色譜法又叫層分析法，它是一種物理分離技術(shù)。

 

阿德分離原理是使混合物中的各組分在兩相間進(jìn)行分配，其中的一相是不動(dòng)的，叫做固定相，另一相則是推動(dòng)混合物流過此固定相的流體，叫做流動(dòng)相。

 

當(dāng)流動(dòng)相中所含的混合物經(jīng)過固定相，就會(huì)與固定相發(fā)生相互作用。由于各組分在性質(zhì)與結(jié)構(gòu)上的不同，相互作用的大小強(qiáng)弱也有差異。

 

因此在同一推動(dòng)力作用下，不同組分在固定相中的滯留時(shí)間有長有短，從而按先后秩序從固定相中流出，這種借在兩相分配原理而使混合物中各組分獲得分離的技術(shù)，稱為色譜分離技術(shù)或色譜法。當(dāng)用氣體為流動(dòng)相，稱為氣相色譜。

 

色譜法具有分離效能高、分析速度快、樣品用量高、靈敏度高等特點(diǎn)，適用范圍廣。

利用試樣中各組份在氣相和固定液液相間的分配系數(shù)不同，當(dāng)汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運(yùn)行時(shí)，組份就在其中的兩相間進(jìn)行反復(fù)多次分配。

 

由于固定相對(duì)各組份的吸附或溶解能力不同，因此各組份在色譜柱中的運(yùn)行速度就不同，經(jīng)過一定的柱長后，便彼此分離，按順序離開色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生的離子流訊號(hào)經(jīng)放大后，在記錄器上描繪出各組份的色譜峰。

1、載氣系統(tǒng)：包括氣源、氣體凈化、氣體流速控制和測(cè)量；

 

2、進(jìn)樣系統(tǒng)：包括進(jìn)樣器、汽化室（將液體樣品瞬間汽化為蒸氣）；

 

3、色譜柱和柱溫：包括恒溫控制裝置（將多組分樣品分離為單個(gè)）；

 

4、檢測(cè)系統(tǒng)：包括檢測(cè)器，控溫裝置；

 

5、記錄系統(tǒng)：包括放大器、記錄儀、或數(shù)據(jù)處理裝置、工作站。

從進(jìn)樣開始至每個(gè)組分流出曲線達(dá)極大值所需的時(shí)間，可作為色譜峰位置的標(biāo)志，此時(shí)間稱為保留時(shí)間，用t表示。 

進(jìn)樣后色譜柱流出物通過檢測(cè)器系統(tǒng)時(shí)，所產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)時(shí)間或載氣流出氣體積的叫曲線圖稱為色譜圖。

1、色譜柱流出組分通過檢測(cè)器系統(tǒng)時(shí)所產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)的微分曲線稱為色譜峰。

 

2、出峰到峰回到基線所包圍的面積，稱為峰面積。 

高檔色譜儀上均安裝有自動(dòng)測(cè)試裝置，無自動(dòng)測(cè)試裝置可用皂膜流量計(jì)測(cè)，將皂膜流量計(jì)連接在測(cè)檢測(cè)出口（也可將色譜柱與檢測(cè)器斷開皂膜流量計(jì)測(cè)接在色譜柱一端），測(cè)試每分鐘的流速。

 

測(cè)完后色譜升溫壓力表指示會(huì)升高，原因是溫度升高色譜柱對(duì)氣體的阻力增加，不要把壓力調(diào)下來，當(dāng)色譜溫度升高穩(wěn)流指示不會(huì)改變。測(cè)試載氣流速在室溫下測(cè)試。

載氣流速的控制主要靠氣路上高壓鋼瓶上的減壓閥減壓，然后經(jīng)儀器的穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓，再經(jīng)穩(wěn)流閥以達(dá)到控制載氣流量穩(wěn)定，減壓閥給出的壓力要高出穩(wěn)壓后的壓力。非程序升溫色譜一般沒有穩(wěn)流閥，只靠穩(wěn)壓閥控制流速。

1、一般測(cè)定線速度實(shí)際上是測(cè)定色譜柱的死時(shí)間；

 

2、甲烷作為不滯留物，測(cè)定甲烷的保留時(shí)間（TCD檢測(cè)器以空氣峰）；

 

3、用色譜柱的長度除以甲烷的保留時(shí)間得到色譜柱的平均線速度。 

在色譜分析中，選擇好最佳的載氣流速可獲得塔板高度的最小值。因此，從速率理論關(guān)于峰形擴(kuò)張公式可求出最佳流速值。通常色譜柱內(nèi)徑4mm，可用流速為30ml/min。

1、載氣的性質(zhì)對(duì)柱效和分析時(shí)間有影響；

 

2、用相對(duì)分子質(zhì)量小的載氣時(shí)，最佳流速和最小塔板高度都比相對(duì)分子質(zhì)量大的載氣時(shí)優(yōu)越；

 

3、用輕載氣有利于提高分析速度，但柱效較低；

 

4、低速時(shí)，最好用這樣既能提高柱效又能減小噪聲；

 

5、另外，選擇載氣又要從檢測(cè)器的靈敏度考慮。 

1、氣化室溫度控制在使樣品瞬間氣化而不造成樣品分解為最佳。

 

2、一般規(guī)律是氣化室溫度高于樣品的沸點(diǎn)溫度并要求保持氣化溫度恒定就可用峰高定量。

氣體樣品進(jìn)樣：用注射器進(jìn)樣；用氣體定量管進(jìn)樣，常用六通閥。

 

液體樣品進(jìn)樣：微量注射器。

 

固體樣品進(jìn)樣：固體樣品溶解后用微量注射器進(jìn)樣，頂空進(jìn)樣法。

1、一般采用柱溫為被分析物的平均沸點(diǎn)左右或稍低一點(diǎn)；

 

2、柱溫不能高于固定液最高使用溫度，低于樣品分解溫度；

 

3、特殊情況下柱溫也可以低于柱溫很多（環(huán)己酮中環(huán)己基過氧化氫色譜分析中環(huán)己酮沸點(diǎn)160多攝氏度，用55℃柱溫峰型和出峰速度都很好）。 

1、縮小柱子的直徑對(duì)提高柱效率，提高分離度是有利的，但直徑太小，對(duì)分析速度不利；

 

2、柱子直徑與柱曲率半徑相差越大越好；

 

3、一般填充柱柱長多用兩米左右，毛細(xì)管柱十幾、幾十米左右。

1、溫度，熱導(dǎo)池溫度應(yīng)高于或接近柱溫，防止樣品冷凝；

 

2、熱絲，為避免熱絲氧化，要先通載氣，再通橋流，關(guān)閉時(shí)要先關(guān)橋流再關(guān)。

1、熱導(dǎo)池檢測(cè)器是不銹鋼制成池體、池槽和熱敏元件所組成的；

 

2、基本結(jié)構(gòu)有三種：直通型；擴(kuò)散型；半擴(kuò)散型。 

1、熱導(dǎo)池檢測(cè)器溫度要求高于柱溫，防止分離物質(zhì)冷凝污染。

 

2、更重要的是控溫精度要求能控制在0.05以內(nèi)。 

1、靈敏度；

 

2、敏感度；

 

3、線性范圍；

 

4、穩(wěn)定性。 

1、熱導(dǎo)檢測(cè)器是基于不同的物質(zhì)有不同的熱導(dǎo)系數(shù)。

 

2、在未進(jìn)樣時(shí)，兩池孔的鎢絲溫度和阻值減小是相等的。

 

3、在進(jìn)樣時(shí)，載氣經(jīng)參比池，而載氣帶著試樣組分流經(jīng)測(cè)量池，由于被組分與載氣組成的混合氣體的熱導(dǎo)系數(shù)與載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同。

 

4、因此測(cè)量池中的鎢絲溫度發(fā)生變化使兩池孔中的兩根鎢絲阻值有了差異。

 

5、通過電橋測(cè)出這個(gè)差異，從而測(cè)出被測(cè)組分含量。 

1、離子頭絕緣要好，外殼要接地；

 

2、氫火焰離子化檢測(cè)器使用溫度應(yīng)大于100℃；

 

3、離子頭的噴嘴和收集極，在使用一定時(shí)間后應(yīng)進(jìn)行清洗。

1、氫火焰檢測(cè)器是根據(jù)色譜流出物中可燃性有機(jī)物在氫一氧火焰中發(fā)生電離的原理而制成的；

 

2、由于在火焰附近存在著由收集極和發(fā)射極之間所造成的靜電場(chǎng)；

 

3、當(dāng)被測(cè)組分燃燒生成離子，在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)而形成離子流，經(jīng)微電流放大器放大，然后到記錄儀記錄。（目前氫火焰離子檢測(cè)器的基本原理說法有兩種，一種是在火燃的作用下離子化，另一種是在電場(chǎng)作用下離子化。）

1、主要原理為組分在富氫火焰中燃燒時(shí)，組分不同程度的變?yōu)樗槠�或分子�?/div>

1、主要原理為檢測(cè)室內(nèi)的放射源放出β射線（初級(jí)電子），與通過檢測(cè)室的載氣碰撞產(chǎn)生次級(jí)電子和正離子，在電場(chǎng)作用上，分別向與自己極性相反的電極運(yùn)動(dòng)，形成基流。

 

2、當(dāng)具有負(fù)電性的組分（即能捕獲電子的組分）進(jìn)入檢測(cè)室后，捕獲了檢測(cè)室內(nèi)的電子，變成負(fù)電荷的離子，由于電子被組分捕獲，使得檢測(cè)室基流減少，產(chǎn)生色譜峰信號(hào)。

1、目前認(rèn)為響應(yīng)機(jī)理主要有氣相電離理論和表面電離理論，通常認(rèn)為氣相電離理論能更好地解釋NPD工作原理。

 

2、氣相電離理論認(rèn)為氮、磷化合物先在氣相邊界層中熱化學(xué)分解，產(chǎn)生負(fù)電性的基團(tuán)；該電負(fù)性基團(tuán)在與氣相的銣原子（Rb）進(jìn)行化學(xué)電離反應(yīng)，生成銣離子和負(fù)離子，負(fù)離子在收集極釋放出一個(gè)電子，并與氫離子反應(yīng)，同時(shí)輸出組分信號(hào)。

1、打開穩(wěn)壓電源。

 

2、打開氮?dú)忾y，打開凈化器上的載氣開關(guān)閥，然后檢查是否漏氣，保證氣密性良好。

 

3、調(diào)節(jié)總流量為適當(dāng)值（根據(jù)刻度的流量表測(cè)得）。

 

4、調(diào)節(jié)分流閥使分流流量為實(shí)驗(yàn)所需的流量（用皂膜流量計(jì)在氣路系統(tǒng)面板上實(shí)際測(cè)量），柱流量即為總流量減去分流量。

 

5、打開空氣、氫氣開關(guān)閥，調(diào)節(jié)空氣、氫氣流量為適當(dāng)值。

 

6、根據(jù)實(shí)驗(yàn)搜索需要設(shè)置柱溫、進(jìn)樣口溫度和FID檢測(cè)器溫度。

 

7、打開計(jì)算機(jī)與工作站。

 

8、FID檢測(cè)器溫度達(dá)到150℃以上，按FIRE鍵點(diǎn)燃FID檢測(cè)器火焰。

 

9、設(shè)置FID檢測(cè)器靈敏度和輸出信號(hào)衰減。

 

10、待所設(shè)參數(shù)達(dá)到設(shè)置時(shí)，即可進(jìn)樣分析。

 

11、實(shí)驗(yàn)完畢后，先關(guān)閉氫氣與空氣，用氮?dú)鈱⑸�譜柱吹凈后關(guān)機(jī)。

1、氣體鋼瓶總壓力表不得低于2Mpa；

 

2、必須嚴(yán)格檢漏；

 

3、嚴(yán)禁無載氣氣壓時(shí)打開電源。