氣相色譜儀的系統(tǒng)和進(jìn)樣基礎(chǔ)簡述！

什么是氣相色譜？  

氣相色譜（GC)是一種把混合物分離成單個組分的實驗技術(shù)。它被用來對樣品組分進(jìn)行鑒定和定量測定。基于時間的差別進(jìn)行分離：和物理分離（比如蒸餾和類似的技術(shù)）不同，氣相色譜（GC)是基于時間差別的分離技術(shù)。將氣化的混合物或氣體通過含有某種物質(zhì)的管，基于管中物質(zhì)對不同化合物的保留性能不同而得到分離。這樣，就是基于時間的差別對化合物進(jìn)行分離。樣品經(jīng)過檢測器以后，被記錄的就是色譜圖（如圖1所示)，每一個峰代表混合樣品中不同的組分。峰出現(xiàn)的時間稱為保留時間，可以用來對每個組分進(jìn)行定性，而峰的大?。ǚ甯呋蚍迕娣e）則是組分含量大小的度量。  

色譜系統(tǒng)的組成  

一個氣相色譜系統(tǒng)包括：可控而純凈的載氣源，它能將樣品帶入GC系統(tǒng)進(jìn)樣口；進(jìn)樣口，它同時還作為液體樣品的氣化室；色譜柱，實現(xiàn)隨時間的分離；檢測器，當(dāng)組分通過時，檢測器電信號的輸出值改變，從而對組分做出響應(yīng)；數(shù)據(jù)處理裝置。  

1、載氣源  

載氣必須是純凈的。污染物可能與樣品或色譜柱反應(yīng)，產(chǎn)生假峰進(jìn)入檢測器使基線噪音增大等（推薦使用配備有水分、烴類化合物和氧氣捕集阱的高純載氣。見圖3所示）。若使用氣體發(fā)生器而不是氣體鋼瓶時，應(yīng)對每一臺GC都裝配凈化器，并且使氣源盡可能靠近儀器的背面。  

2、進(jìn)樣口  

進(jìn)樣口就是將揮發(fā)后的樣品引入載氣流。常用的進(jìn)樣裝置是注射進(jìn)樣口和進(jìn)樣閥。  

3、注射進(jìn)樣口  

用于氣體和液體樣品進(jìn)樣。常用來加熱使液體樣品蒸發(fā)。用氣體或液體注射器穿透隔墊將樣品注入載氣流。  

4、進(jìn)樣閥  

樣品從機(jī)械控制的定量管被掃入載氣流。因為進(jìn)樣量通常差別很大，所以對氣體和液體樣品采用不同的進(jìn)樣閥。其原理（非實際設(shè)計尺寸）如圖5所示。進(jìn)樣閥通常與進(jìn)樣口連接，特別在分流進(jìn)樣模式時，進(jìn)樣閥連接到分流/不分流進(jìn)樣口。  

5、色譜柱  

分離就在色譜柱中進(jìn)行。因為用戶可以選擇不同的色譜柱。故使用一臺儀器能夠進(jìn)行許多不同的分析。因為大多數(shù)分離都強(qiáng)烈依賴于溫度.故色譜柱要安裝在能夠精密控溫的柱箱內(nèi)。  

6、檢測器  

從色譜柱里出來的含有分離組分的載氣流通過檢測器而產(chǎn)生信號。檢測器的輸出信號經(jīng)過轉(zhuǎn)化后成為色譜圖。檢測器有幾種類型的檢測器可供選擇，但是所有的檢測器的功能都是相同的：當(dāng)純的載氣（沒有待分離組分）流經(jīng)檢測器時，產(chǎn)生穩(wěn)定的電信號（基線）；當(dāng)有待分離組分通過檢測器時，產(chǎn)生不同的電信號（基線）。  

數(shù)據(jù)處理  

1、測量  

色譜圖記錄下了檢測器輸出的電信號。它可以通過以下幾種方式進(jìn)行處理：在帶狀圖記錄儀上記錄、使用數(shù)字積分儀處理、用計算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理。傳統(tǒng)的帶狀圖記錄儀必須手工測量峰的保留時間和峰大小。積分儀和數(shù)據(jù)系統(tǒng)則可直接進(jìn)行這些測量（強(qiáng)烈推薦使用積分儀和數(shù)據(jù)系統(tǒng)，因為它們有很好的重現(xiàn)性和靈敏度）。  

2、計算  

色譜峰的保留時間和峰大小必須轉(zhuǎn)換成待分離組分的名稱和含量。這可以通過與已知樣品（校準(zhǔn)樣品）的保留時間和響應(yīng)值大小進(jìn)行比較來完成。這種比較可以手工完成，但是鑒于速度和準(zhǔn)確性.采用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是好的。  

3、儀器控制  

某些數(shù)據(jù)系統(tǒng)和GC組合還可通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)計算機(jī)提供對GC的直接控制。這樣就能創(chuàng)建可存儲的方法.需要時調(diào)用儲存的方法即可.從而可實現(xiàn)高度的自動化分析。一些樣品已經(jīng)是氣體（例如室內(nèi)或室外的空氣，可燃?xì)怏w等），則可以用氣體注射器或氣體進(jìn)樣閥直接進(jìn)樣。  

氣相色譜的進(jìn)樣方式  

一些樣品已經(jīng)是氣體（例如室內(nèi)或室外的空氣可燃?xì)怏w等），則可以用氣體注射器或氣體進(jìn)樣閥直接進(jìn)樣。大多數(shù)樣品為液體，為了用氣相色譜來分析，必須首先使之氣化，這常常由加熱的進(jìn)樣口和液體注射器或液體進(jìn)樣閥相結(jié)合而完成的。進(jìn)樣口的設(shè)計和選擇取決于色譜柱的直徑和類型，填充柱和大口徑毛細(xì)管柱使用填充柱進(jìn)樣口，小口徑的毛細(xì)管柱使用分流/不分流進(jìn)樣口。  

1、填充柱進(jìn)樣口  

為填充柱設(shè)計的，可更換的襯管使進(jìn)樣口適用于特定內(nèi)徑的色譜柱，柱內(nèi)徑一般為1/8或1/4英寸。當(dāng)用大口徑毛細(xì)管柱時，專襯管使得它們可以用于填充柱進(jìn)樣口，這種色譜柱的柱容量與填充柱的類似。樣品用注射器穿過隔墊注入到載氣流中。加熱的進(jìn)樣口使樣品（如果是液體）氣化，而后載氣將氣化的樣品帶入色譜柱。  

2、填分流/不分流進(jìn)樣口  

分流/不分流進(jìn)樣用毛細(xì)管柱，有兩種操作模式：  

1）分流模式  

毛細(xì)管柱有較小的樣品容量，進(jìn)樣量必須非常少，通常遠(yuǎn)少于1μL，以防止色譜柱超載。如此小的樣品量操作起來是很困難的，分流模式提供了一種方法來解決此問題，即采用通常的進(jìn)樣量氣化，然后只把其中一部分引入到色譜柱內(nèi)進(jìn)行分析，其余大部分經(jīng)分流出口放空。分流閥開啟并一直維持此狀態(tài)。樣品被注射進(jìn)襯管，同時被氣化。氣化的樣品在色譜柱（氣流阻力大）和分流放空口（氣流阻力可調(diào)）之間分配。  

2）不分流進(jìn)樣模式  

此模式特別適用于低濃度的樣品。它將樣品捕集在柱頭，同時將殘留在進(jìn)樣口的溶劑氣體放空。  

3、注射進(jìn)樣技術(shù)  

每一個色譜峰的起始點是與載氣混合的揮發(fā)的樣品區(qū)域的一部分，在樣品組分于柱內(nèi)被分離的過程中，樣品區(qū)域由于擴(kuò)散而展寬。任何色譜峰的寬度都不會比初始區(qū)域?qū)挾雀?。由于分離窄峰比寬峰容易得多，故必須使初始區(qū)域?qū)挾刃』?。理想的注射進(jìn)樣技術(shù)是：  

（1）將樣品充入注射器，調(diào)節(jié)進(jìn)樣量；  

（2）將注射器的針尖以盡可能深地速度穿過進(jìn)樣隔墊（進(jìn)樣口的設(shè)計者假定您會這樣做）；  

（3）快速壓下注射器推桿；  

（4）立即把針從進(jìn)樣口拔出。  

重要的就是速度，任何遲疑都將導(dǎo)致樣品區(qū)域?qū)挾仍龃?。如果一個熟練的操作者按以上方法進(jìn)樣，他能達(dá)到3%~4%的進(jìn)樣量重復(fù)性，能夠限制注射器推桿移動距離的機(jī)械裝置能提高進(jìn)樣重復(fù)性。應(yīng)避免使用在兩個氣泡間捕集樣品的注射技術(shù)。這樣您必須做兩次估算，因而使進(jìn)樣量的誤差增倍。  

4、進(jìn)樣閥  

1）氣體樣品進(jìn)樣閥，包括一個定量管和將定量管接入載氣流和脫離載氣流的閥體。樣品量通過定量管來確定。定量管是可以更換的，因此一個進(jìn)樣閥能夠提供多種高度重復(fù)的進(jìn)樣體積。  

2）液體進(jìn)樣閥，這與氣體進(jìn)樣閥的原理是一樣的。由于液體進(jìn)樣要求更小的進(jìn)樣體積，因此“定量管”是構(gòu)成閥體的一部分，且是不可更換的。如果要改變進(jìn)樣量，您必須更換整個進(jìn)樣閥。