气相色谱仪原理（图文详解）（一）什么是气相色谱

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1、什么是气相色谱
　　本文介绍气相色谱的功能和用途，以及色谱仪的基本结构。
　　气相色谱（GC)是一种把混合物分离成单个组分的实验技术。它被用来对样品组分进行鉴定和定量测定。
　　基于时间的差别进行分离

和物理分离（比如蒸馏和类似的技术）不同，气相色谱（GC)是基于时间差别的分离技术。
　　将气化的混合物或气体通过含有某种物质的管，基于管中物质对 不同化合物的保留性能不同而得到分离。这样，就是基于时间的差别对化合物进行分离。样品经过检测器以后，被记录的就是色谱图（图1),每一个峰代表最初混合样品中不同的组分。
　　峰出现的时间称为保留时间，可以用来对每个组分进行定性，而峰的大小（峰高或峰面积）则是组分含量大小的度量。
　　图1典型色谱图

　　系统
　　一个气相色谱系统包括：

●可控而纯净的载气源.它能将样品带入GC系统

●进样口，它同时还作为液体样品的气化室

●色谱柱，实现随时间的分离
　　●检测器，当组分通过时，检测器电信号的输出值改变，从而对 组分做出响应
　　●某种数据处理装置

图2是对此作出的一个总结。

　

气源

载气必须是纯净的。污染物可能与样品或色谱柱反应，产生假峰 进入检测器使基线噪音增大等。推荐使用配备有水分、烃类化合物和氧气捕集阱的高纯载气。见图3。

　　若使用气体发生器而不是气体钢瓶时，应对每一台GC都装配净 化器，并且使气源尽可能靠近仪器的背面。

进样口
　　进样口就是将挥发后的样品引入载气流。最常用的进样装置是注射进样口和进样阀。     注射进样口
　　用于气体和液体样品进样。常用来加热使液体样品蒸发。用气体或液体注射器穿透隔垫将样品注入载气流。其原理（非实际设计 尺寸）如图4所示。

进样阀

样品从机械控制的定量管被扫入载气流。因为进样量通常差别很 大，所以对气体和液体样品采用不同的进样阀。其原理（非实际设计尺寸）如图5所示。

　　进样阀通常与进样口连接，特别在分流进样模式时，进样阀连接到分流/不分流进样口。
　　色谱柱
　　分离就在色谱柱中进行。因为用户可以选择不同的色谱柱.故使 用一台仪器能够进行许多不同的分析。
　　因为大多数分离都强烈依赖于温度，故色谱柱要安装在能够精密控温的柱箱内.见图6。

检测器

　　从色谱柱里出来的含有分离组分的载气流通过检测器而产生信号。 检测器的输出信号经过转化后成为色谱图，见图

  　　　有几种类型的检测器可供选择，但是所有的检测器的功能都是相同的：
　　当纯的载气（没有待分离组分）流经检测器时，产生稳定的电 信号（基线）。

当有待分离组分通过检测器时.产生不同的信号。
　　数据处理
　　测量
　　色谱图记录下了检测器输出的电信号。它可以通过以下几种方式进行处理：
　　●在带状图记录仪上记录

●使用数字积分仪处理

●用计算机数据系统处理
　　传统的带状图记录仪必须手工测量峰的保留时间和峰大小。积分仪和数据系统则可直接进行这些测量。强烈推荐使用积分仪和数 据系统，因为它们有很好的重现性和灵敏度。
　　计算
　　色谱峰的保留时间和峰大小必须转换成待分离组分的名称和含量。这可以通过与已知样品（校准样品）的保留时间和响应值大小进行比较来完成。这种比较可以手工完成.但是鉴于速度和准确性. 采用数据处理系统是最好的。
　　仪器控制
　　某些数据系统和GC组合还可通过数据系统计算机提供对GC的直 接控制。这样就能创建可存储的方法.需要时调用储存的方法即 可.从而可实现高度的自动化分析。