种化合物的能力大于另一类，则认为这种固定液对于前一类
化合物有较高的选择性。人们最初用来描述和区别固定液分 离特性的方法是罗胥耐德(Rohrschneider)于1959年提出的相 对极性方法。他首先规定固定液β,β-氧二丙腈的相对极性为 100，角鲨烷为零， 选用正丁烯与正丁烷或环已烷与苯作为 物质对，然后分别测定物质对在氧二丙腈、角鲨烷以及被测 固定液柱上的相对调整保留值并取对数。
在进行气相色谱分析时，色谱柱的选择是至关重要的。不仅 要考虑被测组分的性质，实验条件例如柱温、柱压的高低， 还应注意和检测器的性能相匹配。有关内容我们将在以后章 节中加以详细讨论。
“极性”一词常用来描述或评价固定液的性质。气相色谱中
的所谓极性，是指含有不同功能团的固定液与分析物质的功
能团和亚甲基之间相互作用的程度。如果一种固定液保留某
成。 5.应用广泛：可以分析气体试样，也可分析易挥发或可衍生
转化为易挥发的液体和固体。 分析的有机物，约占全部有机物(约300万种)的20%。 6.不足之处：对被分离组分的定性能力较差。
1.4 色谱图及有关术语
• 从载气带着组分进入色谱柱起就用检测器 检测流出柱后的气体，并用记录器记录信 号随时间变化的曲线，此曲线就叫色谱流 出曲线，当待测组分流出色谱柱时，检测 器就可检测到其组分的浓度，在流出曲线 上表现为峰状，叫色谱峰。
分流/不分流流路系统
不分流流路示意图
进样过程中分 流放空阀关闭 （没有分流出 口流量） 在进样后的某 指定时间，分 流阀打开，将 剩下的蒸汽清 除出进样口。
进样口操作
1、 进样口常见问题
堵塞 温度不正确 污染 泄漏
2、 操作条件的选择
1) 汽化室温度的选择 2) 进样垫的材料与处理 3) 进样量
验条件的稳定情况。
• 2）峰高（h）和峰面积 ： 色谱峰顶点与基线的距离
叫峰高。色谱峰与峰底基
线所围成区域的面积叫峰 面积。
3）保留值 a. 死时间(tM) ：不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时的
时间，它与色谱柱的空隙体积成正比。由于该物质不与固定相作用， 因此，其流速与流动相的流速相近。据 tM可求出流动相平均流速
5 二噁环 (25 ppm)
2
6
8
4
5
10
填充柱进样口示意图
衬管 玻璃填充物 载气
柱
进样垫固定螺母 进样垫
石墨垫 齿形螺母
毛细管柱进样口
分流方式用于 脉冲分流
不分流方式用于 脉冲不分流
含量较高组分分析 允许更大进样量
痕量组分分析 允许更大进样量
分流方式是特为毛细管柱GC设计的样品引入方式 可与熔融石英，玻璃，金属柱相接
色谱柱分类
色谱柱
填充柱 毛细管柱
分析填充柱 普通填充柱
制备填充柱 微填充柱
壁涂毛细管柱(WCOT)
壁处理毛细管柱
分配型
多孔层毛细管柱(SCOT或 PLOT) 吸附型
填充毛细管柱
分配型 吸附型
弹性石英毛细管柱(FSOT)
普通弹性石英毛细管柱 键合相弹性石英毛细管柱
色谱柱类型
填充柱 常规型
开管柱（毛细管柱）
根据固定液的化学性能，色谱柱可分为非极性、极性与手性 色谱分离柱等。固定液的种类繁多，极性各不相同。色谱柱 对混合样品的分离能力，往往取决于固定液的极性。常用的 固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈 醚类等。新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液，主要 有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环 糊精衍生物等。其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手 性色谱柱，用于分离各种对映体十分有效，是近年来发展极 为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。
(HP Part No. 19095Z-123) 载气： Helium, 5.2 psi 炉温： 60 C 进样口： 1 cc, 分流比 5:1 检测器： FID
药品中溶剂残留: USP 467
1
2
4
1 二氯甲烷(25 ppm) 2 氯仿(12 ppm) 3 苯(25 ppm)
3 4 三氯乙烯 (25 ppm)
安捷伦气相色谱基础
第一部分 GC基础知识
1.1 概 述
色谱法是一种分离方法，它利用物质在两相 中分配系数的微小差异进行分离。当两相做 相对移动时，使被测物质在两相之间进行多 次分配，这样原来的微小差异产生了很大的 效果，使各组分分离，以达到分离分析及测 定一些物理化学常数的目的。
• 理解色谱法(Gas Chromatography ) • 主要有2点：一是要 有两相，二是要有差异
常规填充柱 多孔层小 小球填 及微填充柱 球填充柱 充柱
自动控制载气的稳定流速。
第三部分 进样系统及技术
阀进样
气体进样
液体进样阀
样品入口
载气
排出口
限流器
S W
P C
色谱柱
取样状态
载气
色谱柱
S W
P C
进样状态
样品上方取样进样法（顶空分析）
顶空的概念
气密型进样器
顶空 样品 恒温箱 1. 样品放置在一个恒温箱中（或炉中），从而可以达温度平衡。 2. 利用一个气密型的进样器或其它合适的手段取出样品上方的相同的顶空气体。 3. 再使用一般的GC仪器来分析样品的顶空气体。
• 色谱图:试样中各组分经色谱柱分离后,在柱 的末端收集各组分,经检测器转换为电信号, 用纪录仪将各组分浓度记录下来,得到色谱 图。
• 如图所示为一色谱流出曲线
：
• 1）基线：在实验条件下，
色谱柱后仅有纯流动相进
入检测器时的流出曲线称源自为基线。基线在稳定的条件下应是一条水平的直线。
它的平直与否可反应出实
1.2 气相色谱法的定义和分类
定义：用气体作为流动相的色谱法称为气相色谱法。
分类：根据固定相的状态不同，气固色谱(GSC) （吸附原理）、 气液色谱(GLC) （分配原理）
气固色谱可用活性炭，硅胶，分子筛，高分子多孔小球等作 为固定相，分离的主要对象是一些永久性的气体和低沸点的化 合物。吸附-脱附
第四部分 色谱柱
气相色谱柱有多种类型。从不同的角度出发，可按色谱柱 的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能 等进行分类。色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、 不锈钢和聚四氟乙烯等，根据所使用的材质分别称之为玻 璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。在毛 细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱，后者应 用范围最广。对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢 柱，其形状有U型的和螺旋型的，使用U型柱时柱效较高。 按照色谱柱内径的大小和长度，又可分为填充柱和毛细管 柱。前者的内径在24mm，长度为110m左右；后者内径 在0.20.5mm，长度一般在25100m。在满足分离度的情 况下，为提高分离速度，现在也有人使用高柱效、薄液膜 的10m短柱。
顶空相关问题
适于分析这样的挥发物：
- 不纯样品。 - 固体样品。 - 含有某些不做分析的高沸点 组
分样品。 - 含水量较高的样品。
应用
水中氯化烃 顶空分析
2
3
1
1. 氯代甲烷 2. 二氯甲烷 3. 三氯甲烷 4. 四氯化碳 4
15 min 柱：HP-1 (Cross-Linked Methyl Silicone)
固定相的评价是一个比较复杂的问题。不论是罗氏常数还是 麦氏常数，许多人认为都还有不少缺点。为了寻求比较完美 的表征方法，近年来Abraham等人提出了一种“溶剂化参数 模型”（solvation parameter model）。这一模型将溶质分 子从气相溶解到固定相的过程分为三个阶段：(1)在固定相 中形成一定大小的空穴。这一过程要打破溶剂-溶剂分子间 的“键”，是一个吸收能量的过程。溶质分子越大，需要打 破的溶剂-溶剂分子间的“键”越多，吸收的能量也越多。 如果仅考虑这一阶段，溶质分子越大，其保留值越小；(2) 孔穴周围的溶剂分子重新排列。这一过程虽然与熵及焓有关， 但对Gibbs自由能的贡献不大；(3)溶质进入孔穴。这一过程 产生溶质和溶剂之间的各种作用力。所有作用力都会导致释 放能量，有利于溶质的溶解。
• “三高” “一快” “一广” 1.高效能：一般填充柱的理论塔板数可达数千，毛细管柱可
达一百多万。 2.高选择性：可以使一些分配系数很接近的以及极为复杂、
难以分离的物质，获得满意的分离。 3.高灵敏度：可以检测1011～1013g物质，适合于痕量分析 4.分析速度快：一个试样的分析可在几分钟到几十分钟内完
1、气体不纯的不良影响
1) 样品失真或消失 2) 柱失效 3) 对固定液保留特性的影响 4) 对检测器的影响
2、气体的净化方法 3、常用的净化物质的使用与老化
分子筛干燥器
氧气捕集器
微量的氧气会破坏色谱柱，特别是对毛细管柱。氧气也会降低ECD检测器的功能。 氧气捕集器 (P/N 3150-0414) 应连接在分子筛干燥器和仪器安装设备的进样口 之间。
5）半峰高宽度W ½ ：色谱峰高一半处的峰宽。也称为色谱峰半高宽 度。
1.5 气相色谱构成示意图
1.6 气相色谱基本流路图
进样垫100次更换
吸
500次更换
咐
不
被
气
化
的
物
质
一般为1:10 N2尾吹
第二部分 载气
气源
典型的气相色谱
分子筛 脱水管
固定 限流器
稳压器
流量 控制器
进样口 检测器 色谱柱
b. 保留时间tr：试样从进样到出现峰极大值时的时间。它包括组份随 流动相通过柱子的时间t0和组份在固定相中滞留的时间。
c. 调整保留时间tr’ ：某组份的保留时间扣除死时间后的保留时间， 它是组份在固定相中的滞留时间。即
tr’= tr －tM 4）色谱峰底宽W ：由色谱峰的两边拐点做切线，与基线交点的距离。