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1GC基础知识岛津国际贸易（上海）有限公司分析中心第一部分色谱原理和基本构成23ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited色谱法的起源石油醚碳酸钙颗粒色素玻璃柱4ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited色谱法的定义和分类色谱通过组分在流动相和固定相之间分配比的差异进行分离。根据流动相的状态，色谱法可分为以下类型各种有机化合物超临界流体超临界流体色谱法可以溶于水或有机溶剂的各种物质液体液相色谱法挥发性有机物气体气相色谱法主要分析对象流动相色谱类型35ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited色谱法的特点分离效率高分析速度快检测灵敏度高样品用量少选择性好多组分同时分析易于自动化6ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited色谱法的基本原理死时间：t0溶质保留时间：ts保留时间：tR容量因子：k’47ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited色谱法基本原理分离度选择性系数8ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited色谱过程动力学-塔板理论理论塔板数N：b1/2为半峰宽，w为峰底宽理论塔板高度H：59ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited色谱动力学-速率理论VanDeemter速率方程式HBCAH=A+B/u+CuA：涡流扩散B：纵向扩散项C：传质阻力项H:理论塔板高度U10ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited气相色谱构成示意图载气控制：手动、数字(AFC)/恒线速度、恒压、恒流进样口：DRI、SPL/Splitless、OCI、PTV色谱柱：填充柱、毛细柱检测器：FID、TCD、ECD、FPD、FTD数据处理：C-R8A、Gcsolution、Clarity_Shimadzu进样口色谱柱检测器温度控制区气相色谱主机钢瓶He,N2载气控制数据处理611ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited气相色谱基本流路图隔垫吹扫出口分流出口载气玻璃衬管F2F1空气400-600ml/min氢气40-60ml/min尾吹气约35ml/min石英棉FID检测器分流/不分流进样口毛细柱12ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited气相色谱基本控制参数温度压力（流量）温度、压力（流量）的时间程序7第二部分载气14ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited载气纯度的重要性载气不纯带来的问题：载气中氧的存在导致固定相氧化，损坏色谱柱，改变样品的保留值。载气中水的存在导致部分固定相或硅烷化担体发生水解，甚至损坏柱子。气体中有机化合物或其它杂质的存在产生基线噪音和拖尾现象。气体中夹带的粒状杂质可能使气路控制系统失灵。815ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited保证载气纯度的措施保证载气纯度在99.999%以上。加装载气净化装置。10%的钢瓶气保有量。16ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited压力单位换算100kPa＝1bar1kPa＝1.02×10-2kgf/cm21kgf/cm2＝98.1kPa1kPa＝1.45×10-1psi1psi＝6.89kPa9第三部分进样口18ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited气相色谱的进样口类型分流/不分流进样填充柱进样冷柱头进样程序升温进样分流/不分流进样是当前昀为常用的进样方式1019ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited进样口的结构填充柱进样口载气玻璃衬管填充柱隔垫吹扫出口分流出口载气玻璃衬管F隔垫吹扫出口载气玻璃衬管宽孔径毛细柱宽口径进样口分流/不分流进样口20ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited进样口结构冷柱头进样口程序升温进样口隔垫吹扫出口分流出口载气玻璃衬管F2F1加热-250℃/min隔垫吹扫出口载气0.53mm内径宽孔毛细柱1121ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited分流操作示意图0.25mmI.D.x30m,df=0.25um1mL/min50mL/min47mL/min载气P分流3mL/min隔垫吹扫46mL/min分流比分流流量和色谱柱流量之比当柱流量为1mL/min、分流流量为46mL/min--分流比＝46:122ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited分流模式操作要点除隔垫吹扫外的所有载气直接进入进样口柱流量由柱头压控制分流比的调节由总流量控制器控制样品在进样口内气化，并按照同样的比例随载气分流未知样品分析时，初始分流比采用50:1或者100:1采用合适的分流比避免色谱柱过载，柱过载将导致分离度以及定量准确度变差选择合适的进样口温度，既要保证目标组分气化，又要注意过高的温度将导致样品分解的可能性增加配置正确时，分流方式的重现性良好分流方式可以用于定性和定量注意定期更换分流出口的捕集阱1223ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited不分流操作示意图（进样状态）0.25mmI.D.x30m,df=0.25um1mL/min50mL/min47mL/min载气Ｐ46mL/min分流初始柱温：溶剂沸点-10度待机状态和进样后1min内1mL/min0mL/min分流流路关闭后总流量变为4mL/min3mL/min（进样时间设为1min时）24ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited不分流操作示意图（进样完毕）0.25mmI.D.x30m,df=0.25um1mL/min进样时的4mL/min1mL/minCarrierGasP0mL/minSplit50mL/min47mL/min46mL/min进样1min后打开分流流路3mL/min1325ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited不分流模式操作要点柱流量由柱头压控制在进样阶段，分流阀关闭，进样时间到达后，分流阀开启进样时间需精确选择，过长的进样时间将导致峰拖尾及展宽。选择合适的进样口温度，既要保证目标组分气化，又要注意过高的温度将导致样品分解的可能性增加合理设置柱温参数，利用溶剂聚焦和溶质聚焦保证良好的峰形26ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited典型的不分流进样时间柱内径（mm）进样时间（min）柱流量（mL/min）样品转移时间（min）0.1820.32.70.2510.71.20.320.751.20.70.530.52.60.3载气：He柱头压：69.0kPa溶剂：二氯甲烷进样量：2uL进样口温度：250℃1427ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited不同柱头压下的溶剂气化体积溶剂密度（g/mL）分子量气化体积（uL）34.5kPa69.0kPa103.5kPa庚烷0.68100219174145己烷0.6686245196163戊烷0.6372180224186甲苯0.8792303242201乙酸乙酯0.9088328261217氯仿1.49119400319266二氯甲烷1.3385500399332水1.0018177614181179甲醇0.7932792629525进样量：1uL进样口温度：250℃28ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited溶剂聚焦操作程序1.设置柱箱初始温度比溶剂沸点低10～20℃左右2.关闭分流出口电磁阀3.柱箱初温保持时间和进样时间保持一致4.进样时间到达后，开启电磁阀，柱箱开始快速升温（10～30℃/min），直到第一个组分流出5.降低升温速率，以保证其他组分的分离度1529ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited溶质聚焦操作程序1.设置柱箱初始温度比初流出组分的沸点低60～80℃左右2.关闭分流出口电磁阀3.柱箱初温保持时间和进样时间保持一致4.进样时间到达后，开启电磁阀，柱箱开始快速升温（10～30℃/min），直到第一个组分流出5.降低升温速率，以保证其他组分的分离度30ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited溶剂聚焦对峰形的影响色谱柱：Rtx-530m×0.25mm×0.25um进样量：1.0µL样品：5ug/mL农药混标（溶剂为正己烷）柱温程序：150°Cto275°C@4°C/min.色谱柱：Rtx-530m×0.25mm×0.25um进样量：1.0µL样品：5ug/mL农药混标（溶剂为正己烷）柱温程序：40°Cto150°C@25°C/min.然后275°C@4°C/min.1631ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited溶剂/溶质聚焦要点溶剂聚焦和溶质聚焦经常是协同作用对于部分低沸点溶剂，如二氯甲烷（40℃），保证良好的溶剂聚焦很困难，需要更多的考虑溶质聚焦为保证良好的溶剂聚焦效果，用非极性及微极性柱进行不分流分析时，应尽量采用正己烷、异辛烷等非极性溶剂32ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited优化隔垫吹扫作用：保证进样口顶部的干净空间防止样品反冲，污染载气流路一般隔垫吹扫流量设置为3～5mL/min，同时要注意避免采用过大的吹扫流量。1733ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited注意事项-样品气化不完全进样口温度过低，将导致高分子量化合物气化不完全，并且不能有效转移到色谱柱中。进样口温度：200℃进样口温度：300℃34ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited注意事项-样品分解进样口温度过高，导致热稳定性差的化合物分解。进样口温度：280℃进样口温度：200℃1835ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited注意事项－进样针歧视样品从进样针注入时，不同组分的气化程度不同，高沸点组分残留量比例高。可以采用快速进样、热针进样和三明治进样法改善进样针歧视效应。36ShimadzuInternationalTrading(Shanghai)Co.Limited注意事项-其他谨慎选择进样量，避免样品反冲和溢出不分流进样时建议开启高压进样功能采用大分流比分流进样时，建议开启载气节省功能进水样时，建议开启分流阻尼固定功能注意衬管中石英棉的用量和位置，以及和进样针的配合情况分析高活性样品时，注意衬管和石英棉去活分析较脏样品时，要增强衬管和石英棉检查的频度19第四部分色谱柱38ShimadzuInternationalTrading(S