什么是氣相色譜儀？

氣相色譜儀是一種用于對易蒸發(fā)化合物進行定性和定量分析的設備。

常縮寫為氣相色譜儀，有時也寫作GC，源自英文Gas Chromatograph的縮寫。它與高效液相色譜法一樣，是一種非常著名的分析方法。

其原理是蒸發(fā)樣品，然后分離各個成分以確定化合物的類型和含量。最大的優(yōu)點是甚至可以分析極低濃度的揮發(fā)性成分。目前，他活躍在醫(yī)藥、食品、化工等廣泛領域，為科學技術(shù)的基礎和發(fā)展做出了貢獻。

注意，有一個與氣相色譜儀類似的詞，這兩種表達方式經(jīng)常被混淆，但前者（氣相色譜儀）的意思是“實驗設備”，后者（氣相色譜儀）的意思是“氣相色譜儀”，因為它的含義不同。意思是“使用分離操作”。

氣相色譜儀的使用

氣相色譜儀用于醫(yī)藥、食品和化學等領域的化合物的分離和分析。例如，它可用于多種用途，例如測量有害物質(zhì)的濃度和分析設備內(nèi)產(chǎn)生的氣體的成分。但請注意，并非所有化合物都可以分析。由于其原理，氣相色譜法一般不能分析沸點為400℃或更高的非揮發(fā)性化合物或在高溫下分解的不穩(wěn)定化合物。此外，無機金屬、離子、高吸附性化合物也因類似原因而難以分析，因此在分析前需要對其進行確認。

氣相色譜儀原理

氣相色譜法的原理非常簡單，由以下三個步驟組成。

1. 樣品受熱蒸發(fā)。

2. 通過柱色譜法分離組分。

3. 使用適當?shù)姆椒z測成分。

首先，液體樣品被熱汽化。汽化的組分通過載氣輸送到塔中。汽化的組分被吸附并分布在塔內(nèi)的固定相（液相）上，各組分被分離并通過塔。此時，化合物在柱中移動的速度根據(jù)化合物的不同而變化，因此移動速度最快的化合物會退出柱。檢測器將每個分離的組分記錄為峰，通過將保留時間和峰面積與標準品進行比較，可以確定樣品的類型和濃度。

該分析方法的一大特點是可以對高效液相色譜無法分離的揮發(fā)性成分進行定性或定量分析。

圖 1. 氣相色譜儀示意圖

關(guān)于氣相色譜中使用的固定相

氣相色譜柱所用固定相的選擇極其重要，如果不根據(jù)組分特性選用合適固定相的色譜柱，分離分析就會困難重重。

根據(jù)固定相的極性，色譜柱大致分為兩種類型：非極性色譜柱和高極性色譜柱。

非極性柱

使用極性較小的化合物作為固定相的色譜柱。在此類色譜柱中，極性較小的化合物被固定相（極性較小的液相）強烈保留，從而減慢了它們的遷移并獲得了更高的分辨率。因此，可以說它是一款適合分析非極性化合物的色譜柱。另外，非極性色譜柱比高極性色譜柱具有更高的耐熱性，一般可在350℃左右使用。

高極性柱

使用高極性化合物作為固定相的色譜柱。這些色譜柱強烈保留高極性化合物，減緩其遷移并產(chǎn)生高分辨率。因此，可以說該色譜柱適合分析高極性化合物。另外，高極性色譜柱的耐熱性較低，一般上限在250℃左右，因此必須注意。

通過衍生化分離高極性有機低分子量化合物

高極性有機低分子化合物揮發(fā)性較差，因此一般很難用氣相色譜法對其進行分離和分析。然而，根據(jù)目標化合物的結(jié)構(gòu)，可以使用化學方法將其衍生為揮發(fā)性化合物，在這種情況下，也可以使用氣相色譜法進行分離。因此，此類衍生化技術(shù)被廣泛用于分離和分析高效液相色譜難以分離的化合物。這方面的一個例子是糖類和低聚糖（具有許多羥基的化合物）的 TMS 轉(zhuǎn)化以及隨后的 GC 分析。

氣相色譜檢測器

檢測器用于檢測氣相色譜柱分離的成分，根據(jù)用途使用。

火焰離子化檢測器 (FID)

有機化合物通過注入的空氣和氫氣形成的氫火焰燃燒，并檢測離子化的化合物。它可以檢測幾乎所有的有機化合物，并且具有高靈敏度。

熱導檢測器（TCD）

根據(jù)載氣和目標成分之間的熱導率差異讀取燈絲的溫度變化來檢測成分。無機和有機成分都可以無損檢測。

火焰光度檢測器 (FPD)

通過使用光電倍增管放大燃燒過程中從元素發(fā)出的特殊波長的光，并將強度轉(zhuǎn)換為電信號，可以檢測到每種成分。檢測到硫化合物、磷化合物和有機錫化合物。

硫化學發(fā)光檢測器 (SCD)

硫成分的檢測是通過使用光電倍增管測量由硫化合物轉(zhuǎn)化的化學物質(zhì)（主要是SO）被臭氧激發(fā)然后返回基態(tài)時產(chǎn)生的光來檢測的。

氮磷檢測器（NPD）

該檢測器適用于測量有機氮化合物。氫焰中存在銣鹽，當含有磷或氮的化合物進入其中時，會電離產(chǎn)生CN-和PO-，這些離子被檢測到。

電子捕獲檢測器 (ECD)

用于有機鹵素化合物、有機金屬化合物、硝基化合物等高電子化合物的選擇性檢測。通過讀取電壓值的變化來檢測成分，以保持收集器中收集的離子電流恒定。

氣相色譜質(zhì)譜儀

氣相色譜質(zhì)譜儀是一種通過接口將氣相色譜儀和質(zhì)譜儀結(jié)合在一起的裝置。首先，使用氣相色譜儀將含有多種成分的樣品分離成單一成分，然后使用質(zhì)譜儀測量各個成分的 MS 光譜來定性確定，然后根據(jù)離子的光譜強度進行定量。做。

氣相色譜質(zhì)譜儀用于分析各種油類的成分，有機溶劑的定性分析，各種物質(zhì)產(chǎn)生的氣體及熱分解產(chǎn)生的氣體的定性定量分析，分析空氣中的揮發(fā)性有機化合物（VOC），水等）適合分析等。