H2 2, Air, AirFPDFPD . H . H2 2, Air, AirSIDSID . Air . Air載氣和檢測器用

11、氣載氣和檢測器用氣017載氣控制方式載氣控制方式018檢測器的溫度檢測器的溫度檢測器的溫度總是比柱的溫度高。檢測器的溫度總是比柱的溫度高。 ( (通常比柱箱的程序升溫的最終溫度高通常比柱箱的程序升溫的最終溫度高 20-30 20-30 ) ) 進樣口的溫度進樣口的溫度進樣口被設定在足夠一個樣品中成份能被汽化的溫度。進樣口被設定在足夠一個樣品中成份能被汽化的溫度。 ( (它不需要特別高的溫度它不需要特別高的溫度) )雖然進樣口設定的溫度通常與檢測器相同，但當樣品易分解時會設的雖然進樣口設定的溫度通常與檢測器相同，但當樣品易分解時會設的低一些。低一些。進樣口和檢測器的溫度進樣口和檢測器的溫度019

12、柱上進樣方式（正裝）柱上進樣方式（正裝）玻璃襯管玻璃襯管( (如果被非揮發(fā)性的成份污染如果被非揮發(fā)性的成份污染時可交換時可交換) )進樣口側進樣口側進樣口側進樣口側檢測器側檢測器側檢測器側檢測器側玻璃柱樣品注入方法玻璃柱樣品注入方法玻璃襯管方式（反裝）玻璃襯管方式（反裝）020氣相色譜柱氣相色譜柱021氣相色譜柱氣相色譜柱填料填料管管填充柱填充柱(Packed Column)(Packed Column)融熔石英融熔石英固定液固定液毛細管柱毛細管柱(Capillary Column) (Capillary Column) l內(nèi)徑內(nèi)徑(I.D.)(I.D.)2-4 2-4 毫米毫米l長度長度 0

13、.5-5 0.5-5 米米(2 (2 米最常用米最常用) )l填料填料 涂覆有涂覆有0.5-25%0.5-25%固定液的擔體固定液的擔體l固定液固定液 理論塔板數(shù)一般都很小理論塔板數(shù)一般都很小l內(nèi)徑（內(nèi)徑（I.D.I.D.） 0.10.1，0.250.25，0.320.32，0.53 0.53 毫米毫米l長度長度 5-100 m(30 m5-100 m(30 m最常用最常用) )l材質融熔石英材質融熔石英l固定液理論塔板數(shù)一般都較大固定液理論塔板數(shù)一般都較大022氣相色譜柱氣相色譜柱多孔層開口柱多孔層開口柱PLOTPLOT( (多孔高分子小球多孔高分子小球 / /氧氧化鋁等化鋁等) )管壁涂漬

14、開口柱管壁涂漬開口柱WCOTWCOT或化學鍵合或化學鍵合填充柱填充柱毛細管柱毛細管柱硅藻土硅藻土( (擔體擔體) )固定液固定液不銹鋼不銹鋼或玻璃或玻璃融熔石英融熔石英或不銹鋼或不銹鋼固定液固定液023擔體擔體Partition MaterialsPartition Materials在擔體上涂覆固定液在擔體上涂覆固定液固定相：液體固定相：液體主要用于分析液體樣品主要用于分析液體樣品固定液固定液固體固體吸附材料吸附材料 ( (吸附劑吸附劑) )沒有涂覆固定液沒有涂覆固定液固定相固定相 ： 固體固體 主要用于分析氣體樣品主要用于分析氣體樣品 。( (硅膠、活性碳、分子篩、活性氧化鋁硅膠、活性碳、

15、分子篩、活性氧化鋁, , 還有還有多孔高分子小球多孔高分子小球) ) 填料的種類填料的種類024OV-1 10% Chromosorb-W (AW-DMCS) OV-1 10% Chromosorb-W (AW-DMCS) 60/80 2m 60/80 2m * * 2.6mm I.D. 2.6mm I.D. 固定液的種類固定液的種類固定液的濃度固定液的濃度擔體的類型擔體的類型擔體的處理方法擔體的處理方法目數(shù)目數(shù)( (擔體的顆粒擔體的顆粒大小大小) )擔體擔體固定液固定液色譜柱的色譜柱的長度長度色譜柱的色譜柱的I.D. I.D. （內(nèi)徑）（內(nèi)徑）填充柱的名字的意義填充柱的名字的意義025CHC

16、H3 3 OHOHCHCH3 3 - CH - CH2 2 - CH - CH2 2 - CH - CH2 2 - CH - CH2 2 - CH - CH3 3Methanol | Methanol | 甲醇甲醇Hexane | Hexane | 正已烷正已烷電子分配電子分配+ +- -極化極化 = = 極性化合物極性化合物CH2 - O - CH2 - CH2 - CNCH2 - O - CH2 - CH2 - CNCH - O - CH2 - CH2 - CNCH - O - CH2 - CH2 - CNCH2 - O - CH2 - CH2 - CNCH2 - O - CH2 - CH

17、2 - CN- Si - O - Si - O - - Si - O - Si - O - Si -Si -CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3TCEP (1,2,3Tris(2-TCEP (1,2,3Tris(2-Cyanoethoxy)Propane)Cyanoethoxy)Propane)SE-30 (methyl Silicone SE-30 (methyl Silicone polymer) polymer) + +- - 無極化無極化 = = 非極性化合物非極性化合物固定液固定液目標化合物目標化合物化合物的極性化合物的極性0261) Heptan

18、e1) Heptane2)2)TolueneToluene3)3)Methyl Isobutyl Methyl Isobutyl KetoneKetone（MiBK)MiBK)4)4)n-Butanoln-ButanolCHCH3 3-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH3 3CHCH3 3CHCH3 3-CH-CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH2 2-OH-OHCHCH3 3- C - C -CH- C - C -CH3 3CHCH3 3CHCH3 3O OSE-30SE-30TCPTCPPEG-20MPEG-20MTCE

19、PTCEP4)4)4) 4) + + 3)3)4)4)4)4)1)1)1)1)1)1)1)1)3)3)3)3)3)3)2)2)2)2)2)2)2)2)不同固定液的極性不同固定液的極性027擔體擔體固定液固定液涂覆在擔體上的固定液重量百分比濃度涂覆在擔體上的固定液重量百分比濃度低濃度低濃度大約大約 0.5-2%0.5-2%( (用于分析高沸點化合物用于分析高沸點化合物) )中等濃度中等濃度 大約大約 5-10%5-10%（最常用）（最常用）高濃度高濃度 大約大約 20-25%20-25% ( (用于分析低沸點化合物用于分析低沸點化合物) )固定液的濃度固定液的濃度028硅藻土擔體（硅藻土擔體（D

20、iatomaceous SupportDiatomaceous Support） 白色的白色的是最常用的是最常用的 褐色的褐色的幾乎能涂覆所有固定液幾乎能涂覆所有固定液其他擔體其他擔體 對苯二酸對苯二酸(TPA)(TPA)擔體擔體極性物質很少吸附。極性物質很少吸附。( (水，酒精水，酒精, , 和酸和酸) ) 氟樹脂擔體氟樹脂擔體 雖然雖然 表面惰性, 但固定液也很難固定。擔體（擔體（SupportSupport） 029酸洗酸洗 (AW)(AW)這種處理可以去除擔體中的金屬或細小粉末這種處理可以去除擔體中的金屬或細小粉末硅烷化硅烷化 (DMCS)(DMCS) Si Si O O Si Si

21、OHOHOHOH+ + | | + +SiSiClClClClCH3CH3CH3CH3 Si Si O O Si Si O OO OSiSiCH3CH3CH3CH3易吸附的位置易吸附的位置DMCSDMCS硅藻土擔體的表面硅藻土擔體的表面堿處理堿處理 (KOH)(KOH)表層被處理成堿性。用于分析堿性化合物。表層被處理成堿性。用于分析堿性化合物。磷酸處理磷酸處理(H(H3 3POPO4 4) )表層被處理成酸性。用于分析酸性化合物表層被處理成酸性。用于分析酸性化合物擔體的處理擔體的處理03060目的目的篩篩子子(相當于英相當于英 寸有寸有 個網(wǎng)孔個網(wǎng)孔)80 目的目的篩篩子子( (相當于英相當于

22、英 寸有寸有 個網(wǎng)孔個網(wǎng)孔) )100 目的目的篩篩子子( (相當于英相當于英 寸有寸有 個網(wǎng)孔個網(wǎng)孔) )60/80 目的粒子目的粒子80/100 目的粒子目的粒子(250 um-310um) 比比 60/80細細. 目數(shù)目數(shù) (填料的粒子大小填料的粒子大小)0317G7G 2.6 - 2.12.6 - 2.1玻璃柱的標記的意義玻璃柱的標記的意義Column LengthColumn Length柱的長度柱的長度 2.1 m2.1 m（0.5 m- 6.1 m0.5 m- 6.1 m）Column I.D.Column I.D.柱的內(nèi)徑柱的內(nèi)徑2.6 mm2.6 mm有兩種類型 2.6mm

23、和 3.2mm.(這兩種類型 玻璃襯管是不同) 適用于適用于GC-7A/9A/12A/14A/14B/15A/16A GC-7A/9A/12A/14A/14B/15A/16A 柱尺寸柱尺寸032玻璃柱玻璃柱 ( (硬玻璃硬玻璃) )它幾乎可用于所有的分析。它幾乎可用于所有的分析。惰性但易碎惰性但易碎不銹鋼柱不銹鋼柱 (SUS)(SUS)它作為無活性無機氣體和碳氫化合物等等的分析它作為無活性無機氣體和碳氫化合物等等的分析 結實，但分析成份容易在表面上分解或吸附。結實，但分析成份容易在表面上分解或吸附。柱安裝容易柱安裝容易. .特氟瓏特氟瓏(Fluororesin)(Fluororesin)柱柱它

24、可以分析酸性成份或痕量的硫化物。它是惰性的但耐溫低柱的材質柱的材質 ( (管管) )033C15 C15 | | C15C15C18 C18 | | C18C18C12 C12 | | C12C12C15 C15 | | C15C15C18 C18 | | C18C18C12 C12 | | C12C12C23 C23 | | C23C23C15 C15 | | C15C15C18 C18 | | C18C18C12 C12 | | C12C12C23 C23 | | C23C23170170等溫分析等溫分析C12-C15 C12-C15 分離的比較好。分離的比較好。高沸點化合物出峰晚和峰較寬

25、。高沸點化合物出峰晚和峰較寬。230230等溫分析等溫分析高沸點化合物出峰會比較早。高沸點化合物出峰會比較早。 The separation of C12-The separation of C12-C15 is poor.C15 is poor.C12-C15 C12-C15 分離的比較差。分離的比較差。100 100 -10 -10 /min-280 /min-280 程序升溫分析程序升溫分析 正構烷烴出峰間隔相等的正構烷烴出峰間隔相等的低沸點的化合物的分離度較好高沸點低沸點的化合物的分離度較好高沸點的化合物出峰也較早的化合物出峰也較早柱溫與分離的關系柱溫與分離的關系034Isotherm

26、al Analysis | 等溫分析等溫分析同系物同系物, ,按碳數(shù)從小到大的按碳數(shù)從小到大的順順序出峰序出峰正構醇的混合物正構醇的混合物在等溫分析在等溫分析時時，通常出峰早的化合物峰形，通常出峰早的化合物峰形較較尖尖銳銳， ，通常出峰晚的化合物峰形通常出峰晚的化合物峰形較寬較寬乙酸酯類混合物乙酸酯類混合物甲醇甲醇乙醇乙醇正丙醇正丙醇正丁醇正丁醇乙酸甲酯乙酸甲酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸正丙酯乙酸正丙酯碳數(shù)碳數(shù)1保留保留時間時間的的對對數(shù)數(shù)234乙酸酯類混合物乙酸酯類混合物正構醇的混合物正構醇的混合物同系物的碳數(shù)同系物的碳數(shù) ( ( 沸點沸點) ) 和保留和保留時間時間的的對對數(shù)之數(shù)之間間大致成的大

27、致成的線線性關系。性關系。035程序升溫分析程序升溫分析同系物中碳數(shù)的較小先出峰同系物中碳數(shù)的較小先出峰正構醇的混合物正構醇的混合物乙酸酯類混合物乙酸酯類混合物乙酸甲酯乙酸甲酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸正丙酯乙酸正丙酯含碳數(shù)含碳數(shù)1 1保留時間保留時間2 23 34 4乙酸酯類混合物乙酸酯類混合物正構醇的混合物正構醇的混合物同系物的碳數(shù)同系物的碳數(shù) ( ( 沸點沸點) ) 和保留時和保留時間之間大致成的線性關系。間之間大致成的線性關系。 ( (出出峰時間間隔幾乎相等峰時間間隔幾乎相等) )甲醇甲醇乙醇乙醇正丙醇正丙醇正丁醇正丁醇036檢檢 測測 器器037Detectors | 檢測檢測器器最小可最

28、小可檢檢量是量是標標準物準物質測質測定的，會隨著分析的化合物不同而定的，會隨著分析的化合物不同而變變化化 。 。038單位（重量體積）單位（重量體積）質量單位質量單位mgmg= 10= 10-3-3g g ugug= =1010-6-6g g ngng= 10= 10-9-9g g pgpg= 10= 10-12-12g g fgfg= 10= 10-15-15g g 體積單位體積單位mLmL= =1010-3-3L L uLuL= =1010-6-6L L nLnL= =1010-9-9L L當比重是當比重是 1 1 1mL1mL= =1g1g1uL1uL= =1mg1mg1nL1nL= =

29、1ug1ug039單位單位( (轉化轉化) )單位的關系單位的關系% %=10=10-2-2（百分之一）（百分之一） ppmppm =10=10-6-6（百萬分之一）（百萬分之一） ppbppb =10=10-9-9（十億分之一）（十億分之一） pptppt =10=10-12-12 （萬億分之一）（萬億分之一） 1ppm | 1ppm | 百萬分之一百萬分之一樣品為液體時樣品為液體時 1ug / g = 1 ppm (w/w)1ug / g = 1 ppm (w/w)1nL / mL = 1 ppm (v/v) 1nL / mL = 1 ppm (v/v) 1ug / mL 1ug / mL

30、 不等于不等于 1 ppm 1 ppm (w/v)(w/v)樣品為氣體時樣品為氣體時1uL /L = 1 ppm (v/v)1uL /L = 1 ppm (v/v)( (同樣條件下的體積同樣條件下的體積) )040目標成份的峰目標成份的峰高高 (10 pg)(10 pg)S = 16000S = 16000噪音的高度噪音的高度N=5200N=5200S/N = 16000 / 5200S/N = 16000 / 5200= 3.1 = 3.1 在左圖中的峰在左圖中的峰, 10 pg , 10 pg 的樣品信噪比（的樣品信噪比（S/ S/ N N） 為為 3.13.1計算當計算當 S/ N= 2

31、S/ N= 2時時, , 樣品的量樣品的量5200 / 16000 x 10(pg) x 2 = 6.5(pg)5200 / 16000 x 10(pg) x 2 = 6.5(pg)該化合物檢測限（該化合物檢測限（S/N= 2) S/N= 2) 為為6.5pg.6.5pg.最小可檢限最小可檢限 （檢測極限（檢測極限) ) 通常通常, ,信噪比（信噪比（S/NS/N） =2-3=2-3最小可定量限最小可定量限 通常通常, ,信噪比（信噪比（S/NS/N） =10-20=10-20最小可檢限和最小定量限最小可檢限和最小定量限041目標成份的目標成份的峰高峰高 (10 (10 pg)pg)S = 1

32、6000S = 16000噪音高度噪音高度N=5200N=52005200 / 16000 x 10(pg) / 4(sec) x 2 = 5200 / 16000 x 10(pg) / 4(sec) x 2 = 1.6(pg/sec) 1.6(pg/sec) 這個化合物的每秒最小可檢測量這個化合物的每秒最小可檢測量 ( (假設假設 S/N=2) S/N=2) 為為1.6 pg/sec1.6 pg/sec而當檢測器對特定元素響應時如而當檢測器對特定元素響應時如 FID(C) FID(C) 、 FTD(N FTD(N 或者或者 P) P) 和和 FPD(S FPD(S 或者或者 P P 或者或者

33、 Sn) Sn) 它它以每秒能響應的該元素的量來表達。以每秒能響應的該元素的量來表達。 舉例來說，假設左側的峰是舉例來說，假設左側的峰是 磷酸三丁酯磷酸三丁酯 (C(C4 4H H9 9) )3 3POPO4 4 (MW:266) (MW:266) ，而且檢測器是，而且檢測器是 FPD, (P FPD, (P 的的 AW:31)AW:31)1.6 (pg/sec) x 31 / 266 = 0.19 pgP/sec1.6 (pg/sec) x 31 / 266 = 0.19 pgP/sec則則FPDFPD使用磷酸三丁酯（使用磷酸三丁酯（S/N=2S/N=2時）來測試磷元時）來測試磷元素時檢測器

34、的最小可檢量為素時檢測器的最小可檢量為0.19 pgP/sec.0.19 pgP/sec.因為成份的量（面積）一樣時，峰的高度會隨著峰寬度變化而變化，檢測器的最小檢因為成份的量（面積）一樣時，峰的高度會隨著峰寬度變化而變化，檢測器的最小檢量以樣品出峰在量以樣品出峰在 S/N =2S/N =2時每秒化合物的量來表示。時每秒化合物的量來表示。半峰寬半峰寬W1/2 = 4(sec) W1/2 = 4(sec) 檢測器的最小可檢量檢測器的最小可檢量 （MDQ)MDQ)042TCD(TCD(熱導檢測器熱導檢測器) )可以用來檢測除了載氣以外的幾乎所有化合物可以用來檢測除了載氣以外的幾乎所有化合物氦主要作

35、為載氣來使用氦主要作為載氣來使用 ( (然而然而, , 當分析氦和氫氣時會使用氮氣和氬氣作載氣當分析氦和氫氣時會使用氮氣和氬氣作載氣) )熱導常數(shù)（熱導常數(shù)（1010-6-6cal/seccal/seccmcm) )氦氦:408:408氫氣：氫氣：547547（非常高）（非常高） 氮氮:73:73氬氬:52:52氧氧:76:76水水:60 :60 乙烷乙烷:77:77甲醇甲醇:52:52丙酮丙酮:40:40氯仿氯仿:24:24. . 主要分析例子主要分析例子氣體分析氣體分析FIDFID檢測器無響應的化合物，如水檢測器無響應的化合物，如水, ,甲醛甲醛,甲酸甲酸043分析邊分析邊柱出口柱出口參考

36、邊參考邊柱出口柱出口A A | | 一一B B | | B BC C | | C CD D | | D D到數(shù)據(jù)處理器到數(shù)據(jù)處理器直流直流電壓電壓加在加在 A A 和和 B B 之之間間， ，當載氣流量固定時當載氣流量固定時, , 每根每根電熱絲保持一固定的溫度，電熱絲保持一固定的溫度，C C和和D D之間有一個固定的電之間有一個固定的電壓。壓?；衔飶姆治鲞叺闹隹诹骰衔飶姆治鲞叺闹隹诹鞒觥３?。 電熱絲的溫度溫度電熱絲的溫度溫度上升（假設化合物的導熱系上升（假設化合物的導熱系數(shù)比載氣小數(shù)比載氣小) )阻值變化阻值變化 。 C C 和和 D D之間的電壓發(fā)生變之間的電壓發(fā)生變化化TCD(T

37、CD(熱導檢測器熱導檢測器) )044分析邊柱出口分析邊柱出口參考邊柱出口參考邊柱出口直流電壓加在直流電壓加在 A A 和和 B B 之間。之間。輸出信號輸出信號 ( (在在 C C 和和 D D 之間的電壓之間的電壓 ) )A A | | 一一B B | | B BC C | | C CD D | | D D到數(shù)據(jù)處理器到數(shù)據(jù)處理器TCD TCD TCD TCD 僅使用毛細柱作測試僅使用毛細柱作測試045FID(FID(火焰離子化檢測器火焰離子化檢測器) ) 對大多數(shù)的有機化合物（含碳）有響應對大多數(shù)的有機化合物（含碳）有響應 羰基或羧基中的碳是沒有響應的羰基或羧基中的碳是沒有響應的 (C=

38、O).(C=O). (CO, CO (CO, CO2 2, HCHO, HCOOH, HCHO, HCOOH,等等) ) 主要應用于有機化合物。主要應用于有機化合物。HCHO(HCHO(甲醛甲醛) )無響應無響應CHCH3 3CHO(CHO(乙醛乙醛) )有響應有響應H - H - C C - H - HO OC CH H3 3 - - C C - H - HO O046FID(FID(火焰離子化檢測器氫火焰檢測器火焰離子化檢測器氫火焰檢測器) )空氣空氣氫氣氫氣 （+ + 補充氣（尾補充氣（尾吹氣）吹氣）柱出口柱出口石英噴嘴石英噴嘴氫火焰氫火焰收集極收集極高電極高電極幾個幾個ppmppm的有

39、機化合物在氫火焰燃燒變成下列的有機化合物在氫火焰燃燒變成下列的離子。的離子。CHCHCHO+ + e-CHO+ + e-氧化氧化(O)(O)當離子被收集極收當離子被收集極收集時產(chǎn)生了電流集時產(chǎn)生了電流到數(shù)據(jù)處理器到數(shù)據(jù)處理器CNCNNO+ + CO + e-NO+ + CO + e-氧化氧化2(O)2(O)047FTD(FTD(火焰熱離子檢測器火焰熱離子檢測器) )NPD(NPD(氮磷檢測器氮磷檢測器) )本檢測器對有機氮化合物的高選擇性和高靈敏度本檢測器對有機氮化合物的高選擇性和高靈敏度, , 而且而且對無機或有機的磷化合物有響應（對無機或有機的磷化合物有響應（FPDFPD對含磷化合物的選對

40、含磷化合物的選擇性更好擇性更好. .）對無機的氮化合物沒有響應對無機的氮化合物沒有響應主要應用于藥物的分析主要應用于藥物的分析, , 有機氮有機氮/ /有機磷殺蟲劑分析有機磷殺蟲劑分析048FTD(FTD(火焰熱離子檢測器火焰熱離子檢測器) )NPD(NPD(氮磷檢測器氮磷檢測器) )空氣空氣氫（氫（+ + 補充氣（尾吹補充氣（尾吹氣）氣）柱出口柱出口| | 高電高電極極石英噴嘴石英噴嘴RbRb2 2SOSO4 4 銣珠銣珠收集極收集極到數(shù)據(jù)處理器到數(shù)據(jù)處理器 電源控電源控制器制器當白金卷上附著的硫酸銣鹽被電流加熱，在硫酸當白金卷上附著的硫酸銣鹽被電流加熱，在硫酸銣鹽形成等離子氣體，產(chǎn)生的活性

41、銣離子與銣鹽形成等離子氣體，產(chǎn)生的活性銣離子與 -CN -CN 及及 -PO2(-PO2(有機磷化合物的氧化產(chǎn)生有機磷化合物的氧化產(chǎn)生) ) 反應生成離反應生成離子。子。CNCN- - + Rb + Rb+ +當離子被收集極當離子被收集極收集生成電流收集生成電流CN + RbCN + Rb* *PO2PO2- - + Rb + Rb+ +PO2 + RbPO2 + Rb* *049ECD(電電子捕子捕獲檢測獲檢測器器)有對電負性有對電負性 強的化合物強的化合物( (有機鹵素混合有機鹵素混合, , 有機金屬有機金屬化合物、和二酮化合物、和二酮) )具有高選擇性和高的敏感的檢測器具有高選擇性和高的

42、敏感的檢測器因為檢測器中有放射性同位元素，必需向科學和技因為檢測器中有放射性同位元素，必需向科學和技術的相關部門申報在安裝的情況術的相關部門申報在安裝的情況主要應用于環(huán)境分析主要應用于環(huán)境分析有機氯農(nóng)藥殘留有機氯農(nóng)藥殘留廢水中揮發(fā)性有機氯化物廢水中揮發(fā)性有機氯化物環(huán)境中有機汞環(huán)境中有機汞050ECD(ECD(電子捕獲檢測器電子捕獲檢測器) )柱出口柱出口補充氣（尾吹氣）補充氣（尾吹氣）收集極收集極排氣口排氣口6363NiNi 放射源放射源10mCi10mCi到數(shù)據(jù)處理器到數(shù)據(jù)處理器氮氣做為載氣或補充氣氮氣做為載氣或補充氣( (尾吹氣尾吹氣) ) 被從被從 6363Ni Ni 被發(fā)出的被發(fā)出的射

43、線電離。射線電離。N N2 2N N2 2+ + + e + e- -射線射線當電子被收集極收集產(chǎn)生電流（背景電流）當電子被收集極收集產(chǎn)生電流（背景電流）如果電負性化合物進入那么如果電負性化合物進入那么PCBPCB- -PCB + ePCB + e- -PCB- PCB- 捕獲大量電子捕獲大量電子, , 電流減少電流減少051對磷對磷 (P) (P) 化合物化合物/ /硫硫 (S) (S) 化合物化合物/ /有機的錫有機的錫 (Sn) (Sn) 的高選擇的高選擇性和高的敏感的檢測器性和高的敏感的檢測器高選擇性檢測元素在氫火焰中發(fā)出的特征光。高選擇性檢測元素在氫火焰中發(fā)出的特征光。主要應用主要應

44、用有機磷農(nóng)藥分析有機磷農(nóng)藥分析 惡臭硫化物分析惡臭硫化物分析 / / 食用香精分析食用香精分析 水產(chǎn)品中有機錫分析水產(chǎn)品中有機錫分析FPD(FPD(火焰光度檢測器火焰光度檢測器) )052FPD(FPD(火焰光度檢測器火焰光度檢測器) )空氣空氣氫氣氫氣(+(+補充氣（尾吹氣）補充氣（尾吹氣）) )柱出口柱出口到數(shù)據(jù)處理器到數(shù)據(jù)處理器石石英英套套筒筒光電倍增光電倍增管管濾光片濾光片只有特定波長的光才能通過只有特定波長的光才能通過濾光片濾光片S(S(藍色藍色) -394nm) -394nmP(P(黃色黃色) -526nm) -526nmSn(Sn(橙色橙色) -610nm) -610nm硫合化物

45、、磷化合物及有機錫化硫合化物、磷化合物及有機錫化合物在燃燒時合物在燃燒時, , 發(fā)特定波長的光。發(fā)特定波長的光。濾光片僅讓特定波長的光通過，濾光片僅讓特定波長的光通過，到達光電倍增管。到達光電倍增管。光電倍增管將光線轉化成電信號。光電倍增管將光線轉化成電信號。053 對對叔胺和聚芳叔胺和聚芳烴烴 化合物有高化合物有高選擇選擇性和高敏感度的性和高敏感度的檢測檢測器器 (可可檢測檢測幾百幾百fgs三甲基三甲基胺胺) Main examples of application Trialkylamine (Offensive odor analysis) 藥藥物分析物分析 | 申申請請的主要用于的主要

46、用于 Trialkylamine(攻攻勢勢氣味分氣味分析析) 制制藥藥的分析的分析 在在廢廢氣中的氣中的聚芳烴聚芳烴分析分析SID(表面離子化表面離子化檢測檢測器器)054空氣空氣補充氣（尾吹氣）補充氣（尾吹氣）柱出口柱出口高壓極高壓極石英噴嘴石英噴嘴發(fā)射極發(fā)射極 ( (白金線白金線圈圈) )| | 收集極收集極到數(shù)據(jù)處理器到數(shù)據(jù)處理器電源控制電源控制器器電流使發(fā)射極加熱它到電流使發(fā)射極加熱它到 400-700 400-700 在發(fā)射極表面上熱分解產(chǎn)生的各種不在發(fā)射極表面上熱分解產(chǎn)生的各種不同的碎片，化合鍵能低的碎片被離子同的碎片，化合鍵能低的碎片被離子化。化。 離子被收集極收集產(chǎn)生離子被收集

47、極收集產(chǎn)生電流電流SID(SID(表面離子化檢測器表面離子化檢測器) )055樣品注入方法樣品注入方法056氣體樣品氣體樣品:0.2-1 :0.2-1 毫升毫升 液體的樣品液體的樣品:1-2 uL:1-2 uL注入太多樣品注入太多樣品 -造成峰形變差及進樣口污染造成峰形變差及進樣口污染注入注入GC GC 的樣品體積的樣品體積各種不同溶劑的汽化體積各種不同溶劑的汽化體積( (在進樣口在進樣口 250 250 及及 140kPa 140kPa 的情況下）的情況下）0571 12 23 3uLuL0 01 12 23 3uLuL0 0樣品定量后將針直接樣品定量后將針直接插入進樣口插入進樣口. . 在

48、按下針桿前（進樣），針尖里的樣在按下針桿前（進樣），針尖里的樣品已經(jīng)汽化進入柱子品已經(jīng)汽化進入柱子- - 峰可能變寬或裂開峰可能變寬或裂開. .進樣口進樣口( (高溫高溫) )液體樣品進樣方法液體樣品進樣方法0581 12 23 3uLuL0 0在液體樣品的在液體樣品的定量后吸點空定量后吸點空氣。氣。進樣口進樣口( (高溫高溫) )1 12 23 3uLuL0 01 12 23 3uLuL0 0樣品溶液樣品溶液空氣空氣針頭部分沒有樣品針頭部分沒有樣品在推針桿之前樣品在推針桿之前樣品不會汽化。不會汽化。液體樣品進樣方法液體樣品進樣方法0591 12 23 3uLuL0 0因為針尖部分被加熱，樣品

49、中低因為針尖部分被加熱，樣品中低沸點的化合物會更多汽化進入柱沸點的化合物會更多汽化進入柱子。子。 -進入儀器柱中樣品的成份的進入儀器柱中樣品的成份的比例將會改變比例將會改變1 12 23 3uLuL0 0進樣口進樣口( (高溫高溫) )就在注入之后就在注入之后歧視歧視( (蒸餾現(xiàn)象蒸餾現(xiàn)象) )歧視歧視060溶劑的閃蒸注入方法溶劑的閃蒸注入方法吸入樣品前吸溶劑和適當體吸入樣品前吸溶劑和適當體積的空氣進入注射器積的空氣進入注射器, , 而且而且調(diào)整針桿到刻度。調(diào)整針桿到刻度。進樣口進樣口1 12 23 3uLuL0 0溶劑溶劑空氣空氣注射注射1 uL1 uL樣品進樣品進入入 GC GC 。 溶劑

50、留溶劑留在針尖部分。在針尖部分。1 12 23 3uLuL0 0樣樣品溶液品溶液1 12 23 3uLuL0 0吸入吸入 uLuL樣品樣品空氣空氣1 12 23 3uLuL0 0防止進樣誤差測試時使用防止進樣誤差測試時使用同一個注射器，樣品進樣同一個注射器，樣品進樣體積可保持一致。體積可保持一致。 因為是因為是 ( (樣品樣品 + + 少量溶劑少量溶劑) )的方式進樣的方式進樣, , 峰面積峰面積 ( (包包括溶劑括溶劑) ) 會變化。定量時會變化。定量時必需使用標準曲線。必需使用標準曲線。 標準樣品的抽取時需要使標準樣品的抽取時需要使用與樣品一樣的方式，操用與樣品一樣的方式，操作較麻煩。作較

51、麻煩。吸空氣進入吸空氣進入針部分針部分061各種不同的定量分析方法各種不同的定量分析方法062定量的分析方法定量的分析方法 (1)(1)- -面積百分比方法面積百分比方法( (面積歸一法面積歸一法)-)-不需要標準樣品。不需要標準樣品。 樣品中的所有組份必需被檢出。樣品中的所有組份必需被檢出。 所有成份的相對靈敏度必需一樣。所有成份的相對靈敏度必需一樣。 - - 測量時需知道大致的濃度。（不能作精確的定量）測量時需知道大致的濃度。（不能作精確的定量） 未知樣品未知樣品成份成份 A A峰面積峰面積10001000 20002000 500500 10001000面積之和面積之和: :450045

52、00+ + + = =+ +1000100045004500= =22.2%22.2%成份成份 A A 的濃度是的濃度是063定量分析方法定量分析方法 (2)(2)校正面積百分比法校正面積百分比法( (校正面積歸一法校正面積歸一法)標準樣品中所有的成份的濃度必需已知。標準樣品中所有的成份的濃度必需已知。樣品的所有的成份必需被檢出。樣品的所有的成份必需被檢出。每個成份的濃度都要被相對靈敏度修正。每個成份的濃度都要被相對靈敏度修正。 -主要用于高壓鋼瓶中氣體或石油樣品等的分析主要用于高壓鋼瓶中氣體或石油樣品等的分析標準樣品標準樣品( (各成份等量混合各成份等量混合) )峰面積峰面積10001000

53、15001500 10001000 500500+ + + +成份成份 A A 的濃度是的濃度是未知樣品未知樣品成份成份 A A峰面積峰面積1000100020002000 500500 10001000相對靈敏度修正以后的面積總相對靈敏度修正以后的面積總和和: :24172417+ + += =+ +相對靈敏度相對靈敏度2 23 32 21 1: : : :相對靈敏度相對靈敏度2 23 32 21 150050024172417= =20.7%20.7%064定量分析方法定量分析方法 (3)(3)- -絕對校準曲線方法絕對校準曲線方法( (外標法外標法) -) -已知濃度的標準樣品是必需的。

54、已知濃度的標準樣品是必需的。如果至少目標成份被檢出如果至少目標成份被檢出, ,定量可能的。定量可能的。-分析比較簡單分析比較簡單 進樣量的錯誤會直接引起結果的錯誤進樣量的錯誤會直接引起結果的錯誤標準樣品標準樣品 1 ul 1 ul ( (成份成份 A 100 ppm)A 100 ppm)成份成份 A A未知樣品未知樣品 1 uL1 uL成份成份 A A峰面積：峰面積：700700峰面積：峰面積：10001000100100濃度濃度 (ppm)(ppm)10001000峰面積峰面積7007007070成份成份 A A 的濃度是的濃度是70ppm70ppm065定量分析方法定量分析方法 (4)(4

55、)- -內(nèi)標法內(nèi)標法- -已知濃度的標準樣品已知濃度的標準樣品 ( (目標成份目標成份 + +內(nèi)標內(nèi)標) ) 是必需的。是必需的。如果要定量至少目標成份和內(nèi)標必需被檢出如果要定量至少目標成份和內(nèi)標必需被檢出進樣量的錯誤也能被改正。進樣量的錯誤也能被改正。 -是定量最準確的分析方法。是定量最準確的分析方法。在未知樣品中內(nèi)標物的量應該添加準確。在未知樣品中內(nèi)標物的量應該添加準確。未知樣品未知樣品+ +內(nèi)內(nèi)標標:100ppm:100ppm 1 uL1 uL成份成份 A A1 1濃度比濃度比1.21.2峰面積比峰面積比0.70.70.580.58標準樣品標準樣品 1 L1 L成份成份 A:100ppm

56、A:100ppm 內(nèi)標內(nèi)標:100ppm:100ppm成份成份 A A峰面積峰面積1200120010001000峰面積比峰面積比1.21.2內(nèi)標：內(nèi)標：ISIS內(nèi)內(nèi)標標： ：ISIS峰面積峰面積70070010001000峰面積比峰面積比0.70.7在未知的樣品中成份在未知的樣品中成份 A A 的濃度的濃度內(nèi)標濃度內(nèi)標濃度:100ppm :100ppm 濃度比濃度比:0.58:0.58= 58ppm= 58ppm066Internal Standard | Internal Standard | 內(nèi)標內(nèi)標內(nèi)標物所必需的特性內(nèi)標物所必需的特性 內(nèi)標峰必需和樣品中的其它所有物質的峰能夠完全分開。內(nèi)標峰必需和樣品中的其它所有物質的峰能夠完全分開。內(nèi)標物應該在目標峰附近出峰。內(nèi)標物應該在目標峰附近出峰。內(nèi)標物應該與目標成份的化學性質相似。內(nèi)標物應該與目標成份的化學性質相似。 ( (同系物等是比同系物等是比較理想的較理想的) ) 內(nèi)標物化學性質應該的內(nèi)標物化學性質應該的穩(wěn)定穩(wěn)定的。的。在內(nèi)標法中在內(nèi)標法中, “, “選擇內(nèi)標物質的相當重選擇內(nèi)標物質的相當重要的要的- - 而且的困難的而且的困難的