气相色谱法
Gas Chromatography
一,概述
1.色谱法：起源与发展：
特点：分离分析技术；分析有色
物质、无色物质。
本质：色谱柱高选择性的高效分
离作用与高灵敏度检测技术的结合。
分类（流动相状态）：气相色谱、
液相色谱、超临界色谱
气相色谱法
? 特点：①高效能性，组分在两相间反复多次的分配。毛细管柱柱
效可达上百万个理论塔板。
? ②高选择性，一次可解决一百多个组分的分离和分析。
? ③高灵敏性：高灵敏度检测器；可达 10-11~10-13，用于痕量
物质的分析 ——广泛用于环保、农残
? ④操作简单：分析速度快，通常一个试样可在几分或几十
分钟完成。
? GC的选择性,易挥发或可转化为易挥发的液体和固体。沸点
<500℃,热稳定性好 。
层析理论
? 1.塔板理论：将色谱过程比拟为蒸馏过程；
色谱柱看作分馏塔，在每个塔板的间隔
内，样品混合物在气液两相中达到平衡
分配，经过多次分配平衡后，分配系数
小的组分先达到塔顶。由于柱层析塔板
相当多，分配系数微小差别，即可获得
较好的分离效果。
层析理论
? 热力学理论：由平衡观点研究分离过
程。 —塔板理论
? 动力学理论：速度研究动力学因素对柱
效的影响 —以 Van Deemter方程式为代表
层析理论
? 三个重要参数：
? 峰高、峰面积：定量
? 峰位：定性
? 峰宽：柱效率
热力学理论
? 假设条件,1.组分很快在两相中达到分配
平衡（板高 H）
? 2.载气通过层析柱不是连续前进，而是间
歇式的，每次进气是一个板体积。
? 3.样品都是加在 0号塔板上，纵向扩散忽
略不计。
? 4.分配系数在各塔板上是常数。
理论塔板数的计算
? 理论塔板高度和理论塔板数关系：
? H=L/n
? 理论塔板数与半峰高的关系：
? n=5.545（ tR/W h/2)2
塔板理论的作用与不足
? 作用,1.塔板理论方程式描述色谱流出曲
线应该是正态分布函数，与实际记录的
色谱流出曲线相符合，对色谱分配系统
有指导意义。
? 2.理论塔板数公式,n评价色谱柱是成功
的。
? 3.塔板理论提出了塔板高度对色谱峰区域
宽度扩张的影响。
? 不足,1.模拟假设条件提出，同实际情况
有差异，所以色谱分配定量关系不准确。
? 2.塔板理论不能解释 H与色谱峰扩张关系。
? 3.忽略了纵向扩散的作用。
? 4.流速差异所造成不同的塔板数。
动力学理论
? Van Deemter方程式：
? H=A+B/u+Cu
? u为载气线速度。 A,B,C为影响峰扩张的三项因素。
? A：多项扩散项（涡流扩散项）：填充均匀性引起的峰扩张。
? B：纵向扩散系数（分子扩散系数）：
? C：气相传质阻力相：气 -液或气 -固两相交换质量交换质量时，所
达到的交换质量。
? 在 u一定时,A,B,C较小时,H才能较小，柱效才能较高，则
峰锐；反之则柱效低，峰扩张。
? u越小时,B/u项越大；而 Cu项越小，因此在低速时（ 0~u最佳之
间）,B/u起主导作用，此时 u增加则 H降低，柱效增高。在高速
时（ u>u最佳） u越大,Cu越大； B/u越小，此时 Cu项 起主导作用，
u增加,H增加，柱效率降低。
气相色谱仪器
? 1.气源系统：载气：流动相 -携带分析试样在柱内运行的动力
? 辅气：供检测器燃烧或吹扫
? 2.进样系统：引入试样，并保证试样气化。
? 3.柱系统：试样在柱内运行并得到所需要的分离。
? 4.检测系统：被分离的组成进行检识。
? 5.数据采集及处理系统：给出信息（定性、定量）
? 6.温控系统：控制并显示进样系统、柱箱、检测器及辅助部分的温度。
气相色谱基本单元
进样系统 温控系统
柱系统 检测系统 数据采集及
处理系统
气源系统 载气 试样
1.气路系统
? 组成：气源系统 +净化系统 +阀门系统 +应用系统
? 气源系统：提供足够压力的气源 —钢瓶、空气泵、气体发生器
? H2,N2、空气
? 净化系统：保证分析质量和分析结果的稳定性；延长柱寿命和减
少检测器的噪声。除区气体中的水分、烃、氧
? 2.进样系统
? 作用：试样引入色谱柱系统
? 进样样品状态：液、气、固态
? 进样设备：注射器、进样阀、裂解器
? 进样方法：手动、自动
进样方式
? 分流进样：样品在加热的气化室内气化，蒸气大部分经分馏管道
放空，只极小一部分被载气带入 色谱柱。
? 特点：适用于浓度较高的样品；沸程宽、浓度差异大、化学性质
各异的样品不适用。
? 无分流进样：进样时样品没有分流。适用于痕量分析；进样时间
长，会造成初始谱带的扩展。 -冷肼
? 柱头进样：样品直接进入预处理柱或柱入口，进样部分温度很低，
防止溶剂在进样时针头气化，样品在冷的柱壁上形成液膜，组分
在液膜上实现气化。 —编程操作，适用于不同样品的分析。
? 顶空进样：采用气态进样。免除大量样品基体对柱系统的影响。
适用于血中毒物、酒、饮料中挥发性香精、食品添加剂的残留溶
剂、植物的芳香成分、聚合物中的挥发组分等。
3.检测器
? 3.1 检测器的噪声：在没有组分进入检测器的情况下，
因为检测器及色谱条件波动使基线在短时间内发生的
信号为噪声（毫伏 mV、毫安 mA）
? 漂移：极限在一段时间内产生的偏离（毫伏 /小时 mV/h
? 或毫安 /小时 mA/h）
? 3.2线性范围：载气中组分的浓度与响应值成正比的范
围
? 3.3检测器的灵敏度 S和检测限 D：是检测器敏感度的衡
量指标。
? 灵敏度：通过检测器物质的量变化△ Q时，信号的变化
率。浓度型 S（ mV.ml/ml）；质量型 S（ mV.ml/mg）
? 检测器的检测限：检测器产生 2倍噪声信号时，单位体
积载气或单位时间内进入检测器的组分量来评价检测
器的灵敏度，即检测限 D。
? D=2N/S
? 灵敏度和检测限从两个不同的角度表示检测器对物质
灵敏程度的指标。灵敏度越大，检测限越小表示检测
器的性能越好。
? 检测器的最小检测量与最小检测浓度：产生 2倍噪声信
号时，进入检测器的物质量（ g）或浓度（ mg/ml）。
? 浓度型检测器
? mmin=1.065/60× Fd× Di× W1/2
? 质量型检测器
? mmin=1.065 × Di× W1/2
? 最小检测浓度
? cmin=mmin/V
? cmin=mmin/m
氢火焰离子化检测器（ FID）
? 原理：质量型检测器，以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源，
当有机化合物进入燃烧的火焰，在高温下产生化学电离，电离
产生离子，在高压电场定向作用下形成离子流，经过高阻放大，
成为电信号。
? 特点,1.结构简单、性能优异，稳定可靠、操作方便
? 2,响应范围广 —挥发性、烃类、杂原子
? 3.灵敏度高（ 10-13~10-10g/s）、线性范围宽（ 106~107）
? 死体积小（ ≤1μl），响应快（约 1ms）。
? 4.对气体流速、压力和温度变化不敏感。
? 5.需要三种气源及其流速控制系统；对防爆有严格要求。
热导检测器（ TCD）
? 原理：根据组分和载体热导率的不同；组分通过热导
池时，从热敏元件上带走不同的热量，引起热敏元件
阻值变化，通过电桥电压的不平衡被检测出。
? 特点：浓度型检测器；结构简单、性能可靠、定量准
确、价格低廉、经久耐用。
? 对挥发性化合物有响应。
? 易与其他检测器联用（毛细管柱）
?
?
电子俘获检测器（ ECD）
? 原理：选择性检测器；以放射源中的 β射线为能源，产生大量低能
量的热电子，形成基流，当负电性的组分进入 ECD池，即俘获具
有电负性官能团的有机化合物的电子产生信号。
? 特点：灵敏度高（ 10-12~10-14g），选择性强 —S,P、卤素等电负
性化合物。主要用于环境样品中的痕量农药、多氯联苯等的分析。
? 线性范围小（ 102~104）。
4.判断样品可用气相色谱法的依据
? 两个基本条件：流出峰窄
? 两峰之间的距离足够大
分离同系物时柱系统选择推荐规则
? （ 1）如果仅分离分子骨架不同的同系物混合物时（链状与环状），
选择非极性相，利用构型差异进行分离
? （ 2）分子差异为 2个 H的同系物的混合物时，如果是非极性的具
较低碳链长度化合物，则选择中等极性柱；如果是非极性的具有
较高碳链长度的化合物，则选择极性柱；如果是极性化合物，选
择极性柱。
? （ 3）对于分子式差异大于 2个 H的同系物的混合物,2个 H的区别
可以分开。
? （ 4）对于分子式无差异的同系物混合物（正构或异构），如果是
非极性化合物，则选择中等极性相或非极性相；如果环大小有差
异选择中等极性相；如果互为官能团异构体，参照（ 2）
5.气相色谱定性和定量方法
? 定性指标 （ 1） 保留时间 t′R
? t′R=tR—tM
? （ 2）保留体积
? VR= tR× FC FC –载气流量
? 死体积：
? VM= tM× FC
? 调整保留体积,V′R
? V′R= VR—VM
? （ 3） 相对保留值：以相对保留时间或相对保留体积为指标，
与同时进行测定另外一种标准物质（参比组分）进行比较，取其比值。
? α= t′R/ tR= V′R / V R
? （ 4）标准加入法：先测样品，再加入已知组分，相同
条件测定，比较两次谱图，是否峰增高。 —但是不够可靠
定量分析方法
? （ 1）归一化法：适用于样品中所有组分都能从色谱柱
流出并被检出、且在线性范围内，测定或查出所有组
分相对校正因子的样品。
? （ 2）外标法：特点：操作简便，计算方便；但标准物
的纯度要求高，组分之间完全分离。
? （ 3）内标法：将一种纯物质作为标准物加入到待测样
品中，进行色谱定量。
? 特点：准确，但操作复杂（浓度、保留时间）
? 对于中药样品使用有局限性。
影响气相色谱定量分析准确度的影响因素
? 1.样品的代表性和稳定性：把不能直接用气相色谱分析的预测组
分转化成能用气相色谱分析 ——衍生化
? 2.进样的重复性：
? 进样方式 精度（ %）
? 手动（ 1μl） 5
? 手动（ 5μl） 2.5
? 自动 1.3
? 气体进样阀 0.5
? 3.柱内及色谱系统内的吸附和分解现象：预处理
? 4.峰高和峰面积判断和测量的准确性：分离度低时用峰高；
? 5.检测器及色谱条件的稳定性：柱温、载气流速、辅助气流速、
检测器温度 ——流速精度、气体纯度的控制，
全二维气相色谱法
? 把分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以串联
方式结合，两根色谱柱间装有调制器，起捕捉再传送
的作用。经第一根色谱柱分离后的每一馏分，都需要
进入调制器，进行聚焦后再以脉冲的形式送到第二根
柱进行进一步分离，所有组分从第二根柱进入检测器，
信号经数据处理系统处理，得到以柱 1保留时间为第一
横坐标，柱 2保留时间为第二横坐标，信号强度为纵坐
标的三维色谱图，或二维轮廓图。
全二维 GC发展历史和特点
? 历史,90年代
? 特点 （ 1） 分辨率高 —为二柱各自分辨率平方加和的平
方根、峰容量大 —GC× GC
? （ 2）灵敏度高,>20~50倍
? （ 3）分析时间短：更易分离
? （ 4）增加可靠性：
关键部件 —调制器
? 作用,定时浓缩从第一柱流出的分析物
? 转移很窄的区带到第二柱头，起第二柱的进样
器作用
? 聚焦和再进样的操作
? 种类,热调制器：改变温度，使几乎所有挥发性物质
在固定相上吸附和脱附。 —温度较高
? 径向冷阱调制器：双喷液氮冷阱调制器、四喷冷
阱
?
? 色谱柱选择：第一根柱子是非极性、较大内径（甲基硅氧烷）
? 第二根柱子是中等极性或极性
? 检测器,FID,ECD
? 应用：石油样品、环境样品、农残、中药挥发油
气相色谱联用技术 ——GC-MS
? MS：利用电磁学原理将样品分子转换为带电荷的气态离子，并按
照核质比将其分离并记录下来，从而获得分子结构的方法。
? 质谱单元：真空部分、电离源、质量分析器、检测器
? 气质联用：接口单元 —色谱仪柱出口压力为 105Pa，质谱仪必须保
证在高真空度下运行。为了解决压力的不协调性 —接口。
? 接口方式,开口分流法 —通入保护气流（ He），使色谱柱的末端
保持常压，而不会降低系统的分离效率。限阻管具有适当的阻力，
仅有一小部分被引入质谱（大部分被放空）。
? 分子分离器：通过分馏技术，使进入质谱的气流获得
富集，以保证较高的灵敏度。
? 直接连接法：毛细管柱内径细，柱流量小，即使色谱
出来的所有气流全部流入质谱系统，真空系统仍可以维持较好的
状态。
Gas Chromatography
一,概述
1.色谱法：起源与发展：
特点：分离分析技术；分析有色
物质、无色物质。
本质：色谱柱高选择性的高效分
离作用与高灵敏度检测技术的结合。
分类（流动相状态）：气相色谱、
液相色谱、超临界色谱
气相色谱法
? 特点：①高效能性，组分在两相间反复多次的分配。毛细管柱柱
效可达上百万个理论塔板。
? ②高选择性，一次可解决一百多个组分的分离和分析。
? ③高灵敏性：高灵敏度检测器；可达 10-11~10-13，用于痕量
物质的分析 ——广泛用于环保、农残
? ④操作简单：分析速度快，通常一个试样可在几分或几十
分钟完成。
? GC的选择性,易挥发或可转化为易挥发的液体和固体。沸点
<500℃,热稳定性好 。
层析理论
? 1.塔板理论：将色谱过程比拟为蒸馏过程；
色谱柱看作分馏塔，在每个塔板的间隔
内，样品混合物在气液两相中达到平衡
分配，经过多次分配平衡后，分配系数
小的组分先达到塔顶。由于柱层析塔板
相当多，分配系数微小差别，即可获得
较好的分离效果。
层析理论
? 热力学理论：由平衡观点研究分离过
程。 —塔板理论
? 动力学理论：速度研究动力学因素对柱
效的影响 —以 Van Deemter方程式为代表
层析理论
? 三个重要参数：
? 峰高、峰面积：定量
? 峰位：定性
? 峰宽：柱效率
热力学理论
? 假设条件,1.组分很快在两相中达到分配
平衡（板高 H）
? 2.载气通过层析柱不是连续前进，而是间
歇式的，每次进气是一个板体积。
? 3.样品都是加在 0号塔板上，纵向扩散忽
略不计。
? 4.分配系数在各塔板上是常数。
理论塔板数的计算
? 理论塔板高度和理论塔板数关系：
? H=L/n
? 理论塔板数与半峰高的关系：
? n=5.545（ tR/W h/2)2
塔板理论的作用与不足
? 作用,1.塔板理论方程式描述色谱流出曲
线应该是正态分布函数，与实际记录的
色谱流出曲线相符合，对色谱分配系统
有指导意义。
? 2.理论塔板数公式,n评价色谱柱是成功
的。
? 3.塔板理论提出了塔板高度对色谱峰区域
宽度扩张的影响。
? 不足,1.模拟假设条件提出，同实际情况
有差异，所以色谱分配定量关系不准确。
? 2.塔板理论不能解释 H与色谱峰扩张关系。
? 3.忽略了纵向扩散的作用。
? 4.流速差异所造成不同的塔板数。
动力学理论
? Van Deemter方程式：
? H=A+B/u+Cu
? u为载气线速度。 A,B,C为影响峰扩张的三项因素。
? A：多项扩散项（涡流扩散项）：填充均匀性引起的峰扩张。
? B：纵向扩散系数（分子扩散系数）：
? C：气相传质阻力相：气 -液或气 -固两相交换质量交换质量时，所
达到的交换质量。
? 在 u一定时,A,B,C较小时,H才能较小，柱效才能较高，则
峰锐；反之则柱效低，峰扩张。
? u越小时,B/u项越大；而 Cu项越小，因此在低速时（ 0~u最佳之
间）,B/u起主导作用，此时 u增加则 H降低，柱效增高。在高速
时（ u>u最佳） u越大,Cu越大； B/u越小，此时 Cu项 起主导作用，
u增加,H增加，柱效率降低。
气相色谱仪器
? 1.气源系统：载气：流动相 -携带分析试样在柱内运行的动力
? 辅气：供检测器燃烧或吹扫
? 2.进样系统：引入试样，并保证试样气化。
? 3.柱系统：试样在柱内运行并得到所需要的分离。
? 4.检测系统：被分离的组成进行检识。
? 5.数据采集及处理系统：给出信息（定性、定量）
? 6.温控系统：控制并显示进样系统、柱箱、检测器及辅助部分的温度。
气相色谱基本单元
进样系统 温控系统
柱系统 检测系统 数据采集及
处理系统
气源系统 载气 试样
1.气路系统
? 组成：气源系统 +净化系统 +阀门系统 +应用系统
? 气源系统：提供足够压力的气源 —钢瓶、空气泵、气体发生器
? H2,N2、空气
? 净化系统：保证分析质量和分析结果的稳定性；延长柱寿命和减
少检测器的噪声。除区气体中的水分、烃、氧
? 2.进样系统
? 作用：试样引入色谱柱系统
? 进样样品状态：液、气、固态
? 进样设备：注射器、进样阀、裂解器
? 进样方法：手动、自动
进样方式
? 分流进样：样品在加热的气化室内气化，蒸气大部分经分馏管道
放空，只极小一部分被载气带入 色谱柱。
? 特点：适用于浓度较高的样品；沸程宽、浓度差异大、化学性质
各异的样品不适用。
? 无分流进样：进样时样品没有分流。适用于痕量分析；进样时间
长，会造成初始谱带的扩展。 -冷肼
? 柱头进样：样品直接进入预处理柱或柱入口，进样部分温度很低，
防止溶剂在进样时针头气化，样品在冷的柱壁上形成液膜，组分
在液膜上实现气化。 —编程操作，适用于不同样品的分析。
? 顶空进样：采用气态进样。免除大量样品基体对柱系统的影响。
适用于血中毒物、酒、饮料中挥发性香精、食品添加剂的残留溶
剂、植物的芳香成分、聚合物中的挥发组分等。
3.检测器
? 3.1 检测器的噪声：在没有组分进入检测器的情况下，
因为检测器及色谱条件波动使基线在短时间内发生的
信号为噪声（毫伏 mV、毫安 mA）
? 漂移：极限在一段时间内产生的偏离（毫伏 /小时 mV/h
? 或毫安 /小时 mA/h）
? 3.2线性范围：载气中组分的浓度与响应值成正比的范
围
? 3.3检测器的灵敏度 S和检测限 D：是检测器敏感度的衡
量指标。
? 灵敏度：通过检测器物质的量变化△ Q时，信号的变化
率。浓度型 S（ mV.ml/ml）；质量型 S（ mV.ml/mg）
? 检测器的检测限：检测器产生 2倍噪声信号时，单位体
积载气或单位时间内进入检测器的组分量来评价检测
器的灵敏度，即检测限 D。
? D=2N/S
? 灵敏度和检测限从两个不同的角度表示检测器对物质
灵敏程度的指标。灵敏度越大，检测限越小表示检测
器的性能越好。
? 检测器的最小检测量与最小检测浓度：产生 2倍噪声信
号时，进入检测器的物质量（ g）或浓度（ mg/ml）。
? 浓度型检测器
? mmin=1.065/60× Fd× Di× W1/2
? 质量型检测器
? mmin=1.065 × Di× W1/2
? 最小检测浓度
? cmin=mmin/V
? cmin=mmin/m
氢火焰离子化检测器（ FID）
? 原理：质量型检测器，以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源，
当有机化合物进入燃烧的火焰，在高温下产生化学电离，电离
产生离子，在高压电场定向作用下形成离子流，经过高阻放大，
成为电信号。
? 特点,1.结构简单、性能优异，稳定可靠、操作方便
? 2,响应范围广 —挥发性、烃类、杂原子
? 3.灵敏度高（ 10-13~10-10g/s）、线性范围宽（ 106~107）
? 死体积小（ ≤1μl），响应快（约 1ms）。
? 4.对气体流速、压力和温度变化不敏感。
? 5.需要三种气源及其流速控制系统；对防爆有严格要求。
热导检测器（ TCD）
? 原理：根据组分和载体热导率的不同；组分通过热导
池时，从热敏元件上带走不同的热量，引起热敏元件
阻值变化，通过电桥电压的不平衡被检测出。
? 特点：浓度型检测器；结构简单、性能可靠、定量准
确、价格低廉、经久耐用。
? 对挥发性化合物有响应。
? 易与其他检测器联用（毛细管柱）
?
?
电子俘获检测器（ ECD）
? 原理：选择性检测器；以放射源中的 β射线为能源，产生大量低能
量的热电子，形成基流，当负电性的组分进入 ECD池，即俘获具
有电负性官能团的有机化合物的电子产生信号。
? 特点：灵敏度高（ 10-12~10-14g），选择性强 —S,P、卤素等电负
性化合物。主要用于环境样品中的痕量农药、多氯联苯等的分析。
? 线性范围小（ 102~104）。
4.判断样品可用气相色谱法的依据
? 两个基本条件：流出峰窄
? 两峰之间的距离足够大
分离同系物时柱系统选择推荐规则
? （ 1）如果仅分离分子骨架不同的同系物混合物时（链状与环状），
选择非极性相，利用构型差异进行分离
? （ 2）分子差异为 2个 H的同系物的混合物时，如果是非极性的具
较低碳链长度化合物，则选择中等极性柱；如果是非极性的具有
较高碳链长度的化合物，则选择极性柱；如果是极性化合物，选
择极性柱。
? （ 3）对于分子式差异大于 2个 H的同系物的混合物,2个 H的区别
可以分开。
? （ 4）对于分子式无差异的同系物混合物（正构或异构），如果是
非极性化合物，则选择中等极性相或非极性相；如果环大小有差
异选择中等极性相；如果互为官能团异构体，参照（ 2）
5.气相色谱定性和定量方法
? 定性指标 （ 1） 保留时间 t′R
? t′R=tR—tM
? （ 2）保留体积
? VR= tR× FC FC –载气流量
? 死体积：
? VM= tM× FC
? 调整保留体积,V′R
? V′R= VR—VM
? （ 3） 相对保留值：以相对保留时间或相对保留体积为指标，
与同时进行测定另外一种标准物质（参比组分）进行比较，取其比值。
? α= t′R/ tR= V′R / V R
? （ 4）标准加入法：先测样品，再加入已知组分，相同
条件测定，比较两次谱图，是否峰增高。 —但是不够可靠
定量分析方法
? （ 1）归一化法：适用于样品中所有组分都能从色谱柱
流出并被检出、且在线性范围内，测定或查出所有组
分相对校正因子的样品。
? （ 2）外标法：特点：操作简便，计算方便；但标准物
的纯度要求高，组分之间完全分离。
? （ 3）内标法：将一种纯物质作为标准物加入到待测样
品中，进行色谱定量。
? 特点：准确，但操作复杂（浓度、保留时间）
? 对于中药样品使用有局限性。
影响气相色谱定量分析准确度的影响因素
? 1.样品的代表性和稳定性：把不能直接用气相色谱分析的预测组
分转化成能用气相色谱分析 ——衍生化
? 2.进样的重复性：
? 进样方式 精度（ %）
? 手动（ 1μl） 5
? 手动（ 5μl） 2.5
? 自动 1.3
? 气体进样阀 0.5
? 3.柱内及色谱系统内的吸附和分解现象：预处理
? 4.峰高和峰面积判断和测量的准确性：分离度低时用峰高；
? 5.检测器及色谱条件的稳定性：柱温、载气流速、辅助气流速、
检测器温度 ——流速精度、气体纯度的控制，
全二维气相色谱法
? 把分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以串联
方式结合，两根色谱柱间装有调制器，起捕捉再传送
的作用。经第一根色谱柱分离后的每一馏分，都需要
进入调制器，进行聚焦后再以脉冲的形式送到第二根
柱进行进一步分离，所有组分从第二根柱进入检测器，
信号经数据处理系统处理，得到以柱 1保留时间为第一
横坐标，柱 2保留时间为第二横坐标，信号强度为纵坐
标的三维色谱图，或二维轮廓图。
全二维 GC发展历史和特点
? 历史,90年代
? 特点 （ 1） 分辨率高 —为二柱各自分辨率平方加和的平
方根、峰容量大 —GC× GC
? （ 2）灵敏度高,>20~50倍
? （ 3）分析时间短：更易分离
? （ 4）增加可靠性：
关键部件 —调制器
? 作用,定时浓缩从第一柱流出的分析物
? 转移很窄的区带到第二柱头，起第二柱的进样
器作用
? 聚焦和再进样的操作
? 种类,热调制器：改变温度，使几乎所有挥发性物质
在固定相上吸附和脱附。 —温度较高
? 径向冷阱调制器：双喷液氮冷阱调制器、四喷冷
阱
?
? 色谱柱选择：第一根柱子是非极性、较大内径（甲基硅氧烷）
? 第二根柱子是中等极性或极性
? 检测器,FID,ECD
? 应用：石油样品、环境样品、农残、中药挥发油
气相色谱联用技术 ——GC-MS
? MS：利用电磁学原理将样品分子转换为带电荷的气态离子，并按
照核质比将其分离并记录下来，从而获得分子结构的方法。
? 质谱单元：真空部分、电离源、质量分析器、检测器
? 气质联用：接口单元 —色谱仪柱出口压力为 105Pa，质谱仪必须保
证在高真空度下运行。为了解决压力的不协调性 —接口。
? 接口方式,开口分流法 —通入保护气流（ He），使色谱柱的末端
保持常压，而不会降低系统的分离效率。限阻管具有适当的阻力，
仅有一小部分被引入质谱（大部分被放空）。
? 分子分离器：通过分馏技术，使进入质谱的气流获得
富集，以保证较高的灵敏度。
? 直接连接法：毛细管柱内径细，柱流量小，即使色谱
出来的所有气流全部流入质谱系统，真空系统仍可以维持较好的
状态。
