氣相色譜可分為氣固色譜和氣液色譜。氣固色譜指流動相是氣體,固定相是固體物質(zhì)的色譜分離方法。
例如活性炭、硅膠等作固定相。氣液色譜指流動相是氣體,固定相是液體的色譜分離方法。
例如在惰性材料硅藻土涂上一層角鯊?fù)?,可以分離、測定純乙烯中的微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等雜質(zhì)。
特點(diǎn)
氣相色譜法是指用氣體作為流動相的色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快,因此樣品組分在流動相和固定相之間可以瞬間地達(dá)到平衡。
另外加上可選作固定相的物質(zhì)很多,因此氣相色譜法是一個分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測器,使得它又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
原理
GC主要是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性及吸附性質(zhì)的差異來實(shí)現(xiàn)混合物的分離,其過程如圖氣相分析流程圖所示。
待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體(即載氣,也叫流動相)帶入色譜柱,柱內(nèi)含有液體或固體固定相,由于樣品中各組分的沸點(diǎn)、極性或吸附性能不同,每種組分都傾向于在流動相和固定相之間形成分配或吸附平衡。
但由于載氣是流動的,這種平衡實(shí)際上很難建立起來。也正是由于載氣的流動,使樣品組分在運(yùn)動中進(jìn)行反復(fù)多次的分配或吸附/解吸附,結(jié)果是在載氣中濃度大的組分先流出色譜柱,而在固定相中分配濃度大的組分后流出。
當(dāng)組分流出色譜柱后,立即進(jìn)入檢測器。檢測器能夠?qū)悠方M分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,而電信號的大小與被測組分的量或濃度成正比。當(dāng)將這些信號放大并記錄下來時(shí),就是氣相色譜圖了。
組成
氣相色譜儀由以下五大系統(tǒng)組成:氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、檢測記錄系統(tǒng)。
組分能否分開,關(guān)鍵在于色譜柱;分離后組分能否鑒定出來則在于檢測器,所以分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)是儀器的核心。
應(yīng)用
在石油化學(xué)工業(yè)中大部分的原料和產(chǎn)品都可采用氣相色譜法來分析;在電力部門中可用來檢查變壓器的潛伏性故障;在環(huán)境保護(hù)工作中可用來監(jiān)測城市大氣和水的質(zhì)量;在農(nóng)業(yè)上可用來監(jiān)測農(nóng)作物中殘留的農(nóng)藥;
在商業(yè)部門可用來檢驗(yàn)及鑒定食品質(zhì)量的好壞;在醫(yī)學(xué)上可用來研究人體新陳代謝、生理機(jī)能;在臨床上用于鑒別藥物中毒或疾病類型;在宇宙艙中可用來自動監(jiān)測飛船密封倉內(nèi)的氣體等等。
氣相色譜儀的流動相為氣體,又稱載氣,它可攜帶組分在色譜柱中流動。
在應(yīng)用范圍之內(nèi),氣相色譜儀具有分離效能高、選擇性高、檢測靈敏度高、分析速率快、樣品用量少及應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。
具體特點(diǎn)如下:
1.分離效能高
通常氣相色譜儀填充柱的理論塔板數(shù)可達(dá)數(shù)干,毛細(xì)管柱可高達(dá)100多萬,它能使一些理化性質(zhì)非常接近的組分獲得良好的分離。
2.選擇性高
通過選擇合適的固定相,氣相色譜儀可以分離對映異構(gòu)體、立體異構(gòu)體等性質(zhì)極為接近的組分。
3.檢測靈敏度高
因?yàn)闅庀嗌V儀使用了高靈敏度的檢測器,使其檢出限低,適合痕量分析。
4.分析速度快
氣相色譜儀操作簡單,分析速度快,通常一次試樣分析需要幾分鐘至幾十分鐘,較快時(shí)可在幾秒鐘內(nèi)完成。
5.應(yīng)用范圍廣
氣相色譜儀是很成熟的分析技術(shù),廣泛應(yīng)用于石油化工、環(huán)境監(jiān)測、生物化學(xué)、食品分析、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。
氣相色譜儀是計(jì)算機(jī)控制的多用途高性能系列氣相色譜儀,在工業(yè)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。