一、概述氣相色譜基本原理
氣相色譜主要利用被分析物質的气相沸點、極性及吸附性質的色谱差異來實現混合物的分離。當載氣攜帶樣品進入色譜柱中，仪基氣相中的本构已汽化的被測物質就溶解在固定液中，載氣連續流經色譜柱，概述溶解在固定液中的气相被測組分會從固定液中揮發到氣相中去。隨著載氣流動，色谱揮發到氣相中的仪基被測組分又會溶解到前麵的固定液中，這樣反複多次的本构溶解、揮發、概述再溶解、气相再揮發。色谱因此各組分在色譜柱中的仪基運行速度就不同，經過一定的本构柱長後，試樣中被分離的各組分即能達到完全分離。
二、氣相色譜儀構成
氣相色譜由以下五大係統組成：載氣係統、進樣係統、分離係統(色譜柱)、檢測係統以及數據處理係統。
（一)載氣係統
氣相色譜載氣的氣體，必須具有化學惰性、純度高、價格便宜且易取得、能適合於所用檢測器，常用的載氣有氫氣、氮氣、氬氣、氦氣等，其中最常用的是氮氣。
載氣中的一些有機物、微量氧、水分等雜質汙染物可能與樣品或色譜柱反應，產生假峰，進入檢測器使基線噪音增大，有可能汙染檢測器。因此要求用配備有水分、烴類化合物和氧氣捕集阱的高純載氣。
檢測器用氣體(如氫火焰檢測器和氮磷檢測器用到的氫氣和空氣)如果不純，同樣會使基線噪音增大，汙染檢測器，若使用氣體發生器而不是氣體鋼瓶時，應對每一台氣體發生器都裝配氣體淨化器，並且使氣源盡可能靠近儀器。
氣相色譜一質譜聯用，必須采用具有化學惰性的、不幹擾質譜圖、不幹擾總離子流的載氣進行檢測，目前所有商品化氣相色譜一質譜聯用儀均使用高純氦氣(純度大於99.999％)作為載氣。儀器公司已將脫水、脫烴類化合物和除氧等多種功能集為一體，即氣體淨化器，並且其帶有指示劑，當指示劑顏色發生變化時，表示其吸附捕集功能已經飽和，需要更換新的氣體淨化器。載氣必須通過控製形成恒定的壓力和恒定的流量。
（二)進樣係統
進樣口將樣品直接或經過特殊處理後引入氣相色譜儀，導入色譜柱。根據導入色譜柱方式不同可劃分為如下幾種方式。
(1)頂空進樣方式：頂空進樣主要用於固體、半固體、液體樣品基質中揮發性有機化合物的分析，將平衡後的頂空氣體導入色譜柱，如水中揮發性有機化合物(VOCs)、茶葉中香氣成分、中草藥揮發性成分、食品中溶劑殘留量、合成高分子材料中殘留單體等揮發性成分的分析等。
(2)手動進樣方式：有微量注射器和固相微萃取進樣器兩種。微量注射器：使用微量注射器抽取一定量的氣體或液體樣品注入氣相色譜儀進行分析的手動進樣。廣泛適用於熱穩定的氣體和沸點一般在5000C以下的液體樣品的分析。
固相微萃取(SPME)進樣器：固相微萃取是20世紀90年代發明的一種樣品預處理技術，可用於萃取液體或氣體基質中的有機物，萃取的樣品可注入氣相色譜儀的汽化室進行熱解析汽化，然後進色譜柱分析。這一技術尤其適用於水中有機物的分析。
(3)閥進樣方式：氣體樣品采用閥進樣方式不僅定量重複性好，而且可以與儀器周圍環境空氣隔離，避免空氣對樣品的汙染。而采用注射器的手動進樣很難做到上麵這兩點。采用閥進樣的方式可以用多柱多閥的組合進行一些特殊分析。氣體進樣閥的樣品定量管體積一般在0.25mL以上。
液體進樣閥一般用於裝置中液體樣品的在線取樣分析，其樣品定量環一般體積是0.1～1.0μL。
(4)自動進樣方式：液體自動進樣器用於液體樣品的進樣，可以實現自動化操作，降低人為的進樣誤差，減少人工操作成本。適用於批量樣品的分析。
多功能自動進樣器可以集成液體進樣、頂空進樣和固相微萃取進樣等多種功能於一體，先進的技術可確保試驗結果的準確和效率的提高。
(5)熱解吸方式：將采集到吸附管中的樣品高溫脫附出來，導入色譜柱。用於氣體樣品中揮發性有機化合物的捕集，經過熱解吸後進入氣相色譜儀進行分析。
(6)吹掃捕集方式：用於固體、半固體、液體樣品基質中揮發性有機化合物的富集和直接進入氣相色譜儀進行分析。
(7)熱裂解器進樣方式：配備熱裂解器的氣相色譜稱為熱解氣相色譜(Pyrolysis GasChromatography PGC)，理論上可適用於由於揮發性差，依靠氣相色譜還不能分離分析的任何有機物，在無氧條件下熱分解，其熱解產物或碎片一般與母體化合物的結構有關，通常比母體化合物的分子小，適用於氣相色譜分析，但目前主要應用於聚合物的分析。
（三)分離係統(色譜柱)
分離在色譜柱中進行。因為用戶可以選擇不同的色譜柱，故使用一台儀器可以接上不同的色譜柱，能夠進行許多不同類型組分的分析。
色譜柱有兩種：毛細管色譜柱和填充色譜柱。毛細管色譜柱分為塗壁開管毛細管色譜柱(WC()T)和多孔層毛細管色譜柱(PLOT)，與質譜聯用的氣相色譜儀主要使用塗壁開管毛細管色譜柱。
毛細管色譜柱根據固定相類型不同分類，主要有非極性、弱極性、中等極性和強極性。
因為大多數分離都依賴於溫度，故色譜柱要安裝在能夠精密控溫的柱箱內。
（四)檢測係統
氣相色譜常用的檢測器主要有火焰離子化檢測器(F1D)、電子捕獲檢測器(ECI))、熱導檢測器(TCD)、氮磷檢測器(NlPD)、火焰光度檢測器(FPD)，質譜也作為一種質量選擇檢測器(MSD)。
從色譜柱裏出來的含有分離組分的載氣流通過檢測器而產生信號。檢測器的輸出信號經過轉化後成為色譜圖。組分能否分開，關鍵在於色譜柱；分離後的組分能否鑒定出來則在於檢測器，所以分離係統和檢測係統是儀器的核心。
（五)數據處理係統
隨著計算機技術的發展，各公司生產的儀器的數據處理功能越來越強大，已經將數據處理係統和儀器控製係統集於一體。數據處理係統可以快速準確地采集、儲存和處理數據；監控色譜各單元的工作狀態；對化合物進行定性定量分析；按用戶要求設計、編輯報告格式、自動生成分析報告、用不同的格式輸出報告。
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