气相色谱仪的结构和使用.pdf

知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的结构和使用成都知本科技开发有限责任公司四川知本分析测试技术有限责任公司“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）化学分析中的二个目的化学分析的目的：1.要确定被分析物是什么性质，即给物质定性定性。2.要确定被分析物中每个组份的含量的大小，即给物质定量定量定性分析定量分析“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）化学分析仪器的基本工作原理化学分析仪器完成物质分析过程所应用的工作原理：用已知的标准物来比对、衡量未知物。由上述的工作原理可知，化学分析仪器对同一种样品分析后所得结果的重复性是最重要的指标。*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）色谱仪器的重要指标色谱仪器的哪些指标重要？1.色谱峰保留时间的重复性（重现性）2.色谱峰面积或峰高的重复性（重现性）3.色谱仪器的基线噪声和基线漂移3.色谱仪器的灵敏度（敏感度）与最小检测限“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）色谱仪器的重要指标A.色谱仪器靠哪些手段保证其重复性?GC:温度控制的稳定;气体流量的稳定;检测器的设计及制造LC:高压输液泵流量的稳定;检测器的设计制造;流动相的配比B.色谱仪器检测器的敏感度的衡量：1.国产仪器怎样衡量的？2.国外仪器怎样衡量的？2/12max2tEdVNMt=“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）inputAIRH2 inputN2 inputINJFIDNeedle ValveNeedle Valve稳流阀压力表压力表稳压阀稳压阀稳压阀气源色谱柱检测器信号处理计算装置气相色谱仪的介绍-气路系统*气相色 填谱 充仪 柱的气路控制部分“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的介绍-气路系统气相色 毛谱 细仪 柱的气路控制部分inputAIRH2N input2input分流放空清扫放空二位三通阀背压阀进样器FID毛细管色谱柱“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气体输出阀针气体输入波纹管 弹簧调节旋钮气路系统的主要部件稳压阀书21页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）P0P出P0BAP1针形阀阀门硅橡胶压缩弹簧橡胶膜片气路系统的主要部件稳流阀书22页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件针形阀气体入口气体出口阀针弹簧阀杆旋钮书25页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件填充柱进样口载气入口（接稳流阀出口）硅橡胶垫进样口导向件填充色谱柱色谱柱的两种接法1.柱上进样接法2.普通接法“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）载气输入隔垫清扫输出0.5-5ml/分钟分流输出根据分流比调节针形阀背压阀三通管毛细管色谱柱二位三通电磁阀由主机微机板控制稳流阀气路系统的主要部件毛细柱进样口不分流状态“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件毛细柱进样口载气输入隔垫清扫输出0.5-5ml/分钟分流输出根据分流比调节针形阀背压阀三通管毛细管色谱柱二位三通电磁阀由主机微机板控制经稳压后载气入口稳流阀分流状态*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）薄片式导向件石英玻璃内衬管不锈钢进样器接头密封螺母和石墨密封圈带钢套石墨密封圈开槽螺母不锈钢检测器接头0.53mm毛细管柱色谱柱安装关键所色谱柱安装关键所在：在：确保石英玻璃管收口确保石英玻璃管收口处将毛细管柱紧紧夹处将毛细管柱紧紧夹住住毛细管色谱柱喷嘴尾管离子室底座大口径毛细柱不分流进样气路系统的主要部件“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量10ml10ml20ml接被测气体流量起泡剂放空皂膜流量计组成：1.玻璃管2.盛起泡剂的橡皮囊3.秒表原理：被测气体流量从侧管进入主管，顶起在主管中已经存在的起泡剂的液膜，将液膜上升体积的时间加以计量，则得流量。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量250ml40ml30ml20ml10ml0ml转子放大图气体入口气体出口转子流量计组成：1.进出口接头2.锥形玻璃管3.转子原理：气体从气体入口进入后，将转子托起，气体流量越大，转子托起越高，转子被托起的高度和流量的大小成正比。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量3刻度针形阀、刻度稳流阀组成：刻度旋钮原理：利用稳流阀、针形阀旋转的度数和流量近似成正比这一原理来进行流量的计量。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量4稳压阀可调气阻压力表压力显示型组成：1.稳压阀2.压力表3.可调气阻原理：在稳压阀后加一固定气阻，在稳压阀与气阻间加入一各压力表此时稳压阀输出气体流量越大，只要气阻不变，则压力表显示值也越大。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气路系统的主要部件流量的计量5电子气体流量计电子气体流量计的原理是：在气体的流路中接入一个流量传感器，流量传感器将气体流量这个物理量转成与之成正比的模拟量，这个模拟量可以是电压或电流，将这个模拟量量化后转成数字量，即可在色谱仪的屏幕上以数字显示出来。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的电路部分气相色谱仪的电子控制部分框图“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）220V/50HzPt模拟量转数字量物理量转模拟量加热丝可控硅控制器件光电耦合器CPU运算控制测温铂电阻开关温度设定气相色谱仪的电路部分气相色谱仪的温度控制详图“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器最常用检测器的排名1.TCD和FID一直是互为第1、2位的，是二个最常用的检测器2.ECD和FPD基本上互为稳居第3、4位3.NPD和PID为第5、6位4.其他检测器有MSD、FTIR、HID及AED等等“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检 测 器 的 分 类一.按性能特征分类1.对样品破坏与否破坏性检测器:如FID、FPD非破坏性检测器：如TCD、PID2.按响应值与时间的关系响应值为组分在特定时间内的累积量，积分型响应值为组分在特定时间内的瞬时量，微分型3.按响应值与浓度还是质量有关响应值为取决于载气中的浓度，浓度型检测器，峰面积随载气流速增加而减小，峰高不变响应值取决于单位时间内进入检测器的组分量，质量型检测器，峰高随流速的增加而增加峰面积不变。4.按不同类型化合物响应值的大小检测器对不同类型化合物的响应基本相当，或各类化合物的响应值之比小于10，称通用型检测器，如TCD、PID。当检测器对某类化合物的响应值比另一类大十倍以上，为选择型检测器，如FPD、ECD。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检 测 器 的 分 类二.按工作原理分类所有化合物质量选择检测器MSD电离和质量色散质谱法卤、硫、氮化合物电导检测器ELCD电导变化电化学法紫外吸收化合物紫外检测器UVD分子吸收红外吸收化合物傅立叶变换红外光谱FTIR分子吸收硫、磷化合物火焰光度检测器FPD分子发射多元素原子发射检测器AED原子发射光度法所有化合物光电离检测器PID光电离电负性化合物电子捕获检测器ECD化学电离氮、磷化合物氮磷检测器NPD热表面电离有机物火焰电离检测器FID火焰电离气相电离法所有化合物热导检测器TCD热导系数差异物理常数法应用范围检测器工作原理检测方法“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器对检测器的要求1.希望在无组分流入时，即仅有载气通过检测器时，其响应信号曲线基线，是稳定而无波动的，即噪声和漂移的要求。2.希望极痕量的组分进入检测器时就有响应，即灵敏度和检测限的要求。3.希望在某些情况下，所有进入检测器的组分均有响应，而在另一些情况下，仅对某种类化合物有响应，即选择性要求。4.希望保持高效毛细柱的分离效能，就有死体积的要求。5.希望十分窄的谱带快速通过检测器时，峰形不失真，即检测器的响应时间要求。6.希望定量正确可靠，即相对响应因子、线性和线性范围的要求“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的噪声和漂移1.噪声噪声由于各种原因引起的基线波动，称基线噪声（N）。无论在有或无组分流入时这种波动均存在。它是一种背景信号。噪声分短期噪声和长期噪声二类。短期噪声：短期噪声：是来回摆动的信号，其频率明显比色谱峰快。此噪声能用适当的噪声滤波器除去，对分析工作影响不大。长期噪声：长期噪声：长期噪声的出现频率与色谱峰相当，此噪声不能用滤波器除去也无法与同样大响应值的色谱峰区别开，它对接近检测限的组分测定有较大的影响。噪声的测量：噪声的测量：噪声的测量通常是取1015分钟的噪声带来计算，噪声带用峰对峰的二条平行线来确定，其计量单位通常用mV。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器2.漂移漂移基线随时间单方向的缓慢变化，称基线漂移。漂移的测量通常是取0.51小时内的基线的变动来计算，其计量单位通常用mV/小时。噪声和漂移除与检测器本身的性能有关外，噪声还能来自于：检测器和数据处理系统的机械或电噪声；检测器加热、通气、火焰点燃、加电流等操作噪声；以及载气不纯或漏气、柱流失等噪声。而漂移大多与仪器中某些单元尚未进入稳定状态有关。如载气流量，汽化室、柱和检测器的温度，柱和隔垫的流失等。多数情况下漂移是可以控制的。检测器的噪声和漂移“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的灵敏度灵敏度和检测限是衡量检测器敏感程度的指标。1.灵敏度是指通过检测器物质响应值的变化率。即检测器按其响应特征，可分为浓度型和质量型前者Q为浓度（c）单位为(mg/mL)；后者Q为质量流量（m），单位为（g/s），因此，两者的灵敏度的计算式是不同的。QRS=“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的灵敏度1.浓度型检测器灵敏度的计算式中：h峰高，mmWh/2半峰宽，mmA 峰面积，mm2c1记录器或数据处理机灵敏度，mV/mmc2纸速倒数，min/mmF经校正后的载气流速，mL/minm样品质量，mgmFcAcFcWmhcCRSh2122/1)/(=“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的灵敏度2.质量型检测器灵敏度的计算式中：h峰高，mmWh/2半峰宽，mmA 峰面积，mm2c1记录器或数据处理机灵敏度，mV/mmc2纸速倒数，min/mmm样品质量，mgmcAccWmhcmRSh2122/160)/(=“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器检测器的检测限SND2=检测器的检测限比较灵敏度而言是一个更重要的参数，它衡量了检测器对微小信号（由痕量组分产生）的检测能力。因为检测器在检测时必须考虑噪声这一参数。将产生两倍噪声信号时，单位体积的载气或单位时间内进入检测器的组分量称为检测限。则：式中N噪声，mV或A；S检测器灵敏度；D检测限，其单位随S不同也有三种：ggSND2=vvSND2=ttSND2=单位为mg/mL单位为mL/mL单位为g/s有时也用最小检测限（MDA）或最小检测浓度（MDC）作为检测限。他们分别是产生两倍噪声信号时，进入检测器的物质量（g）或浓度（mg/mL）。不少高灵敏度的检测器，如FID、NPD、ECD等往往用检测限表示检测器的性能。灵敏度和检测限是两个从不同角度表示检测器对物质敏感程度的指标，前者越大、后者越小，检测器性能越好。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器*火焰离子化检测器（FID）介绍原理：在FID中分别由收集极与极化极组成一高压静电场，FID喷嘴喷出的H2与氧气被点燃后会产生一个高温区，在高温的作用下，从柱后流出的有机物会被离子化，由于产生离子化的部位在高压静电场内，正离子移向收集极（负极），负离子和电子移向极化极（正极），从而就形成了微电流信号。当然H2、N2和AIR是无机气体不会被离子化，所以如果柱后无有机气体流出，FID就无微电流信号。特点：灵敏度高，死体积小，应答时间快，除载气外还需引入空气和氢气，对永久性气体和水无应答。适用范围：有机化合物，能直接用于毛细管色谱分析。噪音：510-14A敏感度：210-12g/S线性：106最高温度：420空气入口氢气入口“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）FID-+VoutIiIRfRzZero Adj+6V-6VAVout=-IiRfVout=-(IiRf+6V/RzRf)To Workstation200V气相色谱仪的检测器FID与微电流放大器的原理书150页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器热导检测器（TCD）介绍原理：在一个处于热平衡的TCD中，组分进入测量臂池腔，就会由于气体组成的改变，引起气体热导系数的变化，气体热导系数的改变，引起热敏元件温度的变化，热敏元件的温度变化，引起热敏元件阻值的变化，热敏元件阻值的变化使惠斯顿电桥输出信号的变化。所以TCD的信号变化是各个变量相继变化的结果特点：热敏元件一般为铼钨丝组成，温度系数为正。适用范围：普遍适用。噪音：20uv灵敏度：5000mvml/mg 检测限：41010g/mL线性范围：10000*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器气体和有机蒸汽的热导率0.17乙酸乙酯0.18苯0.17氯乙烷0.31乙烯0.33氨0.22己烷0.18环己烷0.24丁烷0.22戊烷0.26丙烷0.17丁醚0.31乙烷0.19丙醚0.46甲烷0.24甲乙醚0.22二氧化碳0.17氯甲烷0.3一氧化碳0.11二氯甲烷0.32氧0.11三氯甲烷0.32氮0.18丙酮1.75氦0.22乙醇2.24氢0.23甲醇0.32空气100时热导率化合物100时热导率化合物“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）-+R1R3R4R2To WorkstationD/ADataContrD/AVoutFrom main CPUTo TCD main PowerAB接色谱柱A接色谱柱B当当A、B两色谱柱都无样品流出时两色谱柱都无样品流出时R1=R2=R3=R4AB两端的电压等于零两端的电压等于零气相色谱仪的检测器TCD与稳流电源的原理书151页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器TCD检测条件的选择检测器未通气时绝对不能加电流，否则检测器的核心部件铼钨丝会检测器未通气时绝对不能加电流，否则检测器的核心部件铼钨丝会在短时间内烧毁在短时间内烧毁1.载气种类、纯度和流量通常使用氢气或者氦气作为载气，因为它们的热导系数远远大于其它化合物，故灵敏度高，且易于定量，线性范围宽。2.载气纯度载气纯度影响灵敏度，实验证明：在电桥电流120mA200mA范围内，用99.999的超纯氢气比用99的普氢灵敏度高613。载气纯度对峰形也有影响，用TCD作高纯气中杂质检测时，载气纯度应比被测气体高十倍以上，否则易出倒峰。3.载气流速TCD为浓度型检测器，对流速波动很敏感，TCD的峰面积响应值反比于载气流速。因此，在检测过程中，载气流速必须保持恒定。在柱分离许可的情况下，以低一些为妥。流速波动可能导致基线噪声和漂移增大。4.电桥电流电桥电流可以显著提高TCD的灵敏度。一般认为S值与电流的3次方成正比。但是电流的提高又受到噪声和使用寿命的限制。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器TCD使用的注意事项1.如果使用大口径毛细柱，确保毛细管柱插入池深度合适若使用毛细管柱，毛细管柱端必须在样品池的入口处，若插入池内，则灵敏度下降，峰形差，若毛细管柱离池入口处太远，峰变宽和拖尾，灵敏度也低。2.避免热丝温度过高而烧断任何热丝都有一最高承受温度，高于此温度则烧断。热丝温度的高低是由载气种类，桥电流和池体温度决定的。如载气热导率小，桥电流和池体温度高，则热丝温度也高3.避免样品或固定液带来的异常样品损坏热丝，酸类、卤代化合物、氧化性和还原性化合物能使测量热丝的阻值改变，特别是注入量很大时，尤为严重。样品和固定液冷凝，高沸点样品或固定液在检测器中冷凝，将使噪声和漂移变大，以致无法正常工作。4.确保载气净化系统正常载气中若含氧，将使热丝长期受到氧化，有损其寿命，故通常载气应加净化装置，以除去氧气。5.注意TCD、柱箱的温度控制精度因为TCD的工作原理建立在温度变化上，所以温度变化对检测器的影响最大除了要求桥电流稳定外，TCD的灵敏度越高，对温度控制精度的要求也越高。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）空气入口氢气入口气相色谱仪的检测器热离子化检测器（NPD）介绍原理：在FID中加入一个用碱金属盐制成的玻璃珠当样品分子含有在燃烧时能与碱盐起反应的元素时，则将使碱盐的挥发度增大，这些碱盐蒸气在火焰中将被激发电离，而产生新的离子流，从而输出信号。特点：这是一种有选择性的检测器，对含有能增加碱盐挥发性的化合物特别敏感。适用范围：对含氮有机物，含磷有机物有很高的灵敏度。噪音：510-13A 敏感度：N 110-13g/SP 510-14g/S选择性：N/C 500001P/C 1000001线性范围：105*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）空气入口氢气入口低压大电流直流稳压电源A电流调节-6V+6V接数据处理机或色谱工作站RfRzZero ADJ-250V气相色谱仪的检测器NPD与铷珠稳压电源、放大器原理“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）右图为NPD色谱图，其色谱条件如下：色谱柱温度：170 C 进样器温度：200 C 检测器温度：200 C 气体流量：N2 40ml/minH2 3ml/minAir 160ml/min样品：偶氮苯6ng/ul正十八烷10000ng/ul马拉硫磷2ng/ul检测器：铷珠电流2A色谱峰：保留时间0.55 偶氮苯1.58 正十八烷2.5 马拉硫磷气相色谱仪的检测器NPD的选择性“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器NPD使用的注意事项1.电离源的防护电离源的防护a.电离源老化时，将色谱柱拆下，用密封螺帽将柱入口密封，通氢、空气老化。b.先加热，后开启铷珠电流，加铷珠电流时不要将大电流一下子加上，应分23次加。c.在符合分析要求的前提下，尽量减低氢气流速，延长铷珠寿命。d.在关机时，先将铷珠电流减小后再关机，以免下次开机时大电流冲击铷珠。e.色谱仪启动后，如有较长时间不用NPD，应将铷珠电流关闭，节约铷珠的使用时间。2.避免大量电负性的化合物进入检测器避免大量电负性的化合物进入检测器a.应避免使用氯代烃溶剂，它会使灵敏度急剧下降，虽然灵敏度可恢复，但影响铷珠寿命。水、甲醇、乙醇等溶剂对铷珠也有一定影响，同样要尽量避免。b.不要用带有氰基的固定液，如OV225、XE60等，还应避免用磷酸处理载体。c.NPD的加热温度应保持在150以上，防止水对NPD的影响。3.氢气的安全和对氢气的安全和对NPD的影响的影响a.同FID一样在操作NPD时也要防止氢气泄漏。b.尽量避免使用氢作载气，一定要使用时，氢气的流量不能超过3mL。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器电子捕获检测器（ECD）介绍原理：由柱流出的载气及检测器的清扫气进入ECD池，在放射源放出的射线的轰击下被电离，产生大量的电子。在电源、阴极和阳极电场的作用下，该电子流向阳极得到108109的基始电流。当电负性的物质进入ECD池后，即捕获电子使基始电流下降，产生负峰，其变化与电负性物质的浓度成正比。特点：只对具有亲电基团的样品分子才有应答对水敏感，载气必须充分干燥，脱氧，易受污染。适用范围：对卤素、硝基等化合物选择性极好。噪音：110-12A 灵敏度：110-13g/ml 线性：10000温度：420废气口尾吹气信号输出电极色谱柱放射源63Ni*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器ECD与脉冲调制器、放大器原理 废气口尾吹气信号输出电极色谱柱放射源63Ni-+-V/F转换脉冲宽度调节脉冲放大接色谱数据处理或色谱工作站Zero ADJ脉冲变压器基始电流书152页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器ECD检测条件的选择1.载气载气a.载气以高纯氮为最佳，气体的纯度必须大于99.995，必须加脱氧装置。b.载气的流速填充柱为2050mL；毛细柱为0.110mL，使用毛细柱时必须加上柱尾吹气，另外为改善ECD的线性，必须使用检测器清扫气体。这些气体都是使用同一气源。2.色谱柱和柱温色谱柱和柱温a.色谱柱使用的原则是：既要保证各组分的完全分离，又要保持ECD的干净，不受柱固定相的污染。为此尽量使用低配比的、耐高温或交联固定相。尽量使用低柱温，一般要求ECD的色谱柱的最高使用温度比接其它气相检测器的温度低50140。3.检测器温度检测器温度根据样品设置ECD的温度，ECD的温度设置的恰当可提高检测限，抑制干扰。另外ECD的响应明显受温度影响，因此ECD的温度控制精度要达到0.10.3。4.ECD操作参数操作参数对于恒电流型的ECD，其参比电流的范围为0.55nA，这个电流设置的越大灵敏度越高，基频也越高。线性范围取决于基频的大小，基频越小，线性范围越大。所以要根据被分析样品选择参比电流。有些检测器上还有一个倍频设置，这主要是为了拓展ECD的线性范围，它有1和10二档，通常使用时设置在10。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器ECD使用的注意事项1.保持整个气路的洁净保持整个气路的洁净a.系统气密性好，无空气漏入，所有气体管道最好均采用不锈钢管或紫铜管。b.气体纯度高，载气、尾吹气及清扫气均要用99.995以上纯度，并加装脱氧装置。c.进样隔垫流失要小、耐高温、勤更换。更换前最好在柱箱内用250烘烤812小时。d.汽化室内如果使用玻璃棉和玻璃衬管的应定期更换。e.色谱柱流失小，色谱柱应在比实际使用温度高25的温度下充分老化，低柱温使用。f.样品洁净，脏样品应作净化处理，溶剂应用二次蒸馏的烷烃、芳烃或一氯烃。样品不要过载，每峰的样品量不要超过1081013gg.检测器温度高于柱温10以上。h.保持吹扫气，暂时停机时，保持有少量吹扫气通过ECD。2.ECD污染的净化污染的净化a.热清洗法，通常轻度污染用此法。卸下色谱柱，用闷头堵住ECD柱入口，用60mL以上的高纯氮吹扫ECD，ECD温度升到300以上，这样保持812小时。b.氢烘烤，将载气、尾吹气和清扫气换成氢气，流量调到3050mL/min将ECD温度升到300350，柱箱、进样为室温保持1824小时。此法要注意氢气排放安全。以上二法无效应将ECD发回厂家修理。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器火焰光度检测器（FPD）介绍空气入口氢气入口PMT滤光片原理：燃烧着的氢焰中，当有样品进入时，则氢焰的谱线和发光强度均发生变化，然后由光电倍增管将光度变化转变为电信号。特点：对磷、硫化合物有很高的选择性，适当选择光电倍增管前的滤光片将有助于提高选择性，排除干扰。使用范围：含磷、硫化合物的分析噪音：1020uv 敏 感 度：S 110-11g/s P 110-12g/s 选 择 性：S/C：10001000000:1P/C：100000:1线性范围：100010000最高温度：420*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器FPD与负高压电源、放大器原理空气入口氢气入口滤光片PMT-+A可调节直流负高压（-300V-700V）RfRzZero ADJ接色谱数据处理或色谱工作站书153页“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器FPD的使用注意事项a.PMT通电后，切忌见强光，使用中应注意在通电后不要卸下FPD的盖帽观察火焰颜色和点火，必须要这样做时，一定要关掉PMT的高压，才能进行操作。b.更换硫、磷滤光片时必须切断电源。c.PMT信噪比和工作电压的关系是：加到PMT上的电压越高，灵敏度也越高，但是噪声也越大。通常最佳工作电压为700800V。d.FPD的噪声一般在5X10125X1010A，噪声来自二个方面，一是PMT本身，另一个是火焰，若熄灭火焰后噪声仍旧大，则噪声来自PMT。e.PMT的噪声也有二个，一个是本身的质量问题，另一个是FPD漏光。f.火焰的噪声一般是气体配比引起，也有少数是气体的纯度有问题。g.FPD的灵敏度下降一般由以下几个原因引起：滤光片透光度下降；石英保护窗透光度下降；喷嘴脏或有沉积物；PMT老化或损坏。h.因为FPD是使用氢气最多的检测器，所以安全防护问题要多加注意。另外由于FPD火焰较大，势必引起检测器外壳的高温，所以也要防止烫伤。I.FPD的响应值与气体的配比有密切的关系，所以流量的调节一定要仔细。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器光离子化检测器（PID）介绍紫外灯光离子化室接色谱柱透紫外光窗口尾吹气原理：电离电位小于或等于光能量的化合物在气相中发生光电离。紫外光灯发出一定波长的光子流，经窗口进入电离室，载气分子的电离电位高于光能量，它不被电离。当电离电位小于或等于光能量的组分进入电离室，即发生光电离后产生正离子和电子，在电场作用下，电子和正离子分别向正、负极运动，形成微电流。特点：灵敏度高、选择性好且可调、体积小、重量轻、操作简单，对样品为非破坏性。透紫外光窗口易污染污染后导致灵敏度降低，另外紫外灯的寿命长短不一。使用范围：所有低于紫外灯光能量电离电位的化合物噪音：1020uv 敏 感 度：210-13g/s 线性范围：107最高温度350“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）气相色谱仪的检测器紫外灯式PID可分析的化合物8.1二苯醚9.3苯8.2二甲胺10.59.6C4C7烯烃10.2氪8.3联苯8.310.69.8C4C7烷烃9.0甲胺10.8甲酸甲酯9.5硫醇10.8甲醇9.5碘代烃10.9甲醛8.8甲苯11.2硝基甲烷11.79.1反丁烯9.5氙11.5氯甲烷10.5乙醇11.1丙烷10.5溴代烃10.2氪11.6乙烷氩电离电位/eV名称能量/eV种类电离电位/eV名称能量/eV种类化合物光源化合物光源“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）填充柱和毛细柱的特点对比材料填充柱的材料为不锈钢或玻璃管毛细柱的材料为柔性石英管外观填充柱的内径粗，一般23毫米；长度一般0.53米毛细柱的内径细，0.20.53毫米；长度一般15100米内部填充柱内有涂过固定液的填料，所以在气路中会形成气阻毛细柱为空管，固定液涂在毛细管的内管壁表面，气阻很小分离效率填充柱低，塔板数一般不超过2000/米毛细柱高，塔板数一般达几万流量填充柱的流量一般为2030毫升/分毛细柱的流量一般为0.25毫升/分*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）填充柱和毛细柱的特点对比对样品的承受能力填充柱大，一般液体进样量为0.52ul毛细柱小，一般液体进样量为0.010.1ul对仪器系统的要求填充柱低，只需一路载气即可毛细管高，除了载气外，还需分流、清扫和尾吹气体在操作上填充柱操作简单，只需调整一路载气即可毛细柱操作复杂，除了调整载气外，还需调整清扫、分流和尾吹*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）毛细管柱的应用毛细管柱的质量标准毛细管柱的质量标准：毛细管柱的质量标准：1.柱效要高；2.热稳定性好；3.化学惰性强；从那些方面判别毛细管柱的质量从那些方面判别毛细管柱的质量?1.分配容量(或容量因子)K，好的柱子在高温运行后，分配容量K不应有明显的下降，否则，说明柱子的热稳定性不好。2.理论塔板数 n，热稳定性好的柱子经受高温后，理论塔板数应基本保持恒定；3.柱子的极性。热稳定性好的柱子，高温前后极性变化不大，具体表现为保留指数I值没有大的变化。4.噪声。热稳定性好的柱子在高温下使用，噪声不能增加；5.柱子的去活层，毛细管柱子涂固定液前内部一般要用去活性试剂去活以增加惰性。质量好的毛细管柱子高温后，去活层不应该变化，表现在对强极性样品或酸碱性样品的吸附性不能增加。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）毛细管柱的应用毛细管柱的维护高温毛细柱的使用寿命一般为多长高温毛细柱的使用寿命一般为多长?毛细柱寿命除决定于柱子本身的性能外，在很大程度上取决于使用情况，比如使用温度、样品状态，进样量等，如果在其使用温度范围内，样品干净，色谱柱不被污染的情况下，柱子寿命一般在23年之间。如毛细管柱被污染，柱效和分辨率降低，有何方法使它恢复？是否可通如毛细管柱被污染，柱效和分辨率降低，有何方法使它恢复？是否可通过老化来解决过老化来解决?根据柱污染程度可采取不同的方法来解决，如果污染不严重，污染物沸点不是太高，可通过老化来解决，但老化温度不可超过柱子的最高使用温度，且一般要较长时间(830小时)，如果污染较严重，或通过老化仍不能使柱性能恢复，那就必须采用溶剂清洗，通常是用5倍柱容积的溶剂（如正戊烷，二氯甲烷等）通过色谱柱。当然，清洗溶剂用的越多，对柱性能的损坏越大清洗完后，在通载气老化一定时间，如果柱性能恢复，便可继续使用。必须指出：只有交联柱才能清洗，对于非交联柱，清洗柱会彻底失效，因为固定液被洗掉了，至于清洗用溶剂的选择，可参考说明书。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）毛细管柱的应用交联毛细管柱的清洗123交联毛细管柱最重要的优点是当柱被可溶性有机重组分污时，可以用溶剂清洗除去污染物，使柱得以再生，根据污染的性质，可适用非极性溶剂（如正戊烷）或极性浴剂（如二氯甲烷、丙酮、苯等）。每个试验室都可以做一简单设备，如下图，来进行清洗。清洗方法：将溶剂装入小瓶的2/3处，把毛细管的出口端（接检测器的一端）刺过青霉素的橡皮盖插入溶剂底部。（青霉橡皮盖较硬，不易被弹性石英毛细管刺透，可用一金属丝或注射针预先1.25-50mL注射针刺透，在留的痕迹处插入石英毛细管）。接着用25ml 2.青霉素小瓶或50ml的注射针，向小瓶内压入空气，溶液即会压入3.毛细管柱柱内，直到全部溶剂从柱中流出，（如果是20米以上的大口径毛细管柱，再加一次溶剂清洗)随后，将柱从小瓶中拉出与仪器的进样连接，用载气将柱中的溶剂吹干后，再把柱的另一端与检测连接。用程序升温的方式老化l2次，即可使用。清洗过程应注意：溶剂必须用分析纯试剂；溶剂在柱浸泡时间不能过长，以防止固定液液膜溶涨，使柱效下降。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）毛细管柱的应用毛细管柱在进样口处的安装：高流速区原则正确装法不正确装法分流/不分流装法“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）毛细管柱的应用大口径柱不分流进样的安装应用上的几个问题关键:减少死体积,减少进样量.1.进样口的安装.2.检测器的安装.3.流量的调节.4.根据柱长控制进样量5.是否需要尾吹?“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）毛细管柱的应用毛细管柱在检测器处的安装毛细管色谱柱在FID、NPD上的“无死体积”安装方法关键：将色谱柱插到离不锈钢喷口附近（差2mm左右）若是大口径毛细管柱，这种安装办法可以不用尾吹。“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）毛细管柱的应用载气输入隔垫清扫输出0.5-5ml/分钟分流输出根据分流比调节针形阀背压阀三通管毛细管色谱柱二位三通电磁阀由主机微机板控制图1经稳压后载气入口稳流阀原理简述1此种进样方法也称作柱头冷聚焦进样方法，使用时必须配合柱温程序升温。在分析的初始阶段，柱温处于低温状态（比样品溶剂的沸点低），分流通道处于关闭状态，在进样器中被迅速气化的样品气体在柱头聚集并冷凝，大量的溶剂在柱子前端形成一层临时固定液膜，溶质在这一层临时固定液膜上的运动呈前慢后快状态，被分析样品在进入色谱柱前端（柱头）的同时也得到了压缩（聚焦）。分流/不分流进样的应用不分流状态“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）原理简述2经过40 60秒后分流通道被打开，与此同时柱温根据设定已开始逐渐升温，溶剂首先汽化并在柱子中向前运动，进样器汽化管由于分流通道的开启而得到清洗，在不分流期间被压缩的溶质也由于柱温的逐渐升高而开始在柱子中运动并进行分离。由于压缩的原因进入柱子的样品量比只分流进样多几倍甚至几百倍，等于有了一个柱头浓缩的过程所以毛细管分流/不分流进样的检测限比普通分流进样的检测限要提高13个数量级。毛细管柱的应用载气输入隔垫清扫输出0.5-5ml/分钟分流输出根据分流比调节针形阀背压阀三通管毛细管色谱柱二位三通电磁阀由主机微机板控制图2经稳压后载气入口稳流阀分流/不分流进样的应用分流状态“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）inputAIRH2N input2input分流放空清扫放空二位三通阀背压阀进样器FID毛细管色谱柱毛细管柱的应用分流/不分流进样应用上的几个问题关键:1.柱子的安装2.载气系统的流量调节3.柱温的设定4.不分流时间的确定5.溶剂的选择6.柱流量的确定7.尾吹流量的确定*“知本”培训教材二（028-86625770/1，13330965911）毛细管柱的应用毛细管柱流量的确定、分流比的确定毛细管柱流量的较精确设定一般只能应用进样结合计算的方法，方法如下：1.公式FC60u式中FC：柱流量,单位为 ml/min u：载气线速度,单位为 cm/s：3.14 ：柱内半径的平方60：时间转换系数2.式中u为载气的平均线速度。u可以通过进样后用某物质的保留时间求得，某物质可以用甲烷、甲醇等均可，要求是色谱柱对该物质的吸附要小，一般以甲烷为宜。具体计算方法为：u=CL(cm)/RT(s)式中CL：柱长RT：保留时间3.分流比的确定分流比可根据以下公式确定：分流比=FC/（FC+F分流）式中F分流为分流流量，单位都是用ml/min *2r2r电磁阀的设定开机后将二位三通电磁阀设定在“不分流”状态，在此状态下设定“不分流