仪器分析课件：第十章 气相色谱法

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1、 第第十十章章 气相色谱法气相色谱法 P365Gas Chromatography 课程的任务和要求课程的任务和要求 掌握气相色谱法的基本原理掌握气相色谱法的基本原理;了解气相色谱仪主要组成部件的功能了解气相色谱仪主要组成部件的功能;了解固定相及其选择了解固定相及其选择 了解常用检测器原理了解常用检测器原理、优缺点及适用范围优缺点及适用范围;掌握常用定性方法及定量方的优缺点。掌握常用定性方法及定量方的优缺点。气相色谱法（气相色谱法（GCGC）是英国生物化学家）是英国生物化学家 Martin Martin ATP ATP等人在研究液等人在研究液-液分配色谱的基础上，于液分配色谱的基础上，于195

2、21952年年创立的一种极有效的分离方法，它可分析和分离复杂创立的一种极有效的分离方法，它可分析和分离复杂的多组分混合物。目前由于使用了高效能的色谱柱，的多组分混合物。目前由于使用了高效能的色谱柱，高灵敏度的检测器及计算机，在全部色谱分析的对象高灵敏度的检测器及计算机，在全部色谱分析的对象中，约有中，约有25%的物质可用于气相色谱分析，使得气相的物质可用于气相色谱分析，使得气相色谱法成为一种分离效率高、分析速度快、灵敏度高色谱法成为一种分离效率高、分析速度快、灵敏度高、应用范围广的分析方法（、应用范围广的分析方法（食品及农业食品及农业/环保环保/医药医药/生命科学生命科学/石化石化）。如气相色

3、谱与质谱（如气相色谱与质谱（GCMS）联用、气相色谱）联用、气相色谱与与Fourier红外光谱红外光谱(GCFTIR）联用、气相色谱与）联用、气相色谱与液相色谱液相色谱（GC-HPLC）联用）联用、气相色谱和辉光放电、气相色谱和辉光放电和和飞行时间质谱（飞行时间质谱（GC-GD-TOFMOS）联用。）联用。气相色谱法是以气体作为流动相的一种色谱法。气相色谱法是以气体作为流动相的一种色谱法。根据所用的固定相状态不同，又可分为根据所用的固定相状态不同，又可分为气气-固色谱固色谱（GSC）和气）和气-液色谱（液色谱（GLC）：前者是用多孔性固：前者是用多孔性固体体为固定相，分离的对象主要是一些永久性

4、的气体和低为固定相，分离的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物；而后者的固定相是用高沸点的有机物沸点的化合物；而后者的固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载体上由于可供选择的固定液种类多，涂渍在惰性载体上由于可供选择的固定液种类多，故选择性较好，应用亦广泛。故选择性较好，应用亦广泛。在仪器允许的汽化条件下，凡是能够汽化且热稳在仪器允许的汽化条件下，凡是能够汽化且热稳定不具腐蚀性的液体或气体，都可以用气相色谱法分定不具腐蚀性的液体或气体，都可以用气相色谱法分析。有的化合物因沸点过高难以汽化或热不稳定而分析。有的化合物因沸点过高难以汽化或热不稳定而分解，则可以通过化学衍生的方法，使其转变成以汽

5、化解，则可以通过化学衍生的方法，使其转变成以汽化或热稳定的物质后再进行分析。或热稳定的物质后再进行分析。10-1 气相色谱仪气相色谱仪 气路系统气路系统 主主 仪器组成：仪器组成：一、仪器装置一、仪器装置 气路系统气路系统 气路组成：气路组成：载气载气：常用：常用H2、N2、He；净化器净化器：有机物用活性炭、分子筛除去；：有机物用活性炭、分子筛除去；H2中的中的O2用钯做催化剂除去；用钯做催化剂除去；N2中的中的O2用铜除去；用铜除去；H2O用硅胶、分子筛除去。用硅胶、分子筛除去。稳压恒流装置稳压恒流装置 气路结构气路结构：单柱单气路单柱单气路 双柱双气路。双柱双气路。进样系统进样系统 样品

6、在进柱前必须在汽化室内变成蒸汽。样品在进柱前必须在汽化室内变成蒸汽。进样器进样器 气体进样：推拉式六通阀或旋转六通阀定气体进样：推拉式六通阀或旋转六通阀定量进样，填充气体进样量：量进样，填充气体进样量：0.110L。填充柱常用填充柱常用10L；毛细管色谱常用毛细管色谱常用1L；液体进样：液体进样量：液体进样：液体进样量：0.1 5L；微量注射器规格（微量注射器规格（1510L）新型仪器带有全自动液体进样器，新型仪器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。自动完成，一次可放置数十个试样。气体进样器（六通阀）：气体进

7、样器（六通阀）：推拉式和推拉式和旋转式旋转式两种。两种。试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱；试样气体进入分离柱；P367 图图 汽化室：汽化室：由绕有加热丝的金属块制成由绕有加热丝的金属块制成，温控范围，温控范围在在50 500。进样时用微量注射器针头刺穿密封垫。进样时用微量注射器针头刺穿密封垫，然后将样品迅速注入气化室，然后将样品迅速注入气化室，形成浓度集中的形成浓度集中的“样品塞样品塞”，汽化，汽化后被载气带入色谱柱内。后被载气带入色谱柱内。进样方式有不分流和分流进样两种：进样方式有不分流和分流进样两种：不分流进样

8、不分流进样：指样品直接进入色谱的汽化室，经挥发：指样品直接进入色谱的汽化室，经挥发后全部引入色谱柱；后全部引入色谱柱；分流进样分流进样：指样品在加热的汽化室内汽化，蒸汽大部：指样品在加热的汽化室内汽化，蒸汽大部分经分流管道放空，只有一少部分被载气引入色谱柱。分经分流管道放空，只有一少部分被载气引入色谱柱。填充柱没有分流装置，毛细管柱有分流装置。填充柱没有分流装置，毛细管柱有分流装置。分分流程度的大小用分流比表示。分流比指进入毛细管柱流程度的大小用分流比表示。分流比指进入毛细管柱的混合气体体积与空气体积之比。对于常规的毛细管的混合气体体积与空气体积之比。对于常规的毛细管柱柱(内径内径0.220.

9、32mm)，分流比一般为，分流比一般为1：50 1：500。分离系统分离系统 分离系统由色谱柱组成，它是色谱仪的核心部件分离系统由色谱柱组成，它是色谱仪的核心部件，其作用是分离样品。色谱柱主要有两类：填充柱和，其作用是分离样品。色谱柱主要有两类：填充柱和毛细管柱。毛细管柱。柱类型柱类型 毛细管柱：毛细管柱：毛细管柱又叫空心柱，分为壁涂和担体毛细管柱又叫空心柱，分为壁涂和担体涂层空心柱。涂层空心柱。壁涂空心柱：壁涂空心柱：是将固定液均匀地涂在内径是将固定液均匀地涂在内径0.10.5mm的毛细管内壁而成；的毛细管内壁而成；担体涂层空心柱：担体涂层空心柱：是用二氧化硅和分子筛等很细是用二氧化硅和分子

10、筛等很细颗颗粒粘附在柱内壁形成多孔层，这种柱子即可用作吸附粒粘附在柱内壁形成多孔层，这种柱子即可用作吸附柱，又可在多孔层上涂渍固定液作分配柱用。柱，又可在多孔层上涂渍固定液作分配柱用。毛细管材料可以是不锈钢，玻璃或石英。毛细管毛细管材料可以是不锈钢，玻璃或石英。毛细管色谱柱渗透性好，传质阻力小，而柱子可以做到长几色谱柱渗透性好，传质阻力小，而柱子可以做到长几十米至百米。十米至百米。填充柱：填充柱：填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，内装内装固定相，一般内径为固定相，一般内径为24 mm，长，长13m。填充柱的。填充柱的形状有形状有U型和螺旋型二种。型和螺旋型二种。毛细管

11、柱与填充柱相比：毛细管柱与填充柱相比：柱效高：（理论塔板数可达柱效高：（理论塔板数可达106），毛细管柱能分），毛细管柱能分离离1.05的物质对的物质对(填充柱一般分离填充柱一般分离1.10的物质的物质对对)，特别适合分离性质很相似的异构体和复杂混合物。，特别适合分离性质很相似的异构体和复杂混合物。渗透率高：毛细管柱是空心柱，柱阻抗小，渗透率渗透率高：毛细管柱是空心柱，柱阻抗小，渗透率高，可用很长色谱柱很高载气流量，进行快速分析。高，可用很长色谱柱很高载气流量，进行快速分析。柱容量低：毛细管柱固定液含量少，比填充柱要少柱容量低：毛细管柱固定液含量少，比填充柱要少几倍至几百倍，有效分离样品量少，

12、进样量很少。一几倍至几百倍，有效分离样品量少，进样量很少。一般常规分析还是用填充柱。般常规分析还是用填充柱。相比大相比大:由于毛细管内壁涂渍的液膜很薄，从而减由于毛细管内壁涂渍的液膜很薄，从而减少了液相传质阻力，少了液相传质阻力，同时也使相比同时也使相比(Vm/Vs)增大。一增大。一般毛细管柱的相比要比填充柱大般毛细管柱的相比要比填充柱大10-100倍。带来两大倍。带来两大优点：优点：相比大使组分的分配比减少，对于同一样品在毛相比大使组分的分配比减少，对于同一样品在毛细管柱上可以在更低的温度下取得分离；细管柱上可以在更低的温度下取得分离；提高了单位时间内柱子的分离能力，毛细管柱上的提高了单位时

13、间内柱子的分离能力，毛细管柱上的分离度比填充柱高达分离度比填充柱高达10倍。倍。适用于痕量分析：毛细管柱能提供更为尖锐的色适用于痕量分析：毛细管柱能提供更为尖锐的色谱峰，使得痕量组分得以流出，提高了分离度。毛细谱峰，使得痕量组分得以流出，提高了分离度。毛细管柱气相色谱可用于管柱气相色谱可用于10-12g数量级痕量组分的测定，数量级痕量组分的测定，最低检出限比填充柱要低最低检出限比填充柱要低1-2个数量级。个数量级。控温系统控温系统 P367 在气相色谱测定中，温度是重要的指标，它直接在气相色谱测定中，温度是重要的指标，它直接影响色谱柱的选择分离、检测器的灵敏度和稳定性。影响色谱柱的选择分离、检

14、测器的灵敏度和稳定性。控制温度主要指对色谱柱炉、汽化室、检测器三处的控制温度主要指对色谱柱炉、汽化室、检测器三处的温度控制。温度控制。色谱柱的温度控制方式有：色谱柱的温度控制方式有：恒温色谱和程序升温恒温色谱和程序升温色谱。色谱。程序升温程序升温:根据样品组成的性质使柱温按照人为根据样品组成的性质使柱温按照人为优化的升温速率改变，从而使各组分能在各自获得良优化的升温速率改变，从而使各组分能在各自获得良好分离的温度下流出。好分离的温度下流出。程序升温方式应根据样品组分的沸点分布范围来程序升温方式应根据样品组分的沸点分布范围来选择，可以是线性或多阶线性等。梯度淋洗选择，可以是线性或多阶线性等。梯度

15、淋洗、程序升程序升温温、程序变流等称为淋洗色谱法的程序技术。在气相程序变流等称为淋洗色谱法的程序技术。在气相色谱和液相色谱中经常应用这一技术。色谱和液相色谱中经常应用这一技术。优点：分离改进；峰窄；检出限下降；省时。优点：分离改进；峰窄；检出限下降；省时。对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序升温对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序升温技术来进行分析。技术来进行分析。汽化室温度应使试样瞬间汽化而不分解，通常选汽化室温度应使试样瞬间汽化而不分解，通常选在试样的沸点或稍高于沸点。对热不稳定性样品，可在试样的沸点或稍高于沸点。对热不稳定性样品，可采用高灵敏度检测器，则大大减小进样量，使气体温采用高

16、灵敏度检测器，则大大减小进样量，使气体温度降低。度降低。一般气化室温度比柱温高一般气化室温度比柱温高1050。检测和数据处理系统检测和数据处理系统 P367 检测器：检测器：常用的有热导池检测器（常用的有热导池检测器（TCD）；火焰离子化检）；火焰离子化检测器（测器（FID）；电子捕获检测器（）；电子捕获检测器（ECDECD）和火焰光度检）和火焰光度检测器（测器（FPD）等。）等。数据处理系统：数据处理系统：这个系统是指样品经色谱柱分离后，各成分按保这个系统是指样品经色谱柱分离后，各成分按保留时间不同，顺序地随载气进入检测器，将进入的组留时间不同，顺序地随载气进入检测器，将进入的组分按时间及其

17、浓度或质量转化成易于测量的电信号，分按时间及其浓度或质量转化成易于测量的电信号，经过必要的放大传递给记录仪或计算机，最后得到混经过必要的放大传递给记录仪或计算机，最后得到混合试样的色谱流出曲线，以进行定性和定量分析。合试样的色谱流出曲线，以进行定性和定量分析。10.2 气相色谱固定相及其选择气相色谱固定相及其选择 气相色谱根据使用的固定相性质分为气气相色谱根据使用的固定相性质分为气-固色谱和固色谱和气气-液色谱。气液色谱。气-固色谱固定相为固体吸附剂；气固色谱固定相为固体吸附剂；气-液色液色谱固定相为固定液和载体。谱固定相为固定液和载体。由于使用惰性气体作为流动相，可以认为组分与由于使用惰性气

18、体作为流动相，可以认为组分与流动相之间基本没有作用力，决定色谱分离的主要原流动相之间基本没有作用力，决定色谱分离的主要原因是组分和固定相分子之间的相互作用力，所以固定因是组分和固定相分子之间的相互作用力，所以固定相的性质对分离起着关键的作用。相的性质对分离起着关键的作用。一、气一、气-固色谱固定相固色谱固定相 P376 气气-固色谱固色谱固定相是一种表面具有一定活性的固体固定相是一种表面具有一定活性的固体吸附剂，固体吸附剂的吸附能力很强，最适合分离气吸附剂，固体吸附剂的吸附能力很强，最适合分离气体和低沸点烃类。对固体吸附剂要求吸附容量大，热体和低沸点烃类。对固体吸附剂要求吸附容量大，热稳定性好

19、，在使用温度下不发生催化活性，稳定性好，在使用温度下不发生催化活性，但由于吸但由于吸附等温线的非线性而产生不对称峰。附等温线的非线性而产生不对称峰。1常用的固体吸附剂常用的固体吸附剂 主要有强极性的硅胶，中等极性的氧化铝，非极主要有强极性的硅胶，中等极性的氧化铝，非极性的活性炭和特殊极性的分子筛等。使用时，可根据性的活性炭和特殊极性的分子筛等。使用时，可根据它们对各种气体的吸附能力不同，选择最合适的吸附它们对各种气体的吸附能力不同，选择最合适的吸附剂剂。固体吸附剂的柱效较低，活性中心易中毒，从而。固体吸附剂的柱效较低，活性中心易中毒，从而使保留时间改变柱寿命短，重现性差。使保留时间改变柱寿命短

20、，重现性差。活性碳：活性碳：一种非极性固体吸附剂，吸附活性大，一种非极性固体吸附剂，吸附活性大，比表面积大（比表面积大（300500m2/g），最高使用温度在），最高使用温度在300以下。常用来分析永久气体和低分子烃类。一般活性以下。常用来分析永久气体和低分子烃类。一般活性碳在使用前需要处理。碳在使用前需要处理。另外活性碳可以改性和发展新型碳质吸附剂来测另外活性碳可以改性和发展新型碳质吸附剂来测定高沸点和极性化合物。如：将炭黑在惰性气体中于定高沸点和极性化合物。如：将炭黑在惰性气体中于2500 3000 灼烧，形成几何形状及表面结构均匀灼烧，形成几何形状及表面结构均匀的石墨化碳黑，可用来分离极

21、性化合物的石墨化碳黑，可用来分离极性化合物(醇、酸、酚、醇、酸、酚、胺胺)等而不致使色谱峰托尾，峰形对称，也可以分离某等而不致使色谱峰托尾，峰形对称，也可以分离某些异构体。也可以制备薄层炭黑。些异构体。也可以制备薄层炭黑。硅胶硅胶硅胶是脱水硅酸，结构式为硅胶是脱水硅酸，结构式为SiO2nH2O，是一种，是一种氢键型强极性吸附剂，比表面积大，其分离能力决定氢键型强极性吸附剂，比表面积大，其分离能力决定孔径大小及含水量。孔径大小及含水量。另外硅球也可涂以少量另外硅球也可涂以少量(如如2%左左右右)的高沸点有机物质可成功地分离气体、含氧化合的高沸点有机物质可成功地分离气体、含氧化合物、卤化物物、卤化

22、物和芳烃等。国产和芳烃等。国产DC系列。系列。氧化铝氧化铝 氧化铝是一种中等极性吸附剂，使用前在氧化铝是一种中等极性吸附剂，使用前在200 200 1000 活化，可用于分离活化，可用于分离C1C4烃类及其异构体，烃类及其异构体，氧氧化铝的含水量对分离影响很大，一般要求小于化铝的含水量对分离影响很大，一般要求小于1%。热。热稳定性和机械强度很好。稳定性和机械强度很好。分子筛分子筛 一种新型的特殊一种新型的特殊极性吸极性吸附剂，在气附剂，在气-固色谱法中有固色谱法中有着广泛应用着广泛应用。它实际上是一类人工合成泡沸石它实际上是一类人工合成泡沸石(硅铝酸硅铝酸钠盐或钙盐钠盐或钙盐)，具有均匀的孔结

23、构和大的表面积，具有均匀的孔结构和大的表面积。A型型 Na2O(CaO)Al2O32SiO2 (3A、4A、5A)X型型 Na2OAl2O33SiO2 (10X、13X)它对不同直径分子的物质能起过筛作用它对不同直径分子的物质能起过筛作用,又有不同又有不同类型的吸附中心类型的吸附中心。有人认为组分在分子筛上吸附热和。有人认为组分在分子筛上吸附热和吸附速率不同引起；也有认为两者兼而有之。吸附速率不同引起；也有认为两者兼而有之。使用前必使用前必须经过活化，活化温度须经过活化，活化温度300300500，除去孔穴中吸附，除去孔穴中吸附的水分子，可使的水分子，可使H2、O2、N2、CH4和和CO得到很

24、好的分得到很好的分离。在使用时，要注意防止水汽进入色谱柱内。离。在使用时，要注意防止水汽进入色谱柱内。高分子多孔微球高分子多孔微球 高分子多孔微球是一种新型的有机固定相。它可高分子多孔微球是一种新型的有机固定相。它可分为极性和非极性两种。如果在聚合时，引入不同极分为极性和非极性两种。如果在聚合时，引入不同极性的基团，可得到具有一定极性的高聚物，如上海性的基团，可得到具有一定极性的高聚物，如上海401-404有机载体，国外的有机载体，国外的Porapar-N型等。非极性由型等。非极性由二乙烯基苯与苯乙烯共聚而成，天津的二乙烯基苯与苯乙烯共聚而成，天津的GDX-101型和型和102型等等，国外的型

25、等等，国外的Chormosorb-104等。等。分离机理不太清楚。一般认为：物质在表面上既分离机理不太清楚。一般认为：物质在表面上既存在吸附，又存在溶解吸附作用。在低温它是吸附，存在吸附，又存在溶解吸附作用。在低温它是吸附，高温才是分配。在柱上往往是按分子量的大小的顺序高温才是分配。在柱上往往是按分子量的大小的顺序分离，分子量小的水分子可在一般有机物之前流出。分离，分子量小的水分子可在一般有机物之前流出。高分子多孔微球固定相的特点：高分子多孔微球固定相的特点：选择性好，分离效果好，特别对水含羟基化合物选择性好，分离效果好，特别对水含羟基化合物，作用小可提前流出，是分析有机物中最有效的固定，作用

26、小可提前流出，是分析有机物中最有效的固定相；相；热稳定性好，无流失现象；能在热稳定性好，无流失现象；能在250 长期使用。长期使用。具有一定比表面积，但吸附力较弱，对极性化合具有一定比表面积，但吸附力较弱，对极性化合物物能流出对称峰；能流出对称峰；粒度均匀，机械强度好，易填充，不易破碎；粒度均匀，机械强度好，易填充，不易破碎；耐腐蚀耐腐蚀、耐辐射。耐辐射。它可分析极性的多元醇它可分析极性的多元醇、脂肪酸脂肪酸、腈类腈类、胺类或胺类或非极性的烃非极性的烃、醚醚、酮等，而且峰形对称，拖尾现象很酮等，而且峰形对称，拖尾现象很少，尤其适合于分析有机物中的微量水，它的最高使少，尤其适合于分析有机物中的微

27、量水，它的最高使用温度为用温度为250，超过温度会发生分解。，超过温度会发生分解。这类固定相不涂固定液，直接分离烃这类固定相不涂固定液，直接分离烃、醚醚、酮酮、酯酯、醛；也可以作为担体，涂上固定液使用，使亲酯醛；也可以作为担体，涂上固定液使用，使亲酯性化合物保留时间短，极性化合物保留时间增加。性化合物保留时间短，极性化合物保留时间增加。高分子多孔微球使用前需活化，在柱温高分子多孔微球使用前需活化，在柱温200 左左右，通氮气活化右，通氮气活化510h即可。超过即可。超过300，发生分解，发生分解现象。现象。二、气二、气-液色谱固定液色谱固定相相 P375 气气-液色谱固定相由担体和固定液两部分

28、组成。液色谱固定相由担体和固定液两部分组成。一般是把固定液（高沸点有机物）均匀地涂在担体一般是把固定液（高沸点有机物）均匀地涂在担体（惰性固体支撑物）上，然后再装入色谱柱内用于分（惰性固体支撑物）上，然后再装入色谱柱内用于分离各种混合物。离各种混合物。担体：大多数是一些惰性担体：大多数是一些惰性、多孔固定颗粒。多孔固定颗粒。担体是承担固定液的固体材料。担体又称载体，担体是承担固定液的固体材料。担体又称载体，把固定液涂渍在担体表面上，形成均匀薄膜，构成气把固定液涂渍在担体表面上，形成均匀薄膜，构成气相色谱的填充物。相色谱的填充物。担体和吸附剂的区别：担体和吸附剂的区别：担体只承担固定液，本身担体

29、只承担固定液，本身不与试样发生分配作用；吸附剂直接作为固定相，与不与试样发生分配作用；吸附剂直接作为固定相，与试样发生分配作用。试样发生分配作用。作用：作用：提供一个大的惰性表面，以承担固定液，使其提供一个大的惰性表面，以承担固定液，使其以薄膜状态分布在担体表面上，构成固定相。以薄膜状态分布在担体表面上，构成固定相。要求要求:比表面积大，孔径分布均匀；比表面积大，孔径分布均匀；表面没有吸表面没有吸附性或吸附性很弱，不允许与待分离物质起化学反应附性或吸附性很弱，不允许与待分离物质起化学反应；热稳定性好，有一定的机械性能；热稳定性好，有一定的机械性能；粒度细粒度细小，均匀。小，均匀。理想的担体很难

30、找，一般通过实验而定。理想的担体很难找，一般通过实验而定。担体种类担体种类 硅藻土型担体硅藻土型担体 硅藻土载体是目前气相色谱中常用的一种载体，硅藻土载体是目前气相色谱中常用的一种载体，它是由称为硅藻的单细胞海藻骨架组成，以天然硅藻它是由称为硅藻的单细胞海藻骨架组成，以天然硅藻土为原料，主要成分是二氧化硅和少量无机盐。根据土为原料，主要成分是二氧化硅和少量无机盐。根据制造方法不同，又分为：制造方法不同，又分为：硅藻土型硅藻土型非硅藻土型非硅藻土型红色担体红色担体白色担体白色担体氟担体氟担体玻璃微球担体玻璃微球担体高分子多孔微球高分子多孔微球 红色担体红色担体 红色担体由硅藻土和粘合剂（粘土）混

31、合，机械红色担体由硅藻土和粘合剂（粘土）混合，机械强度高，表面积大（约强度高，表面积大（约4m2/g）；孔径较小（约）；孔径较小（约2m）；结构紧密，强度好；能涂较多的固定液，色谱分离；结构紧密，强度好；能涂较多的固定液，色谱分离效率高。适合于效率高。适合于分析非极性物质分析非极性物质(如烃类如烃类)。但红色担体。但红色担体的表面存在吸附中心，同时催化活性也强，故分析极的表面存在吸附中心，同时催化活性也强，故分析极性物质时有拖尾现象。常与非极性固定液配合。性物质时有拖尾现象。常与非极性固定液配合。国产国产上海的上海的 201、202、大连的大连的6021型，型，国外的国外的 Chormosor

32、b-P.白色担体白色担体 白色担体白色担体由由硅藻土硅藻土与与加少量助溶剂（如加少量助溶剂（如Na2CO3)在在900900烧结而成。与烧结而成。与红色担体相比，表面孔较粗红色担体相比，表面孔较粗(约约89m)，表面积较小，表面积较小 (约约1m2/g)/g)，机械强度差，柱，机械强度差，柱效低。但白色担体的表面活性中心显著减少，对极性效低。但白色担体的表面活性中心显著减少，对极性物质的吸附性小，催化活形也小，故一般用于物质的吸附性小，催化活形也小，故一般用于高温分高温分析和析和分析极性物质分析极性物质。国产上海的国产上海的101、102型，国外型，国外的的Chormosorb-W。缺点：孔隙

33、小缺点：孔隙小、孔径大孔径大、表面积小表面积小、柱效低，与固定柱效低，与固定液配合使用。液配合使用。非非硅藻土型担体硅藻土型担体 非硅藻土型担体使用不多，仅在一些特殊分析对象非硅藻土型担体使用不多，仅在一些特殊分析对象中使用。主要有中使用。主要有:氟担体氟担体 用聚四氟乙烯制成的多孔性担体，其特点是吸附用聚四氟乙烯制成的多孔性担体，其特点是吸附性小，耐腐蚀性强，用于性小，耐腐蚀性强，用于分析极性物质和强腐蚀性气分析极性物质和强腐蚀性气体体。缺点是：湿润性差，表面积较小，强度低，柱效。缺点是：湿润性差，表面积较小，强度低，柱效不高。不高。玻璃微球担体玻璃微球担体一种有规则的颗粒小球，其主要优点是

34、能在低柱一种有规则的颗粒小球，其主要优点是能在低柱温下，分析温下，分析高沸点强极性高沸点强极性样品。柱渗透性好，分析速样品。柱渗透性好，分析速度快，但其表面积小，只能用于低含量固定液。且表度快，但其表面积小，只能用于低含量固定液。且表面也有吸附性，柱效不高。面也有吸附性，柱效不高。高分子多孔微球担体高分子多孔微球担体苯乙烯与二乙烯苯的共聚物，既能直接作为气相苯乙烯与二乙烯苯的共聚物，既能直接作为气相色谱的固定相，又可作为担体涂上固定液后再使用。色谱的固定相，又可作为担体涂上固定液后再使用。另外还有陶瓷担体和碳化硅担体等。另外还有陶瓷担体和碳化硅担体等。载体的表面处理载体的表面处理 实验表明：普

35、通硅藻土类担体的表面存在硅醇基实验表明：普通硅藻土类担体的表面存在硅醇基易于极性物质形成氢键，造成拖尾，拖尾程度按下列易于极性物质形成氢键，造成拖尾，拖尾程度按下列顺序排列氨水肼乙二醇酸醇胺酯顺序排列氨水肼乙二醇酸醇胺酯醚烃。因此，必须用酸洗醚烃。因此，必须用酸洗、碱洗碱洗、硅烷化等方法处硅烷化等方法处理。理。由于担体表面既有吸附活性，又有催化活性。若由于担体表面既有吸附活性，又有催化活性。若与极性固定液配合使用，当分析极性组分时，由于与与极性固定液配合使用，当分析极性组分时，由于与活性中心的相互作用，会导致色谱峰的拖尾。为此，活性中心的相互作用，会导致色谱峰的拖尾。为此，担体使用之前必须进行

36、处理，以改进其孔隙结构和屏担体使用之前必须进行处理，以改进其孔隙结构和屏蔽活性中心，以便提高柱效。蔽活性中心，以便提高柱效。预处理的方法有如下几种预处理的方法有如下几种:酸洗法：酸洗法：去除无机杂质，适合于分析酸性样品。去除无机杂质，适合于分析酸性样品。但酸洗不能除去硅醇基，对易生成氢键组分仍有拖尾。但酸洗不能除去硅醇基，对易生成氢键组分仍有拖尾。碱洗法：碱洗法：去除酸性杂质，适合于分析碱性样品，去除酸性杂质，适合于分析碱性样品，如胺类。如胺类。硅烷化：硅烷化：用硅烷化试剂和担体表面的硅醇反应生成用硅烷化试剂和担体表面的硅醇反应生成硅烷醚，以消除担体表面的氢键结合能力，从而改进硅烷醚，以消除担

37、体表面的氢键结合能力，从而改进担体的性能。常用的硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷等担体的性能。常用的硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷等。适用于分析易生成氢键的组分，如水。适用于分析易生成氢键的组分，如水、醇醇、胺等。胺等。加入减尾剂，目的是钝化担体活性中加入减尾剂，目的是钝化担体活性中心以减小峰的拖尾程度，使极性组分得到对称色谱峰心以减小峰的拖尾程度，使极性组分得到对称色谱峰，提高柱效和减少保留时间，但选择性却降低了。，提高柱效和减少保留时间，但选择性却降低了。选择担体的大致原则选择担体的大致原则 当固定液的含量大于当固定液的含量大于5%时，可选用硅藻土型时，可选用硅藻土型(白色白色或红色或红色)担体。担

38、体。当固定液含量小于当固定液含量小于5%时，应选用处理过的担体，时，应选用处理过的担体，如仍拖尾可加减尾剂。如仍拖尾可加减尾剂。对于高沸点组分，可选用玻璃微球担体。对于高沸点组分，可选用玻璃微球担体。对于强腐蚀性组分，可选用氟担体。对于强腐蚀性组分，可选用氟担体。2.2.固定液固定液 P372 气相色谱固定液主要是由高沸点有机物气相色谱固定液主要是由高沸点有机物或聚合物或聚合物组组成，在操作温度下呈液态，有特定的使用温度范围。成，在操作温度下呈液态，有特定的使用温度范围。对固定液的要求：对固定液的要求：挥发性小，使用稳定蒸气压低，以免固定液流失。挥发性小，使用稳定蒸气压低，以免固定液流失。化学

39、稳定性好，不与待测组分起化学反应；化学稳定性好，不与待测组分起化学反应；溶解度大，对待测物质各组分有适当的溶解能力；溶解度大，对待测物质各组分有适当的溶解能力；选择性好，对两个沸点相同或相近，但属于不同类选择性好，对两个沸点相同或相近，但属于不同类型的组分有尽可能高的分离能力；型的组分有尽可能高的分离能力；热稳定性好，在较高柱温下不易分解，不聚合。热稳定性好，在较高柱温下不易分解，不聚合。组分分子与固定液间的作用力组分分子与固定液间的作用力 气气-液色谱的分离选择性取决于组分与固定液分子液色谱的分离选择性取决于组分与固定液分子间的相互作用力，这些作用力并不像分子内的化学键间的相互作用力，这些作

40、用力并不像分子内的化学键那么强，而是分子间一种较弱的吸引力。那么强，而是分子间一种较弱的吸引力。它包括有定它包括有定向力、诱导力、色散力和氢键作用力向力、诱导力、色散力和氢键作用力4 4种。前三种统称种。前三种统称范德华力，都是由电场作用而引起的。而氢键力则与范德华力，都是由电场作用而引起的。而氢键力则与它们有所不同，是一种特殊的范德华力。此外，固定它们有所不同，是一种特殊的范德华力。此外，固定液与被分离组分间还可能存在形成化合物或配合物等液与被分离组分间还可能存在形成化合物或配合物等的键合力。的键合力。定向力定向力 极性分子之间的作用力。极性分子之间的作用力。诱导力诱导力 极性分子与非极性分

41、子之间的作用力。极性分子与非极性分子之间的作用力。色散力色散力 非极性分子之间的作用力。非极性分子之间的作用力。氢键力氢键力 活泼氢原子和电负性较高的活泼氢原子和电负性较高的N、OF原子原子间的作用力。间的作用力。F-H-F O-H-F O-H-N N-H-N 作用结果：作用结果：GSC中表现吸附；中表现吸附；GLC表现溶解。固表现溶解。固定液和组分分子间的作用力大，组分在固定液中溶解定液和组分分子间的作用力大，组分在固定液中溶解度大，分配系数就大。度大，分配系数就大。也就是说组分在固定液中溶解也就是说组分在固定液中溶解度或分配系数的大小与组分和固定液两种分子间相互度或分配系数的大小与组分和固

42、定液两种分子间相互作用力的大小有关。作用力的大小有关。以上影响固定液选择性的主要作用力是诱导力以上影响固定液选择性的主要作用力是诱导力、定向力和氢键力合称固定液的极性。定向力和氢键力合称固定液的极性。固定液的特性固定液的特性 固定液的特性也称极性或选择性固定液的特性也称极性或选择性,可以采用相对极可以采用相对极性性或特征常数（罗氏常数和麦氏常数）或特征常数（罗氏常数和麦氏常数）来表示来表示:相对极性相对极性 P P373373 规规 定定:角鲨烷的相对极性为角鲨烷的相对极性为0，-氧二丙腈的相氧二丙腈的相对极性为对极性为100。以正丁烷以正丁烷-丁二烯为试样，在这两根柱上以及被丁二烯为试样，在

43、这两根柱上以及被测固定液柱上，分别测出其相对保留体积（或时间）测固定液柱上，分别测出其相对保留体积（或时间），然后取对数。，然后取对数。则以下式表示：则以下式表示：被测固定液的相对极性被测固定液的相对极性Px q1：自甲烷峰算起，选择一对物质正丁烷：自甲烷峰算起，选择一对物质正丁烷-丁二烯在丁二烯在，-氧二丙腈上的相对保留值的对数；氧二丙腈上的相对保留值的对数；RRt(qlgt 丁丁 二二 烯烯）（正正 丁丁 烷烷）1xx12100(qq)P100qq q2：自甲烷峰算起，自甲烷峰算起，正丁烷正丁烷-丁二烯丁二烯在角鲨烷上的相对在角鲨烷上的相对保留值的对数；保留值的对数；qx：自甲烷峰算起，：

44、自甲烷峰算起，正丁烷正丁烷-丁二烯丁二烯在待测固定液上的在待测固定液上的相对保留值的对数。相对保留值的对数。测定结果从测定结果从0 0到到100100分为五级分为五级,每每2020为一级为一级,用用+”+”表示表示.如如，-氧丙晴为氧丙晴为“+5”+5”，聚乙二醇为，聚乙二醇为“+4”,+4”,属于属于;相对极性在相对极性在+2+2+3+3之间属于之间属于;相对极性相对极性+1+1+2+2之间属于之间属于在在0 0+1+1之间属于之间属于特征常数特征常数 (自学自学)包括罗氏常数和麦氏常数。包括罗氏常数和麦氏常数。固定液的分类固定液的分类 固定液品种很多，用于色谱分离的固定液有几固定液品种很多

45、，用于色谱分离的固定液有几百种百种(常用几十种常用几十种)，它们有不同厂家生产，组成，它们有不同厂家生产，组成、性性质质、用途也不同。用途也不同。固定液主要是根据其分子结构和极性来分类：固定液主要是根据其分子结构和极性来分类：按固定液的化学结构和所含的官能团分类。按固定液的化学结构和所含的官能团分类。按样品和固定液的按样品和固定液的“相似相溶相似相溶”原则，根据样品原则，根据样品性质选择合适的固定液。性质选择合适的固定液。烃类烃类:包括烷烃包括烷烃、芳烃及聚合物都是非极性或弱极芳烃及聚合物都是非极性或弱极性固定液，属于此类的有角鲨烷性固定液，属于此类的有角鲨烷、角鲨烯角鲨烯、石油腊、石油腊、聚

46、乙烯、聚苯乙烯。聚乙烯、聚苯乙烯。醇和聚醇：它们是能形成氢键的强极性固定液，醇和聚醇：它们是能形成氢键的强极性固定液，如甘油如甘油、季戊四醇季戊四醇、聚乙烯醇（、聚乙烯醇（PEG），），PEG分子分子量不同时有差别。量不同时有差别。酯和聚酯：包括邻苯二甲酸酯酯和聚酯：包括邻苯二甲酸酯、癸二酸二辛酯癸二酸二辛酯、磷酸三苯酯等。它们属于中等极性固定液，少数属弱磷酸三苯酯等。它们属于中等极性固定液，少数属弱极性或强极性。极性或强极性。聚硅氧烷聚硅氧烷:是目前使用最广泛的固定液，从弱极性是目前使用最广泛的固定液，从弱极性到强极性，适用范围广。商品牌号有到强极性，适用范围广。商品牌号有 DC、OV、QF

47、、XE等。由于它们有许多优点（蒸汽压低，热稳定等。由于它们有许多优点（蒸汽压低，热稳定性好，温度和黏度系数小）是通用型固定液。性好，温度和黏度系数小）是通用型固定液。腈类：一般是强极性固定液。其中腈类：一般是强极性固定液。其中，-氧二丙氧二丙腈是最常用的强极性固定液。腈是最常用的强极性固定液。金属化合物金属化合物:主要是无机盐主要是无机盐、有机盐有机盐、过渡金属化过渡金属化合物。合物。其它化合物其它化合物:硝基硝基、氨基化合物氨基化合物、醚和聚醚醚和聚醚、酰酰胺和聚酰胺。胺和聚酰胺。固定液固定液相对极性分类相对极性分类 (已讲过已讲过)特殊选择性固定液：特殊选择性固定液：金属盐类配合物金属盐类

48、配合物 :金属盐类（金属盐类（AgNO3、AgClO4）与烯烃形成松散加成物，选择地保留烯烃。一般将银与烯烃形成松散加成物，选择地保留烯烃。一般将银盐溶于固定液中（如乙二醇），能分离不同的取代盐溶于固定液中（如乙二醇），能分离不同的取代烃、环状烯烃、氘代烯烃。这类固定液不能用于高温烃、环状烯烃、氘代烯烃。这类固定液不能用于高温，只能在，只能在5050左右。左右。有机皂土：它是由二甲基双十八烷基氯化铵与皂有机皂土：它是由二甲基双十八烷基氯化铵与皂土（一种含钠离子的微晶高岭土）进行离子交换。商土（一种含钠离子的微晶高岭土）进行离子交换。商品名称品名称Bentone-34Bentone-34，广泛地

49、用于分离芳香化合物。如，广泛地用于分离芳香化合物。如与邻苯二甲酸二异癸酯结合能分离邻、间、对二甲苯与邻苯二甲酸二异癸酯结合能分离邻、间、对二甲苯异构体。异构体。有机酸盐：有机酸盐能选择性地保留胺有机酸盐：有机酸盐能选择性地保留胺、氨基酸氨基酸、醇和酯。醇和酯。液晶：液晶是一种液态晶体，是一类有序的流体，液晶：液晶是一种液态晶体，是一类有序的流体，在一定温度范围内呈现介于晶相于液相之间的介晶在一定温度范围内呈现介于晶相于液相之间的介晶态。对于分子形状不同的芳香异构体的分离有特殊的态。对于分子形状不同的芳香异构体的分离有特殊的选择性。选择性。手性固定相：是一类能直接分离对映异构体且有光手性固定相：

50、是一类能直接分离对映异构体且有光学活性的色谱固定相（光学活性固定相），其分离机学活性的色谱固定相（光学活性固定相），其分离机理是靠分子间的构型适应性和氢键力，或是通过流动理是靠分子间的构型适应性和氢键力，或是通过流动相中加入一种金属离子使离子其和固定相及对映体溶相中加入一种金属离子使离子其和固定相及对映体溶质分子形成中间配合物，用于分离质分子形成中间配合物，用于分离D-和和L-型异构体。型异构体。固定液的选择固定液的选择 对固定液的选择并没有规律性可循。一般可按对固定液的选择并没有规律性可循。一般可按“相似相溶相似相溶”原则来选择。在应用时，应按实际情况原则来选择。在应用时，应按实际情况而定。

51、而定。分离非极性物质：一般选用非极性固定液，组分和分离非极性物质：一般选用非极性固定液，组分和固定液分子间的作用力主要是固定液分子间的作用力主要是色散力色散力。样中各组分按。样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出，沸点高的后流出；沸点次序流出，沸点低的先流出，沸点高的后流出；如果非极性混合物中含有极性组分，则沸点相近的极如果非极性混合物中含有极性组分，则沸点相近的极性组分先流出。性组分先流出。分离中等极性物质：选用中等极性固定液，组分和分离中等极性物质：选用中等极性固定液，组分和固定液分子间的作用力主要是固定液分子间的作用力主要是色散力和诱导力色散力和诱导力。若诱。若诱导力很小，则组分基本上

52、按着沸点顺序出峰。但在分导力很小，则组分基本上按着沸点顺序出峰。但在分离沸点相近的非极性和可极化组分的混合物时，则诱离沸点相近的非极性和可极化组分的混合物时，则诱导力其主要作用。导力其主要作用。分离强极性物质：选用强极性固定液，组分和固定分离强极性物质：选用强极性固定液，组分和固定液分子间的作用力主要是液分子间的作用力主要是定向力定向力。试样中各组分按极。试样中各组分按极性次序分离，极性小的先流出，极性大的后流出。如性次序分离，极性小的先流出，极性大的后流出。如果极性混合物中含有非极性组分，则非极性组分最先果极性混合物中含有非极性组分，则非极性组分最先流出。流出。分离能形成氢键的试样：一般选用

53、极性或氢键型固分离能形成氢键的试样：一般选用极性或氢键型固定液，如腈醚定液，如腈醚、多元醇。试样中各组分按与固定液分多元醇。试样中各组分按与固定液分子间形成氢键能力的大小先后流出，不易形成氢键的子间形成氢键能力的大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。先流出，最易形成氢键的最后流出。复杂的难分离物质：可选用两种或两种以上混合固复杂的难分离物质：可选用两种或两种以上混合固定液。定液。对于样品极性情况未知的，一般用最常用的几种固对于样品极性情况未知的，一般用最常用的几种固定液做试验。定液做试验。几种最常用的固定液几种最常用的固定液 P37410.3 气相色谱检测器气相色谱检测器

54、 P367 气相色谱检测器是一种用于检测柱后流出物成分气相色谱检测器是一种用于检测柱后流出物成分和浓度变化的装置。检测作用的基本原理是：利用样和浓度变化的装置。检测作用的基本原理是：利用样品组分与载气的物化性质之间的差异，检测器产生相品组分与载气的物化性质之间的差异，检测器产生相应的响应信号应的响应信号。检测器的种类多达数十种。检测器的种类多达数十种。常用的检常用的检测器有测器有热导检测器、热导检测器、火焰离子化检测器火焰离子化检测器、电子捕获检、电子捕获检测器和测器和火焰光度检测器。火焰光度检测器。一一、检测器的分类、检测器的分类1.按响应特性分类按响应特性分类:可分为浓度型检测器和质量型检

55、测器。可分为浓度型检测器和质量型检测器。浓度型检测器浓度型检测器:测量的是载气中某组分浓度瞬间测量的是载气中某组分浓度瞬间的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。如的变化，即检测器的响应值和组分的浓度成正比。如热导池检测器和电子捕获检测器热导池检测器和电子捕获检测器。非破坏性检测器均非破坏性检测器均是浓度型检测器。是浓度型检测器。RScC A随随F增大而减小，增大而减小，h不随不随F变化，而变化，而W1/2随随F增大增大而变小。而变小。Sc不随不随F变化。因此用峰高定量时，宜用此类变化。因此用峰高定量时，宜用此类检测器。检测器。质量型检测器质量型检测器:测量的是载气中某组分进入检测器测量的

56、是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测器的响应值和单位时间内进入检的速度变化，即检测器的响应值和单位时间内进入检测器某组分的量成正比。如火焰离子化检测器和火焰测器某组分的量成正比。如火焰离子化检测器和火焰光度检测器等。光度检测器等。A不随不随F变化，变化，h随随F增大而增大，增大而增大，Sm不随不随F变变化。化。因此用峰面积定量时，宜用此类检测器。因此用峰面积定量时，宜用此类检测器。质量与浓度型检测器这样定义，其大小不受载气质量与浓度型检测器这样定义，其大小不受载气流速影响，不然很难运用此性能指标。流速影响，不然很难运用此性能指标。mdmdtRS 2.2.按选择性能分类按选择性能分类:可分

57、为通用型检测器和选择型检测器。可分为通用型检测器和选择型检测器。通用型检测器通用型检测器:对所有物质都有响应，如对所有物质都有响应，如热导检测热导检测器和器和氢氢火焰离子化检测器。火焰离子化检测器。选择型检测器选择型检测器:对某一种物质有很大响应，而对其对某一种物质有很大响应，而对其它物质响应很小或无响应，如它物质响应很小或无响应，如电子捕获检测器和电子捕获检测器和火焰火焰光度检测器光度检测器。3.3.按样品变化情况分类按样品变化情况分类:可分为破坏型检测器和非破坏型检测器。可分为破坏型检测器和非破坏型检测器。破坏型检测器；破坏型检测器；在检测过程中，被测物质发生不可在检测过程中，被测物质发生

58、不可逆的变化如逆的变化如火焰离子化检测器和火焰光度检测器。火焰离子化检测器和火焰光度检测器。非破坏型检测器非破坏型检测器:在检测过程中，被测物质不发生不在检测过程中，被测物质不发生不可逆的变化如可逆的变化如热导检测器和电子捕获检测器热导检测器和电子捕获检测器。二二、检测器的指标、检测器的指标 检测器的性能优良应具备下述几点要求：检测器的性能优良应具备下述几点要求：1.灵敏度高，灵敏度高，稳定性好稳定性好，便于进行微量和痕量分析；便于进行微量和痕量分析；2.2.死体积小，死体积小，响应快，便于进行快速分析响应快，便于进行快速分析；3 3.线性范围宽线性范围宽，便于进行定量分析便于进行定量分析；4

59、.4.对操作变化不敏感对操作变化不敏感，便于应用程序技术；，便于应用程序技术；5.5.牢固耐用，安全性好牢固耐用，安全性好，且结构简单，价格便宜。，且结构简单，价格便宜。因此，检测器灵敏度，响应时间、稳定性、线性因此，检测器灵敏度，响应时间、稳定性、线性范围等可以作为衡量检测器性能的指标范围等可以作为衡量检测器性能的指标。灵敏度灵敏度 当一定浓度或一定质量的组分进入检测器，产生当一定浓度或一定质量的组分进入检测器，产生一定的响应信号一定的响应信号R。以进样量。以进样量m（单位：（单位：mg.cm-3或或gs-1）对响应信号）对响应信号(R)作图得到一条通过原点的直线作图得到一条通过原点的直线（

60、见图）。直线的斜率就是检测器的灵敏度（见图）。直线的斜率就是检测器的灵敏度（S）。因）。因此，灵敏度可定义为信号此，灵敏度可定义为信号 R 对进入检测器的组分量对进入检测器的组分量m（C）的变化率）的变化率。RRSQm 对于浓度型检测器，对于浓度型检测器，R取取mV，m取取mgmL-1,灵敏度灵敏度S单位是单位是mVmLmg-1(液体）液体）;对于质量型检测器对于质量型检测器,m取取g，则灵敏度则灵敏度S的单位的单位为为mVsg-1。在实际工作中，我们常常从色谱图上测量峰的面在实际工作中，我们常常从色谱图上测量峰的面积来计算检测器的灵敏度。积来计算检测器的灵敏度。浓度型检测器灵敏度浓度型检测器

61、灵敏度 根据灵敏度的定义，可得浓度型检测器灵敏度计算根据灵敏度的定义，可得浓度型检测器灵敏度计算 公式：公式：i10ci2A C FSm C式中：式中：Sc-灵敏度（灵敏度（mVmLmg-1），），Ai：色谱峰面积：色谱峰面积(cm2），），C1：记录仪灵敏度（记录仪灵敏度（mVcm-1），），F0：载气流速：载气流速(mLmin-1)，mi：进入检测器的样品量（：进入检测器的样品量（mg）,C2：记录仪纸速：记录仪纸速(cmmin-1)。进样为液体：灵敏度单位为进样为液体：灵敏度单位为mVmL/mg，表示，表示每每mL载气中有载气中有1mg被测物通过检测器时所能产生得信号被测物通过检测器时所

62、能产生得信号mV值。值。进样为气体：灵敏度的单位为进样为气体：灵敏度的单位为mVmL/mL，表示表示每每mL载气中有载气中有1mL被测物通过检测器时所能产生得被测物通过检测器时所能产生得信号信号mV值。值。色谱定量分析的基础是进样量与峰面积成正比，色谱定量分析的基础是进样量与峰面积成正比，当进样量一定时，峰面积与载气流量成反比，这就要当进样量一定时，峰面积与载气流量成反比，这就要求在定量时一定要保证载气量恒定。求在定量时一定要保证载气量恒定。虽然公式中虽然公式中S Sc c随随F F0 0增大而增加，但增大而增加，但A A随随F F0 0增大而减增大而减小，所以小，所以S Sc c不随不随F

63、F0 0而变。而变。质量型检测器灵敏度质量型检测器灵敏度 根据灵敏度的定义，可得根据灵敏度的定义，可得质量型检测器灵敏度计算质量型检测器灵敏度计算公式为：公式为：式中：式中：Sm:灵敏度（灵敏度（mVsmg-1），），mi:进入检测器的进入检测器的样品量（样品量（g）。）。表示每秒钟有表示每秒钟有1g物质进入检测器时所能产生得信号物质进入检测器时所能产生得信号mV值。值。进样量与峰面积成正比。当进样量一定时，峰面积进样量与峰面积成正比。当进样量一定时，峰面积与流量无关。与流量无关。1imi260C ASm C 检测限检测限 检测器的灵敏度只能表示检测器对某物质产生信检测器的灵敏度只能表示检测器

64、对某物质产生信号的大小，由于响应值大时基线波动也会随着成比例号的大小，由于响应值大时基线波动也会随着成比例增大。增大。所以只用灵敏度所以只用灵敏度S不能很好地评价一个检测器不能很好地评价一个检测器的质量。为此，引入检测限的质量。为此，引入检测限D，又称敏感度。，又称敏感度。定义：定义：检测器恰能产生三倍于噪声信号时的单位时间检测器恰能产生三倍于噪声信号时的单位时间（单位：（单位：S）引入检测器的样品量（单位：）引入检测器的样品量（单位：g），或），或单位体积（单位：单位体积（单位：mL）载气中需含的样品量。）载气中需含的样品量。噪音：噪音：本质上也是信号，但与信号的区别是：本质上也是信号，但与

65、信号的区别是：a、没有用，、没有用，b、具有随机性、具有随机性信号：信号：检测器的响应值，与噪音的不同是：检测器的响应值，与噪音的不同是：a、有用，、有用，b、没有随机性、没有随机性 通常认为恰能鉴别的响应信号至少等于检测器通常认为恰能鉴别的响应信号至少等于检测器噪声的两倍。噪声的两倍。浓度型检测器，检出限浓度型检测器，检出限Dc表示为表示为 Dc=3RN/Sc Dc的物理意义指每毫升载气中含有恰好能产生三的物理意义指每毫升载气中含有恰好能产生三倍于噪声信号的溶质毫克数。倍于噪声信号的溶质毫克数。单位为单位为mg/mL(或或mL/mL)质量型检测器的检出限为：质量型检测器的检出限为：Dm=3R

66、N/Sm Dm的物理意义指每秒通过的溶质克数，恰好产生的物理意义指每秒通过的溶质克数，恰好产生三倍于噪声的信号。单位为三倍于噪声的信号。单位为g/s。一般来说一般来说D值越小，则说明仪器越敏感。值越小，则说明仪器越敏感。热导检测器的检出限一般为热导检测器的检出限一般为10-6 mgmL-1，即每，即每毫升载气中约有毫升载气中约有10-6 mg溶质所产生的响应信号相当于溶质所产生的响应信号相当于噪声的噪声的3倍。火焰离子化检测器一般为倍。火焰离子化检测器一般为10-13 gs-1。无。无论哪种检测器，检测器都与灵敏度成反比，与噪声成论哪种检测器，检测器都与灵敏度成反比，与噪声成正比。正比。一般来说一般来说D值越小，则说明仪器越敏感。值越小，则说明仪器越敏感。要想降低仪器的检测限，必须在提高灵敏度的同要想降低仪器的检测限，必须在提高灵敏度的同时，最大限度抑制噪音。时，最大限度抑制噪音。最小检测量最小检测量 mmin 检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时所需进入检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时所需进入色谱柱的该物质的色谱柱的该物质的最小质量最小质量(或或最小浓度最小浓度)。或产生色。或产生色