1、基本原理

       氣相色譜（GC）是一種分離技術(shù)。實(shí)際工作中要分析的樣品往往是復雜基體中的多組分混合物，對含有未知組分的樣品，首先必須將其分離，然后才能對有關(guān)組分進(jìn)行進(jìn)一步的分析?；旌衔锏姆蛛x是基于組分的物理化學(xué)性質(zhì)的差異，GC主要是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性及吸附性質(zhì)的差異來(lái)實(shí)現混合物的分離。待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體（即載氣，一般是N2、He等）帶入色譜柱，柱內含有液體或固體固定相，由于樣品中各組分的沸點(diǎn)、極性或吸附性能不同，每種組分都傾向于在流動(dòng)相和固定相之間形成分配或吸附平衡。但由于載氣是流動(dòng)的，這種平衡實(shí)際上很難建立起來(lái)，也正是由于載氣的流動(dòng)，使樣品組分在運動(dòng)中進(jìn)行反復多次的分配或吸附/解附，結果在載氣中分配濃度大的組分先流出色譜柱，而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當組分流出色譜柱后，立即進(jìn)入檢測器，檢測器能夠將樣品組分的存在與否轉變?yōu)殡娦盘?，而電信號的大小與被測組分的量或濃度成比例，當將這些信號放大并記錄下來(lái)時(shí)，*是如圖2所示的色譜圖（假設樣品分離出三個(gè)組分），它包含了色譜的全部原始信息。在沒(méi)有組分流出時(shí)，色譜圖的記錄是檢測器的本底信號，即色譜圖的基線(xiàn)。

2、氣相色譜結構及維護

       2.1進(jìn)樣隔墊

       進(jìn)樣隔墊一般為硅橡膠材料制成，一般可分普通型、*型和高溫型三種，普通型為米黃色，不耐高溫，一般在200℃以下使用；*型可耐溫到300℃；高溫型為綠色，使用溫度可高于350℃，至色譜柱*高使用溫度的400℃。正因為進(jìn)樣隔墊多為硅橡膠材料制成，其中不可避免地含有一些殘留溶劑和/或低分子齊聚物，另外由于汽化室高溫的影響，硅橡膠會(huì )發(fā)生部分降解，這些殘留的溶劑和降解產(chǎn)物如果進(jìn)入色譜柱，*可能出現“鬼峰”（即不是樣品本身的峰），從而影響分析。解決的辦法有：一是進(jìn)行“隔墊吹掃”，二是更換進(jìn)樣隔墊。

       一般更換進(jìn)樣隔墊的周期以下面三個(gè)條件為準：（1）出現“鬼峰”；（2）保留時(shí)間和峰面積重現性差；（3）手動(dòng)進(jìn)樣次數70次，或自動(dòng)進(jìn)樣次數50次以后。

       2.2玻璃襯管

       氣相色譜的襯管多為玻璃或石英材料制成，主要分成分流襯管、不分流襯管、填充柱玻璃襯管三種類(lèi)型。襯管能起到保護色譜柱的作用，在分流/不分流進(jìn)樣時(shí)，不揮發(fā)的樣品組分會(huì )滯留在襯管中而不進(jìn)入色譜柱。如果這些污染物在襯管內積存一定量后，*會(huì )對分析產(chǎn)生直接影響。比如，它會(huì )吸附極性樣品組分而造成峰拖尾，甚至峰分裂，還會(huì )出現“鬼峰”，因此一定要保持襯管干凈，注意及時(shí)清洗和更換。

       玻璃襯管清洗的原則和方法

       當以下現象：（1）出現“鬼峰”；（2）保留時(shí)間和峰面積重現性差出現時(shí)，應考慮對襯管進(jìn)行清洗。清洗的方法和步驟如下：（1）拆下玻璃襯管；（2）取出石英玻璃棉；（3）用浸過(guò)溶劑（比如丙酮）的紗布清洗襯管內壁。 玻璃襯管更換時(shí)要注意玻璃棉的裝填：裝填量3～6mg，高度5～10mm。要求填充均勻、平整。

       2.3氣體過(guò)濾器

       變色硅膠可根據顏色變化來(lái)判斷其性能，但分子篩等吸附有機物的過(guò)濾器*不能用肉眼判斷了，所以必須定期更換，一般3個(gè)月更換或再生一次。

       由于分流氣路中的分子篩過(guò)濾器飽和或受污嚴重，*會(huì )出現基線(xiàn)漂移大的現象，這個(gè)時(shí)候*必須更換或再生過(guò)濾器了。再生的方法是：（1）卸下過(guò)濾器，反方向連接于原色譜柱位置。（2）再生條件：載氣流速40～50ml/min，溫度340℃，時(shí)間5h。

       2.4檢測器

       如果說(shuō)色譜柱是色譜分離的心臟，那么，檢測器*是色譜儀的眼睛。無(wú)論色譜分離的效果多么好，若沒(méi)有好的檢測器*會(huì )“看”不出分離效果。因此，高靈敏度、高選擇性的檢測器一直是色譜儀發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。目前，GC所使用的檢測器有多種，其中常用的檢測器主要有火焰離子化檢測器（FID）、火焰熱離子檢測器（FTD）、火焰光度檢測器（FPD）、熱導檢測器（TCD）、電子俘獲檢測器（ECD）等。下面對檢測器的日常維護作簡(jiǎn)單討論：

       2.4.1火焰離子化檢測器（FID）

       （1）FID雖然是準通用型檢測器，但有些物質(zhì)在檢測器上的響應值很小或無(wú)響應，這些物質(zhì)包括*氣體、鹵代硅烷、H2O、NH3、CO、CO2、CS2、CCl4，等等。所以檢測這些物質(zhì)時(shí)不應使用FID。

       （2）FID的靈敏度與氫氣、空氣、氮氣的比例有直接關(guān)系，因此要注意優(yōu)化，一般三者的比例應接近或等于1∶10∶1。

       （3）FID是用氫氣在空氣燃燒所產(chǎn)生的火焰使被測物質(zhì)離子化的，故應注意安全問(wèn)題。在未接上色譜柱時(shí)，不要打開(kāi)氫氣閥門(mén)，以免氫氣進(jìn)入柱箱。測定流量時(shí)，一定不能讓氫氣和空氣混合，即測氫氣時(shí)，要關(guān)閉空氣，反之亦然。無(wú)論什么原因導致火焰熄滅時(shí)，應盡量關(guān)閉氫氣閥門(mén)，直到排除了故障重新點(diǎn)火時(shí)，再打開(kāi)氫氣閥門(mén)。

       （4）為防止檢測器被污染，檢測器溫度設置不應低于色譜柱實(shí)際工作的*高溫度。檢測器被污染的影響輕則靈敏度明顯下降或噪音增大，重則點(diǎn)不著(zhù)火。消除污染的辦法是對噴嘴和氣路管道的清洗。具體方法是：斷開(kāi)色譜柱，拔出信號收集極；用一細鋼絲插入噴嘴進(jìn)行疏通，并用丙酮、乙醇等溶劑浸泡。

       2.4.2火焰熱離子檢測器（FTD）

       FTD使用注意事項：

       （1） 銣珠：避免樣品中帶水，使用壽命大約600～700h；

       （2） 載氣：N2或He，要求純度99.999%。一般He的靈敏度高；

       （3） 空氣：*好是選鋼瓶空氣，無(wú)油；

       （4） 氫氣：要求純度99.999%。

       另外需要注意的是使用FTD時(shí)，不能使用含氰基固定液的色譜柱，比如OV-1701。

       2.4.3火焰光度檢測器（FPD）
       FPD使用注意事項：

       （1）FPD也是使用氫火焰，故安全問(wèn)題與FID相同；

       （2） 頂部溫度開(kāi)關(guān)常開(kāi)（250℃）；

       （3）FPD的氫氣、空氣和尾吹氣流量與FID不同，一般氫氣為60～80ml/min，空氣為100～120ml/min，而尾吹氣和柱流量之和為20～25ml/min。分析強吸附性樣品如農藥等，中部溫度應高于底部溫度約20℃；

       （4） 更換濾光片或點(diǎn)火時(shí)，應先關(guān)閉光電倍增管電源；

       （5） 火焰檢測器，包括FID、FPD，必須在溫度升高后再點(diǎn)火；關(guān)閉時(shí)，應先熄火再降溫。

       2.4.4熱導檢測器（TCD）

       TCD使用注意事項：

       （1）確保熱絲不被燒斷。在檢測器通電之前，一定要確保載氣已經(jīng)通過(guò)了檢測器，否則，熱絲*可能被燒斷，致使檢測器報廢；關(guān)機時(shí)一定要先關(guān)檢測器電源，然后關(guān)載氣。任何時(shí)候進(jìn)行有可能切斷通過(guò)TCD的載氣流量的操作，都要關(guān)閉檢測器電源；

       （2）載氣中含有氧氣時(shí)，熱絲壽命會(huì )縮短，所以載氣中必須徹底除氧；

       （3）用氫氣作載氣時(shí)，氣體排至室外；

       （4）基線(xiàn)漂移大時(shí)，要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：雙柱是否相同，雙柱氣體流速是否相同；是否漏氣； 更換色譜柱至檢測器的石墨墊圈。 池體污染； 清洗措施：正己烷浸泡沖洗。

 2.4.5電子俘獲檢測器（ECD）

       ECD使用注意事項：

       （1） 氣路安裝氣體過(guò)濾器和氧氣捕集器； 氧氣捕集器再生：

       （2） 使用填充柱時(shí)也需供給尾吹氣（2～3ml/min）；

       （3） 操作溫度為250～350℃。無(wú)論色譜柱溫度多么低，ECD的溫度均不應低于250℃， 否則檢測器很難平衡。

       （4） 關(guān)閉載氣和尾吹氣后，用堵頭封住ECD出口，避免空氣進(jìn)入。

3、基本操作

       3.1加熱

       由于氣相色譜儀的生產(chǎn)廠(chǎng)家和質(zhì)量的不同．測定溫度的方式也不相同 對于用微機設數法或撥輪選擇法給定溫度．一般是直接設數或選擇合適給定溫度值加以升溫．而如果是采用旋鈕定位法．則有技巧可言

       3.1.1過(guò)溫定位法

       將溫控旋鈕調至低于操作溫度約30℃處 給氣相色譜儀升溫 當過(guò)溫至約為操作溫度時(shí)．配臺溫度指示和加熱指示燈．再逐漸將溫控旋鈕調至臺適位置

       3.1.2分步遞進(jìn)定位法

       將溫控旋鈕朝升溫方向轉動(dòng)一個(gè)角度．升溫開(kāi)始．指示燈亮：當溫度基本穩定時(shí) 再同向轉動(dòng)溫控旋鈕．開(kāi)始繼續升溫：如此遞進(jìn)調節、直至恒溫在工作溫度上.

       3.2調池平衡

       調池平衡 實(shí)際是調熱導電橋平衡．使之有較為臺適的輸出 講調節技巧．其實(shí)是對具有池平衡、調零和記錄調零等

       *步．用池平衡或調零旋鈕將記錄儀指針調至臺適位置；

       第二步．自衰減至l6倍左右．觀(guān)察記錄儀指針移動(dòng)情況；

       第三步．用記錄謂零旋鈕將記錄儀指針調回原處；

       第四步．退回衰減．觀(guān)察記錄儀指針移動(dòng)情況；

       第五步．用調零或池平衡旋鈕將記錄儀指針調回原處

       3.3點(diǎn)火  
       氫焰氣相色譜儀 開(kāi)機時(shí)需要點(diǎn)火．有時(shí)因各種原因致使熄火后．也需要點(diǎn)火 然而．我們經(jīng)常會(huì )遇到點(diǎn)火不著(zhù)的情況 下面介紹兩種點(diǎn)火技巧．供同行們相試

       3.3.1加大氫氣流量法先加大氫氣流量．點(diǎn)著(zhù)火后．再緩慢調回工作狀況 此法通用

       3.3.2減少尾吹氣流量法先減少尾吹氣流量．點(diǎn)著(zhù)火后．再調回工作狀況 此法適用于用氫氣怍載氣．用空氣作助燃氣和尾畋氣情況

       3.4氣比的調節

       氫焰氣相色譜儀三氣的流量比．有關(guān)資料均建議為：氮氣：氫氣：空氣：l：l：10但由于轉子流量計指示流量的不準確性．事實(shí)上誰(shuí)會(huì )去苛求這個(gè)配比呢?本人認為 為各氣旌以良好匹配．目的是既有高的檢測器靈敏度又能有較好的分離效果．還不致于容易熄火。本著(zhù)上述原則 氣比應按下法調節：

       (1）氮氣流量的調節

       在色譜柱條件確定后、樣品組分分離效果的好壞、氮氣的流量大小是決定因素 調節氮氣流量時(shí)．要進(jìn)樣觀(guān)察組分分離情況．直至氮氣流量盡可能大且樣品組分有較好分離為止

       (2)氫氣和空氣流量的調節氫氣和空氣流量的調節效果．可以用基流的大小來(lái)檢驗 先調節氫氣流量 使之約等于氮氣?的流量．再調節空氣流量 在調節空氣流量時(shí)．要觀(guān)察基流的改變情況 只要基流在增加．仍應相向調節．直至基流不再增加不止 *后．再將氫氣流量上調少許。

       3.5進(jìn)樣技術(shù)

       在氣相色譜分析中，一般是采用注射器或六通閥門(mén)進(jìn)樣 在考慮進(jìn)樣技術(shù)的時(shí)候．主要是以注射器進(jìn)樣為對象

       3.5.1進(jìn)樣量

       進(jìn)樣量與氣化溫度、柱容量和儀器的線(xiàn)性響應范圍等因素有關(guān)，也即進(jìn)樣量應控制在能瞬間氣化．達到規定分離要求和線(xiàn)性響應的允許范圍之內 填充柱沖洗法的瞬間進(jìn)樣量：液體樣品或固體樣品溶液一般為0．01～10微升．氣體樣品一般為0．1～10毫升 在定量分析中．應注意進(jìn)樣量讀數準確

       （1)排除注射器里所有的空氣

       用微量注射器抽取液體樣品時(shí)．只要重復地把液體抽凡注射器又迅速把其排回樣品瓶．*可做到遺一點(diǎn)。

       
       還有一種更好的方法．可以排除注射器里所有的空氣 那*是用計劃注射量的約2倍的樣品置換注射器3～5次．每扶取到樣品后，垂直拿起注射器．針尖朝上 任何依然留在注射器里的空氣都應當跑到針管頂部 推進(jìn)注射器塞子．空氣*會(huì )被排掉。

       （2)保證進(jìn)樣量的準確

       用經(jīng)畿換過(guò)的注射器取約計劃進(jìn)樣量2倍左右的樣品．垂直拿起注射器．針尖朝上．讓針穿過(guò)一層紗布．這樣可用紗布吸收從針尖排出的液體 推進(jìn)注射器塞子．直到讀出所需要的數值用紗布擦干針尖 至此準確的液體體積已經(jīng)測得．需要再抽若干空氣到注射器里．如果不慎推動(dòng)柱塞．空氣可以保護液體使之不被排走

       3.5.2進(jìn)樣方法

       雙手章注射器 用一只手(通常是左手)把針插入墊片．洼射大體積樣品(即氣體樣品)或輸入壓力極高時(shí)．要防止從氣相色譜儀來(lái)的壓力把柱塞彈出(用右手的大拇指)讓針尖穿過(guò)墊片盡可能踩的進(jìn)入進(jìn)樣口．壓下柱塞停留1～2秒鐘．然后盡可能快而穩地抽出針尖（繼續壓住柱塞)

       3.5.3進(jìn)樣時(shí)間

       進(jìn)樣時(shí)間長(cháng)短對柱效率影響很大，若進(jìn)樣時(shí)間過(guò)長(cháng)．遇使色譜區域加寬而降低柱效率 因此．對于沖洗法色譜而言．進(jìn)樣時(shí)間越短越好．一般必須小于1秒鐘。