主题：【第二届原创作品大赛】气相分析，操作条件的确定

4，载气及其流速的选择
4.1 载气的选择
首先要适应所用检测器的特点，其次要考虑载气对柱效和分析速度的影响。在快速色谱分析中，多采用H2、He作载气。
4.2 载气线速的选择
对于难分离物质对，一般选用最佳线速，以N2作载气，其最佳线速在7~10厘米/秒；H2，10~12厘米/秒，此时柱效最高。另外，载气线速与保留时间的倒数成直线关系。
4.3 载气流速对检测器响应值的影响
对浓度型检测器来说，当进样量一定时，峰高基本上与流速无关，而峰面积与流速成反比；相反，对质量型检测器来说，峰高正比于载气流速，而峰面积与流速无关。

5，柱温的选择
基本原则是在保证组份充分分离前提下，尽量缩短分析时间。一般温度降低30℃，保留时间将增加一倍，温度降低分离效果好。
选择柱温的根据是混合物的沸点范围、固定液的配比和检测器的灵敏度。
5.1 柱温和固定液配比、保留值间的关系
当保留值保持不变，则降低固定液含量，就可以降低柱温。降低柱温又使色谱柱选择性α增大，而α增大则达到一定分离度所需塔板数降低，从而有利于难分离物质对的分离。
降低固定液含量可以降低柱温的另一个优点是，对于高沸点试样，可以在较低柱温下分析，这就使可供选用的高温固定液的数目增加了，色谱柱的稳定性也由于柱温的降低而增加。但是固定液含量过低，柱温过低，易引起色谱峰的前伸或拖尾。
5.2 柱温和柱效、分析时间的关系
提高柱温有利于提高柱效能。柱温倒数与保留值的对数成线性关系，因此升高柱温可缩短分析时间。
5.3 柱温和试样沸点间的关系
柱温和试样沸点间的关系，主要依据固定液的最低最高温度极限，和色谱仪的温度使用范围。可通过固定液含量来调节柱温的高低。
对于高沸点混合物（沸点300~400℃），可用低固定液含量1~3%的色谱柱，在200~250℃柱温下分析。
对于沸点不太高的混合物（沸点200~300℃），固定液含量5~10%，在150~200℃柱温下分析。
对于沸点在100~200℃的混合物，柱温可选在其平均沸点2/3左右，固定液含量10~15%。
对于气体、气态烃等低沸点混合物，固定液一般在15~25%之间。

因此，选择何种类型的色谱柱对于你的分析很重要。

6，气化温度的选择
气化温度取决于试样的挥发性、沸点范围、稳定性、进样量等许多因素。气化温度一般选在试样的沸点或稍高于其沸点，以保证快速、完全气化。
检查气化室温度选择的是否恰当的方法是再升高气化温度，如果柱效和峰形有所改进，则温度太低，如果保留时间，峰面积，峰形激烈变化，则温度太高，分解已经出现。
因色谱是一个无限稀释的体系，极微量试样可以瞬间汽化。故对一般分析色谱，气化温度比柱温高10~50℃左右即可。

6，气化温度的选择
气化温度取决于试样的挥发性、沸点范围、稳定性、进样量等许多因素。气化温度一般选在试样的沸点或稍高于其沸点，以保证快速、完全气化。
检查气化室温度选择的是否恰当的方法是再升高气化温度，如果柱效和峰形有所改进，则温度太低，如果保留时间，峰面积，峰形激烈变化，则温度太高，分解已经出现。
因色谱是一个无限稀释的体系，极微量试样可以瞬间汽化。故对一般分析色谱，气化温度比柱温高10~50℃左右即可。

TCD操作条件的选择
（1） 桥电流
热导池的灵敏度和桥电流的三次方成正比。增加桥电流可以迅速提高灵敏度，但电流过高噪音加大，基线不稳，数据精度降低，而且热丝易氧化、烧坏。当用He作载气时，热丝的最大桥电流为240mA。用N2作载气时，一般控制在120mA以下。一般说来电流的上限随池体温度升高而降低。
（2） 载气
从提高热导池检测器的灵敏度考虑，应选择热导系数大的气体，如H2和He作载气，就能得到较大的响应。而重载气如N2，因热导系数与被测组分相近，其结果使热导检测器灵敏度大幅度下降。
热丝型检测器池体积较大，一般在0.5~1mL之间，为保证足够的柱效和响应速度，流速必须大于池体积20倍，即流速要大于20mL/min。
（3） 池体温度（检测器温度）
热导池检测器对温度变化十分敏感，所以要很好地控温，最好控制在±0.05℃以内。随着检测器温度的升高，灵敏度将降低。
一般说来，检测器的温度要选在略高于柱温，以防止样品冷凝在检测器中。
检测室温度，对于恒温操作，一般选在与柱温相同或略高于柱温；对于程序升温操作，一般选在其最高柱温下，这样即使柱温程序改变，而检测器温度则可保持不变。

程序升温操作条件的选择
程序升温操作条件主要包括：升温方式、起始温度、终止温度、加热速度、载气流速、柱长等。
（1）升温方式
采用何种升温方式，主要由样品的性质和具体条件所决定。通常对于沸点均匀分布的样品，如同系物多采用单级线性升温；对于沸点间隔较大性质不同的样品，可采用多级非线性升温。
（2）柱长
柱长选择的根据是分离度和分析速度，一般增加柱长能增加分离能力。对于填充柱以1~3米为宜。
（3）起始温度
在程序升温色谱中起始温度或初温（T0）的选择，主要根据样品中最低沸点组分的沸点，这与恒温色谱分析低沸点组分很相似，对于填充柱初温大约选在最低沸点组分的沸点左右。至于初温的高低对高沸物的分离，是没有影响的。
（4）加热速度
加热速度的选择要兼顾分离度和分析速度。在较低的加热速度下，分离度增大，但高沸物分析时间太长，且色谱峰变得很宽。在较高的加热速度下，虽然可以缩短分析时间，但柱效及分离度都降低。对于填充柱，内径3~6毫米，长2~3米色谱柱，其加热速度3~8℃/分为宜，对于毛细管柱0.5~2℃/分。
（5）载气流速
程序升温色谱中，载气流速的大小对分析时间和柱效影响较少，不很重要，故一般选在等于或高于恒温色谱中的最佳线速或最佳流速。载气必须用稳流阀严格控制，使其在升温过程中流速恒定。
（6）终止温度
由固定液的最高允许温度和高沸点组分的保留温度（实为沸点）所决定。在填充柱上终温常选在高沸物沸点左右。但当固定液上限温度低于高沸物沸点时，终温就由固定液上限温度所决定，此时就需要在终止温度下继续恒温冲洗出高沸点组分。

原文由 solina 发表:
基线不稳，载气不稳怎么办？

这个问题是做气相分析常见的。问题解决突破口：
基线漂移：是柱子流失还是系统污染？
在GC中使用程序升温时常常会出现基线漂移的现象，这种现象通常有以下几个原因：柱子流失、进样垫流失、进样器或检测器污染、气体流速的变化。
如果使用高灵敏度检测器，即便是微弱的柱流失或系统污染都可能带来显著的基线漂移现象。
为了提高定性和定量分析的可靠性，应尽可能的降低或消除基线漂移。
如何来确定是柱子流失还是系统污染带来的基线漂移呢？
最简单的方法就是把柱子从色谱仪上取下，堵住检测器的入口，再观察在程序升温时基线的漂移情况。如果基线不稳，请参考“如何降低检测器带来的漂移”；如果基线是稳定的，用一小段熔融石英管把进样器和检测器连接起来，走一个升温程序，观察基线漂移情况，此时反映的是进样器的污染情况，如果基线不稳，请参考“如何降低进样器带来的漂移”；如果基线稳定，把柱子重新装上，走同样的升温程序，来确定是不是柱子流失带来的基线漂移。
（1）如何降低样品和进样器带来的基线漂移？
柱子上如果有高分子量不挥发性物质残留，那么在程序升温时就容易产生基线漂移，因为这些物质的保留较强，在柱子中移动缓慢，常常采用重新老化的方法将这种强保留组分从柱子上赶出，但这种方法增加了固定液氧化的可能性；此外，还可以使用溶剂冲洗的方法（冲洗之前请阅读柱子的使用注意事项）；也可以选用保护柱消除柱子污染于未然。如果是进样器被污染造成基线漂移，可以通过更换进样垫、衬管和密封圈来解决，同时用溶剂冲洗进样口，维护完毕之后，用一段熔融石英管将进样器和检测器连接起来，进一针空样，以确认进样器已经干净。
（2）如何降低检测器带来的基线漂移？
由检测器带来的基线漂移通常是由补偿气或者燃气当中少量的烃类物质引起的，使用高纯气体净化器处理补偿气或者燃气可以减少这种基线漂移；使用高纯气体发生器可以改善FID的基线稳定性；正确的检测器维护，包括定期的清洗，都可以减少这种漂移。
（3）如何降低柱子流失带来的基线漂移？
在使用新柱之前，按照以下方法老化可以使柱流失降到最低，用高于实验操作温度20℃或者用柱子的最高操作温度（使用两者中较低者）来老化，长时间低温老化相对于短时间高温老化有利于降低柱子的流失，如果在载气当中含有少量的氧气或者水分或者气体管路漏气，在高温条件下，固定液就容易被氧化，必须使用高纯载气老化数小时，才有可能使基线趋于水平，这种对固定液的破坏是无法弥补的，所以如果有氧气连续通过柱子，即便是再老化之后基线将再也无法降到最低水平。因此，在实验过程中，应在气体管路当中使用高质量的氧气/水分过滤器，同时用高质量的电子检漏仪严格检漏。

写的好！学了，感谢！！！

气相色谱分析中会出现哪些不规则峰？
正常的色谱峰应是对称的，而且应是正峰。但分析中也出现一些不规则峰如前伸峰、拖尾峰、平头峰、圆头峰和反峰等。
（1） 前伸峰、拖尾峰
峰前沿较后沿平缓的不对称峰叫前伸峰，后沿较前沿平缓的不对称峰称为拖尾峰。产生前伸峰的原因是由于进样量太大，色谱柱超负荷或是柱温过低，进样技术不佳也会出现前伸峰。消除的办法是减少进样量，提高柱温，改进进样技术。
产生拖尾峰的原因是：A进样室温度过低B柱温过高C进样技术差D色谱柱对试样组分有吸附E色谱系统死体积大。排除办法：A提高进样室温度，降低柱箱温度B改进进样技术C更换适宜色谱柱D减少系统死体积。
（2） 平头峰和圆头峰
产生平头峰的原因有以下几种：
A信号超过检测器的线性范围或超过记录仪器的测量范围
B记录器滑线电阻有故障C驱动机械系统绞在一起。
排除办法：A减少进样量B维修记录器。
产生圆头峰的原因：
A进样量过大，超过了检测器的线性范围
B记录器的阻尼过大
C减少进样量，高速记录器阻尼以消除圆头峰
（3） 反峰
反峰也叫负峰,是出在基线一面的峰。产生反峰的原因是输出信号线瞭负极接反，极必转换开关放在错误位置上。使用热导检测器时用氮气作载气会出同负峰，当载气不纯时也会出同负峰。如果是信号和极化位置错误，将信号输出线改换位置，极化工关放在正确位置上即可消除反峰。如果是载气问题可更换载气。
（4） 在色谱峰前后会出同尖端
在做一些微量分析时由于进样量很大，如分析丙烯中的CO和C 时进样量达5ml,进样瞬间气流和压力发生变化，使色谱峰前出一尖端，色谱系统有时漏气或检测器被污染也会出现这种现象。检测器超负荷或检测器污染会使色谱峰后出现尖端。
（5） 出峰后基线突然下降
使用氢火焰检测器时出峰后基线突然下降，原因可能是由于进样量过大或燃气量减少而引起。如果使用火焰光度检测器，出峰后基线突然下降，则是因为火焰熄灭造成。因为火焰光度检测器是一富氢火焰，一般氢气流量70 ml,空气100 ml,，当测定试样中的微量硫或磷时烃类是主要物质，烃类在火焰中燃烧时，消耗大量氧，空气量不够，火即熄灭，基线会突然下降。

使用校正因子进行定量计算时应注意些什么？
校正因子是一个能在不同实验室可以通用的常数，其数值与使用的检测器有 关，而与检测器的结构特性和操作条件（如柱温、载气流量、固定液种类）关系不大。文献中有大量热导检测器和氢火焰检测器的校正因子不仅与使用的检测器的类型、载气有关，而且与使用的标准物质有关，因此引用文献值时要注意，例如热导检测器用氢气和氦气作载气时相对校正因子（以同一物质作标准物）基本上可以通用，误差不超过3%，但是载气如果是氮气，则其相对校正因子差别太大，决不能通用。氢火焰检测器的校正因子与使用的载气关系不大，但是不同类型的化合物的校正因子不同，决不能通用。另外还需注意在同一次计算中应使用同一种校正因子，如使用质量校友会正因子时，不能又使用摩尔校正因子，否则会给出错误的计算结果。