浓度成正比
优点： 1）通用型，应用广泛 2）结构简单 3）稳定性好 4）线性范围宽
缺点：灵敏度较低 （因大多数组分与载气热导率差别不大）
（二）、氢火焰离子化检测器（flame
ionization detector, FID）
• 质量型检测器
• 1、测定依据
– 利用含碳有机物在氢焰作用下电离成离子流，根据离 子流的浓度来检测。
第四节 气相色谱仪
气源
进样器
检测器
数据处理
GAS
色谱柱
柱温箱
气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理系统
一. 气路系统
包括气源、净化器和载气流 速控制；
气源:高压钢瓶或气体发生器。 常用的载气有：H2、N2、He；纯度>99.99%以上。 杂质会使检测器的噪声增大，还可能对色谱柱有影响，严 重的会污染检测器。 净化器：去除水、有机物等杂质； 载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气 流速恒定。 否则会使保留时间重现性差。
分流比 = 放空部分:进入色谱柱部分=分流出口流量：柱流量
（一般10:1 ～200:1）
⑤ 不分流进样 （splitless）
适用于低浓度样品，可提高灵敏度，但由于溶剂效应 会引起初始谱带变宽。
TOTAL FLOW CONTROL LOOP
205 ML/MIN FLOW SENSOR
PROPORTIONAL VALVE 1
呈线性关系：
S R Q
S 表示单位质量的物质通过检测器时，产生的响应信
号的大小。
S值越大，检测器（也即色谱仪）的灵敏度也就越高。
3、最低检测限（最小检测量）：
噪声水平决定着能被检测到的浓度（或质量）。
从图中可以看出：如果要把信号从本底噪声中识
别出来，则组分的响应值就一定要高于N。
最低检测限（或该物质的最小检测量）为检测器 响应值为2（or 3）倍噪声水平时的试样浓度（或质 量）。
PRESSURE SENSOR 10
PSI
SEPTUM PURGE REGULATOR
FIXED @ 3ML/MIN
BACK PRESSURE CONTROL LOOP
SPLIT VENT TRAP
PURGE VALVE OPEN
PROPORTIONAL VALVE 2
Split Ratio - 100:1
隔垫的影响：硅橡胶材料残留溶剂低分子齐聚物进入色谱 柱，引起“鬼峰” ，气化室高温使其部分降解
隔垫吹扫的作用：隔垫排出物被排出，温度较气化温度低， 防止隔垫老化
④ 分流进样（split）
为什么采用分流进样？ 作用：小部分样品被载气带入色谱柱，大部分被放空，
在进样量（进样体积）一定时，减少进入毛细管柱的样品 量，防止柱柱超载及污染。
瞬间气化的装置。 1）填充柱的进样口，作用是提供一个样品的气化室，所 有的样品都被载气带入色谱柱进行分离。
2）毛细管柱进样口 毛细管柱常采用分流进样口
气化室
（1）分流/不分流进样口功能 ① 操作温度范围 最高气化温度350～420℃，常用250℃ ② 惰性 气化室内壁应有足够惰性，不对样品发生吸附或化学反应 或对样品分解起催化作用。所以，气化室不锈钢套管中要插 入一个石英或玻璃管(衬管)。 ③ 隔垫吹扫功能
峰面积与载气流速无关，峰高与载气流速成正比
二、检测器的性能指标
1、噪音、漂移 2、灵敏度 （S） 3、检测限（detectability, D）
• 1、噪音、漂移
– 基线噪声：在未进样时，检测器的信号的 波动。
– 基线漂移：基线在某段时间内，信号增大 或减小的现象。
2、灵敏度 S :
在一定范围内，信号R 与进入检测器的物质质量Q
二、常用检测器的特点和检测原理
三、检测器的性能指标
一、气相色谱检测器分类：按检测原理分
浓度型检测器：响应值与组分的浓度成正比 （TCD、ECD）
RC
特点：当进样量一定时，峰面积与流速成反比；峰高不 随流速改变。
质量型检测器：响应值与单位时间进入检测器的组分质量 成正比（FID、FPD、NPD）
R dw dt
• 检测器结构： 如图7-14所示。 它由一个金属块和装在通气 室中的热敏元件组成，热敏 元件是具有较大温度系数的 金属丝（如铂丝、铼钨丝）， TCD一般有四个通气室（图 7-14只画出两个），各通气 室中的金属丝的电阻完全相 同。
惠斯登电桥： 如图 7-15所示，将四支 热丝组成一个惠斯登 电桥，往A室通纯载 气，往B室通含样品 的载气。由于A、C 室和B、D室的电阻 变化造成惠斯登电桥 的不平衡，从而有输 出电压，电压（或电 流）的大小与样品的
二. 进样系统
1、进样装置：进样器
进样器
： 液体进样器：不同规格的专用注射器，填充柱色
谱常用10μL；毛细管色谱常用1μL；
气体进样器：六通阀进样。
全自动液体进样器：清洗、润冲、取样、进样、 换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。
自动进样器
2、样口类型：
进样口主要由气化室构成。气化室：将液体试样
• 2、测定原理及结构
工作过程：来自色谱柱的有机物与H2-Air混合并燃烧， 产生电子和离子碎片，这些带电粒子在火焰和收集极间 的电场作用下（几百伏）形成电流，经放大后测量电流 信号（10-12 A）。
– （2）结构
• 特点：有多路气体
– 载气
– 燃气（H2） – 助燃气（空气）
– （3）原理
• 无组分时：氢焰产生 10-12～
三、分离系统：色谱 柱＋柱温箱
准确控制分离需要的 温度。当试样复杂时， 分离室温度需要按一 定程序控制温度变化， 各组分在最佳温度下 分离。
四、检测系统（见后） 五、数据处理系统 • 记录仪、积分仪、数据处理机
• 色谱工作站：控制实验条件；进行数据 处理
五 检测系统
检测器：是将流出色谱柱的被测组分的 浓度转变为电信号的装置。 一、气相色谱检测器分类
三、常用检测器的特点和检测原理
（一）热导检测器（TCD） （二）氢焰离子化检测器（FID） （三）电子捕获检测器（ECD） （四）氮磷检测器（NPD） （五）火焰光度检测器（FPD）
（一）热导检测器（thermal conductivity detector,TCD ）
• 浓度型通用检测器
• 原理： 基于载气和样品的导 热系数的差异，并用惠斯登 电桥检测。