一、氣相色譜法有哪些特點(diǎn)？
答：氣相色譜是色譜中的一種，就是用氣體做為流動(dòng)相的色譜法，在分離分析方面，具有如下一些特點(diǎn)：
１.高靈敏度：可檢出10-13克的物質(zhì)，可作超純氣體、高分子單體的痕跡量雜質(zhì)分析和空氣中微量毒物的分析。
２.高選擇性：可有效地分離性質(zhì)極為相近的各種同分異構(gòu)體和各種同位素。nn
３.高效能：可把組分復(fù)雜的樣品分離成單組分。
４.速度快：一般分析、只需幾分鐘即可完成，有利于指導(dǎo)和控制生產(chǎn)。
５.應(yīng)用范圍廣：即可分析低含量的氣、液體，亦可分析高含量的氣、液體，可不受組分含量的限制。
６.所需試樣量少：一般氣體樣用幾毫升，液體樣用幾微升或幾十微升。
７.設(shè)備和操作比較簡單儀器價(jià)格便宜。
二、氣相色譜的分離原理為何？
答：氣相色譜是一種物理的分離方法。利用被測物質(zhì)各組分在不同兩相間分配系數(shù)（溶解度）的微小差異，當(dāng)兩相作相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些物質(zhì)在兩相間進(jìn)行反復(fù)多次的分配，使原來只有微小的性質(zhì)差異產(chǎn)生很大的效果，而使不同組分得到分離。
三、何謂氣相色譜？它分幾類？
答：凡是以氣相作為流動(dòng)相的色譜技術(shù)，通稱為氣相色譜。一般可按以下幾方面分類：
１、按固定相聚集態(tài)分類：
（１）氣固色譜：固定相是固體吸附劑，
（２）氣液色譜：固定相是涂在擔(dān)體表面的液體。
２、按過程物理化學(xué)原理分類：
（１）吸附色譜：利用固體吸附表面對不同組分物理吸附性能的差異達(dá)到分離的色譜。
（２）分配色譜：利用不同的組分在兩相中有不同的分配系數(shù)以達(dá)到分離的色譜。
（３）其它：利用離子交換原理的離子交換色譜：利用膠體的電動(dòng)效應(yīng)建立的電色譜；利用溫度變化發(fā)展而來的熱色譜等等。
３、按固定相類型分類：
（１）柱色譜：固定相裝于色譜柱內(nèi)，填充柱、空心柱、毛細(xì)管柱均屬此類。
（２）紙色譜：以濾紙為載體，
（３）薄膜色譜：固定相為粉末壓成的薄漠。
４、按動(dòng)力學(xué)過程原理分類：可分為沖洗法，取代法及迎頭法三種。
四、氣相色譜法簡單分析裝置流程是什么？
答：氣相色譜法簡單分析裝置流程基本由四個(gè)部份組成：
1、氣源部分 2、進(jìn)樣裝置 3、色譜柱 4、鑒定器和記錄器
五、氣相色譜法的一些常用術(shù)語及基本概念解釋？
答：１.相、固定相和流動(dòng)相：一個(gè)體系中的某一均勻部分稱為相；在色譜分離過程中，固定不動(dòng)的一相稱為固定相；通過或沿著固定相移動(dòng)的流體稱為流動(dòng)相。
2.色譜峰：物質(zhì)通過色譜柱進(jìn)到鑒定器后，記錄器上出現(xiàn)的一個(gè)個(gè)曲線稱為色譜峰。
3.基線：在色譜操作條件下，沒有被測組分通過鑒定器時(shí)，記錄器所記錄的檢測器噪聲隨時(shí)間變化圖線稱為基線。
4.峰高與半峰寬：由色譜峰的濃度極大點(diǎn)向時(shí)間座標(biāo)引垂線與基線相交點(diǎn)間的高度稱為峰高，一般以h表示。色譜峰高一半處的寬為半峰寬，一般以x１／２表示。
5.峰面積：流出曲線（色譜峰）與基線構(gòu)成之面積稱峰面積，用Ａ表示。
6.死時(shí)間、保留時(shí)間及校正保留時(shí)間：從進(jìn)樣到惰性氣體峰出現(xiàn)極大值的時(shí)間稱為死時(shí)間，以td表示。從進(jìn)樣到出現(xiàn)色譜峰最高值所需的時(shí)間稱保留時(shí)間，以tr表示。保留時(shí)間與死時(shí)間之差稱校正保留時(shí)間。以Ｖd表示。
7.死體積，保留體積與校正保留體積：死時(shí)間與載氣平均流速的乘積稱為死體積，以Ｖd表示，載氣平均流速以Ｆc表示，Ｖd=tdxFc。保留時(shí)間與載氣平均流速的乘積稱保留體積，以Ｖr表示，Ｖr=trxFc。
8.保留值與相對保留值：保留值是表示試樣中各組分在色譜柱中的停留時(shí)間的數(shù)值，通常用時(shí)間或用將組分帶出色譜柱所需載氣的體積來表示。以一種物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)，而求出其他物質(zhì)的保留值對此標(biāo)準(zhǔn)物的比值，稱為相對保留值。
9.儀器噪音：基線的不穩(wěn)定程度稱噪音。
10.基流：氫焰色譜，在沒有進(jìn)樣時(shí)，儀器本身存在的基始電流（底電流），簡稱基流
六、一般選擇載氣的依據(jù)是什么？氣相色譜常用的載氣有哪些？
答：作為氣相色譜載氣的氣體，要求要化學(xué)穩(wěn)定性好；純度高；價(jià)格便宜并易取得；能適合于所用的檢測器。常用的載氣有氫氣、氮?dú)?、氬氣、氦氣、二氧化碳?xì)獾鹊取?
七、載氣為什么要凈化？應(yīng)如何凈化？
答：所謂凈化，就是除去載氣中的一些有機(jī)物、微量氧，水分等雜質(zhì)，以提高載氣的純度。不純凈的氣體作載氣，可導(dǎo)致柱失效，樣品變化，氫焰色譜可導(dǎo)致基流噪音增大，熱導(dǎo)色譜可導(dǎo)致鑒定器線性變劣等，所以載氣必須經(jīng)過凈化。一般均采用化學(xué)處理的方法除氧，如用活性銅除氧；采用分子篩、活性碳等吸附劑除有機(jī)雜質(zhì)；采用矽膠，分子篩等吸附劑除水分。
八、試樣的進(jìn)樣方法有哪些？
答：色譜分離要求在最短的時(shí)間內(nèi)，以“塞子”形式打進(jìn)一定量的試樣，進(jìn)樣方法可分為：
１.氣體試樣：大致進(jìn)樣方法有四種：
（1）注射器進(jìn)樣（2）量管進(jìn)樣（3）定體積進(jìn)樣（4）氣體自動(dòng)進(jìn)樣。
一般常用注射器進(jìn)樣及氣體自動(dòng)進(jìn)樣。注射器進(jìn)樣的優(yōu)點(diǎn)是使用靈活，方法簡便，但進(jìn)樣量重復(fù)性較差。氣體自動(dòng)進(jìn)樣是用定量閥進(jìn)樣，重復(fù)性好，且可自動(dòng)操作。
２.液體試樣：一般用微量注射器進(jìn)樣，方法簡便，進(jìn)樣迅速。也可采用定量自動(dòng)進(jìn)樣，此法進(jìn)行重復(fù)性良好。
３.固體試樣：通常用溶劑將試樣溶解，然后采用和液體進(jìn)樣同樣方法進(jìn)樣。也有用固體進(jìn)樣器進(jìn)樣的。
九、簡述在氣相色譜分析中柱長、柱內(nèi)徑、柱溫、載氣流速、固定相、進(jìn)樣等操作條件對分離的影響？
答：操作條件對于色譜分離有很大影響。
１.柱長，柱內(nèi)徑：一般講，柱管增長，可改善分離能力，短則組分餾出的快些；柱內(nèi)徑小分離效果好，柱內(nèi)徑大處理量大，但柱內(nèi)徑過大，將導(dǎo)致?lián)w不能均勻地分布在色譜柱中。分析用柱管一般內(nèi)徑為3-6毫米，柱長為1-4米。
２.柱溫：是一個(gè)重要的操作變數(shù)，直接影響分離效能和分析速度。選擇柱溫的根據(jù)是混合物的沸點(diǎn)范圍，固定液的配比和鑒定器的靈敏度。提高柱溫可縮短分析時(shí)間；降低柱溫可使色譜柱選擇性增大，有利于組分的分離和色譜柱穩(wěn)定性提高，柱壽命延長。一般采用等于或高于數(shù)十度于樣品的平均沸點(diǎn)的柱溫為較合適，對易揮發(fā)樣用低柱溫，不易揮發(fā)的樣品采用高柱溫。
３.載氣流速：載氣流速是決定色譜分離的重要原因之一。一般講流速高色譜峰狹，反之則寬些，但流速過高或過低對分離都有不利的影響。流速要求要平穩(wěn)，常用的流速范圍每分鐘在10-100亳升之間。
４.固定相：固定相是由固體吸附劑或涂有固定液的擔(dān)體構(gòu)成。
（１）固體吸附劑或擔(dān)體粗細(xì)：一般采用40-60目、60-80目、80-100目。當(dāng)用同等長度的柱子，顆粒細(xì)的分離效率就要比粗的好些。
（２）固定液含量：固定液含量對分離效率的影響很大，它與擔(dān)體的重量比一般用15％－25％。比例過大有損于分離，比例過小會使色譜峰拖尾。
５.進(jìn)樣：一般講進(jìn)樣快，進(jìn)樣量小，進(jìn)樣溫度高其分離效果好。對進(jìn)液體樣，速度要快，汽化溫度要高于樣品中高沸點(diǎn)組分的沸點(diǎn)值，一次汽化，保證色譜峰形不致展寬、使柱效高。當(dāng)進(jìn)樣量在一定限度時(shí)，色譜峰的半峰寬是不變的。若進(jìn)樣量過多就會造成色譜柱超載。一般講柱長增加四倍，樣品的許可量增加一倍。對于常規(guī)分析，液體進(jìn)樣量為1-20微升；氣體進(jìn)樣量為0、1-5毫升。
十、色譜柱管材料應(yīng)根據(jù)什么原則選擇？常用的柱管是由什么材質(zhì)制成的？
答：對色譜柱管材質(zhì)，應(yīng)按如下要求選擇：
１.應(yīng)與固定相、試樣、載氣不起化學(xué)反應(yīng)。
２.要易于加工成型。
３.管內(nèi)壁應(yīng)光滑，橫截面應(yīng)均勻呈圓形。一般色譜柱管形狀呈Ｕ型或螺旋形，大多由銅、不銹鋼，玻璃等材質(zhì)制成。
十一、新的色譜柱管（銅或不銹鋼管）應(yīng)怎樣處理后方能使用？
答：新柱管應(yīng)先用稀酸或稀堿（１：１鹽酸或氫氧化鈉）洗滌，以除去油污等臟垢，而后用自來水沖洗，繼而用蒸餾水沖洗至中性，再用干凈的空氣吹洗并烘干后，即可使用了。
十二、什么叫擔(dān)體？對擔(dān)體有哪些要求？
答：擔(dān)體是一種多孔性化學(xué)惰性固體，在氣相色譜中用來支撐固定液。對擔(dān)體有如下幾點(diǎn)要求：
１、表面積較大，一般應(yīng)在0.5-2米/克之間；
２、具有化學(xué)惰性和熱穩(wěn)定性；
３、有一定的機(jī)械強(qiáng)度，使涂漬和填充過程不引起粉碎；
４、有適當(dāng)?shù)目紫督Y(jié)構(gòu)，利于兩相間快速傳質(zhì)；
５、能制成均勻的球狀顆粒，利于氣相滲透和填充均勻性好；
６、有很好的浸潤性，便于固定液的均勻分布。完全滿足上述要求的擔(dān)體是困難的，人們在實(shí)踐中只能找出性能比較優(yōu)良的擔(dān)體。
十三、擔(dān)體分幾類？其特點(diǎn)如何？
答：通常分為硅藻土和非硅藻土兩大類，每一類又有種種小類。
1.硅藻土類型：
（１）白色的：表面積小，疏松，質(zhì)脆，吸附性能小，經(jīng)適當(dāng)處理，可分析強(qiáng)極性組分；
（２）紅色的：有較大的表面積和較好的機(jī)械強(qiáng)度，但吸附性較大。
2.非硅藻土類型：
（１）氟擔(dān)體：表面惰性好，可用來分析高極性和腐蝕性物質(zhì)，但裝柱不易，柱效率低些。
（２）玻璃微球：表面積小，用它做擔(dān)體柱溫可以大大降低，而分離完全且快速。但涂漬困難，柱效低。
（３）多孔性高聚物小球：機(jī)械強(qiáng)度高，熱穩(wěn)定性好，吸附性低，耐腐蝕，分離效率高，是一種性能優(yōu)良的新型色譜固定相。
（４）炭分子篩：中性，表面積大，強(qiáng)度高，祛壽命長，在微量分析上有無比的優(yōu)越性。
（５）活性炭：可以單獨(dú)做為固定相。
（６）沙：主要用于分離金屬。
十四、一般常用的擔(dān)體有哪幾種？各屬哪類？
答：101擔(dān)體：為白色硅藻土擔(dān)體；
102擔(dān)體：為白色硅藻土擔(dān)體；
celite545：為白色硅藻土擔(dān)體；
201擔(dān)體：為紅色硅藻土擔(dān)體；
6201擔(dān)體：為紅色硅藻土擔(dān)體；
Ｃ-22保溫磚：為紅色硅藻土擔(dān)體；
chromosorb：為紅色硅藻土擔(dān)體。
十五、使用擔(dān)體為何要進(jìn)行處理？一般處理的方法有哪些？
答：常用的擔(dān)體表面并非惰性，它具有不同程度的催化作用和吸附性（特別是固定液含量低時(shí)和分離極性物質(zhì)時(shí)）造成峰拖尾和柱效下降，保留值改變等影響，因而需要預(yù)處理?，F(xiàn)將一般處理方法簡述如下：
１.酸洗法：用濃鹽酸加熱處理擔(dān)體20-30分鐘，然后用自來水沖洗至中性，再用甲醇漂洗，烘干備用。此法主要除去擔(dān)體表面的鐵等無機(jī)物雜質(zhì)。
２.堿洗法：用10％的氫氧化鈉或5％的氫氧化鉀－甲醇溶液浸泡或回流擔(dān)體，然后用水沖洗至中性，再用甲醇漂洗，烘干備用。堿洗的目的是除去表面的三氧化二鋁等酸性作用點(diǎn)，但往往在表面上殘留微量的游離堿，它能分解或吸附一些非堿性物質(zhì)，使用時(shí)要注意。
３.硅烷化：用硅烷化試劑和擔(dān)體表面的硅醇、硅醚基團(tuán)起反應(yīng)，除去表面的氫鍵結(jié)合能力，可以改進(jìn)擔(dān)體的性能。常用的硅烷化試劑有二甲基二氯硅烷和六甲基二硅胺。
４.釉化：把欲處理的擔(dān)體在2、3％的碳酸鈉－碳酸鉀（1:1）水溶液中浸泡一天，烘干后先在870度下煅燒3、5小時(shí)，然后升溫到980度煅燒約40分鐘。經(jīng)過這樣處理，擔(dān)體表面形成一層玻璃化的釉質(zhì)，故稱“釉化擔(dān)體”。這種擔(dān)體的吸附性能小，強(qiáng)度大，當(dāng)固定液中加入少量的去尾劑后，能分析如醇、酸等極性較強(qiáng)的物質(zhì)。但對非極性物質(zhì)柱效能則稍有下降。此外甲醇和甲酸等物質(zhì)在釉化擔(dān)體上有一定的不可逆化學(xué)吸附，在定量分析時(shí)應(yīng)予以注意。
５.其他純化方法：凡是用化學(xué)反應(yīng)來除去活性作用點(diǎn)或用物理復(fù)蓋以達(dá)到純化擔(dān)體表面性質(zhì)的方法都可以使用。
十六、常用的擔(dān)體目數(shù)為多少？
答：常用的4-6毫米內(nèi)徑的色譜柱：對于較長色譜柱，選用擔(dān)體目數(shù)一般為40-80目；對于較短色譜柱選用擔(dān)體目數(shù)一般為80-100目（每英寸內(nèi)的篩孔數(shù)目為目）。
十七、常用的擔(dān)體怎樣選擇？
答：各種擔(dān)體，名目繁多。在常用硅藻土擔(dān)體中：
紅色擔(dān)體（如6201、201），可用于非極性或弱極性物質(zhì)的分離。
白色擔(dān)體（如101）可用于極性物質(zhì)或堿性物質(zhì)。
釉化紅色擔(dān)體（如301）可用于中等極性物質(zhì)。
硅烷化白色擔(dān)體可用于強(qiáng)極性氫鍵型物質(zhì)如廢水測定。
分離酸性物質(zhì)，如酚類，要用酸洗處理的擔(dān)體。
分離堿性物質(zhì)，如乙醇胺，要用堿洗處理的擔(dān)體。
微量分析要用硅烷化的擔(dān)體。
有些特殊的情況下要用特殊的擔(dān)體，如氟擔(dān)體分離異氰酸酯類。
但是在普通的常量分析中，對擔(dān)體可以不必過份講究，甚至如耐火磚粉粒，玻璃珠砂和海沙也可以使用。
十八、何謂固體固定相？大體可分為幾類？
答：指直接裝填到色譜柱中作為固定相的具有活性的多孔性固體物質(zhì)。固體固定相大體可分為三類：
第一類是吸附劑。如：分子篩、硅膠、活性炭、氧化鋁等；
第二類是高分子聚合物。如國內(nèi)的GDX型高分子多孔微球，國外Ｐorapak系列等；
第三類是化學(xué)鍵合固定相。在氣相色譜中，通常是將固定液涂敷在載體表面上。采用化學(xué)鍵合固定相分析極性或非極性物質(zhì)通常都能夠得到對稱峰，柱效很高，固定相的熱穩(wěn)定性也有所改善。
十九、什么是固定液？對固定液有哪些要求？
答：一般是一種高沸點(diǎn)的有機(jī)物的液膜，通過對不同組份的不同分子間的作用，使組份在色譜柱中得到分離。對氣相色譜用的固定液，一般有如下幾點(diǎn)要求：
１.在操作溫度下蒸氣壓低，熱穩(wěn)定性好，與被分析物理或載氣不產(chǎn)生不可逆反應(yīng)；
２.在操作溫度下呈液態(tài)，而且粘度愈低愈好。物質(zhì)在高粘度的固定液中傳質(zhì)速度慢，柱效率因而降低。這決定固定液的最低使用溫度；
３.能牢固地附著在載體上，并形成均勻和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的薄層；
４.被分離的物質(zhì)必須在其中有一定的溶解度，不然就會很快地被載氣帶走而不能在兩相之間進(jìn)行分配；
５.對沸點(diǎn)相近而類型不同的物質(zhì)有分離能力，即保留一種類型化合物的能力大于另一種類型。這種分離能力即是固定液的選擇性。
二十、固定液的選擇原則有哪些？
答：根據(jù)被分離組分和固定液分子間的相互作用關(guān)系，固定液的選擇一般根據(jù)所謂的“相似性原則”，即固定液的性質(zhì)與被分離組分之間的某些相似性，如官能團(tuán)、化學(xué)鍵、極性、某些化學(xué)性質(zhì)等，性質(zhì)相似時(shí)，兩種分子間的作用力就強(qiáng)，被分離組分在固定液中的溶解度就大，分配系數(shù)大，因而保留時(shí)間就長；反之溶解度小，分配系數(shù)小，因而能很快流出色譜柱。
下面就不同情況進(jìn)行討論：
a、分離極性化合物，采用極性固定液。這時(shí)樣品各組分與固定液分子間作用力主要是定向力和誘導(dǎo)力，各組分出峰次序按極性順序，極性小的先出峰，極性越大，出峰越慢；
b、分離非極性化合物，應(yīng)用非極性固定液，樣品各組分與固定液分子間作用力是色散力，沒有特殊選擇性，這時(shí)各組分按沸點(diǎn)順序出峰，沸點(diǎn)低的先出峰。對于沸點(diǎn)相近的異構(gòu)物的分離，效率很低；
c、分離非極性和極性化合物的混合物時(shí)，可用極性固定液，這時(shí)非極性組分先餾出，固定液極性越強(qiáng)，非極性組分越易流出；
d、對于能形成氫鍵的樣品。如醇、酚、胺和水的分離，一般選擇極性或氫鍵型的固定液，這時(shí)依組分和固定液分子間形成氫鍵能力大小進(jìn)行分離。“相似相容性原則”是選擇固定液的一般原則，有時(shí)利用現(xiàn)有的固定液不能達(dá)到滿意的分離結(jié)果時(shí)，往往采用“混合固定液”，應(yīng)用兩種或兩種以上性質(zhì)各不相同的，按適合比例混合的固定液，使分離有比較滿意的選擇性，又不致使分析時(shí)間延長。然而，在實(shí)際工作中選擇固定液往往是參考資料或文獻(xiàn)介紹的實(shí)例來選用固定液的。
二十一、混合固定液的處理方法有幾種？
答：混合固定液的處理方法有三種：
１、分別涂漬于擔(dān)體后再混合；
２、將固定液混合后再涂漬，注意這時(shí)所用的固定液都應(yīng)溶解在同一個(gè)溶劑里；
３、分別涂漬，分別填裝入按比例長短的色譜柱，最后再將它們串接起來。
上述三種處理方法，結(jié)果基本相同，但對于特殊的分離，有些也會有差異。
二十二、常用的固定液涂量為多少合適？
答：由于固定液含量對分離效率的影響很大。所以它與擔(dān)體的重量比例，低比例為5％，一般用15％－25％。液體比例再大，則被分析的樣品在比較厚的液膜上有擴(kuò)散現(xiàn)象，有損于分離；液體比例太低時(shí)，則由于液膜太薄，擔(dān)體表面上殘余的吸附能力會顯示出來，使色譜峰拖尾。由于低比例能促進(jìn)平衡的建立，可以用較高的載氣流速，所以用低的液體比例，再加上少量樣品，能縮短分析時(shí)間。對硅藻土擔(dān)體固定液含量可大些15－30％；由于氟擔(dān)體表面積較小，所以最多只能10％；至于玻璃微球由于表面積特小，固定液含量便只能保持在0、25％左右。
二十三、配柱時(shí)常用的固定液溶劑有哪些？選用溶劑的原則是什么？
答：常用的溶劑有：甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、正丁醇、正己烷、石油醚、苯、甲苯和氯仿等等。選用的原則是
１.溶解性好，２.不與固定液起化學(xué)反應(yīng)，３.沸點(diǎn)低，４.毒性小。
二十四、配柱時(shí)在擔(dān)體上涂漬固定液采用的常規(guī)方法是什么？
答：一般配常用的色譜柱，大都采用“常規(guī)”涂漬法，其簡要操作為：取所需量的固定液，用適量（能浸過擔(dān)體）的溶劑溶解，將擔(dān)體緩緩倒入其中，隨到隨攪，而后用紅外燈照射（或用水浴蒸發(fā)）以趕走溶劑，則固定液就附著于擔(dān)體上了。
二十五、色譜柱的常用填充方法有哪些？
答：固定相填充的好壞，將直接影響柱效率。通常多用泵抽填充法，即把色譜柱的一端塞上玻璃棉，接真空泵，另一端接一漏斗，在抽吸下加入固定相，邊裝邊敲打色譜柱，至固定相不再進(jìn)入為止。裝好后，塞上玻璃棉。裝柱要求要填充得均勻，緊密，切忌有空隙。
二十六、新裝填的色譜柱為什么要老化一段時(shí)間才能使用？
答：裝填好的色譜柱，連接于儀器上后，應(yīng)先試壓，試漏，而后在恒定的溫度下用載氣吹洗數(shù)小時(shí)后承受分析，一般稱此為柱子的老化過程。老化的目的是把固定相的殘存溶劑，低沸點(diǎn)雜質(zhì)，低分子量固定液等趕走，使記錄器基線平直，并在老化溫度下使固定液在擔(dān)體表面有一個(gè)再分布過程，從而涂得更加均勻牢固。裝填好的色譜柱，經(jīng)過老化一段時(shí)間后，柱效及性能均穩(wěn)定了，這樣才可使用。
二十七、色譜柱失效后有哪些表現(xiàn)？其失敗原因是什么？
答：色譜柱失效主要表現(xiàn)為色譜分離不好和組分保留時(shí)間顯著變短。色譜柱失效的主要原因是：對氣固色譜來說是固定相的活性或吸附性能降低了，對氣液色譜來說，是使用過程中固定液逐漸流失所致。
二十八、毛細(xì)管柱的老化操作
老化的目的：氣相色譜柱的固定相通常是以涂覆的形式分布在柱管管壁內(nèi)側(cè)（毛細(xì)管柱）或載體表面（填充柱）上的，對于一根新的氣相色譜柱，外層固定相與載體的結(jié)合往往較弱，在高溫下使用會緩慢流失，造成基線起伏和噪聲升高，為了避免這一現(xiàn)象發(fā)生，可以預(yù)先在較高溫度下（一般為色譜柱的耐受溫度）加熱一段時(shí)間，使結(jié)合較弱的固定相揮發(fā)出去，從而使后面的分析不受干擾。此外，對使用時(shí)間較長的氣相色譜柱可進(jìn)行老化操作，可以除去色譜柱中殘留的污染物。
將色譜柱柱溫升至一恒定溫度，通常為其溫度上限。特殊情況下，可加熱至高于操作溫度10-20℃ 左右，但是一定不能超過色譜柱的溫度上限，那樣極易損壞色譜柱，此外不要將程序升溫的速度設(shè)定的太慢。當(dāng)達(dá)到老化溫度后，記錄并觀察基線。比例放大基線，以便容易觀察。初始階段，基線應(yīng)持續(xù)上升，在到達(dá)老化溫度后5-10分鐘開始下降，并且會持續(xù)30-90分鐘。當(dāng)達(dá)到一個(gè)固定的值后，基線就會穩(wěn)定下來。如果在2-3小時(shí)后基線仍無法穩(wěn)定或在15-20分鐘后仍無明顯的下降趨勢，那么有可能系統(tǒng)裝置有泄漏或污染。遇到這樣的情況，應(yīng)立即將柱溫降至40℃以下，盡快地檢查系統(tǒng)并解決相相關(guān)的問題。如果還是繼續(xù)地老化，不僅對色譜柱有損害，而且始終得不到正常穩(wěn)定的基線。另外，老化的時(shí)間也不宜過長，不然會降低色譜柱的使用壽命。
一般來說，涂有極性固定相和較厚涂層的色譜柱老化時(shí)間較長，而弱極性固定相和較薄涂層的色譜柱所需時(shí)間較短。而PLOT 色譜柱的老化方法又各不相同，具體步驟請參閱隨柱子的操作說明書。如果在色譜柱沒有與檢測器連接就進(jìn)行老化，那么老化后，譜柱末端部分可能已被破壞。要先把柱末端10-20cm 部分截去，再將色譜柱連接到檢測器上。溫度限定是指色譜柱能夠正常使用的應(yīng)用溫度范圍。如果操作溫度低于色譜柱的溫度下限，那么分離效果和峰形都不會很理想。但這樣對色譜柱本身并無什么損害。溫度上限通常有兩個(gè)數(shù)值。數(shù)值較低的是恒溫極限。在此溫度下，色譜柱可以正常使用，而且無具體的持續(xù)時(shí)間限制。較高的數(shù)值是程序升溫的升溫極限。該溫度的持續(xù)時(shí)間通常不多于十分鐘。高于溫度上限的操作則會降低色譜柱的使用壽命。
二十九、基線漂移問題排查
在GC中使用程序升溫時(shí)常常會出現(xiàn)基線漂移的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象通常有以下幾個(gè)原因：色譜柱流失、進(jìn)樣墊流失、進(jìn)樣器污染或檢測器污染、氣體流速的變化。如果使用高靈敏度檢測器，即便是微弱的柱流失或系統(tǒng)污染都可能帶來顯著的基線漂移現(xiàn)象。為了提高定性和定量分析的可靠性，應(yīng)盡可能的降低或消除基線漂移。
確定基線漂移問題來源的方法如下：
首先把柱子從色譜儀上取下，堵住檢測器的入口，再觀察在程序升溫時(shí)基線的漂移情況。如果基線不穩(wěn)，那么污染來自檢測器（解決辦法請參考“如何降低檢測器的污染”） ；如果基線是穩(wěn)定的，證明檢測器良好，此時(shí)用一小段熔融石英管把進(jìn)樣器和檢測器連接起來，走一個(gè)升溫程序，觀察基線漂移情況，此時(shí)反映的是進(jìn)樣器的污染情況，如果基線不穩(wěn)，可以確定問題來自進(jìn)樣口（解決辦法請參考“如何降低進(jìn)樣器的污染”）；如果基線穩(wěn)定，證明檢測器和進(jìn)樣口均未被污染，此時(shí)把柱子重新裝上，走同樣的升溫程序，來確定是不是柱子流失帶來的基線漂移。
三十、如何降低樣品和進(jìn)樣器帶來的基線漂移？
色譜柱上如果有高分子不揮發(fā)性物質(zhì)殘留，那么在程序升溫時(shí)就容易產(chǎn)生基線漂移，因?yàn)檫@些物質(zhì)的保留較強(qiáng)，在柱中移動(dòng)緩慢，可以采用重新老化的方法將這種強(qiáng)保留組分從柱子上趕出，但這種方法增加了固定液氧化的可能性；此外，還可以使用溶劑沖洗色譜柱（沖洗之前請閱讀柱子的使用注意事項(xiàng),以便選出合適的溶劑）；也可以安裝保護(hù)柱，這樣可以預(yù)防問題發(fā)生。如果是進(jìn)樣器被污染造成基線漂移，可以通過更換進(jìn)樣墊、襯管和密封圈來解決，同時(shí)用溶劑沖洗進(jìn)樣口，維護(hù)完畢之后，用一段熔融石英管將進(jìn)樣器和檢測器連接起來，進(jìn)一針空樣，以確認(rèn)進(jìn)樣器已經(jīng)干凈。
三十一、如何降低檢測器帶來的基線漂移？
由檢測器帶來的基線漂移通常是由補(bǔ)償氣或者燃?xì)猱?dāng)中少量的烴類物質(zhì)引起的，使用高純氣體凈化器處理補(bǔ)償氣或者燃?xì)饪梢詼p少這種基線漂移；使用高純氣體發(fā)生器可以改善FID 的基線穩(wěn)定性；正確的檢測器維護(hù)，包括定期的清洗，都可以減少這種漂移。
三十二、如何降低柱子流失帶來的基線漂移？
在使用新柱之前，按照以下方法老化可以使柱流失降到：用高于實(shí)驗(yàn)操作溫度20 或者用色譜柱的操作溫度（使用兩者中較低者）來老化，長時(shí)間低溫老化相對于短時(shí)間高溫老化有利于降低色譜柱流失。如果在載氣當(dāng)中含有少量的氧氣或者水分或者氣體管路漏氣，在高溫條件下，固定液就容易被氧化，從而造成柱流失，帶來基線漂移。一旦固定液被氧化，必須使用高純載氣老化數(shù)小時(shí)，才有可能使基線趨于水平，這種對固定液的破壞是無法彌補(bǔ)的，所以如果有氧氣連續(xù)通過色譜柱，即便進(jìn)行老化基線也無法降到水平。因此，在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)在氣體管路當(dāng)中使用高質(zhì)量的氧氣/水分過濾器，同時(shí)用高質(zhì)量的電子檢漏儀嚴(yán)格檢漏。
三十三、無峰
1.FID檢測器火焰熄滅
2.進(jìn)樣器的氣化程度太低，樣品未能汽化
3.柱溫過低使樣品冷凝在色譜柱中
4.進(jìn)樣口漏氣
5.色譜柱入口漏氣或堵塞
6.進(jìn)樣針的問題，取不上樣品
三十四、所有組分峰小或變小
可能原因和建議措施
1.進(jìn)樣針缺陷，使用新針
2.進(jìn)樣后漏液，判斷漏液點(diǎn)
3.分流比過大
4.分析物質(zhì)分子量過大，提高進(jìn)樣口的溫度
5.NPD被污染物(二氧化硅)覆蓋 更換銣珠
6.NPD溫度過高(使用或環(huán)境溫度)，氣體不純 ，更換銣珠：避免高溫使用
7.檢測器與樣品不匹配
三十五、前延峰
1.峰伸舌多為色譜柱過載，減小進(jìn)樣量，使用大容量柱子
2. 提高OVEN，INJ溫度
3. 增大載氣流速
4. 掌握進(jìn)樣技巧
5.前次樣品在色譜柱中凝聚，未能及時(shí)出盡
6. 試樣與固定相載體有反應(yīng)
三十六、峰高、峰面積不重復(fù)
1.進(jìn)樣不重復(fù)，偏差大
2.其他峰型變化引起的峰錯(cuò)位
3.基線的干擾
4.儀器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的改變，參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化
5.色譜柱性能改變
三十七、連續(xù)進(jìn)樣時(shí)靈敏度重復(fù)性差
在連續(xù)進(jìn)樣的條件下，峰面積忽大忽小，測定精度不高，原因如下：
1.進(jìn)樣技術(shù)差
2.載氣泄漏或流速不穩(wěn)
3.檢測器沾污
4.色譜柱，襯管被污染，清洗襯管，用溶劑(優(yōu)級純甲醇)清洗色譜柱：更換之(如有必要)
5.注射器有泄漏
6.進(jìn)樣量超過檢測器線性范圍形成檢測器過載
三十八、峰拖尾
1.襯管，色譜柱被污染或者襯管，色譜柱安裝不當(dāng)，存在死體積，注射甲烷，峰若拖尾，則重新安裝
2.進(jìn)樣器溫度過高
3.色譜柱柱頭不平 用金剛砂切割
4.固定相的極性指標(biāo)與樣品不匹配，換匹配的柱子
5.樣品流通路線中有冷井，消除路線中的過低溫度區(qū)
6.襯管或色譜柱中有堆積切割碎屑 清洗更換襯管，切除柱頭10cm
7.進(jìn)樣時(shí)間過長
8.分流比低，增大分流比(至少大于20/1)
9.進(jìn)樣量過高，減小進(jìn)樣體積或稀釋樣品
三十九、分離度下降
1.色譜柱被污染
2.固定相被破壞(柱流失)
3.進(jìn)樣失敗 檢查泄露
4.檢查溫度的適應(yīng)性，檢查襯管
5.樣品濃度過高，稀釋，減少進(jìn)樣量，用高分流比
四十、溶劑峰拉寬
1.色譜柱安裝失敗
2.進(jìn)樣滲漏
3.進(jìn)樣量高 提高汽化溫度
4.分流比低 提高分流比
5.柱溫低
6.分流進(jìn)樣時(shí)，初始OVEN過高 降低初始柱溫，使用高沸點(diǎn)溶劑
7.吹掃時(shí)間過長(不分流進(jìn)樣) 定義短時(shí)間的吹掃程序
四十一、基線向下漂移
1.新安裝的柱子，基線連續(xù)向漂移幾分鐘 繼續(xù)老化
2.檢測器未達(dá)到平衡 延長檢測器的平衡時(shí)間
3.檢測器或GC系統(tǒng)中其他部分有沉積物被烤出來，清洗
四十二、基線向上漂移
1.色譜柱固定相被破壞
2.載氣流速下降，調(diào)整載氣壓力
四十三、噪音
1.毛細(xì)管柱插入檢測器太深 重新安裝色譜柱
2.使用ECD，TCD氣體泄露引發(fā)基線噪音 檢查，維修氣路
3. FID ，NPD ，F(xiàn)PD燃?xì)饬魉倩蛉細(xì)膺x擇不當(dāng) 高純?nèi)細(xì)猓{(diào)整流速
4.進(jìn)樣口被污染 清洗進(jìn)樣口，更換擱墊，更換襯管中的玻璃纖維
5.毛細(xì)管色譜柱被污染 切除首端10cm，用溶劑清洗色譜柱，更換之
6.檢測器發(fā)生故障
四十四、提高分離度的幾種方法
1.增加柱長可以增加分離度。
2.減少進(jìn)樣量（固體樣品加大溶劑量）。
3.提高進(jìn)樣技術(shù)防止造成兩次進(jìn)樣。
4.降低載氣流速。
5.降低色譜柱溫度。
6.提高汽化室溫度。
7.減少系統(tǒng)的死體積，比如色譜柱連接要插到位，不分流進(jìn)樣要選擇不分流結(jié)構(gòu)汽化室。
8.毛細(xì)管色譜柱要分流，選擇合適的分流比。
綜上所述要根據(jù)具體情況在實(shí)驗(yàn)中摸索，比如降低載氣流速、降低色譜柱溫度又會使色譜峰變寬，因此要看色譜峰型來改變條件。最終目的是達(dá)到分離好，出峰時(shí)間快。
四十五、如何確定色譜柱老化是否完全?
FID檢測器最適合用于檢測色譜柱老化時(shí)的基線。在升溫程序的末端，基線將升高，然后基線下降逐漸平穩(wěn)，此時(shí)可以認(rèn)為色譜柱老化完成。
當(dāng)色譜柱處于高溫時(shí)，柱壽命急劇下降。如果色譜柱老化時(shí)超過2小時(shí)還有大量柱流失，則將色譜柱冷卻至室溫，辨認(rèn)柱流失來源如：氧氣滲入、隔墊漏氣和儀器本身的殘留物。
柱流失：在色譜柱老化之后做柱流失實(shí)驗(yàn)，不進(jìn)樣跑一次程序升溫，從50℃開始升溫10℃/min到色譜柱最高使用溫度，并在最高溫度保持10min 出來的色譜圖即為柱流失圖，拿這張圖跟今后空白對比。如果在空白運(yùn)行中產(chǎn)生了很多峰，則色譜柱性能改變，這可能是由于載氣中含有氧氣，也可能是由于樣品殘留。如果有 GC-MS，則低極性色譜柱的典型流失離子（例如 DB/HP-1 或 5）質(zhì)/荷比 m/z 將為 207、73、281、355 等，大多數(shù)為環(huán)硅氧烷。
一般認(rèn)為柱流失能引起噪聲和不穩(wěn)定的基線。真正的柱流失常常有如同噪聲狀的正向漂移。看看基線是否向上較大漂移，空白有無峰流出等。
四十六、氫火焰離子化檢測器(FID)火焰熄滅或點(diǎn)不著火的原因分析
①冷凝。由于FID燃燒過程中導(dǎo)致水的形成,所以檢測器溫度必須保持高于100℃,以免冷凝。長時(shí)間不開機(jī)時(shí),需長時(shí)間進(jìn)行烘烤后再點(diǎn)火。
②柱流速過高。若必須使用大內(nèi)徑柱,可關(guān)小載氣流速足夠長時(shí)間以使FID點(diǎn)火。
③檢查安裝的噴嘴類型是否適合使用的色譜柱,檢查噴嘴是否堵塞。
四十七、氣體鋼瓶及其使用
1、氣體鋼瓶是貯存壓縮氣體的高壓容器，其容積一般為40～60 L，最高工作壓力為15MPa(150atm)，最低的也在0.6MPa(6atm)以上，標(biāo)準(zhǔn)高壓氣體鋼瓶是按國家標(biāo)準(zhǔn)制造而成，在鋼瓶肩部應(yīng)有下述標(biāo)記，即：制造廠、制造日期、氣瓶型號及編號、氣瓶重量、氣體容積、工作壓力、水壓試驗(yàn)壓力、水壓試驗(yàn)日期及下次送檢日期等。
由于氣體鋼瓶壓力很高，有的氣體有毒或易燃易爆，為了確保安全，避免各種鋼瓶相互混淆，應(yīng)按規(guī)定在鋼瓶外面涂上特定的顏色，寫明瓶內(nèi)氣體的名稱。各種氣體鋼瓶的標(biāo)志見表1-3。
表1-3各種氣體鋼瓶的標(biāo)志
|
氣體類別 |
瓶身顏色 |
標(biāo)字顏色 |
字樣 |
腰帶顏色 |
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氮?dú)? |
黑 |
黃 |
氮(N2) |
棕 |
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氧氣 |
天藍(lán) |
黑 |
氧(O2) |
|
|
氫氣 |
深綠 |
紅 |
氫(H2) |
紅 |
|
壓縮空氣 |
黑 |
白 |
壓縮空氣 |
|
|
乙炔 |
白 |
紅 |
乙炔(C2H2) |
綠 |
|
粗氬氣 |
黑 |
白 |
粗氬氣 |
白 |
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純氬氣 |
灰 |
綠 |
純氬氣 |
|
2、鋼瓶使用注意事項(xiàng)
(1)鋼瓶必須定期送有關(guān)部門檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格的才能充氣。充一般氣體的鋼瓶3年內(nèi)必須送檢一次，充腐蝕性氣體的鋼瓶每兩年送檢一次。
(2)搬運(yùn)鋼瓶時(shí)，要戴好鋼瓶帽和上、下兩個(gè)橡皮腰圈，輕拿輕放，不可在地上滾動(dòng)、撞擊、摔倒或激烈振動(dòng)，以防發(fā)生爆炸。放置和使用鋼瓶時(shí)，必須用架子或鐵絲固定住。
(3)鋼瓶應(yīng)存放在陰涼、干燥、遠(yuǎn)離熱源的地方，通風(fēng)良好，避免明火和陽光暴曬。鋼瓶受熱后，氣體膨脹，瓶內(nèi)壓力增大，易造成漏氣，甚至爆炸。可燃性氣體鋼瓶與氧氣鋼瓶必須分室存放。氫氣鋼瓶最好放置在大樓外的專用小間，以確保安全。
(4)使用鋼瓶，除二氧化碳、氨氣外，一般要用減壓閥。各種減壓閥中，除氮?dú)夂脱鯕獾臏p壓閥可相互通用外，其他的只能用于規(guī)定的氣體，以防爆炸。安裝減壓閥必須仔細(xì)旋妥，通常旋進(jìn)7圈螺紋(俗稱吃7牙)。易發(fā)生聚合反應(yīng)的氣體(如乙炔、乙烯)必須規(guī)定儲存期限，避免久貯。
(5)可燃性氣體，如氫氣、乙炔等，鋼瓶的閥門是“反扣”(左旋)螺紋，即逆時(shí)針方向擰緊；非燃性或助燃性氣體，如氧氣、氮?dú)獾?，鋼瓶的閥門是“正扣’，(右旋)螺紋，即順時(shí)針擰緊。
(6)絕不可將油、脂或其他易燃物、有機(jī)物沾在氧氣鋼瓶上，特別是閥門嘴及減壓閥處，也不得用棉、麻等物堵漏，以防燃燒引起事故。
(7)要注意保護(hù)好鋼瓶閥門。開關(guān)閥門時(shí)，首先弄清方向，再緩慢旋轉(zhuǎn)，否則會使螺紋受損。開啟閥門時(shí)，人應(yīng)站在減壓閥的另一側(cè)，以防減壓閥沖出被擊傷，每次用后應(yīng)完全關(guān)閉閥門。
(8)貯存可燃性氣體的鋼瓶要有防回火裝置。有的減壓閥已有此裝置；也可在氣體導(dǎo)管中填裝細(xì)鐵絲網(wǎng)防止回火；在導(dǎo)氣管路中加接液封裝置也可有效地起到保護(hù)作用。
(9)不得將鋼瓶內(nèi)的氣體全部用完，一定要保留0.05 MPa以上的殘余壓力(減壓閥表壓)?？扇夹詺怏w(如乙炔)應(yīng)剩余0.2～0.3 MPa，氫氣應(yīng)保留2 MPa，以防重新充氣時(shí)發(fā)生危險(xiǎn)。鋼瓶要隨用隨關(guān)，勤檢查。
(10)一旦發(fā)生閥門漏氣，應(yīng)立即將鋼瓶移至室外，以防在室內(nèi)發(fā)生事故。
3．氫氣和乙炔氣使用注意事項(xiàng)
(1)氫氣。若從鋼瓶中急劇地放出，即使沒有火源存在，有時(shí)亦會著火。氫氣和空氣混合物的爆炸范圍很寬，當(dāng)含氫氣4.0％～75.6％(體積比)時(shí)，遇火即會爆炸。因此，氫氣要在通氣良好的地方使用，或用排氣筒盡量地把室內(nèi)氣體排到室外。
(2)乙炔。極易燃，且燃燒溫度很高，有時(shí)還會發(fā)生分解爆炸。乙炔與空氣混合時(shí)的爆炸范圍為含乙炔2.5％～80.5％(體積比)。因此，要嚴(yán)禁煙火，防止漏氣。
四十八、GC預(yù)防性維護(hù)和糾正操作
只要色譜系統(tǒng)受到高沸點(diǎn)物質(zhì)的污染，特別是在進(jìn)樣口，就可以預(yù)料色譜性能會變差。分析人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行儀器的曰常維護(hù)，包括定期更換進(jìn)樣隔墊、清洗和老化進(jìn)樣口內(nèi)襯管等，必要時(shí)可將接于進(jìn)樣口一端的毛細(xì)管色譜柱截去0.5～1m。
如果依舊出現(xiàn)色譜性能降低和鬼峰問題，可能需要清洗進(jìn)樣口的金屬表面。毛細(xì)管色譜柱是可靠并易于使用的，但是，為了保證良好的分離性能，需要注意下列特定操作：
(1)毛細(xì)管柱和色譜爐壁之間的接觸可以影響色譜性能和色譜柱壽命；
(2)應(yīng)當(dāng)小心不使氧氣進(jìn)入到毛細(xì)管柱中；
(3)只有在色譜爐冷卻后才可更換進(jìn)樣隔墊；
(4)再次加熱色譜爐之前，應(yīng)當(dāng)先用載氣沖洗色譜柱15r/min；
(5)應(yīng)當(dāng)使用脫氧管除去載氣中的痕量氧氣，脫氧管應(yīng)當(dāng)定期更換；
(6)無論色譜爐是否在加熱，都需要有載氣流經(jīng)色譜柱
