岛津气相色谱培训教程(use)

岛津公司分析仪器公司GC（GASCHROMATOGRAM）－基本课程－GC是什么?数据处理器是什么成份和有多少量(样品进样口)通过加热，使每个成份被汽化。载气将样品送入色谱柱色谱柱将样品中不同的成分分离开(检测器)从色谱柱出来了的每个成份的量按比例转化成电信号。目标：混合样品（气体或液体）气体样品液体样品GC在400摄氏度以下的温度可以汽化(变成气体)的化合物在汽化时不会分解的化合物在汽化时可以分解成固定比例碎片的化合物(热裂解GC)即使符合上述的情况还可能有难以分析的化合物分析不可能或很难由GC分析化合物的例子分子量小也不能蒸发的化合物(例如:无机的金属、离子,盐)活性强或极端地不稳定的的化合物(例如:氢氟酸、臭氧,氮氧化物)高吸附性的化合物(当化合物含有羧基、羟基、氨基、硫等等因为吸附和活度比较高,在分析要注意。)难以获得标准样的化合物(得到峰后难以做定性和定量分析)可以在气相色谱分析的化合物时间检测器色谱柱样品注入口样品注入A＋BA＋B|一＋BB|BA|一B|BA|一B|B峰A峰B色谱的工作原理・Chromatography（色谱法）MethodforSeparation（分离的方法）・Chromatograph（色谱仪）InstrumentforChromatography（色谱仪器）・Chromatogram（色谱图）DataofChromatography（色谱结果）Chromato...???（色谱是什么?）色谱CHROMATOGRAM峰基线样品注入的时间保留时间4.014min5.180min色谱(Chromatogram)正常峰形是对称的正态分布曲线。拖尾峰前延峰当组份被玻璃衬管或色谱柱吸附的时候。当极性成分在非极性固定液的色谱柱内分析的时,也可能出现当色谱柱与样品成份一起过载当柱箱温度太低当进样口的温度太低时候，有时也会发生。不良峰形尖峰宽峰峰宽(PeakWidth)毛细管柱：在分析时峰形几乎都是尖峰填充柱：在等温分析时越先出的峰，峰形越尖锐填充柱：在等温分析时越晚出的峰，峰形越宽日本药典“乙醇中挥发性的污染物测试、程序和装置”标准分析漂移（Drift）在程序升温分析时，柱子固定液流失增加，造成基线上升。基线漂移•一个样品入之后到一个成份到达检测器的时间(保留时间)→多长?:定性分析QualitativeAnalysis•组份的峰面积或峰的高度→多少?:定量分析QuantitativeAnalysis一个分析结果有何意义?？|？？？|？？？|？当分析条件相同时，相同的成份在相同的时间出峰。（保留时间相同）定性分析样品注入标准样品(成份A和B的混合物)未知样品成份A成份B因为保留时间是唯一的定性数据，分析时标准的样品在GC为性质上的分析被需要。(基本上)成份的峰面积(高度)与到达检测器的成份的量成正例。(在FPD的S模态，它与成份的量的平方成正比)定量分析(QuantitativeAnalysis)标准样品是定量分析所必需的。标准样品1uL(成份A100ppm)成份A未知的样品1uL成份A峰面积：700峰面积：1000100Conc.(ppm)1000峰面积70070GC的结构流量控制器进样口检测器柱温箱柱气体钢瓶电信号数据处理GC的结构载气（CarrierGas）通常用氦气（He）和氮气（N2）。(在使用毛细管柱作分析的情况时下，使用氦气作载气是比较理想的)气体的纯度最好高于99.999%检测器用气TCD...NoneedFID...H2,空气ECD...N2(在使用填充柱的情况下，载气当然使用氮气，在使用毛细柱的情况下氮气被用做尾吹气）FTD...H2,AirFPD...H2,AirSID...Air载气和检测器用气恒压控制恒流控制压力控制器流量控制器压力保持恒定流量保持恒定用于毛细柱用于填充柱用于宽口径柱直接进样方式无论柱的阻力（象柱子的内径、长度、柱温等）有多少，压力固定不变改变阻力，流量发生变化(阻力增加→流量减小)无论柱的阻力（象柱子的内径、长度、柱温等）有多少，流量固定不变改变阻力，压力发生变化(阻力增加→压力增加)载气控制方式检测器的温度检测器的温度总是比柱的温度高。(通常比柱箱的程序升温的最终温度高20-30℃)进样口的温度进样口被设定在足够一个样品中成份能被汽化的温度。(它不需要特别高的温度)虽然进样口设定的温度通常与检测器相同，但当样品易分解时会设的低一些。进样口和检测器的温度柱上进样方式（正装）玻璃衬管(如果被非挥发性的成份污染时可交换)进样口侧进样口侧检测器侧检测器侧玻璃柱样品注入方法玻璃衬管方式（反装）气相色谱柱气相色谱柱填料管填充柱(PackedColumn)融熔石英固定液毛细管柱(CapillaryColumn)内径(I.D.)2-4毫米长度0.5-5米(2米最常用)填料涂覆有0.5-25%固定液的担体固定液理论塔板数一般都很小内径（I.D.）0.1，0.25，0.32，0.53毫米长度5-100m(30m最常用)材质融熔石英固定液理论塔板数一般都较大气相色谱柱多孔层开口柱[PLOT](多孔高分子小球/氧化铝等)管壁涂渍开口柱[WCOT]或化学键合填充柱毛细管柱硅藻土(担体)固定液不锈钢或玻璃融熔石英或不锈钢固定液担体PartitionMaterials在担体上涂覆固定液固定相：液体主要用于分析液体样品固定液固体吸附材料(吸附剂)没有涂覆固定液固定相：固体主要用于分析气体样品。(硅胶、活性碳、分子筛、活性氧化铝,还有多孔高分子小球)填料的种类OV-110%Chromosorb-W(AW-DMCS)60/802m*2.6mmI.D.固定液的种类固定液的浓度担体的类型担体的处理方法目数(担体的颗粒大小)担体固定液色谱柱的长度色谱柱的I.D.（内径）填充柱的名字的意义CH3－OHCH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3Methanol|甲醇Hexane|正已烷电子分配+-极化=极性化合物CH2-O-CH2-CH2-CNCH-O-CH2-CH2-CNCH2-O-CH2-CH2-CN-Si-O-Si-O-Si-CH3CH3CH3CH3CH3CH3TCEP(1,2,3Tris(2-Cyanoethoxy)Propane)SE-30(methylSiliconepolymer)+-无极化=非极性化合物固定液目标化合物化合物的极性1)Heptane2)Toluene3)MethylIsobutylKetone（MiBK)4)n-ButanolCH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3CH3CH3-CH2-CH2-CH2-OHCH3-C-C-CH3CH3CH3OSE-30TCPPEG-20MTCEP4)4)[phone])不同固定液的极性担体固定液涂覆在担体上的固定液重量百分比浓度低浓度…大约0.5-2%(用于分析高沸点化合物)中等浓度…大约5-10%（最常用）高浓度…大约20-25%(用于分析低沸点化合物)固定液的浓度硅藻土担体（DiatomaceousSupport）白色的…是最常用的褐色的…几乎能涂覆所有固定液其他担体对苯二酸(TPA)担体…极性物质很少吸附。(水，酒精,和酸)氟树脂担体…虽然表面惰性,但固定液也很难固定。担体（Support）酸洗(AW)这种处理可以去除担体中的金属或细小粉末硅烷化(DMCS)－Si－O－Si－OHOH+|+SiClClCH3CH3－Si－O－Si－OOSiCH3CH3易吸附的位置DMCS硅藻土担体的表面碱处理(KOH)表层被处理成碱性。用于分析碱性化合物。磷酸处理(H3PO4)表层被处理成酸性。用于分析酸性化合物担体的处理60目的筛子(相当于１英寸有６０个网孔)80目的筛子(相当于１英寸有８０个网孔)100目的筛子(相当于１英寸有１００个网孔)60/80目的粒子80/100目的粒子(250um-310um)比60/80细.目数(填料的粒子大小)7G2.6-2.1玻璃柱的标记的意义ColumnLength柱的长度2.1m（0.5m-6.1m）ColumnI.D.柱的内径2.6mm有两种类型2.6mm和3.2mm.(这两种类型玻璃衬管是不同)适用于GC-7A/9A/12A/14A/14B/15A/16A柱尺寸玻璃柱(硬玻璃)它几乎可用于所有的分析。惰性但易碎不锈钢柱(SUS)它作为无活性无机气体和碳氢化合物等等的分析结实，但分析成份容易在表面上分解或吸附。柱安装容易.特氟珑(Fluororesin)柱它可以分析酸性成份或痕量的硫化物。它是惰性的但耐温低柱的材质(管)C15|C15C18|C18C12|C12C15|C15C18|C18C12|C12C23|C23C15|C15C18|C18C12|C12C23|C23170℃等温分析C12-C15分离的比较好。高沸点化合物出峰晚和峰较宽。230℃等温分析高沸点化合物出峰会比较早。TheseparationofC12-C15ispoor.C12-C15分离的比较差。100℃-10℃/min-280℃程序升温分析正构烷烃出峰间隔相等的低沸点的化合物的分离度较好高沸点的化合物出峰也较早柱温与分离的关系IsothermalAnalysis|等温分析同系物,按碳数从小到大的顺序出峰正构醇的混合物在等温分析时，通常出峰早的化合物峰形较尖锐，通常出峰晚的化合物峰形较宽乙酸酯类混合物甲醇乙醇正丙醇正丁醇乙酸甲酯乙酸乙酯乙酸正丙酯碳数1保留时间的对数234乙酸酯类混合物正构醇的混合物同系物的碳数(沸点)和保留时间的对数之间大致成的线性关系。程序升温分析同系物中碳数的较小先出峰正构醇的混合物乙酸酯类混合物乙酸甲酯乙酸乙酯乙酸正丙酯含碳数1保留时间234乙酸酯类混合物正构醇的混合物同系物的碳数(沸点)和保留时间之间大致成的线性关系。(出峰时间间隔几乎相等)甲醇乙醇正丙醇正丁醇检测器Detectors|检测器检测器检测成份最小检量限*通用检测器热导检测器（TCD）除了载气以外的所有成份10ppm(10ng)氢火焰检测器（FID）有机化合物0.1ppm(0.1ng)高灵敏度选择性检测器电子捕获检测器（ECD）有机卤素Organicmetalcompounds0.1ppb(0.1pg)火焰热离子检测器（FTD）有机氮化合物无机，有机磷化物1ppb(1pg)0.1ppb(0.1pg)火焰光度检测器（FPD）无机、有机硫化物无机，有机磷化物无机，有机锡化合物10ppb(10pg)表面离子检测器（SID）叔胺聚芳烃0.1ppb(0.1pg)1ppb(1pg)＊最小可检量是标准物质测定的，会随着分析的化合物不同而变化。单位（重量／体积）质量单位mg=10-3gug=10-6gng=10-9gpg=10-12gfg=10-15g体积单位mL=10-3LuL=10-6LnL=10-9L当比重是11mL=1g1uL=1mg1nL=1ug单位(转化)单位的关系%=10-2（百分之一）ppm=10-6（百万分之一）ppb=10-9（十亿分之一）ppt=10-12（万亿分之一）1ppm|百万分之一样品为液体时1ug/g=1ppm(w/w)1nL/mL=1ppm(v/v)[1ug/mL不等于1ppm(w/v)]样品为气体时1uL/L=1ppm(v/v)(同样条件下的体积)目标成份的峰高(10pg)S=16000噪音的高度N=5200S/N=16000/5200=3.1在左图中的峰,10pg的样品信噪比（S/N）为3.1计算当S/N=2时,样品的量5200/16000x10(pg)x2=6.5(pg)该化合物检测限（S/N=2)为6.5pg.最小可检限（检测极限)…通常,信噪比（S/N）=2-3最小可定量限…通常,信噪比（S/N）=10-20最小可检限和最小定量限目标成份的峰高(10pg)S=16000噪音高度N=52005200/16000x10(pg)/4(sec)x2=1.6(pg/sec)这个化合物的每秒最小可检测量(假设S/N=2)为1.6pg