气相色谱基础知识一、气相色谱的分离基本原理是什么? 1.利用混合物中各组分在流动相和固定相中具有不同的溶解和解吸能力,或不同的吸附和脱附能力或其他亲和性能作用的差异。
2.当两相作相对运动时样品各组分在两相中反复多次受到各种作用力的作用,从而使混合物中各组分获得分离。二、简述气相色谱仪的基本组成。
基本部件包括5个组成部分。1.气路系统;2.进样系统;3.分离系统;4.检测系统;5.记录系统。
简述气相色谱法的特点?1、高分离效能;2、高选择性;3、高灵敏度;4、快速;5、应用广泛。三、什么叫保留时间?从进样开始至每个组分流出曲线达极大值所需的时间,可作为色谱峰位置的标志,此时间称为保留时间,用t表示。
四、什么是色谱图?进样后色谱柱流出物通过检测器系统时,所产生的响应信号时间或载气流出气体积的叫曲线图称为色谱图。五、什么是色谱峰?峰面积?1、色谱柱流出组分通过检测器系统时所产生的响应信号的微分曲线称为色谱峰。
2、出峰到峰回到基线所包围的面积,称为峰面积。六、怎样测定载气流速?高档色谱仪上均安装有自动测试装置,无自动测试装置可用皂膜流量计测,将皂膜流量计连接在测检测出口(也可将色谱柱与检测器断开皂膜流量计测接在色谱柱一端),测试每分钟的流速。
测完后色谱升温压力表指示会升高,原因是温度升高色谱柱对气体的阻力增加,不要把压力调下来,当色谱温度升高稳流指示不会改变。测试载气流速在室温下测试。
七、怎样控制载气流速?载气流速的控制主要靠气路上高压钢瓶上的减压阀减压,然后经仪器的稳压阀稳压,再经稳流阀以达到控制载气流量稳定,减压阀给出的压力要高出稳压后的压力。非程序升温色谱一般没有稳流阀,只靠稳压阀控制流速。
八、气相色谱分析怎样测其线速度?1、一般测定线速度实际上是测定色谱柱的死时间;2、甲烷作为不滞留物,测定甲烷的保留时间(TCD检测器以空气峰),3、用色谱柱的长度除以甲烷的保留时间得到色谱柱的平均线速度。九、气相色谱分析中如何选择载气流速的最佳操作条件?在色谱分析中,选择好最佳的载气流速可获得塔板高度的最小值。
因此,从速率理论关于峰形扩张公式可求出最佳流速值。通常色谱柱内径4mm,可用流速为30ml/min十、气相色谱分析中如何选择载气的最佳操作条件?1、载气的性质对柱效和分析时间有影响;2、用相对分子质量小的载气时,最佳流速和最小塔板高度都比相对分子质量大的载气时优越;3、用轻载气有利于提高分析速度,但柱效较低;4、低速时,最好用,这样既能提高柱效,又能减小噪声;5、另外,选择载气又要从检测器的灵敏度考虑。
十一、气相色谱分析中如何选择气化室温度的最佳操作条件?1、气化室温度控制在使样品瞬间气化而不造成样品分解为最佳。2、一般规律是气化室温度高于样品的沸点温度并要求保持气化温度恒定就可用峰高定量。
十二、色谱分析中,气、液、固样品各用什么进样器进样?气体样品进样:用注射器进样;用气体定量管进样,常用六通阀。液体样品进样:微量注射器。
固体样品进样:固体样品溶解后用微量注射器进样,顶空进样法。十三、气相色谱分析中如何选择柱温的最佳操作条件?1、一般采用柱温为被分析物的平均沸点左右或稍低一点;2、柱温不能高于固定液最高使用温度,低于样品分解温度;3、特殊情况下柱温也可以低于柱温很多(环己酮中环己基过氧化氢色谱分析中环己酮沸点160多度,用55度柱温峰型和出峰速度都很好)。
十四、在气相色谱分析中如何选择柱形、柱径和柱长的最佳操作条件?1、缩小柱子的直径对提高柱效率,提高分离度是有利的,但直径太小,对分析速度不利;2、柱子直径与柱曲率半径相差越大越好;3、一般填充柱柱长多用2左右,毛细管柱十几、几十米左右。十五、热导检测器使用时应注意什么?1、温度,热导池温度应高于或接近柱温,防止样品冷凝;2、热丝,为避免热丝氧化,要先通载气,再通桥流,关闭时要先关桥流再关十六、载气热导池的基本结构有几种?1、热导池检测器是不锈钢制成池体、池槽和热敏元件所组成的;2、基本结构有三种:直通型;扩散型;半扩散型。
十七、热导池检测器温度如何控制?1、热导池检测器温度要求高于柱温,防止分离物质冷凝污染。2、更重要的是控温精度要求能控制在此。
0、05以内。十八、简述气相色谱检测器的性能指标?1、灵敏度;2、敏感度;3、线性范围;4、稳定性。
十九、简述热导检测器的分析原理?1、热导检测器是基于不同的物质有不同的热导系数。2、在未进样时,两池孔的钨丝温度和阻值减小是相等的。
3、在进样时,载气经参比池,而载气带着试样组分流经测量池,由于被组分与载气组成的混合气体的热导系数与载气的热导系数不同。4、因此测量池中的钨丝温度发生变化使两池孔中的两根钨丝阻值有了差异。
5、通过电桥测出这个差异,从而测出被测组分含量。二十、氢焰检测器的注意事项是什么?1、离子头绝缘要好,外壳要接地;2、氢焰离子化检测器使用温度应大于是100度;3、离子头的喷嘴和收集极,在使用一定时间后应。
1 气相色谱 气相色谱是一种以气体为流动相的柱色谱法,根据所用固定相状态的不同可分为气-固色谱(GSC)和气-液色谱(GLC)。
2 气相色谱原理 气相色谱的流动相为惰性气体,气-固色谱法中以表面积大且具有一定活性的吸附剂作为固定相。当多组分的混合样品进入色谱柱后,由于吸附剂对每个组分的吸附力不同,经过一定时间后,各组分在色谱柱中的运行速度也就不同。
吸附力弱的组分容易被解吸下来,最先离开色谱柱进入检测器,而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来,因此最后离开色谱柱。如此,各组分得以在色谱柱中彼此分离,顺序进入检测器中被检测、记录下来。
3 气相色谱流程 载气由高压钢瓶中流出,经减压阀降压到所需压力后,通过净化干燥管使载气净化,再经稳压阀和转子流量计后,以稳定的压力、恒定的速度流经气化室与气化的样品混合,将样品气体带入色谱柱中进行分离。分离后的各组分随着载气先后流入检测器,然后载气放空。
检测器将物质的浓度或质量的变化转变为一定的电信号,经放大后在记录仪上记录下来,就得到色谱流出曲线。根据色谱流出曲线上得到的每个峰的保留时间,可以进行定性分析,根据峰面积或峰高的大小,可以进行定量分析。
4 气相色谱仪 由以下五大系统组成:气路系统、进样系统、分离系统、温控系统、检测记录系统。组分能否分开,关键在于色谱柱;分离后组分能否鉴定出来则在于检测器,所以分离系统和检测系统是仪器的核心。
5 气相色谱仪几种常用检测器 目前有很多种检测器,其中常用的检测器是:氢火焰离子化检测器(FID) 热导检测器(TCD) 氮磷检测器 (NPD)火焰光度检测器(FPD) 电子捕获检测器(ECD)等类型。氢火焰离子化检测器(FID):(氢)火焰离子化检测器是根据气体的导电率是与该气体中所含带电离子的浓度呈正比这一事实而设计的。
一般情况下,组分蒸汽不导电,但在能源作用下,组分蒸汽可被电离生成带电离子而导电。工作原理:由色谱柱流出的载气(样品)流经温度高达2100℃的氢火焰时,待测有机物组分在火焰中发生离子化作用,使两个电极之间出现一定量的正、负离子,在电场的作用下,正、负离子各被相应电极所收集。
当载气中不含待测物时,火焰中离子很少,即基流很小,约10-14A。当待测有机物通过检测器时,火焰中电离的离子增多,电流增大(但很微弱10-8~10-12A)。
需经高电阻(108~l011)后得到较大的电压信号,再由放大器放大,才能在记录仪上显示出足够大的色谱峰。该电流的大小,在一定范围内与单位时间内进入检测器的待测组分的质量成正比,所以火焰离子化检测器是质量型检测器。
火焰离子化检测器对电离势低于H2的有机物产生响应,而对无机物、久性气体和水基本上无响应,所以火焰离子化检测器只能分析有机物(含碳化合物),不适于分析惰性气体、空气、水、CO、CO2、CS2、NO、SO2及H2S等。热导检测器(TCD):热导检测器(TCD)又称热导池或热丝检热器,是气相色谱法最常用的一种检测器。
基于不同组分与载气有不同的热导率的原理而工作的热传导检测器。工作原理:热导检测器的工作原理是基于不同气体具有不同的热导率。
热丝具有电阻随温度变化的特性。当有一恒定直流电通过热导池时,热丝被加热。
由于载气的热传导作用使热丝的一部分热量被载气带走,一部分传给池体。当热丝产生的热量与散失热量达到平衡时,热丝温度就稳定在一定数值。
此时,热丝阻值也稳定在一定数值。由于参比池和测量池通入的都是纯载气,同一种载气有相同的热导率,因此两臂的电阻值相同,电桥平衡,无信号输出,记录系统记录的是一条直线。
当有试样进入检测器时,纯载气流经参比池,载气携带着组分气流经测量池,由于载气和待测量组分二元混合气体的热导率和纯载气的热导率不同,测量池中散热情况因而发生变化,使参比池和测量池孔中热丝电阻值之间产生了差异,电桥失去平衡,检测器有电压信号输出,记录仪画出相应组分的色谱峰。载气中待测组分的浓度越大,测量池中气体热导率改变就越显著,温度和电阻值改变也越显著,电压信号就越强。
此时输出的电压信号与样品的浓度成正比,这正是热导检测器的定量基础。热导池(TCD)检测器是一种通用的非破坏性浓度型检测器,一直是实际工作中应用最多的气相色谱检测器之一。
TCD特别适用于气体混合物的分析,对于那些氢火焰离子化检测器不能直接检测的无机气体的分析,TCD更是显示出独到之处。TCD在检测过程中不破坏被监测组份,有利于样品的收集,或与其他仪器联用。
TCD能满足工业分析中峰高定量的要求,很适于工厂的控制分析。氮磷检测器 (NPD):氮磷检测器(NPD)是一种质量检测器,适用于分析氮,磷化合物的高灵敏度、高选择性检测器。
它具有与FID相似的结构,只是将一种涂有碱金属盐如Na2SiO3,Rb2SiO3类化合物的陶瓷珠,放置在燃烧的氢火焰和收集极之间,当试样蒸气和氢气流通过碱金属盐表面时,含氮、磷的化合物便会从被还原的碱金属蒸气上获得电子,失去电子的碱金属形成盐再沉积到陶瓷珠的表面上。工作。
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