干活丨一文讀懂氣相色譜（GC）

來(lái)源：科捷儀器發(fā)布時(shí)間：2023-04-23 14:16 人氣：2040

色譜法概述

色譜法（chromatography）：以試樣組分在固定相和活動(dòng)相間的溶解、吸附、分配、離子交換或其他親和作用的差異為依據(jù)而建立起來(lái)的各種分別分析方法稱色譜法。

色譜柱：進(jìn)行色譜分別用的細(xì)長(zhǎng)管。

固定相：管內(nèi)堅(jiān)持固定、起分別作用的填充物。

活動(dòng)相：流經(jīng)固定相的空地或表面的沖洗劑。

氣相色譜法概述

定義：

氣相色譜法（gas chromatography，簡(jiǎn)稱GC）是色譜法的一種，以惰性氣體（N2、He、Ar、H2等）為活動(dòng)相的柱色譜分別技能，廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析領(lǐng)域。

分類：

（1）依據(jù)固定相狀況不同，可將其分為氣固色譜（固定相是固體吸附劑）和氣液色譜（固定相是涂在擔(dān)體表面的液體）；

（2）按固定相類型分類：①柱色譜（固定相裝于色譜柱內(nèi)，填充柱、空心柱、毛細(xì)管柱均屬此類）、②紙色譜（以濾紙為載體）、③薄層色譜（固定相為粉末壓成的薄漠）；

（3）按進(jìn)程物理化學(xué)原理分類：吸附色譜（運(yùn)用固體吸附表面臨不同組分物理吸附功用的差異抵達(dá)分別的色譜）、分配色譜（運(yùn)用不同的組分在兩相中有不同的分配系數(shù)以抵達(dá)分別的色譜）、其它（運(yùn)用離子交換原理的離子交換色譜，運(yùn)用膠體的電動(dòng)效應(yīng)建立的電色譜，運(yùn)用溫度改變發(fā)展而來(lái)的熱色譜等）。

（4）按動(dòng)力學(xué)進(jìn)程原理可分為沖洗法，取代法及迎頭法三種。

GC基本原理

氣相色譜的活意向?yàn)槎栊詺怏w，氣-固色譜法中以表面積大且具有必定活性的吸附劑作為固定相。當(dāng)多組分的混合樣品進(jìn)入色譜柱后，因?yàn)槲絼?duì)每個(gè)組分的吸附力不同，經(jīng)過(guò)必定時(shí)刻后，各組分在色譜柱中的運(yùn)行速度也就不同。吸附力弱的組分簡(jiǎn)單被解吸下來(lái)，最先脫離色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器，而吸附力最強(qiáng)的組分最不簡(jiǎn)單被解吸下來(lái)，因此最終脫離色譜柱。如此，各組分得以在色譜柱中相互分別，次第進(jìn)入檢測(cè)器中被檢測(cè)、記載下來(lái)。氣相色譜儀器框圖如下圖所示：

氣相色譜儀通常由以下五個(gè)系統(tǒng)組成：①氣路系統(tǒng)：氣源、氣體凈化器、供氣操控閥門和表面；②進(jìn)樣系統(tǒng)：進(jìn)樣器、汽化室；③分別系統(tǒng)：色譜柱、控溫柱箱；④檢測(cè)系統(tǒng)：檢測(cè)器、檢測(cè)室；⑤記載系統(tǒng)：放大器、記載儀、色譜工作站。組分能否分隔，關(guān)鍵在于色譜柱；分別后組分能否鑒定出來(lái)則在于檢測(cè)器,所以分別系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)是儀器的中心。

現(xiàn)在，GC所運(yùn)用的檢測(cè)器有多種，其間常用的檢測(cè)器主要有火焰離子化檢測(cè)器（FID）、火焰熱離子檢測(cè)器（FTD）、火焰光度檢測(cè)器（FPD）、熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、電子俘獲檢測(cè)器（ECD）等。

GC特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

１、靈敏度高：可檢出10-10克的物質(zhì)，可作超純氣體、高分子單體的痕跡量雜質(zhì)分析和空氣中微量毒物的分析。

２、挑選性好：可有效地分別性質(zhì)極為附近的各種同分異構(gòu)體和各種同位素。

３、高效能：可把組分凌亂的樣品分別成單組分。
４、分析速度快：一般來(lái)說(shuō)，色譜法可在幾分鐘至幾十分鐘的時(shí)刻內(nèi)完結(jié)一根凌亂樣品的分析。

５、應(yīng)用規(guī)模廣：即可分析低含量的氣、液體，亦可分析高含量的氣、液體，可不受組分含量的約束。

６、所需試樣量少：一般氣體樣用幾毫升，液體樣用幾微升或幾十微升。

７、設(shè)備和操作比較簡(jiǎn)單儀器價(jià)格便宜。

缺點(diǎn)：

定性分析功用差，分析方法的建立比較困難，分析條件的挑選因素多，且互相關(guān)聯(lián)約束。為戰(zhàn)勝這一缺陷，現(xiàn)已發(fā)展起來(lái)色譜法與其他多種具有定功用力的分析技能的聯(lián)用。

GC進(jìn)樣方法

色譜分別要求在最短的時(shí)刻內(nèi)，以“塞子”方法打進(jìn)必定量的試樣，進(jìn)樣方法可分為：

（1）氣體試樣：大致進(jìn)樣方法有四種：①注射器進(jìn)樣、②量管進(jìn)樣、③定體積進(jìn)樣、④氣體自動(dòng)進(jìn)樣。一般常用注射器進(jìn)樣及氣體自動(dòng)進(jìn)樣。注射器進(jìn)樣的利益是運(yùn)用靈敏，方法簡(jiǎn)練，但進(jìn)樣量重復(fù)性較差。氣體自動(dòng)進(jìn)樣是用定量閥進(jìn)樣，重復(fù)性好，且可自動(dòng)操作。

（2）液體試樣：一般用微量注射器進(jìn)樣，方法簡(jiǎn)練，進(jìn)樣靈敏。也可選用定量自動(dòng)進(jìn)樣，此法進(jìn)行重復(fù)性杰出。

（3）固體試樣：通常用溶劑將試樣溶解，然后選用和液體進(jìn)樣相同方法進(jìn)樣。也有用固體進(jìn)樣器進(jìn)樣的。

GC應(yīng)用

1、石油和石油化工分析：

油氣田勘探中的化學(xué)分析、原油分析、煉廠氣分析、仿照蒸餾、油料分析、單質(zhì)烴分析、含硫/含氮/含氧化合物分析、汽油添加劑分析、脂肪烴分析、芳烴分析。

2、環(huán)境分析：

大氣污染物分析、水分析、土壤分析、固體廢棄物分析。

3、食物分析：

農(nóng)藥殘留分析、香精香料分析、添加劑分析、脂肪酸甲酯分析、食物包裝材料分析。

4、藥物和臨床分析：

雌三醇分析、兒茶酚胺代謝產(chǎn)品分析、尿中孕二醇和孕三醇分析、血漿中睪丸激素分析、血液中乙醇/麻醉劑及氨基酸衍生物分析。

5、農(nóng)藥殘留物分析：

有機(jī)氯農(nóng)藥殘留分析、有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析、殺蟲劑殘留分析、除草劑殘留分析等。

6、精細(xì)化工分析：

添加劑分析、催化劑分析、原材料分析、產(chǎn)品質(zhì)量操控。

7、聚合物分析：

單體分析、添加劑分析、共聚物組成分析、聚合物結(jié)構(gòu)表征/聚合物中的雜質(zhì)分析、熱穩(wěn)定性研討。

8、組成工業(yè)：

方法研討、質(zhì)量監(jiān)控、進(jìn)程分析。

氣相色譜儀選型

GC 7900（AFC）氣相色譜儀

GC 7900 氣相色譜儀，擁有成熟穩(wěn)定的技術(shù) , 主要應(yīng)用于環(huán)境科學(xué)、食品安全、石油化工、精細(xì)化工、電子高純氣體等行業(yè)，適用于科研院所、質(zhì)檢、安監(jiān)、公安法醫(yī)和國(guó)家安全等領(lǐng)域的分析檢測(cè)。

性能特點(diǎn)：

● 高精度氣體流量控制系統(tǒng)（AFC）

1·采用 AFC 數(shù)字化控制技術(shù)，自動(dòng)化水平和整體性能接近國(guó)際一線品牌

2·高精度氣體流量控制，確保 GC 分析的準(zhǔn)確度，提高日常分析效率，AFC 控制精度 0.01psi

3·實(shí)現(xiàn)了氣路故障自我保護(hù)、自動(dòng)點(diǎn)火、熄火重點(diǎn)、自動(dòng)開(kāi)啟氣路等功能，從而達(dá)到了一鍵啟動(dòng)

4·多種控制組合模式操作，壓力流量全自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制和顯示，可運(yùn)行省氣模式

● 彩色寬屏，觸摸按鍵的獨(dú)特設(shè)計(jì)

1·采用 7 寸工業(yè)彩色液晶屏設(shè)計(jì)，顯示信息更全，界面操作更合理

2·具有中 / 英文兩套操作系統(tǒng)，滿足不同的用戶需求

3·采用電阻式觸摸屏，手感好、經(jīng)久耐用、屏幕和軟件雙操作實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接

● 領(lǐng)先的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1·模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于升級(jí)。可選配多種高性能檢測(cè)器，如 FID、TCD、ECD、FPD 和 NPD 等，滿足多種類樣品的分析需求