5. 进样时间为0.5-1.0分钟后，进样口切换到分流模式。排气流 量至少应设为50 mL/min.
6. 保证隔垫吹扫打开，并设为2-5 mL/min.
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6. 色谱柱
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色谱柱材内径较粗.
• 毛细管柱
- 长(> 60 米), 内径较细. 所有材料均要求化学及热性质稳定.
例如，图示中塔板数为3.
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峰的形状
• 理想的峰型是高斯曲线. • 分子的理论统计学分布
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影响色谱柱效率的因素
A. 涡流扩散 (不同路径的影响 ).
• 取决于色谱柱大小、形状和填充的好坏 • 毛细管柱可忽略该项
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B. 纵向扩散.
•气相中分子的扩散 • 主要决定于气体流速
组份从进样到出现最大值所需要的时间，tR
死时间(dead time): 不被固定相滞留的组份，从进样到出峰最大值所需要的时间， 峰高（Peak Heigh) 从峰最大值到峰底的距离, 峰面积（Peak Area) 峰与峰底之间的面积
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分离度（Resolution)
两个相邻峰的分离程度。 以两个组份保留值之差 与其平均半峰宽值的比 来表示：
2. 将进样口温度设置为沸点最高物质的沸点上。 3. 用“三明治”技术慢慢进样。在进样口预热针头0.05 min. 以
1.0 µL/sec的速度进样。让注射器停在进样口几秒钟以确保 样品完全气化。
4. 开始时，柱温箱温度设定为比溶剂的沸点低20ºC，保持1分 钟，然后以30ºC/min的速度升到比溶剂沸点高 40-60ºC的温 度，然后再根据样品需要程序升温。
All gases connect to 1/8” Swagelok® fittings on rear of instrument
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5、 进样口
• 作用：样品进样和汽化. • 要求：精度和重现性 • 根据样品的性质选择进样技术
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• 填充柱进样口
– 柱上进样(On Column) – 快速气化（Flash-vaporization）
▪色谱柱内径 –填充柱固定为2 mm。 –毛细管柱的内径可从0.10 - 0.8 mm. –内径的大小将影响到色谱柱的效率、保留时间和柱容 量. –较小的内径有较小的流失和较小的柱容量
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毛细管柱内径
0.25mm：用于分流/不分流进样，或柱上进样，前提是被测物不会过载 0.32mm：用于分流/不分流进样，或柱上进样，允许较高浓度的分析物 0.53mm：如果想取代填充柱，并且被测物少于30种。
• 热稳定性 - 分析时所使用的温度不应致使色谱柱材质受到破坏 • 化学稳定性 - 在一定温度下，色谱柱材质不受分析物的影响 注意：用色谱级、干净的材料。
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填充柱
玻璃、特氟珑及不锈钢材质 (惰性).
填充柱尺寸
• 填充柱中填有固态载体，上面涂有液态固定相，用于气液 色谱（GLC）或直接填充多孔固体，用于气固色谱（GSC）.
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Model 1041
可用于填充柱和0.53毛细管 柱
标准配制如右图，用于 0.53mm的毛细管柱
如用于填充柱，则将右图中 的“530 micron insert”拆下 ，将填充柱装到顶
标准工具包里带两 柱螺母，一个闷头 1041的进样垫为 10.5mm，与1079 （11.4mm）、11 (9mm) 不一样。
• 针头不用预热，快速进样，并迅速拔出针头。自动进样 器一般为1µL或更少。对高沸点的样品应在进样口停留 2s.
• 如果程序升温，柱温箱的温度应该高于溶剂的沸点，进 样后应快速升温。
• 以确保隔垫吹扫打开，设定为2-5 mL/min.
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不分流进样的规则
1. 将软件置于不分流模式（splitless）。所有进样口的流量应经 过色谱柱和隔垫吹扫.
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分流
• 均匀气化的样品通过分流点(柱尖端Colomn tip). • 样品在玻璃衬管气化 • 要求：
– 将样品中具有代表性的样品注入到色谱柱中。 – 可重现的分流比
• 缺点
– 可能会有进样歧视现象。对宽沸程的样品易产生非线性分 流，使样品失真
– 不适于高纯度物质和痕量组分(<50ppm)的分析
典型的毛细管柱特点
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固态载体
• 是液态固定相附着的载体
• 增加与样品接触的表面积。
• 细小、均匀、多孔。
• 大部分采用硅土.
直径大小与目号的关系
• 标准大小颗粒.
例如: 80/100目表明所有的颗粒将通过 80目筛但不通过 100目 80目筛是指筛网每英寸有80根标准直径的网线。
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毛细管柱
• 不锈钢 玻璃 熔融硅. • 柔韧性及机械强度均较好 • 惰性 • 内径：0.05 - 0.80 mm . • 长度：可大于100 m , 普通一般为30 m。 • 外层为聚酰亚胺，可修补柱子缺陷并且增加强度。 • 柱子内表面进行硅烷化处理。 • 内壁涂有固定相.
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毛细管柱
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2020/11/22
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• 气相色谱可分析的有机物占目前发现总有机物 的15～20％。
• 应用范围： 挥发温度＜500℃ 热稳定性好 相对分子量 ＜400
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气相色谱系统
气源
进样器
检测器
数据处理
GAS
色谱柱
柱温箱
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一、气相色谱基础
• 载气流量小 – 但检测器需要尾吹
• 需要特别的硬件 – 隔垫吹扫 – 分流装置 – 压力、流量调节
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毛细管柱进样口
要求不同的硬件和技术。
– 直接进样. – 分流/不分流进样. – 柱上进样
直接进样
• ----(柱上进样或快速气化) • 只用于大口径 ( 0.53 mm 内径). • 将注射器中的样品全部送入到色谱柱. • 允许缓慢注入较大体积的稀释样品 ( 2 µL)。 • 相对低的进样口温度。
HETP = A + B / + C
这里：
A = 涡流扩散 B = 纵向扩散 = 载气的线流量
低的 HETP= 高的色谱柱效率
C = 传质阻力
• 如果已知有效塔板数，则可计算： Neff = Lcol / HETP
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Van Deemter 图
• 由该图可以得到最佳的线速度
• 对于毛细管柱可忽略A项（涡流扩散），一般对于 毛细管线速度为30-60 cm/sec。
1. 色谱原理 2. 气相色谱系统 3. 色谱基本理论 4. 载气 5. 进样口 6. 色谱柱 7. 检测器 8. 定量分析方法
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1. 色谱原理
• 根据样品各组分在流动相和固定相中的分配情况 不同来进行分离。
• 一些组分与固定相作用较强，故较慢流出色谱柱， 从而得以分离。
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Model 1079
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1079 进样口气路图
(a) Split (b) Splitless
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Septum support Sealing ferrule
Injection point
1079的进样垫直 径为11.4mm
Septum nut Septum purge
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快速气化（Flash-vaporization）
• 对于浓度较高或较脏的样品。 • 色谱柱连接在进样口底部。 • 色谱柱完全填充。 • 样品在玻璃内衬中气化 • 进样口至少高于柱温箱50C。 • 能够用于大口径的毛细管。
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毛细管进样
• 只需要少的进样量 – 需要特别的进样技术－分流/不分流/柱上进样
•当R=1 时，有5％的重叠； •当R=1.5时，分离程度为99.7%，可视为基线分离 • 毛细管色谱柱比填充柱有更高的分辨率.
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柱效能（Column Efficiency)
• 峰展宽的度量. • 以塔板数来表示 • 类似蒸馏中的气液平衡 • 柱效的大小直接反应
色谱柱的分离能力
塔板理论
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4. 载气对Van Deemter图的影响
• N2, 变化最大, 可得到最低的HETP. • H2 和 He 曲线较平坦，即使较高的流
速下也能得到较低的HETP 所以即使在较高的分析速度时，也可以
到较好的分离度.
常用毛细管柱的最佳载气流量
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❖ 气体
作用：
– 1）载气：作为色谱的流动相 – 2）检测器的工作气体。
可保护W丝 3) 注意安全问题
• 过滤系统:
• 除氧. • 活性炭除碳氢化合物。 • 分子筛除水
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气体进口及连接
• 两级的气体压力调节器. • 低压端可从0到100 psig. • 注意：不要用不干净的管路
如果管线太长，应适当增加输出压力
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气体进口及连接 （续）
样品组分分离示意图
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2. 气相色谱系统
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3. 气相色谱理论
❖ 色谱图
• 检测信号和时间的关系图 • 不同的色谱峰对应相应的组分 • 可以得到相应组分的保留时间和峰面积信息。 • 保留时间– 定性分析
峰面积 – 定量分析
CH4
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