氣相色譜柱特點
色譜流出曲線氣相色譜法是指用氣體作為流動相的色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快,因此樣品組分在流動相和固定相之間可以瞬間地達到平衡。另外加上可選作固定相的物質(zhì)很多,因此氣相色譜法是一個分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測器,使得它又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。
氣相色譜柱原理
氣相分析流程圖GC主要是利用物質(zhì)的沸點、極性及吸附性質(zhì)的差異來實現(xiàn)混合物的分離,其過程如圖氣相分析流程圖所示。
待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體(即載氣,也叫流動相)帶入色譜柱,柱內(nèi)含有液體或固體固定相,由于樣品中各組分的沸點、極性或吸附性能不同,每種組分都傾向于在流動相和固定相之間形成分配或吸附平衡。但由于載氣是流動的,這種平衡實際上很難建立起來。也正是由于載氣的流動,使樣品組分在運動中進行反復(fù)多次的分配或吸附/解吸附,結(jié)果是在載氣中濃度大的組分先流出色譜柱,而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當(dāng)組分流出色譜柱后,立即進入檢測器。檢測器能夠?qū)悠方M分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,而電信號的大小與被測組分的量或濃度成正比。當(dāng)將這些信號放大并記錄下來時,就是氣相色譜圖了。
氣相色譜柱組成
氣相色譜檢測器示意圖氣相色譜儀由以下五大系統(tǒng)組成:氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、檢測記錄系統(tǒng)。
組分能否分開,關(guān)鍵在于色譜柱;分離后組分能否鑒定出來則在于檢測器,所以分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)是儀器的核心。
氣相色譜柱應(yīng)用概況
氣相色譜處理軟件在石油化學(xué)工業(yè)中大部分的原料和產(chǎn)品都可采用氣相色譜法來分析;在電力部門中可用來檢查變壓器的潛伏性故障;在環(huán)境保護工作中可用來監(jiān)測城市大氣和水的質(zhì)量;在農(nóng)業(yè)上可用來監(jiān)測農(nóng)作物中殘留的農(nóng)藥;在商業(yè)部門可用來檢驗及鑒定食品質(zhì)量的好壞;在醫(yī)學(xué)上可用來研究人體新陳代謝、生理機能;在臨床上用于鑒別藥物中毒或疾病類型;在宇宙艙中可用來自動監(jiān)測飛船密封倉內(nèi)的氣體等等。
色譜實際上是俄國植物學(xué)家茨維特(M.S.Tswett)在1901年首先發(fā)現(xiàn)的。1903 年3月,茨維特在華沙大學(xué)的一次學(xué)術(shù)會議上所作的報告中正式提出“chromatography”(即色譜)一詞,標(biāo)志著色譜的誕生。他因此被提名為1917年諾貝爾化學(xué)獎的候選人。當(dāng)時茨維特研究的是液相色譜(LC)的分離技術(shù),氣相色譜出現(xiàn)在20世紀40年代,英國人馬丁(A.J.P.Martin)和*(R.L.M.Synge)在研究分配色譜理論的過程中,證實了氣體作為色譜流動的可能性,并預(yù)言了GC的誕生。與此巧合的是,這兩位科學(xué)家獲得了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎。盡管獲獎成果是他們對分配色譜理論的貢獻,但也有后人認為他們是因為GC而得獎的。這也從另一個方面說明了GC技術(shù)對整個化學(xué)發(fā)展的重要性。
雖然GC的出現(xiàn)較LC晚了50年,但其在此后20多年的發(fā)展卻是LC所*的。從1955年*臺商品GC儀器的推出,到1958年毛細管GC柱的問世;從毛細管GC理論的研究,到各種檢測技術(shù)的應(yīng)用,GC很快從實驗室的研究技術(shù)變成了常規(guī)分析手段,幾乎形成了色譜領(lǐng)域GC的局面。1970年以來,電子技術(shù),特別是計算機技術(shù)的發(fā)展,使得GC色譜技術(shù)如虎添翼,1979年彈性石英毛細管柱的出現(xiàn)更使GC上了一個新臺階。這些既是高科技發(fā)展的結(jié)果,又是現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求使然。反過來,色譜技術(shù)又大大促進了現(xiàn)代物質(zhì)文明的發(fā)展。在現(xiàn)代社會的方方面面,色譜技術(shù)均發(fā)揮著重要作用。從天上的航天飛機,到水里游的航空母艦,都用GC來監(jiān)測船艙中的氣體質(zhì)量;從日常生活中的食品和化妝品,到各種化工生產(chǎn)的工藝控制和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗,從司法檢驗中的物質(zhì)鑒定,到地質(zhì)勘探中的油氣田尋找,從疾病診斷、醫(yī)藥分析、到考古發(fā)掘、環(huán)境保護,GC技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛。
色譜流出曲線氣相色譜法是指用氣體作為流動相的色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快,因此樣品組分在流動相和固定相之間可以瞬間地達到平衡。另外加上可選作固定相的物質(zhì)很多,因此氣相色譜法是一個分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測器,使得它又具有分析靈敏度高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點。
氣相色譜柱原理
氣相分析流程圖GC主要是利用物質(zhì)的沸點、極性及吸附性質(zhì)的差異來實現(xiàn)混合物的分離,其過程如圖氣相分析流程圖所示。
待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體(即載氣,也叫流動相)帶入色譜柱,柱內(nèi)含有液體或固體固定相,由于樣品中各組分的沸點、極性或吸附性能不同,每種組分都傾向于在流動相和固定相之間形成分配或吸附平衡。但由于載氣是流動的,這種平衡實際上很難建立起來。也正是由于載氣的流動,使樣品組分在運動中進行反復(fù)多次的分配或吸附/解吸附,結(jié)果是在載氣中濃度大的組分先流出色譜柱,而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當(dāng)組分流出色譜柱后,立即進入檢測器。檢測器能夠?qū)悠方M分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,而電信號的大小與被測組分的量或濃度成正比。當(dāng)將這些信號放大并記錄下來時,就是氣相色譜圖了。
氣相色譜柱組成
氣相色譜檢測器示意圖氣相色譜儀由以下五大系統(tǒng)組成:氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、檢測記錄系統(tǒng)。
組分能否分開,關(guān)鍵在于色譜柱;分離后組分能否鑒定出來則在于檢測器,所以分離系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)是儀器的核心。
氣相色譜柱應(yīng)用概況
氣相色譜處理軟件在石油化學(xué)工業(yè)中大部分的原料和產(chǎn)品都可采用氣相色譜法來分析;在電力部門中可用來檢查變壓器的潛伏性故障;在環(huán)境保護工作中可用來監(jiān)測城市大氣和水的質(zhì)量;在農(nóng)業(yè)上可用來監(jiān)測農(nóng)作物中殘留的農(nóng)藥;在商業(yè)部門可用來檢驗及鑒定食品質(zhì)量的好壞;在醫(yī)學(xué)上可用來研究人體新陳代謝、生理機能;在臨床上用于鑒別藥物中毒或疾病類型;在宇宙艙中可用來自動監(jiān)測飛船密封倉內(nèi)的氣體等等。
色譜實際上是俄國植物學(xué)家茨維特(M.S.Tswett)在1901年首先發(fā)現(xiàn)的。1903 年3月,茨維特在華沙大學(xué)的一次學(xué)術(shù)會議上所作的報告中正式提出“chromatography”(即色譜)一詞,標(biāo)志著色譜的誕生。他因此被提名為1917年諾貝爾化學(xué)獎的候選人。當(dāng)時茨維特研究的是液相色譜(LC)的分離技術(shù),氣相色譜出現(xiàn)在20世紀40年代,英國人馬丁(A.J.P.Martin)和*(R.L.M.Synge)在研究分配色譜理論的過程中,證實了氣體作為色譜流動的可能性,并預(yù)言了GC的誕生。與此巧合的是,這兩位科學(xué)家獲得了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎。盡管獲獎成果是他們對分配色譜理論的貢獻,但也有后人認為他們是因為GC而得獎的。這也從另一個方面說明了GC技術(shù)對整個化學(xué)發(fā)展的重要性。
雖然GC的出現(xiàn)較LC晚了50年,但其在此后20多年的發(fā)展卻是LC所*的。從1955年*臺商品GC儀器的推出,到1958年毛細管GC柱的問世;從毛細管GC理論的研究,到各種檢測技術(shù)的應(yīng)用,GC很快從實驗室的研究技術(shù)變成了常規(guī)分析手段,幾乎形成了色譜領(lǐng)域GC的局面。1970年以來,電子技術(shù),特別是計算機技術(shù)的發(fā)展,使得GC色譜技術(shù)如虎添翼,1979年彈性石英毛細管柱的出現(xiàn)更使GC上了一個新臺階。這些既是高科技發(fā)展的結(jié)果,又是現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求使然。反過來,色譜技術(shù)又大大促進了現(xiàn)代物質(zhì)文明的發(fā)展。在現(xiàn)代社會的方方面面,色譜技術(shù)均發(fā)揮著重要作用。從天上的航天飛機,到水里游的航空母艦,都用GC來監(jiān)測船艙中的氣體質(zhì)量;從日常生活中的食品和化妝品,到各種化工生產(chǎn)的工藝控制和產(chǎn)品質(zhì)量檢驗,從司法檢驗中的物質(zhì)鑒定,到地質(zhì)勘探中的油氣田尋找,從疾病診斷、醫(yī)藥分析、到考古發(fā)掘、環(huán)境保護,GC技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛。
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