第二章第二章 气相色谱法气相色谱法 GAS CHROMATOGRAPHY 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 A T PMartin A T P等人在研究液液分配色谱的基础上，等人在研究液液分配色谱的基础上，于于19521952年创立的一种极有效的分离方法，它可分析年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，高灵敏度的检测器及微处理机，使得能的色谱柱，高灵敏度的检测器及微处理机，使得气相色谱法成为一种分析速度快、灵敏度高、应用气相色谱法成为一种分析速度快、灵敏度高、应用范围广的分析方法。范围广的分析方法。如气相色谱与质谱（如气相色谱与质谱（GCGCMSMS）联用、）联用、气相色谱与气相色谱与FourierFourier红外光谱红外光谱( (GCGCFTIRFTIR）联用、）联用、气相色谱与原子发射光谱（气相色谱与原子发射光谱（GCGCAESAES）联用等。）联用等。 气相色谱法又可分为气固色谱（气相色谱法又可分为气固色谱（GSCGSC）和气）和气液色谱（液色谱（GLCGLC）：）：前者是用多孔性固体为固定相，分离的对象主要是一前者是用多孔性固体为固定相，分离的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物；些永久性的气体和低沸点的化合物；后者的固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载体上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，故选择性较好，应由于可供选择的固定液种类多，故选择性较好，应用亦广泛。用亦广泛。气相色谱仪气相色谱定性分析根据色谱保留值进行定性分析 保留指数定性 人为规定正构烧烃的保留指数为其碳数乘人为规定正构烧烃的保留指数为其碳数乘100,如正己烷和正辛烷的保留指数分别为如正己烷和正辛烷的保留指数分别为600和和80O。其他物质的保留指数，则可采用两个。其他物质的保留指数，则可采用两个相邻正构烷烃保留指数进行标定。相邻正构烷烃保留指数进行标定。测定时，将碳数为测定时，将碳数为n和和n+1的正构烷烃加于样品的正构烷烃加于样品x中进行分析，中进行分析，若测得它们的调整保留时间分别为若测得它们的调整保留时间分别为tr(Cn), tr (Cn+1)和和tr(x)且且tr(Cn)tr(x)tr（Cn+1）时，则组分时，则组分X的保留指数可按下式计算，即的保留指数可按下式计算，即2-3. 气相色谱检测器 气相色谱检测器是把载气里被分离的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置。目前检测器的种类多达数十种。根据检测原理的不同，可将其分为浓浓度度型型检检测测器器和和质质量量型型检检测测器器两种： （l）浓度型检测器 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。如热导检测器和电子捕获检测器。 （2）质量型检测器 测量的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。.热导检测器热导检测器 （TCD）热导检测器是根据不同的物质具有不同的热导系数原理制成的。热导检测器由于结构简单，性能稳定，几乎对所有物质都有响应，通用性好，而且线性范围宽，价格便宜，因此是应用最广，最成熟的一种检测器。其主要缺点是灵敏度较低。.热导检测器热导检测器 （TCD） 二二. .火焰离子化检测器（火焰离子化检测器（FIDFID） 火焰离子化检测器是以氢气和空气燃烧的火焰作为能源，利用含碳有机物在火焰中燃烧产生离子，在外加的电场作用下，使离子形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离出的组分。它的特点是：灵敏度很高，比热导检测器的灵敏度高约103倍；检出限低，可达10-12gS-1；火焰离子化检测器能检测大多数含碳有机化合物；死体积小，响应速度快，线性范围也宽，可达106以上；而且结构不复杂，操作简单，是目前应用最广泛的色谱检测器之一。其主要缺点是不能检测永久性气体、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氢等物质。三三.电子捕获检测器电子捕获检测器(ECD) 电子捕获检测器也称电子俘获检测器，它是一种选择性很强的检测器，对具有电负性物质（如含卤素、硫、磷、氰等的物质）的检测有很高灵敏度（检出限约1O-14gcm-3）。它是目前分析痕量电负性有机物最有效的检测器。电子捕获检测器已广泛应用于农药残留量、大气及水质污染分析，以及生物化学、医学、药物学和环境监测等领域中。它的缺点是线性范围窄，只有103左右，且响应易受操作条件的影响，重现性较差。1电于捕获检测器的结构与工作原理 实际上它是一种放射性离子化检测器，与火焰离子化检测器相似，也需要一个能源和一个电场。能源多数用63Ni或3H放射源，其结构如下图。 四四.火焰光度检测器火焰光度检测器(FPD) 火焰光度检测器，又称硫、磷检测器，它是一种对含磷、硫有机化合物具有高选择性和高灵敏度的质量型检测器，检出限可达10-12gS-1（对P）或10-11gS-11（对S）。这种检测器可用于大气中痕量硫化物以及农副产品，水中的毫微克级有机磷和有机硫农药残留量的测定。五五.原子发射检测器（原子发射检测器（AED） 原子发射检测器是原子发射检测器是9090年代最新型的一种检测年代最新型的一种检测器，其结构见图器，其结构见图1-81-8。工作原理如下：将被测。工作原理如下：将被测组分导人一个与光电二极管阵列光谱检测器耦组分导人一个与光电二极管阵列光谱检测器耦合的等离子体中，等离子体提供足够能量使组合的等离子体中，等离子体提供足够能量使组分样品全部原子化，并使之激发出特征原子发分样品全部原子化，并使之激发出特征原子发射光谱，经分光后，含有光谱信息的全部波长射光谱，经分光后，含有光谱信息的全部波长聚焦到二极管阵列。用电子学方法及计算机技聚焦到二极管阵列。用电子学方法及计算机技术对二极管阵列快速扫描，采集数据，最后可术对二极管阵列快速扫描，采集数据，最后可得三维色谱光谱图。得三维色谱光谱图。