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    气相色谱法是一种很重要的，以气体为流动相，以液体或固体为固定相的色谱方法，气相色谱法（GC）有以下特点：
    （1）高选择性   GC能够分离分析性质极为相近的物质。如氢的同位素，有机物的异构体。
    （2）高效   GC可在较短的时间内同时分离分析极其复杂的混合物。如用空心毛细管柱一次可以分析轻油中的200个组分。
    （3）高灵敏度  由于使用了高灵敏度的检测器，可以检测10-11-10-13克物质。检测浓度可达到ppt级。
   （4）分析速度快  GC一般只要几到几十分钟的分析时间，某些快速分析，一秒可以分析十几个组分。 
    GC法的应用相当广泛，在一千万个化合物中，大约有20%的物质可以用GC方法进行分析，如：
生物化学分析：GC一开始就是用于生物化学领域，气-液GC的创始人Martin首先进行了脂肪酸和脂肪胺的分析。
石油化工分析：用200m的毛细管GC法一次可以分析200个化合物。
环境分析：如水中有机物分析。
食品分析：如粮食中残留农药的分析。
药物临床分析：氨基酸、兴奋剂的分析。
法庭分析：各种物证鉴定。
空间分析：如飞船中气氛分析。
军工分析：如火药、炸药分析。

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   1．利用保留值定性
   2．利用相对保留值和保留指数定性
   3．该方法一定要严格按照文献方法操作，其准确度才高。
   4．利用调整保留值与碳数的关系定性
   烷烃类、烯烃类、酮类、醛类、醇类等在确定的条件下，其调整保留值VR’与碳数ni存在如下关系，
      lgVR’=Ani+B      
   5．沸点规律
   具有相同碳数的同族同分异构体的比保留体积Vg和沸点Tb之间存在如下关系，
        lgVg=aTb+b     

   1．定量分析中的有关问题
  （1）峰面积测量
   峰高乘半峰宽：适用与对称和准对称高斯峰，误差约为2.5%，是计算不完全分离峰面积的有效方法。
   峰高乘平均峰宽：即，
   A=1.605h(W0.15+W0.85)/2  
W0.15、W0.85分别是峰高0.15和0.85处的峰宽，适用于不对称峰面积的计算。
     （2）峰高定量
     当色谱条件相当稳定，进样量远小于允许的最大进样量时，可以认为峰高与组分量成正比。
     （3）定量校正因子fi
      fi=Wi/Ai           
Wi、Ai  分别是组分的量和面积。
     （4）相对定量校正因子f ’
      f ’= fi / fs = As Wi/AI Ws 
Ws、As  分别是标准物质的量和面积，由于f ’与色谱条件无关，所以可以用文献公布的数据，但必须注意所用的检测器和载气种类。
   2．痕量分析
   进行痕量分析时，要从两个方面考虑，即使用灵敏度高选择性好的检测器，尽量减低背景基线噪音。从色谱分离角度考虑，使用柱效高的分离柱，使用的固定液要满足k’较小的条件，这样可以使痕量组分
    3．定量分析的误差来源的峰出在主成分之前，避免主成分的干扰。
   （1）样品制备、进样误差
   （3）分离度
   （4）容量因子、柱效
   （2）检测器的线性范围

1958年Golay从理论与实践上提出了毛细管气相色谱法，它的柱内径为0.1-0.5mm，柱长为10-50m，固定液液膜厚度为0.3-1微米，柱效极高，达到100000。分为填充和空心柱两种。空心的又分为3种，即，
   （1）涂壁空心柱（WCOT）：直接在内壁涂敷固定液。
   （2）涂渍载体空心柱（SCOT）：在内壁沉积载体，再在载体上涂敷固定液。
   （3）多孔层空心柱（PLOT）：内壁因生成晶状沉积物或熔融石英而使内表面积增大，涂渍后形成多孔层固定相，其最大进样量Vmax得到提高。

   由于毛细管柱是空心的，所以其不存在涡流扩散项，即A=0，固定相对组分扩散的阻碍因子=1，由此，
   H=2Dm/u + [(1+6k’+11k’2)/24(k’+1)2] r2u/Dm +(1/6 K2)[(k’3/(k’+1)2 )] r2u/Ds)
   Desty 对上式做了进一步的改进，结果，
      k’=2Kdf/r             
代入式（3-13）后，
      H=2Dm/u + [(1+6k’+11k’2)/24(k’+1)2] r2u/Dm +[(k’/3(k’+1)2 )] df u/Ds
这就是著名的Van Deemter-Goay方程。式中，df是液膜厚度。

毛细管气相色谱最佳操作条件
    （1）最佳流速
     因为Cs《Cm，通过一些公式变换，
      uopt=（4Dm/r）[24(k’+1)2/(1+6k’+11k’2)]1/2 
uopt=10-15cm/s，相当于1-2ml/min。实际的流速要比该最佳流速大一些。
    （2）理论塔板高度
    同样地，因为Cs《Cm，通过一些公式变换，
      Hmin=r[(1+6k’+11k’2) /24(k’+1)2]1/2   = c’’r   
结果表明柱内径越小，柱效越高。当k’=0时，Hmin =0.58r；当k’= 时，Hmin =1.9r。
    （3）柱长
    载气流过色谱柱时所受到的阻力可以间接地用渗透率KF来表示，
    KF =2p0u0T（pi2-p02）      
式中pi、p0、u0、T、分别为进口、出口压力、流动相线速度、总孔隙率。对于规则装填，柱直径与粒径dp之比大于10，
    KF =dp22/180(1-)2      
对填充柱而言， 一般为0.42，因此，
KF = dp2/1000         
毛细管空心柱的KF 为，
     KF = r2/8             
   毛细管空心柱的渗透率比填充柱的大100倍，因此毛细管空心柱的柱长可以很长。
    （4）液膜厚度
一般为0.2-0.5微米，大于0.5微米，液膜不能稳定地附着在管内壁上。
    （5）尾吹
    毛细管柱出口与检测器间连接的死体积是影响柱效降低和峰拖尾的重要因素，因此常常在柱的出口处补充额外的载气，叫尾吹。这种方法只适用于质量检测器。

   1．柱材料
   常用的是熔融石英。在组分经过的管路中，应避免组分与石英以外的材料相接触，防止发生吸附、催化、分解等过程。密封材料通常为柔性石墨垫。
   2．表面改性
  （1）表面粗糙化
   用HCl气体在350度处理几个小时，处理后的玻璃表面形成一层均匀的氯化钠结晶，增大了表面积。
   用HF气体刻蚀：用HF气体或2-氯-1，1，2-三氟乙基甲醚在加热条件下产生的HF气体刻蚀玻璃，另外也可用5%的NH4HF2的甲醇溶液在450度下加热处理几个小时，处理后的玻璃表面呈乳白色，SiO2呈毛刷状，有更大的表面积。
    表面沉积固体颗粒：将多孔材料沉积与玻璃管内，然后拉制成毛细管，最后在拉制毛细管内载体上涂上固定液即制成了SCOT柱。
   （2）表面减活或硅烷化
在柱内表面涂硅烷化试剂在120度下处理、涂PEG在280度处理。
    3．固定液涂渍
   经清洗和内壁改性的毛细管可以进行固定液涂渍，常采用动态和静态两种方法涂渍。前者适于50m以上的毛细管，后者适于分子量较大的固定液涂渍。
   （1）气吹动态法：用N2以0.2-1cm/s的线速度将固定液溶液推入毛细管内后，再用通气3-4小时即可。
   （2）静态压力法：用压力将固定液溶液推入毛细管，然后用封胶封死一头，置于恒温器中，温度低于溶剂沸点10-15度为宜，另一端用机械泵抽气，将溶剂缓慢抽出（0.4-0.6m/h）。溶剂挥发后，老化处理。
    4．柱老化
   在低速氮气流中，将柱缓慢升温（1-2度/min），直到固定相的最高温度，保持数小时，然后自然冷却到室温即可。

    由于毛细管空心柱的最大进样量较小，因此要将均匀挥发的样品进行比例分割，将样品的几十分之一进入毛细管柱，其余被放空。进行分流时应注意：
    （1）分流点应处于高流速区。
    （2）分流比不能小于1/100-1/200。
    （3）分离器的温度要由组分的最高沸点决定。
    （4）样品在分流器气化后应立即与载气混合。
    （5）流器放空口应有活性炭过滤器，然后接限流阀放空。

一、实验名称
气相色谱定性和定量分析
二、实验原理
气相色谱是一种强有力的分离技术，但其定性鉴定能力相对较弱。一般检测器只能“看到”有物质从色谱中流出，而不能直接识别其为何物。若与强有力的鉴定技术如质谱及傅里叶变换红外光谱等联用，则能大大提高气相色谱的定性能力。
在实际工作中，有时遇到的样品其成分是大体已知的，或者是可以根据样品来源等信息进行推测的。这时利用简单的气相色谱定性方法往往能解决问题。气相色谱定性方法主要有以下几种：
 （1）标准样品对照定性；
 （2）相对保留值定性；
 （3）利用调整保留时间与同系物碳数的线性关系定性；
 （4）利用调整保留时间与同系物沸点的线性关系定性；
 （5）利用Kovats保留指数定性；
 （6）双柱定性或多柱定性。
 （7）仪器联用定性，如用质谱、红外光谱及原子发射光谱检测器。
本实验采用标准样品对照和相对保留值定性方法。
气相色谱在定量分析方面是一种强有力的手段。常用的定量方法有峰面积百分比法、内部归一化法、内标法和外标法等。峰面积百分比法适合于分析响应因子十分接近的组分的含量，它要求样品中所有组分都出峰。内部归一化法定时准确，但它不仅要求样品中所有组分都出峰，而且要求具备所有组分的标准品，以便测定校正因子。内标法是精度最高的色谱定量方法，但要选择一个或几个合适的内标物并不总是易事，而且在分析样品之前必须将内标物加入样品中。外标法简便易行，但定量精度相对较低，且对操作条件的重现性要求较严。
只要用标准物求得有关被测物的fm或S’值，再由待测样品测得峰面积，便可得到定量结果。A的求法可用近似计算法，也可用手动积分仪。还可用剪纸称重法，但误差较大。目前最好的方法是用计算机色谱数据处理软件。
若用峰高h代替上述归一化公式中的峰面积A，即所谓峰高归一化法。此时也用h来求fm或S’值。峰高归一化法可简化计算手续，但因基于h的fm或S’值会随实验参数的波动而变化，故其定量精度往往比峰面积法稍差一些。
三、仪器和试剂
1、仪器 GC-9790型气相色谱仪；氢火焰检测器
色谱柱：30m×0.32mm×0.25μm 毛细管柱：SGE OV-17
2、试剂 环已烷，苯，甲苯（均为分析纯）。试样：环已烷，苯和甲苯的混合物（1+1+1）
四、实验步骤
1、打开三气发生器的空气开关，待空气压力达到0.4Mpa后，再打开氢气、氮气开关。待三者表压稳定后，打开氮气阀门及气体净化器开关，使色谱柱内的氮气压力稳定到0.12Mpa。
2、启动色谱仪，设置实验条件如下：柱温度70℃，气化室温度150℃，检测器温度130℃。氮气为载气，流速自定，衰减自选。
3、t0的测定
待仪器稳定后，注入1µL甲烷，记录其保留时间，即死时间t0。
4、 的测定
分别吸取0.2µL的环已烷、甲苯和苯的标准样品进样，记录各自完整的色谱图。
5、 的测定
分别移取0.5mL环已烷、甲苯和苯于具塞试管中混合均匀，吸取0.5µL的标准混合液进样，记录完整的色谱图。重复一次。
6、吸取0.5µL的未知试样进样，记录完整的色谱图。重复一次。
五、结果处理
1、记录下各实验条件和进样量。
2、求出三种标准物质的 值，并计算相邻两峰的相对保留值，以便对未知试样中各物质进行定性分析。
3、以苯为基准物，计算各物资的 。
4、未知试样中各组分 计算。
六、注意事项
 1、点燃氢火焰时，应先将氢气流量开大，以保证顺利点燃。确认氢火焰已点燃后，再将氢气流量缓慢地降至规定值。氢气降得过快，会熄火。
2、为保证实验结果的准确性，本实验每次操作都应重复进样三次，取平均值计算。
3、由于混合样品中各组分的沸点不同，所以挥发度亦不同。为此，在实验过程中一定要避免样品的挥发。不要将样品放在温度高的地方，少开瓶盖，进样快速。

一、开机
1、 首先打开氮气钢瓶总阀门、调节减压阀压力为0.5~0.6Mpa
2、 打开HP5890A的电源开关，当屏幕上显示出Passed Selftes后，即可设测试参数，设定柱温时，一定要注意柱子的最高使用温度。
3、 当温度达到设定温度时，打开空气压缩机开关，氢气钢瓶阀门调节氢气分压表为0.3~0.4Mpa。再打开仪器面板上空气、氢气开关，用点火器点火，稳定大约30min后，待HP-5890面板上Not-Ready灯熄灭后，即可测定。
4、 数据处理机HP-3392内容的设定，最小峰面积一般200。去掉倒信号：InT01 8 Time 0 纸速：一般设CHT  SP 0.2~0.3
二、测试条件的设定：
色谱条件的设定要根据不同化合物的不同性质选择柱子，一般情况极性化合物选则极性柱。非极性化合物选择非极性柱。色谱柱柱温的确定主要由样品的复杂程度决定。对于混合物一般采用程序升温法。柱温的设定要同时兼顾高低沸点或溶点化合物。以下提供几种方法，仅供参考。
1、柱温  60~80℃  恒温5min  升温速率10~15℃/min  最终温度  200℃
进口温度  200℃  检测温度  220℃
2、柱温  100~160℃  速率不变  最终温度230℃
进样口温度  250℃  检测器温度  250℃
3、对于高沸点(高溶点)的化合物可采用  柱温200℃
升至240℃  进样口温度  250℃  检测温度260℃
以上条件可根据不同的化合物任意改动，其目的要达到在最短的时间里，使每个化合物的组份完全分离。
一般测试化合物有两种测试方法：
①毛细管柱分流法：样品被直接进入色谱柱，不需稀释进样量要少于0.1μl。若为固体化合物，则尽可能用少量溶剂稀释，进样量为0.2~0.4μl
②大口径毛细管法不分流：
无论固体或液体，一定要稀释后，方可进样进样量为0.2~0.4μl(1ml/mg)
我组目前备有30米HP-1毛细管柱 5米 HP-1、10米HP-1、30米 HP-5、10米 HP-17
每个测试者可根据自己化合物的性质选择合适的柱子，需要说明的交若需管理员换柱子，所用时间均计为使用机时。
三、注意事项：
1、 检测器温度不能低于进样口温度，否则会污染检测器 进样口温度应高于柱温的最高值，同时化合物在此温度下不分解。
2、 含酸、碱、盐、水、金属离子的化合物不能分析,要经过处理方可进行。
3、 进样器所取样品要避免带有气泡以保证进样重现性。
4、 取样前用溶剂反复洗针，再用要分析的样品至少洗2-5次以避免样品间的相互干拢。
5、 需直接进样品，要将注射器洗净后，将针筒抽干避免外来杂质的干拢。

一、 开机准备：
1、 检查所有电路、气路是否正常。
2、 打开载气(N2)钢瓶主阀，然后用检漏液检漏，确保气密性良好，调节载气流量为适当值（0.02—0.05MPa）。
二、 分析条件设定及测定：
1、 打开电源开关，根据分析物质需要设置柱温，进样温度和检测器温度。
2、 打开空气、氢气发生器开关，分别调节其流量为合适值。
3、 待检测器温度升高到100℃以上，按[点火]键，点燃检测器的火焰。
4、 量程分为10、9、8、7四档可，一般设为8，衰减设为0。
5、 打开微机中的在线工作站，点击通道1或2，点基线查看，如基线走得平稳，打开基线查看，可进样0.2—0.5微升,迅速点击样品采集进行测定。每测完一个样后，点击停止或放弃。打印后继续进行下一个样的测定。
6、 进样后如出现反峰，将信号线叉形焊片的正负位置对调。
三、 关机：
   先将氢气和空气发生器关闭，放掉剩余气体，将火焰熄灭，然后降温，在柱箱温度降至60℃以下才能关闭载气和电源。
四、 注意事项：
1、 检测器用氢气作燃气，如果氢气气路是打开的，而且色谱柱没有连接在检测器上，这时氢气就会泄露在柱箱内，如果柱箱升温就有爆炸的危险。因此在色谱柱与检测器没有连接时，氢气气路必须关掉。
2、 在检测器温度低于100℃时点火，会造成检测器内积水而影响检测器的基线稳定性。
3、 检测器排出的废气必须接到室外，防止意外事故的发生。

一、 开机准备：
1、 检查所有电路、气路是否正常。
2、 打开载气（N2或H2）的钢瓶主阀，调节减压阀使出口压力为7—8kg/cm2
3、 调节流量控制器右侧的载气压力调节旋钮CARRIER(P)使压力表为5—6kg/cm2。
4、 调节流量控制器右侧的两个载气质量流量控制旋钮CARRIER(M)，使载气以40—60ml/min的流量通过检测器。
5、 检查所有开关旋钮是否都处于OFF位置。
二、 开机：
1、 使用氢火焰检测器（FID）时：
（1） 开启主机电源开关，“POWER”置“ON”。
（2） 设置进样口、检测器及柱箱温度INJ ***ENT、DET∙T *** ENT、COL 、INIT TEMP * * * ENT。输入完毕后，按下加热开关和START键，进样口、检测器、柱箱的温度开始上升。
（3） 打开氢气和空气钢瓶主阀，调节减压阀使出口压力都为2.5—3kg/cm2。
（4） 根据流量—压力校正曲线，将空气和氢气的压力调至工作压力，使流速比为Air:H2=10:1 。
（5） 按住流量控制器上IGNIT按钮，用点火器在FID检测器的顶空点火，当听到轻微的爆鸣声，表示火已点着，也可用一小镊子检验是否有水蒸气形成。
（6） 设置FID的量程，将检测器开关转向ON，然后按DET ∙ 1 ∙ ENT。
（7） 设置FID的极性POL  1  ENT，此时流路1进样出正峰。
（8） 当主机控制显示器上READY灯亮时，表明进样口、柱箱和检测器的温度已达到设定值。打开记录仪，开始记录基线，待基线稳定后方可进样。
2、 使用热导池检测器（TCD）时：
（1） 开启主机电源开关。
（2） 设置进样口、检测器、及柱箱温度INJ *** ENT、SHIFT DOWN  TCD∙T*** ENT、COL   INIT TEMP *** ENT、DET∙T *** ENT，然后按下加热开关和START键，升温开始。
（3） 真正确认TCE VENT中有载气排出后，才可设置桥电流，按DET 4 CURR *** ENT。
（4） 当试样注射到进样口1时，输入POL 1 ENT 。这时它的信号记录方向是正方向。
（5） 大开监测键，当温度上升到设定值时，打开记录仪，开始记录基线，旋钮TCD控制器面板上的两个旋钮可以调节基线零点，基线稳定后，可以进样分析。
三、 样品分析：
1、 等待仪器进入稳定状态。
2、 进样时同时按动 C—R6A上的START键。
3、 样品分析结束后按STOP键。
四、 关机：
1、 使用TCE检测器时，分析完毕后将桥电流置0，切断TCD的ON/OFF开关。使用FID时，分析完毕将氢气和空气钢瓶主阀关掉。
2、 将全部温度设置为室温，当柱箱温度下降接近室温，进样口和检测器温度降至100—150℃时关上主机电源。
3、 关掉载气钢瓶主阀，让残余载气慢慢流完。

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SP—3420型气相色谱仪的操作规程编辑本段回目录一、 开机准备：
1、 检查所有电路、气路是否正常。
2、 打开载气（N2）钢瓶主阀，然后检查是否漏气，保证仪器的气密性良好，调节载气流量为适当值（0.02—0.05MPa）。
二、 开机和建立色谱条件配置表
1、 接通电源，电源开关在仪器背面左上方，向上拨，仪器电源接通，向下拨，仪器电源关断。
2、 接BUILD/MODIFY和GC CONFIGURE（色谱配置表），显示表中第一条内容：SET  TIMFS  OR  DATE  NO色谱配置表共分七节，每节分成若干条，每次显示一条，通过按ENTER键，可以主条显示如下：
SET  TIMS  OR  DATE？  NO  SET  TEMP  LIMTS？  YES 
SET  CHECKS  FOR  GC  RFADY？ YES
WAIT  FOR  INJ  TEMP  READY？ YES
WAIT  FOR  AUX  TEMP  READY？  YES
TURN  HARDWARE  ON—OFF？  YES
DETECTOR  B  ON？  YES
GC  CONFIGURE  TABLE  COMPLTE 色谱配置表完成。
三、建立方法表：
本仪器有四个方法，其形式和初始内容完全一致。每个方法有三个必需部分（柱箱、注样器和检测器），每一部分都是由测试时的操作条件组成的。建立方法就是用对话的方式将您的操作条件或要求输到要建的方法中去。
1、 按BUILD/MODIEY和METHOD 1
INITIAL  CDUMN  TEMP（      ）
INJECTOR  EMP（      ）
INITIAL  AUX  TEMP：
DETECTOR  TEMP（      ）
DETECTOR  AORB？  B
FID  B  AUTOZERO  ON？  YES
METHOD  COMPLETE  END  20  方法完成。
2、 按STATUS和ENTER
COL（     ）℃   INJ（     ）℃   DET（     ）℃   RUX（     ）℃
四、 样品测定：
1、 按住SHIFT和B键点火后，确定火着后，等READY灯亮开始进样分析，注入样品后，立即按START键，仪器进入运行状态，此时RUN灯亮，自动调停止。所用方法或表中的时间程序进入运行状态。按RESET可以停止运行，所有参数恢复到初始值。
2、 打开计算机，点击CH工作站和方法编辑，B通，EXIT数据采集，B通道，覆盖，开始采集。
3、 按Ctrl+F10停止采集，点确定、报告、打印报告、横向、确定。
五、 关机：
先将氢气和空气发生器关闭，放掉剩余气体，将火焰熄灭，然后按BUILD和METHOD1，按ENTER调进样器、柱箱、检测器温度为50℃，按STATUS键，使柱箱温度降到70℃以下方可关闭电源和载气阀。
六、 注意事项：
1、 没有载气流量时，不得打开主机电源，关机时应先关电源后再关载气。
2、 色谱柱未经老化时不得接到TCD入口。
3、 ECD温度在任何时候都应高于柱温。升温时应先加热ECD，待温度达到设定植后，再使柱箱升温。