第二十章气相色谱法
Gas Chromatography,GC
世界之毒！ 二 噁 口 英两千多种可能多氯联苯（ PCBs） 产物一部分多氯代二苯并二噁英（ PCDDs） 多氯代二苯并呋喃（ PCDFs）
( 75种异构体 ) （ 130余种异构体）
报导,99年 6月比利时发生食品（奶制品）污染事件污染物是什么？
二噁英特点 ▼ 很强的急毒性,LD50（ 半致死量） 0.022mg/kg
砒霜毒性的 1000倍 HCN的 390倍
▼ 化学结构非常稳定,不易代谢、脂溶性毒害,▼ 男女不孕、增加婴儿死亡率
▼ 中长期累积致癌检测,以 2,3,7,8-PCDD为首的 17种 较具有毒性异构物为目标。
世界卫生组织规定 ≯ 4 ppt/每人 · 每天 · 每公斤欧盟规定牛奶中食量 ≯ 5 ppt
美国规定牛奶 ≯ 1 ppt
有力的武器,GC/MS GC/MS /MS
第二十章 气相色谱法
Gas Chromatography,GC
20— 1 气相色谱仪
20— 2 气相色谱固定相
20— 3 色谱分离条件
20— 4 气相色谱的检测器
20— 5 毛细管柱气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术第 二十章 气相色谱法
20-1 气相色谱仪关键是什么？
柱 -固定相 检测器第 二十章 气相色谱法
20-1 气相色谱仪第 二十章 气相色谱法
20-1 气相色谱仪
20-2 气相色谱固定相对 GSC —— 吸附剂
GLC —— 固定液 +担体选择：实现分离 A,B的可能性问题
1、固定液基本要求
2、固定液分辩能力的衡量标准
α分离系数 =γ 2,1 =tR2′/tR1 ′
= K2/K1 =k2/k1 ＞ 1.15
当 T↑,γ 2,1 ↓
第 二十章 气相色谱法第二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相
3、实质 固定液与组分分子的相互作用静电力范德华力 诱导力氢键力 色散力
4、固定液极性
β,β′ 氧二丙腈 定为 P=100 +5 强极性
80 +4
60 +3
40 +2
20 +1
角鲨烷 P = 0 +0 非极性第 二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相
4、固定液极性固定液极性的评价是一个很复杂的问题罗氏相常数,罗胥耐德又提出了用 苯、乙醇、
甲乙酮、硝基甲烷、吡啶 五种物质代表五种不同的作用力，以角鲨烷固定液为基准。
麦氏相常数,1970年，麦克雷诺（ Mc
Reynolds） 提出了改进方案,25种固定相，测定了
68种化合物的保留指数，选出 10种物质来表征固定液的相对常数。实际应用中仅用前 5个,苯,1-
丁醇,2-戊酮,1-硝基丙烷、吡 啶,作为麦氏相常数的基准物第 二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相
4、固定液极性固定液性质可用相常数来评价,分类和选择 。
（ 1） 相常数相同,性质基本相同；相常数差别大,
性质差别较大 。
（ 2） 相常数值愈大,固定液极性愈强,反之,固定液性质接近非极性的角鲨烷 。
（ 3） 若固定液的一组相常数,其中有几个值特别大,
表明该固定液性质与相关相常数对应基准物所表征的性质更相近 。
用麦氏常数反映的固定液平均极性,只适用族与族之间结构不同化合物的分离,不适用于按沸点规律或同系物分离的选择性 。
第 二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相
5、固定液选择一般原则 —— 相似相溶原理被分离物 固定液极性非极性（烃） 非极性 (角鲨烷、甲基硅油、阿批松 )
色散力 以沸点 小 先出峰,同系物碳数 小 先出峰中等极性 中等极性 ( 邻苯二甲酸二壬脂 )
色散力 +诱导力 沸点 小 先出峰,同沸点按极性 小 先出峰强极性 强极性静电力 按极性 小 先 出峰极性与非极性混合物 用极性 按极性 小 先 出峰能形成氢键的试样 氢键型或极性
（醇、酚、胺） 按氢键能力 小 先 出峰复杂难分离物 混合固定液或其它技术第二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相在实际工作中,简便而实用的方法,选择四种 （ SE-30、
DC-710,PEG-20M,DEGS）,以适当的操作条件进行色谱初步分离,根据分离效果,按表 20-2的极性顺序作出调整或更换 。
平均极性 总极 性 最高使用温度苯 1-丁醇 2-戊 酮 1-硝基丙烷 吡啶
2 甲基硅橡胶
SE-30 15 53 44 64 41 43 217 300
5 苯基 (50%)甲基聚硅氧烷
DC-710 107 149 153 228 190 165 827 225
9 聚乙二醇 -20000
PEG-20M 322 536 368 572 510 462 2308 225
11 丁二酸二乙二醇聚酯
DEGS 492 733 581 833 791 686 3504 200
第二十章 气相色谱法
20-3 色谱分离条件色谱柱操作条件选择 —— 使分离的可能变成现实用速率理论、角度考虑
1、柱 柱长 内径 担体粒度及筛分范围 固定液配比
2、温度 恒温 难分离对物质有好的分离条件下尽可能低的温度程序升温 宽沸程混合物
3、流动相 种类 流速
4、进样 时间 量 温度 裂解技术正链烷 等温 程序升温 的 GC
(a)等温 150℃ （ b） 程序升温 50～ 250℃,8℃ /min
正链烷试样,6.10m× 0.16mm柱,3％ Apiezon L涂在 100/120目用二甲基二氯硅烷处理的 ChromosorbW（ VarAport30） 上,He 10ml/min。
第二十章 气相色谱法
20-3 色谱分离条件程序升温 色谱第二十章 气相色谱法
20-3 色谱分离条件
对于天然或合成的高分子化合物，可通过在高温下裂解生成小分子，进入气相色谱柱进行分离分析 。
关键是如何获得重现性的裂解色谱图。在进样口与色谱柱间的裂解器成了关键部件。
裂解气相色谱 （ pyrolysis gas chromatography）
裂解装置：蒸气、管式炉、热丝、居里点和激光居里点裂解炉,高频感应加热装置，在热动平衡状态下，被加热的铁磁丝可稳定在 居里点 （指一种铁磁到顺磁的磁转变温度）附近几度温度内。裂解的试样制成溶液涂在铁丝上，裂解后其分子碎片进色谱柱。
激光器裂解器,利用激光获得高温使高分子裂解，
色谱图简单、重复性好
20-4 气相色谱的检测器
（ GC的第二个关键问题）
几乎所有的仪器分析方法都可用作检测器
1、热导池检测器 结构 工作原理第二十章 气相色谱法
20-4 气相色谱的检测器
（ GC的第二个关键问题）
工作原理第二十章 气相色谱法
2、氢火焰离子检测器结构、
工作原理第二十章 气相色谱法
20-4 气相色谱的检测器
3、性能指标热导池 氢火焰 电子捕获 火焰光度灵敏度 104mV ·ml / mg 10-2 库仑 / g 800 A?ml/mg 400 库仑 /g
检测下限 2× 10-6 g/ml 10-13 g / s 10-14 g/ml 10-12 g/s ( P )
10-11 g/s ( S )
最小检测浓度 ※ 0.1 ppm 1 ppb 0.1 ppb 10 ppb
线性范围 105 107 102 - 104 103
※ 指色谱仪进样量第二十章 气相色谱法
20-4 气相色谱的检测器
4、类型及应用热导池 氢火焰 电子捕获 火焰光度类型 通 用 型 选 择 型响应性质 浓 度 质量 浓 度 质量试样性质 所有有机物 含碳有机物 多卤,含 S,P化合物亲电子物使用要求 恒温,气体净化 载气中除 O2 S,P 滤光片稳压源 放大器 放大器 放大器
10-14-10-5 A 10-12-10-5 A 10-12-10-6 A
应用范围 无机气体、格 有机物 农药、污染物有机物第 二十章 气相色谱法
20-4 气相色谱的检测器
20-5 毛细管柱气相色谱法戈雷 (Golay)柱 ─毛细管开管柱 1957
1、结构,放空分流,尾吹
2,特点,长、快、小、高 80 m× 0.25 mm id
角鲨烷 n理 =105
第 二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法戈雷 (Golay)柱 ─
毛细管开管柱第 二十章 气相色谱法
3,分类 毛细管柱：填充柱,开管柱开管毛细管柱 （ 涂渍方法不同 ）,
（ 1） 涂壁开管柱 WCOT,管内经预处理后将固定液直接涂渍在内壁上 。 使用广泛 。
（ 2） 多孔层开管柱 PLOT,内壁上仅涂一层多孔性吸附剂微粒,
是毛细管气固色谱柱 。
（ 3） 载体涂渍开管柱 SCOT,内壁上先涂一层载体,载体上再涂固定液 。 固定液膜可以较厚,柱容量也较大 。
（ 4） 交联开管柱,固定液在高温下交联到内壁上 。 其特点是热稳定性高,耐溶剂性能好,是目前发展迅速的一种毛细管柱 。
（ 5）键合开管柱,用化学键合的方法键合到经表面处理的内壁上。其优点是热稳定性很好。
第二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法
4、速率方程的表达式不同表 20-9
A = 0
1979年 Dandenean
用光导纤维技术拉制毛细管石英弹性柱
n理 = 2000～ 500/m
n理 一般达 106 2小时 出 300个组分第二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法
4、应用第二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法
4、应用第二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术保留值定性其它技术定性 (联用技术及人工智能技术 )
GC/MS,GC/IR
GC— MS
组分电离、带电分子离子在磁场中作偏转运动
m/Z 比不同、分离组分的质谱图根据分子断裂的规律 → 定出组分为何物第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
GC/MS联用系统第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
GC
柱,载体涂渍开管柱（ SCOT） (内径为 0.5mm)
涂壁开管柱 (WCOT) (内径为 0.75mm)
固定液,高温固定液 (减少固定液流失 )
(使用交联柱，固定液涂渍量不宜太高，或在柱出口串接一根短的固定液流失捕集柱，减少 本底干扰 谱图 )
载气,氦气 (不宜采用 氮气 因其质量数较大，易干扰质谱图，
且接口处 浓缩组分 的性能差； 氩气 因其电离电位小，
易被电离形成 本底电流,不利于质谱检测 )
第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
MS
离子源,电子轰击源化学电离源
( 其它如软电离方式的 场致电离源 （ FI）,改进的 场解吸附源 （ FD）,解吸 化学电离源
（ DCI）,大气压电离源 （ API）,以及一些复合源也可用于联用系统 )
第二十章 气相色谱法第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术离子阱的结构第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术离子阱的工作 原理示意第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术接口装置
GC,MS操作要求的匹配,如灵敏度、扫描时间、温度、测量介质连续流动的气相状态。
主要矛盾,色谱柱出口压约为 105Pa,而离子源合适的真空度约为 10-3Pa.
如何链接？
第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
① 直接导入型接口 ----最常用的一种技术毛细管色谱柱,内径 0.25～ 0.32mm
载气,H2或 He,流量在 1～ 2ml/min
方法,将毛管直接插入质谱仪的金属毛细管内
(毛细管色谱柱流出的载气和待测物进入离子源作用场 。
由于惰性气体 He不发生电离,只有待测物分子形成带电粒子,在加速电场作用下进入质量分析器 )
特点,结构简单,易维护,应用广泛 。
第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
② 开口分流型接口色谱柱出口,常压 (不会降低色谱柱的分离效率 ) 接口简单在色谱流量较大时，传输能力较低，不适用于填充柱条件第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
③ 喷射式分离器 (分离除去绝大部分载气，使试样组分浓集，同时使之达到质谱要求的真空度 )
适用于填充柱或毛细管柱与 较小功率 的抽真空质谱仪联接第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术气相色谱 /质谱联机分析的信息
（ 1）总离子流色谱图第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术气相色谱 /质谱联机分析的信息
（ 2）质量色谱图第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术气相色谱 /质谱联机分析的信息
（ 3）质谱图第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术气相色谱 /质谱联机分析的信息
（ 4）总离子流色谱图和质谱图的重建 ---,纯,
,重建,的含义，实质上是用计算机方法 去掉仪器本底,
色谱柱流出物中未分开的其它组分等产生的 小信号,
使重建总离子流色谱图的 组分峰宽变窄,使其 分辨率优于总离子流色谱图。 )
（ 5）质量碎片谱图仅对化合物中预先 选定的某个或某几个特征质量峰进行 单离子或多离子 检测,记录它的离子流强度随时间变化第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
GC/FTIR系统第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术接口装置光管,GC/FTIS的关键部件。
主体为一根内壁 镀金 的 气体流动池,流入孔通过不锈钢传输线与色谱柱相连，光管和传输线都有 加热控温 装置，光管也可视为色谱流路的柱后 死体积 。
细 内径 短 光管 有助提高 分辨率长 光管 有助提高 灵敏度格里菲斯（ P.R.Griffiths） 认为,
色谱半峰宽体积 V1/2=或 >光管容积 V光管才能获得 最佳 分辨率和灵敏度第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
GC/FTIR分析的信息
（ 1）三维实时显示红外光谱图
（ 2） 化学图 (官能团色谱图 )
以某一基团频率区间的吸光度，按色谱流出时间作图
（ 3）红外重建色谱图
《气相色谱法》结束请预习第二十一章 HPLC
Gas Chromatography,GC
世界之毒！ 二 噁 口 英两千多种可能多氯联苯（ PCBs） 产物一部分多氯代二苯并二噁英（ PCDDs） 多氯代二苯并呋喃（ PCDFs）
( 75种异构体 ) （ 130余种异构体）
报导,99年 6月比利时发生食品（奶制品）污染事件污染物是什么？
二噁英特点 ▼ 很强的急毒性,LD50（ 半致死量） 0.022mg/kg
砒霜毒性的 1000倍 HCN的 390倍
▼ 化学结构非常稳定,不易代谢、脂溶性毒害,▼ 男女不孕、增加婴儿死亡率
▼ 中长期累积致癌检测,以 2,3,7,8-PCDD为首的 17种 较具有毒性异构物为目标。
世界卫生组织规定 ≯ 4 ppt/每人 · 每天 · 每公斤欧盟规定牛奶中食量 ≯ 5 ppt
美国规定牛奶 ≯ 1 ppt
有力的武器,GC/MS GC/MS /MS
第二十章 气相色谱法
Gas Chromatography,GC
20— 1 气相色谱仪
20— 2 气相色谱固定相
20— 3 色谱分离条件
20— 4 气相色谱的检测器
20— 5 毛细管柱气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术第 二十章 气相色谱法
20-1 气相色谱仪关键是什么？
柱 -固定相 检测器第 二十章 气相色谱法
20-1 气相色谱仪第 二十章 气相色谱法
20-1 气相色谱仪
20-2 气相色谱固定相对 GSC —— 吸附剂
GLC —— 固定液 +担体选择：实现分离 A,B的可能性问题
1、固定液基本要求
2、固定液分辩能力的衡量标准
α分离系数 =γ 2,1 =tR2′/tR1 ′
= K2/K1 =k2/k1 ＞ 1.15
当 T↑,γ 2,1 ↓
第 二十章 气相色谱法第二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相
3、实质 固定液与组分分子的相互作用静电力范德华力 诱导力氢键力 色散力
4、固定液极性
β,β′ 氧二丙腈 定为 P=100 +5 强极性
80 +4
60 +3
40 +2
20 +1
角鲨烷 P = 0 +0 非极性第 二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相
4、固定液极性固定液极性的评价是一个很复杂的问题罗氏相常数,罗胥耐德又提出了用 苯、乙醇、
甲乙酮、硝基甲烷、吡啶 五种物质代表五种不同的作用力，以角鲨烷固定液为基准。
麦氏相常数,1970年，麦克雷诺（ Mc
Reynolds） 提出了改进方案,25种固定相，测定了
68种化合物的保留指数，选出 10种物质来表征固定液的相对常数。实际应用中仅用前 5个,苯,1-
丁醇,2-戊酮,1-硝基丙烷、吡 啶,作为麦氏相常数的基准物第 二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相
4、固定液极性固定液性质可用相常数来评价,分类和选择 。
（ 1） 相常数相同,性质基本相同；相常数差别大,
性质差别较大 。
（ 2） 相常数值愈大,固定液极性愈强,反之,固定液性质接近非极性的角鲨烷 。
（ 3） 若固定液的一组相常数,其中有几个值特别大,
表明该固定液性质与相关相常数对应基准物所表征的性质更相近 。
用麦氏常数反映的固定液平均极性,只适用族与族之间结构不同化合物的分离,不适用于按沸点规律或同系物分离的选择性 。
第 二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相
5、固定液选择一般原则 —— 相似相溶原理被分离物 固定液极性非极性（烃） 非极性 (角鲨烷、甲基硅油、阿批松 )
色散力 以沸点 小 先出峰,同系物碳数 小 先出峰中等极性 中等极性 ( 邻苯二甲酸二壬脂 )
色散力 +诱导力 沸点 小 先出峰,同沸点按极性 小 先出峰强极性 强极性静电力 按极性 小 先 出峰极性与非极性混合物 用极性 按极性 小 先 出峰能形成氢键的试样 氢键型或极性
（醇、酚、胺） 按氢键能力 小 先 出峰复杂难分离物 混合固定液或其它技术第二十章 气相色谱法
20-2 气相色谱固定相在实际工作中,简便而实用的方法,选择四种 （ SE-30、
DC-710,PEG-20M,DEGS）,以适当的操作条件进行色谱初步分离,根据分离效果,按表 20-2的极性顺序作出调整或更换 。
平均极性 总极 性 最高使用温度苯 1-丁醇 2-戊 酮 1-硝基丙烷 吡啶
2 甲基硅橡胶
SE-30 15 53 44 64 41 43 217 300
5 苯基 (50%)甲基聚硅氧烷
DC-710 107 149 153 228 190 165 827 225
9 聚乙二醇 -20000
PEG-20M 322 536 368 572 510 462 2308 225
11 丁二酸二乙二醇聚酯
DEGS 492 733 581 833 791 686 3504 200
第二十章 气相色谱法
20-3 色谱分离条件色谱柱操作条件选择 —— 使分离的可能变成现实用速率理论、角度考虑
1、柱 柱长 内径 担体粒度及筛分范围 固定液配比
2、温度 恒温 难分离对物质有好的分离条件下尽可能低的温度程序升温 宽沸程混合物
3、流动相 种类 流速
4、进样 时间 量 温度 裂解技术正链烷 等温 程序升温 的 GC
(a)等温 150℃ （ b） 程序升温 50～ 250℃,8℃ /min
正链烷试样,6.10m× 0.16mm柱,3％ Apiezon L涂在 100/120目用二甲基二氯硅烷处理的 ChromosorbW（ VarAport30） 上,He 10ml/min。
第二十章 气相色谱法
20-3 色谱分离条件程序升温 色谱第二十章 气相色谱法
20-3 色谱分离条件
对于天然或合成的高分子化合物，可通过在高温下裂解生成小分子，进入气相色谱柱进行分离分析 。
关键是如何获得重现性的裂解色谱图。在进样口与色谱柱间的裂解器成了关键部件。
裂解气相色谱 （ pyrolysis gas chromatography）
裂解装置：蒸气、管式炉、热丝、居里点和激光居里点裂解炉,高频感应加热装置，在热动平衡状态下，被加热的铁磁丝可稳定在 居里点 （指一种铁磁到顺磁的磁转变温度）附近几度温度内。裂解的试样制成溶液涂在铁丝上，裂解后其分子碎片进色谱柱。
激光器裂解器,利用激光获得高温使高分子裂解，
色谱图简单、重复性好
20-4 气相色谱的检测器
（ GC的第二个关键问题）
几乎所有的仪器分析方法都可用作检测器
1、热导池检测器 结构 工作原理第二十章 气相色谱法
20-4 气相色谱的检测器
（ GC的第二个关键问题）
工作原理第二十章 气相色谱法
2、氢火焰离子检测器结构、
工作原理第二十章 气相色谱法
20-4 气相色谱的检测器
3、性能指标热导池 氢火焰 电子捕获 火焰光度灵敏度 104mV ·ml / mg 10-2 库仑 / g 800 A?ml/mg 400 库仑 /g
检测下限 2× 10-6 g/ml 10-13 g / s 10-14 g/ml 10-12 g/s ( P )
10-11 g/s ( S )
最小检测浓度 ※ 0.1 ppm 1 ppb 0.1 ppb 10 ppb
线性范围 105 107 102 - 104 103
※ 指色谱仪进样量第二十章 气相色谱法
20-4 气相色谱的检测器
4、类型及应用热导池 氢火焰 电子捕获 火焰光度类型 通 用 型 选 择 型响应性质 浓 度 质量 浓 度 质量试样性质 所有有机物 含碳有机物 多卤,含 S,P化合物亲电子物使用要求 恒温,气体净化 载气中除 O2 S,P 滤光片稳压源 放大器 放大器 放大器
10-14-10-5 A 10-12-10-5 A 10-12-10-6 A
应用范围 无机气体、格 有机物 农药、污染物有机物第 二十章 气相色谱法
20-4 气相色谱的检测器
20-5 毛细管柱气相色谱法戈雷 (Golay)柱 ─毛细管开管柱 1957
1、结构,放空分流,尾吹
2,特点,长、快、小、高 80 m× 0.25 mm id
角鲨烷 n理 =105
第 二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法戈雷 (Golay)柱 ─
毛细管开管柱第 二十章 气相色谱法
3,分类 毛细管柱：填充柱,开管柱开管毛细管柱 （ 涂渍方法不同 ）,
（ 1） 涂壁开管柱 WCOT,管内经预处理后将固定液直接涂渍在内壁上 。 使用广泛 。
（ 2） 多孔层开管柱 PLOT,内壁上仅涂一层多孔性吸附剂微粒,
是毛细管气固色谱柱 。
（ 3） 载体涂渍开管柱 SCOT,内壁上先涂一层载体,载体上再涂固定液 。 固定液膜可以较厚,柱容量也较大 。
（ 4） 交联开管柱,固定液在高温下交联到内壁上 。 其特点是热稳定性高,耐溶剂性能好,是目前发展迅速的一种毛细管柱 。
（ 5）键合开管柱,用化学键合的方法键合到经表面处理的内壁上。其优点是热稳定性很好。
第二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法
4、速率方程的表达式不同表 20-9
A = 0
1979年 Dandenean
用光导纤维技术拉制毛细管石英弹性柱
n理 = 2000～ 500/m
n理 一般达 106 2小时 出 300个组分第二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法
4、应用第二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法
4、应用第二十章 气相色谱法
20-5 毛细管柱气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术保留值定性其它技术定性 (联用技术及人工智能技术 )
GC/MS,GC/IR
GC— MS
组分电离、带电分子离子在磁场中作偏转运动
m/Z 比不同、分离组分的质谱图根据分子断裂的规律 → 定出组分为何物第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
GC/MS联用系统第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
GC
柱,载体涂渍开管柱（ SCOT） (内径为 0.5mm)
涂壁开管柱 (WCOT) (内径为 0.75mm)
固定液,高温固定液 (减少固定液流失 )
(使用交联柱，固定液涂渍量不宜太高，或在柱出口串接一根短的固定液流失捕集柱，减少 本底干扰 谱图 )
载气,氦气 (不宜采用 氮气 因其质量数较大，易干扰质谱图，
且接口处 浓缩组分 的性能差； 氩气 因其电离电位小，
易被电离形成 本底电流,不利于质谱检测 )
第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
MS
离子源,电子轰击源化学电离源
( 其它如软电离方式的 场致电离源 （ FI）,改进的 场解吸附源 （ FD）,解吸 化学电离源
（ DCI）,大气压电离源 （ API）,以及一些复合源也可用于联用系统 )
第二十章 气相色谱法第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术离子阱的结构第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术离子阱的工作 原理示意第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术接口装置
GC,MS操作要求的匹配,如灵敏度、扫描时间、温度、测量介质连续流动的气相状态。
主要矛盾,色谱柱出口压约为 105Pa,而离子源合适的真空度约为 10-3Pa.
如何链接？
第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
① 直接导入型接口 ----最常用的一种技术毛细管色谱柱,内径 0.25～ 0.32mm
载气,H2或 He,流量在 1～ 2ml/min
方法,将毛管直接插入质谱仪的金属毛细管内
(毛细管色谱柱流出的载气和待测物进入离子源作用场 。
由于惰性气体 He不发生电离,只有待测物分子形成带电粒子,在加速电场作用下进入质量分析器 )
特点,结构简单,易维护,应用广泛 。
第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
② 开口分流型接口色谱柱出口,常压 (不会降低色谱柱的分离效率 ) 接口简单在色谱流量较大时，传输能力较低，不适用于填充柱条件第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
③ 喷射式分离器 (分离除去绝大部分载气，使试样组分浓集，同时使之达到质谱要求的真空度 )
适用于填充柱或毛细管柱与 较小功率 的抽真空质谱仪联接第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术气相色谱 /质谱联机分析的信息
（ 1）总离子流色谱图第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术气相色谱 /质谱联机分析的信息
（ 2）质量色谱图第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术气相色谱 /质谱联机分析的信息
（ 3）质谱图第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术气相色谱 /质谱联机分析的信息
（ 4）总离子流色谱图和质谱图的重建 ---,纯,
,重建,的含义，实质上是用计算机方法 去掉仪器本底,
色谱柱流出物中未分开的其它组分等产生的 小信号,
使重建总离子流色谱图的 组分峰宽变窄,使其 分辨率优于总离子流色谱图。 )
（ 5）质量碎片谱图仅对化合物中预先 选定的某个或某几个特征质量峰进行 单离子或多离子 检测,记录它的离子流强度随时间变化第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
GC/FTIR系统第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术接口装置光管,GC/FTIS的关键部件。
主体为一根内壁 镀金 的 气体流动池,流入孔通过不锈钢传输线与色谱柱相连，光管和传输线都有 加热控温 装置，光管也可视为色谱流路的柱后 死体积 。
细 内径 短 光管 有助提高 分辨率长 光管 有助提高 灵敏度格里菲斯（ P.R.Griffiths） 认为,
色谱半峰宽体积 V1/2=或 >光管容积 V光管才能获得 最佳 分辨率和灵敏度第二十章 气相色谱法
20— 6 气相色谱的联用技术
GC/FTIR分析的信息
（ 1）三维实时显示红外光谱图
（ 2） 化学图 (官能团色谱图 )
以某一基团频率区间的吸光度，按色谱流出时间作图
（ 3）红外重建色谱图
《气相色谱法》结束请预习第二十一章 HPLC
