气相色谱基本知识

气相色谱法基本原理

1.相分离：在气相色谱法中，样品以气态或挥发性液态的形式被注入

色谱柱，并与气相移动相进行交换。色谱柱通常是非极性或中极性的聚合

物或硅胶填充物，具有较高的表面活性。色谱柱中的固定液体相被称为静

止相，而与之相互作用的气体被称为移动相。

2.分配行为：样品分子在静止相和移动相之间的分配行为是气相色谱

分离的基础。分子在色谱柱中的分配取决于其性质，如分子量、极性、分

子结构等。当分子与静止相的相互作用力强于与移动相的相互作用力时，

分子会在静止相中停留更久，从而分离出来。分子在静止相和移动相之间

分配的原理可由经验分配系数（K）来描述。

3.柱温控制：气相色谱柱的温度是一种重要的参数，通过控制柱温可

以改变分析物质分离的速率和分离度。一般来说，提高柱温可以加快分离

速度，但可能会损害柱性能。柱温过高可能导致色谱柱表面的覆盖物剥落，而柱温过低可能会引起热断裂。因此，在选择适当的柱温时需要考虑样品

的性质和色谱柱的限制。

4.检测器：气相色谱分离后的物质需要通过检测器进行定量和检测。

常用的检测器包括火焰离子检测器（FID）、热导率检测器（TCD）、电子

捕获检测器（ECD）、氮磷检测器（NPD）等。

5.定性与定量分析：气相色谱法可以用于分析多种不同性质的样品，

包括有机化合物、无机化合物、小分子量气体等。定性分析通过比对样品

特征峰的保留时间与已知标准物质进行比对，确定样品中的成分。定量分

析则通过峰的面积或高度与已知浓度标准曲线进行比对，从而确定样品中

各组分的浓度。

在实际应用中，为了提高分离的效果和结果的准确性，可以采取一系

气相色谱分析基本知识

一、气相色谱（GC）概述

色谱的起源是俄国植物学家茨维特（M.S.Tswett）在1901年首先发现的，在他的硕士论文中写到：“当我把叶子的石油醚浸泡液加入到层析纸上时，可以确切地看到色素排列”。在1903年，茨维特在华沙大学的一次学术会议上所做的报告中正式提出“chromatography”(即色谱)一词，标志着色谱的诞生。他因此被提名为1917年诺贝尔化学奖的候选人。当然，我们知道茨维特当时研究的是液相色谱（LC）分离技术，气相色谱的出现则是后来的事。20世纪40年代，英国人马丁和辛格在研究色谱理论的过程中，证实了气体作外色谱流动相的可行性，并预言GC的诞生。虽然GC的出现较LC晚了50年，但其在此后20多年的发展却是LC所望尘莫及的，从1955年第一台商品GC仪器的推出，到1958年毛细管GC柱的问世，从毛细管GC理论的研究，到各种检测技术的应用，GC很快从实验室的研究技术变成常规分析手段。

二、气相与液相色谱的比较

共同特点是能够对复杂样品同时进行分离和分析，但是又有着很大的区分。1．流动相

GC用气体作流动相，又叫载气。通常用的载气有氦气、氮气和氢气。GC流动相相对与LC来说要少得

多，而且载气对分离效果的影响很有限。LC流动相种类多，而且对分离结果的贡献很大。GC的操作参

数优化相对LC要简单些，此外，GC载气的成本要低于LC流动相的成本。2．固定相

GC分离选择性主要是通过不同的固定相来改变，尤其在填充柱GC中，固定相由载体和涂敷在其表面的固定液组成，这对分离有决定性的影响。目前有数百种GC固定相可供选择。LC常用的固定相也就十几种，故LC在很大程度上要依靠选用不同的流动相来改变分离选择性。

气相色谱根本知识

气相色谱是色谱中的一种，就是用气体做为流动相的色谱法，在别离分析方面，具有如下一些特点：

1、高灵敏度：可检出10-10克的物质，可作超纯气体、高分子单体的痕迹量杂质分析和空气中微量毒物的分析。

2、高选择性：可有效地别离性质极为相近的各种同分异构体和各种同位素。

3、高效能：可把组分复杂的样品别离成单组分。

4、速度快：一般分析、只需几分钟即可完成，有利于指导和控制生产。

5、应用范围广：即可分析低含量的气、液体，亦可分析高含量的气、液体，可不受组分含量的限制。

6、所需试样量少：一般气体样用几毫升，液体样用几微升或几十微升。

7、设备和操作比拟简单。

气相色谱法的一些常用术语及根本概念解释：

1、相、固定相和流动相：一个体系中的某一均匀局部称为相；在色谱别离过程中，固定不动的一相称为固定相；通过或沿着固定相移动的流体称为流动相。

2、色谱峰：物质通过色谱柱进到鉴定器后，记录器上出现的一个个曲线称为色谱峰。

3、基线：在色谱操作条件下，没有被测组分通过鉴定器时，记录器所记录的检测器噪声随时间变化图线称为基线。

4、峰高与半峰宽：由色谱峰的浓度极大点向时间座标引垂线与基线相交点间的高度称为峰高，一般以h表示。色谱峰高一半处的宽为半峰宽，一般以x1／2表示。

5、峰面积：流出曲线〔色谱峰〕与基线构成之面积称峰面积，用A表示。

6、死时间、保存时间及校正保存时间：从进样到惰性气体峰出现极大值的时间称为死时间，以td表示。从进样到出现色谱峰最高值所需的时间称保存时间，以tr表示。保存时间与死时间之差称校正保存时间。以Vd表示。

气相色谱培训内容

气相色谱（Gas Chromatography, GC）是一种常用的分离和分

析技术，主要应用于有机化学、环境科学、食品科学、生物医药等领域。气相色谱培训内容可以包括以下几个方面：

1. 基本原理和仪器结构：介绍气相色谱的基本原理，包括样品的蒸发、气态分离和检测等过程。讲解气相色谱仪的主要组成部分，包括进样系统、色谱柱和检测器等。

2. 样品准备：讲解样品的制备技术和前处理方法，包括提取、浓缩、衍生化等。介绍不同类型的样品制备方法，并讲解其适用范围和注意事项。

3. 色谱柱选择和优化：介绍常用的色谱柱类型和选择标准，包括毛细管柱、填充柱和亲水性柱等。讲解色谱柱的优化方法，包括柱温、流速和柱床长度等参数的调节。

4. 检测器选择和优化：介绍常用的气相色谱检测器，包括火焰离子化检测器（FID）、热导率检测器（TCD）和质谱检测器（MS）等。讲解检测器的选择标准和优化方法，包括灵敏度、选择性和响应时间等参数的调节。

5. 色谱条件优化：介绍常用的色谱条件优化方法，包括温度程序和流速调节。讲解常见的色谱条件问题和解决方法，如峰分离不良、峰形畸变和背景噪声等。

6. 数据分析和结果解释：讲解色谱图的分析方法和解释技巧，

包括峰识别、保留时间和峰面积的计算等。介绍常见的数据处理软件和统计分析方法，如峰识别软件和主成分分析等。

7. 实验操作和操作安全：进行实验操作演示，包括样品进样、色谱柱更换、检测器调节和数据记录等。强调操作安全注意事项，如化学品的储存和处理、气体的使用和防护设备的使用等。

以上是气相色谱培训内容的一般概述，具体的培训内容可以根据参与者的需要和背景进行调整和补充。

§1 色谱法基础

§1.1 色谱法原理

§1.2 色谱流出曲线

§1.3 色谱术语介绍

§2 色谱柱系统

§2.1 气固填充色谱柱§2.2 气液填充色谱柱

§2.2.1固定液的分类

§2.2.2固定液选用原则

§2.2.3填充柱的制备

§2.3 毛细管气相色谱柱§3 气相色谱检测系统

§3.1 热导池检测器

§3.2 氢火焰离子化检测器§3.3 电子捕获检测器

§3.4 热离子检测器

§3.5 火焰光度检测器

§4 参考资料

§4.1 专著

§4.2 杂志

§4.3 手册

§4.4 学术会议文集

§4.5 色谱网站

1.色谱与色谱概论

2.色谱分类

3.色谱结构解释

4.色谱仪器特点

[Last edit by madprodigy]

§1 色谱法基础

§1.1色谱法原理

在互不相溶的两相——流动相和固定相的体系中，当两相作相对运动时，第三组分（即溶质或吸附质）连续不断地在两相之间进行分配，这种分配过程即为色谱过程。由于流动相、固定相以及溶质混合物性质的不同，在色谱过程中溶质混合物中的各组分表现出不同的色谱行为，从而使各组分彼此相互分离，这就是色谱分析法的实质。也就是说，当一种不与被分析物质发生化学反应的被称为载气的永久性气体（例如H2 、N2 、He、Ar 、CO2 等）携带样品中各组分通过装有固定相的色谱柱时，由于试样分子与固定相分子间发生吸附、溶解、结合或离子交换，使试样分子随载气在两相之间反复多次分配，使那些分配系数只有微小差别的组分发生很大的分离效果，从而使不同组分得到完全分离，例如一个试样中含A、B二个组分，已知B组分在固定相中的分配系数大于A，即KB > KA ，如图1-1所示。

第一章气相色谱简介

1 气相色谱仪的组成

2 气相色谱仪的原理

3 基本术语

4 常用概念

5 气相色谱应用的领域

气相色谱仪的组成

1. 气体

载气：用于传送样品通过整个系统的气体。

检测器气体：某些检测器所需要的支持气体。

2. 进样系统

将样品蒸汽引入载气

3. 色谱柱

实现样品组分的分离

4. 检测器

对流出柱的样品组分进行识别和响应

5. 数据系统

将检测器的信号转换为色谱图，并进行定性、

6. 气相色谱的原理

在色谱法中存在. 两相，一相是固定不动的，我们把它叫做固定相；另一相则不断流过固定相，我们把它叫做流动相。

7. 气相色谱的原理

色谱法的分离原理：. 就是利用待分离的各种物质在两相中的分配系数、吸附能力等亲和能力的不同来进行分离的。使用外力使含有样品的流动相(气体、液体)通过与流动相互不相溶的固定相表面。当流动相中携带的混合物流经固定相时，混合物中的各组分与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中先后流出。按顺序离开色谱柱进入检测器，产生离子流信号经放大后，在工作站中描绘出各组分的色谱峰。

8. 基本术语

保留时间（Retention time）：. 组分从进样到出现最大值所需要的时间；

峰面积（Peak Area）：从峰的最大值到峰底的距离；

峰高（Peak Heigh）：峰与峰底之间包围的面积；

9. 基本术语

分离度（resolution）：又称分辨率，两个相邻峰的分离程度，两个组分保留时间之差与其平均半峰宽值比值。R＝2(tR2－tR1)/(W1＋W2)

气相色谱基本知识

1、什么是气相色谱法

以气体为流动相（称载气）的色谱分析法称气相色谱法（GC ）。

2.、气相色谱是基于时间的差别进行分离

在加温的状态下使样品瞬间气化，由载气带入色谱柱，由于各组分在固定相与流动相（载气）间相对吸附能力/保留性能不同而在两相间进行分配，在色谱柱中以不同速度移动，经一段时间后得到分离，再依次被载气带入检测器，将各组分的浓度或质量转换成电信号变化并记录成色谱图，每一个峰代表最初混合物中不同的组分。峰出现的时间称为保留时间（t R ），可以用来对每个组分进行定性，根据峰的大小（峰面积）对每个组分进行定量。

涉及的几个术语：

固定相（stationary phase ）： 在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相； 流动相（mobile phase ）：与固定相处于平衡状态、带动样品向前移动的另一相； 色谱图：若干物质的流出曲线，即在不同时间的浓度或响应大小；

保留时间 （retention time ，t R ）：样品注入到色谱峰最大值出现的时间；

3、气相色谱法特点

3.⒈选择性高：能分离同位素、同分异构体等物理、化学性质十分相近的物质。

3.⒉分离效能高：一次可进行含有150多个组分的烃类混合物的分离分析。

3.⒊灵敏度高：气相色谱可检测1110-～1310-ｇ的物质。

3.⒋分析速度快：一般几分钟或几十分钟便可完成一个分析周期。

3.⒌应用范围广：450℃以下有不低于27～330Pa 的蒸气压，热稳定性好的物质。

3.⒍缺点：不适应于大部分沸点高的和热不稳定的化合物；需要有已知标准物作对照。

气相色谱常用知识

一、气相色谱法有哪些特点？

答：气相色谱是色谱中的一种，就是用气体做为流动相的色谱法，在分离分析方面，具有如下一些特点：

1、高灵敏度：可检出10ug-10克的物质，可作超纯气体、高分子单体的痕迹量杂质分析和空气中微量毒物的分析。

2、高选择性：可有效地分离性质极为相近的各种同分异构体和各种同位素。

3、高效能：可把组分复杂的样品分离成单组分。

4、速度快：一般分析、只需几分钟即可完成，有利于指导和控制生产。

5、应用范围广：既可分析低含量的气、液体，也可分析高含量的气、液体，可不受组分含量的限制。

6、所需试样量少：一般气体样用几毫升，液体样用几微升或几十微升。

7、设备和操作比较简单，仪器价格便宜。

二、气相色谱的分离原理为何？

答：气相色谱是一种物理的分离方法。利用被测物质各组分在不同两相间分配系数(溶解度)的微小差异，当两相作相对运动时，这些物质在两相间进行反复多次的分配，使原来只有微小的性质差异产生很大的效果，而使不同组分得到分离。

三、何谓气相色谱？它分几类？

答：凡是以气相作为流动相的色谱技术，通称为气相色谱。一般可按以下几方面分类：

1、按固定相聚集态分类：(1)气固色谱：固定相是固体吸附剂，(2)气液色谱：固定相是涂在担体表面的液体。

2、按过程物理化学原理分类：(1)吸附色谱：利用固体吸附表面对不同组分物理吸附性能的差异达到分离的色谱。(2)分配色谱：利用不同的组分在两相中有不同的分配系数以达到分离的色谱。(3)其它：利用离子交换原理的离子交换色谱：利用胶体的电动效应建立的电色谱；利用温度变化发展而来的热色谱等等。

气相色谱基本知识

1、什么是气相色谱法

以气体为流动相（称载气）的色谱分析法称气相色谱法（GC ）。

2.、气相色谱是基于时间的差别进行分离

在加温的状态下使样品瞬间气化，由载气带入色谱柱，由于各组分在固定相与流动相（载气）间相对吸附能力/保留性能不同而在两相间进行分配，在色谱柱中以不同速度移动，经一段时间后得到分离，再依次被载气带入检测器，将各组分的浓度或质量转换成电信号变化并记录成色谱图，每一个峰代表最初混合物中不同的组分。峰出现的时间称为保留时间（t R ），可以用来对每个组分进行定性，根据峰的大小（峰面积）对每个组分进行定量。

涉及的几个术语：

固定相（stationary phase ）： 在色谱分离中固定不动、对样品产生保留的一相； 流动相（mobile phase ）：与固定相处于平衡状态、带动样品向前移动的另一相； 色谱图：若干物质的流出曲线，即在不同时间的浓度或响应大小；

保留时间 （retention time ，t R ）：样品注入到色谱峰最大值出现的时间；

3、气相色谱法特点

3.⒈选择性高：能分离同位素、同分异构体等物理、化学性质十分相近的物质。

3.⒉分离效能高：一次可进行含有150多个组分的烃类混合物的分离分析。

3.⒊灵敏度高：气相色谱可检测1110-～1310-ｇ的物质。

3.⒋分析速度快：一般几分钟或几十分钟便可完成一个分析周期。

3.⒌应用范围广：450℃以下有不低于27～330Pa 的蒸气压，热稳定性好的物质。

3.⒍缺点：不适应于大部分沸点高的和热不稳定的化合物；需要有已知标准物作对照。

气相色谱简介

气相色谱（Gas Chromatography，GC）是一种常用的分离和分析技术，广泛应用于化学、生物、环境、食品等领域。它基于样品中组分在固定相填充的柱子中的分配行为和流动相的携带作用，通过分离样品中不同成分的时间差异，将其分离开来并进行定量分析。

气相色谱的基本原理是将待测样品蒸发成气态，并通过一个称为进样口的装置引入色谱柱。色谱柱内填充有一种固定相材料，称为填充物或固定相。样品成分在色谱柱内被携带的气体（称为载气或流动相）的作用下，在固定相中发生分配作用。由于不同成分在固定相中的分配系数不同，它们会以不同的速度通过色谱柱，从而实现分离。

在气相色谱中，可以使用不同的检测器对分离后的成分进行检测和定量分析。常见的检测器包括火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID）、热导检测器（Thermal Conductivity Detector，TCD）、质谱检测器（Mass Spectrometry Detector，MS）等。不同的检测器对不同类型的化合物有不同的选择性和灵敏度。

气相色谱具有分离效率高、分析速度快、灵敏度高、选择性好等优点。它可以用来分离和分析各种有机化合物、无机气体和小分子等样品。在实际应用中，气相色谱广泛用于药物分析、环境监测、食品安全检测、石油化工生产过程监控等领域。