《氣相色譜與氣質聯(lián)用原理簡介》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《氣相色譜與氣質聯(lián)用原理簡介（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、色譜法也叫層析法，它是一種高效能的物理分離技術，將它用于分析化學并配合適當?shù)臋z測手段,就成為色譜分析法。 色譜法的最早應用是用于分離植物色素，其方法是這樣的：在一玻璃管中放入碳酸鈣,將含有植物色素（植物葉的提取液的石油醚倒入管中。此時，玻璃管的上端立即出現(xiàn)幾種顏色的混合譜帶。然后用純石油醚沖洗，隨著石油醚的加入，譜帶不斷地向下移動，并逐漸分開成幾個不同顏色的譜帶，繼續(xù)沖洗就可分別接得各種顏色的色素,并可分別進行鑒定。色譜法也由此而得名。 現(xiàn)在的色譜法早已不局限于色素的分離，其方法也早已得到了極大的發(fā)展，但其分離的原理仍然是一樣的。我們?nèi)匀唤兴V分析。 一、色譜分離基本原理： 由以上方

2、法可知，在色譜法中存在兩相，一相是固定不動的，我們把它叫做固定相;另一相則不斷流過固定相，我們把它叫做流動相。 色譜法的分離原理就是利用待分離的各種物質在兩相中的分配系數(shù)、吸附能力等親和能力的不同來進行分離的。 使用外力使含有樣品的流動相（氣體、液體通過一固定于柱中或平板上、與流動相互不相溶的固定相表面。當流動相中攜帶的混合物流經(jīng)固定相時，混合物中的各組分與固定相發(fā)生相互作用。 由于混合物中各組分在性質和結構上的差異，與固定相之間產(chǎn)生的作用力的大小、強弱不同，隨著流動相的移動，混合物在兩相間經(jīng)過反復多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時間不同，從而按一定次序由固定相中先后流出。與適當

3、的柱后檢測方法結合，實現(xiàn)混合物中各組分的分離與檢測。 二、色譜分類方法： 色譜分析法有很多種類，從不同的角度出發(fā)可以有不同的分類方法。 從兩相的狀態(tài)分類 色譜法中，流動相可以是氣體，也可以是液體，由此可分為氣相色譜法（GC和液相色譜法（LC。固定相既可以是固體，也可以是涂在固體上的液體，由此又可將氣相色譜法和液相色譜法分為氣-液色譜、氣-固色譜、液-固色譜、液-液色 氣相色譜儀的組成：載氣處理控制系統(tǒng)：專用氣源,進入氣體恒定；進樣裝置：液體樣品手動進樣：實驗室；氣體樣品定量管進樣：工業(yè)色譜柱:分離混合樣品組分：填充、毛細管。吸附（固、分配（液檢測器和記錄儀：熱導、電離2.定性和定量分

4、析色譜圖分析組分物質；分析組分含量?；€滯留時間:峰值最大；死時間；峰高、峰寬、半峰寬；峰面積、分辨率3.定性分析滯留時間法:滯留時間一定，由此判別組分。加入純物質法：加入后分析色譜峰值判別。4.定量分析定量進樣法:面積歸-化法:外標法:智能化 GC7890F氣相色譜儀操作規(guī)程,填充柱恒溫操作1.打開載氣高壓閥,調(diào)節(jié)減壓閥至所需壓力（載氣輸入到GC7890系列氣相色譜儀的壓力必須在0.343MPa~0.392MPa，如果使用氫氣為載氣時,輸入到氣相色譜儀的載氣入口壓力應為0.343MPa。打開凈化器上的載氣開關閥,用檢漏液檢漏，保證氣密性良好。調(diào)節(jié)載氣穩(wěn)流閥載氣使流量達到適當值（查N2或H2

5、流量輸出曲線7890II用刻度~流量表,通載氣10min以上。2.打開電源開關，根據(jù)分析需要設置柱溫、進樣溫度和FID檢測器的溫度（FID檢測器的溫度應＞100Co3.打開空氣、氫氣高壓閥，調(diào)節(jié)減壓閥至所需壓力（空氣輸入到GC7890系列氣相色譜儀的壓力必 須在0.294MPa~0.392MPa，氫氣輸入到GC7890系列氣相色譜儀的壓力必須在0.196MPa~0.392MPao打開凈化器的空氣、氫氣開關閥,分別調(diào)節(jié)空氣和氫氣針形閥使流量達到適當值（查空氣和H2流量輸出曲線針形閥刻度~流量表。4.按［基流］鍵,觀察此時的基流值。 5.按［量程］鍵，設置FID檢測器微電流放大器的量程。按［衰

6、減］鍵，設置輸出信號的衰減值 6.打開T2000P色譜工作站點擊電腦桌面上圖標打開T2000P色譜工作站，進入通道1,點擊【樣品項】，選擇【添加】，進入樣品項設置界面，點擊【新建】按鈕，進入【新建一個樣品項】的窗口，根據(jù)提示完成樣品信息和使用方法的設置，并點擊【完成】按鈕確認，即可完成樣品項設置，回到樣品項設置==》通道T界面，點擊【加入】，然后點擊【關閉】，此時界面回到通道1。選擇剛剛加入的樣品項，讓其反藍顯示，點擊圖標（即數(shù)據(jù)采集開始圖標，色譜工作站開始走基線。7.待FID檢測器的溫度升高到100C以上，按［點火］鍵，點燃FID檢測器的火焰。8?點火后再觀察基流值，如果此時基流顯示值大于

7、原來的顯示值，說明FID的火焰已點燃（色譜工作站上基線急劇上升后將回到高于點火前基線的位置。9.進樣分析點火后讓基線走一段時間，平穩(wěn)后點擊色譜工作站上■圖標（即數(shù)據(jù)采集結束圖標，停止走基線,色譜工作站處于等待狀態(tài)，用微量進樣器進樣，同時按下信號遙感器，色譜工作站開始數(shù)據(jù)米集。待峰出完后，點擊■圖標，停止數(shù)據(jù)米集。在停止米集后，可以在通道1界面“已完成進樣”這里找到剛剛采集的譜圖名，讓其反藍顯示，然后點擊按鈕，進入再處理”界面;點擊按鈕，進入報告預覽”界面；在這兩個界面下，都可以看到需要的信息，如保留時間，峰面積等。10.關機時，先關閉高效凈化器的氫氣和空氣開關閥，以切斷FID檢測器的燃氣和助燃

8、氣將火焰熄滅。然后設置柱箱、檢測器、進樣器的溫度至30C,氣相色譜儀開始降溫，在柱箱溫度低于80C以下才能關閉電源，最后再關閉載氣。 氣-質聯(lián)用GC/MS被廣泛應用于復雜組分的分離與鑒定，其具有GC的高分辨率和質譜的高靈敏度,是生物樣品中藥物與代謝物定性定量的有效工具。質譜儀的基本部件有：離子源、濾質器、檢測器三部分組成，它們被安放在真空總管道內(nèi)。接口：由GC出來的樣品通過接口進入到質譜儀，接口是色質聯(lián)用系統(tǒng)的關鍵。I接口作用:l壓力匹配一一質譜離子源的真空度在10-3Pa而GC色譜柱出口壓力高達105Pa接口的作用就是要使兩者壓力匹配。l組分濃縮一一從GC色譜柱流出的氣體中有大量載氣，接口

9、的作用是排除載氣，使被測物濃縮后進入離子源。常見接口技術有:l分子分離器連接（主要用于填充柱l擴散型一一擴散速率與物質分子量的平方成反比，與其分壓成正比。當色譜流出物經(jīng)過分離器時,小分子的載氣易從微孔中擴散出去，被真空泵抽除，而被測物分子量大，不易擴散則得到濃縮。l直接連接法（主要用于毛細管柱I在色譜柱和離子源之間用長約50cm內(nèi)徑0.5mm的不銹鋼毛細管連接，色譜流出物經(jīng)過毛細管全部進入離子源，這種接口技術樣品利用率高。I開口分流連接I該接口是放空一部分色譜流出物，讓另一部分進入質譜儀，通過不斷流入清洗氦氣，將多余流出物帶走。此法樣品利用率低。離子源離子源的作用是接受樣品產(chǎn)生離子，常用的離子

10、化方式有:l電子轟擊離子化（electronimpactionization.ElIEI是最常用的一種離子源，有機分子被一束電子流（能量一般為70eV轟擊，失去一個外層電子，形成帶正電荷的分子離子（M+,M+進一步碎裂成各種碎片離子、中性離子或游離基,在電場作用下，正離子被加速、聚焦、進入質量分析器分析。lEI特點:l電離效率高，能量分散小，結構簡單，操作方便。l圖譜具有特征性,化合物分子碎裂大，能提供較多信息，對化合物的鑒別和結構解析十分有利。l所得分子離子峰不強，有時不能識別。l本法不適合于高分子量和熱不穩(wěn)定的化合物。l化學離子化（chemicalionization,CIl將反應氣（甲烷

11、、異丁烷、氨氣等與樣品按一定比例混合，然后進行電子轟擊，甲烷分子先被電離，形成一次、二次離子，這些離子再與樣品分子發(fā)生反應，形成比樣品分子大一 個質量數(shù)的（M+1離子,或稱為準分子離子。準分子離子也可能失去一個H2,形成（M-1離子。lCI特點l不會發(fā)生象EI中那么強的能量交換，較少發(fā)生化學鍵斷裂，譜形簡單。l分子離子峰弱,但（M+1峰強，這提供了分子量信息。場致離子化（fieldionization,FIl適用于易變分子的離子化，如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、苯丙胺類等。能產(chǎn)生較強的分子離子峰和準分子離子峰。場解吸離子化（fielddesorptionionization,FDl用于

12、極性大、難氣化、對熱不穩(wěn)定的化合物。負離子化學離子化（negativeionchemicalionization,NICIl是在正離子MS的基礎上發(fā)展起來的一種離子化方法，其給出特征的負離子峰，具有很高的靈敏度（10-15g。質量分析器其作用是將電離室中生成的離子按質荷比（m/z大小分開,進行質譜檢測。常見質量分析器有l(wèi)四極質量分析器（quadrupoleanalyzerI原理:由四根平行圓柱形電極組成,電極分為兩組，分別加上直流電壓和一定頻率的交流電壓。樣品離子沿電極間軸向進入電場后，在極性相反的電極間振蕩，只有質荷比在某個范圍的離子才能通過四極桿,到達檢測器，其余離子因振幅過大與電極碰撞，

13、放電中和后被抽走。因此,改變電壓或頻率，可使不同質荷比的離子依次到達檢測器，被分離檢測。扇形質量分析器I磁式扇形質量分析器（magnetic-sectormassanalyzer被電場加速的離子進入磁場后，運動軌道彎曲了，離子軌道偏轉可用公式表示:lI當H,V—定時,只有某一質荷比的離子能通過狹縫到達檢測器。I特點:分辨率低，對質量同、能量不同的離子分辨較困難。I雙聚焦質量分析器（double-focusingmassassay由一個靜電分析器和一個磁分析器組成，靜電分析器允許有某個能量的離子通過，并按不同能量聚焦,先后進入磁分析器，經(jīng)過兩次聚焦，大大提高了分辨率。l離子阱檢測器（iontra

14、pdetectorl原理類似于四極分析器，但讓離子貯存于井中，改變電極電壓,使離子向上、下兩端運動，通過底端小孔進入檢測器。檢測器檢測器的作用是將離子束轉變成電信號,并將信號放大，常用檢測器是電子倍增器。當離子撞擊到檢測器時引起倍增器電極表面噴射出一些電子，被噴射出的電子由于電位差被加速射向第二個倍增器電極，噴射出更多的電子，由此連續(xù)作用，每個電子碰撞下一個電極時能噴射出2-3個電子，通常電子倍增器有14級倍增器電極，可大大提高檢測靈敏度。GC-MS的常用測定方法l總離子流色譜法（totalionizationchromatography,TIC類似于GC圖譜，用于定量。l反復掃描法（repe

15、titivescanningmethod,RSM按一定間隔時間反復掃描，自動測量、運算，制得各個組分的質譜圖，可進行定性。l質量色譜法（masschromatography,MC記錄具有某質荷比的離子強度隨時間變化圖譜。 在選定的質量范圍內(nèi)，任何一個質量數(shù)都有與總離子流色譜圖相似的質量色譜圖。 l選擇性離子監(jiān)測（selectedionmonitoring,SIM對選定的某個或數(shù)個特征質量峰進行單離子或多離子檢測，獲得這些離子流強度隨時間的變化曲線。其檢測靈敏度較總離子流檢測高2-3個數(shù)量級。質譜圖一一為帶正電荷的離子碎片質荷比與其相對強度之間關系的棒圖。質譜圖中最強峰稱為基峰，其強度規(guī)定為100%,其它峰以此峰為準，確定其相對強度。