基本介紹
- 中文名：氣相色譜層析
- 外文名：Gas Chromatography
- 性質：一種分離分析的方法
- 簡稱：GC
- 優點：結果穩定，重複性好
- 原理：各組分對固定相的吸附強弱不同
氣相色譜儀的基本部件,試驗條件的選擇,柱的選擇,柱溫選擇,載體選擇,其它條件,填充柱的製備,操作方法,結果分析,定性,定量,
氣相色譜儀的基本部件
⑴載氣 常用的載氣主要有氮、氬、氫和二氧化碳等。這些氣體一般都由高壓氣瓶供給
⑵進樣器 氣相色譜儀可以用於分離固相、氣相和液相標本。液相標本採用微升注射器穿過橡皮隔片注入，氣相標本採用特種氣相注射器注入。
⑶譜柱及加熱爐 色譜柱一般由金屬或玻璃製成，通常採用的柱長2m~4m，內徑2mm，毛細管柱長度可達20m～150m，內徑為0.2mm。
載體一般採用惰性、多孔的固體顆粒。多由硅藻土或玻璃珠製成，分析不同極性的微生物化合物，為了獲得最適的分離條件，要求有不同固定相的載體。目前比較常用的載體有：聚乙二醇（CarbOwax 20M）、F F A P（聚乙二醇20M 和2-硝基對苯二甲酸的反應產物），OV-17（苯基甲基矽酮）。OV-210、SE-30（甲基矽酮）、Chromosorb G（白色硅藻土載體）等。柱加熱爐在溫度控制上是非常重要。
⑷紀錄儀
⑸數據處理裝置 一般均附有數據處理計算機。
試驗條件的選擇
柱的選擇
要注意極性及最高使用溫度，柱溫不能超過最高使用溫度。固定相按極性相似的原則選擇。
色譜柱的內徑大小、長度都能影響分離率。一般而言，內徑越小，長度越長，分離效果越好，一般柱長為1m～5m（毛細管柱則20m～100m）。
填充劑顆粒一般採用40目～60目，60目～80目及80目～100目大小。長柱子宜用粒度大些的，以減少柱壓降，短柱子則用粒度細的。
氣相色譜中固定液的含量對分離效率的影響較大。一般採用固定液與載體重量之比為15︰100～25︰100。採用高靈敏度的檢測器，由於進樣量減少，固定液含量可以降至5︰100以下。這樣可以使用較低柱溫，從而提高柱效，縮短分析時間。但固定液用量太少會引起吸附。
柱溫選擇
柱溫選擇對分離度影響很大，常是條件選擇的關鍵。選擇的基本原則是：在使最難分離的組分有儘可能好的分離高度的前提下，儘可能採取較低溫度，但以保留時間適宜及不拖尾為度。
①高沸點混合物（200℃～400℃），若需在較低的柱溫下分析，可採用低固定液配比1%～3%，採用高靈敏檢測器，柱溫可比沸點低100℃～150℃，在200℃～250℃的柱溫下分析。
②沸點<300℃的樣品，可用3%～25%固定液配比。沸點越低，所用配比越高，柱溫可比平均沸點低50℃至平均沸點的範圍選擇。
載體選擇
載體採用低線速時，宜用氮氣；高線速時用氫氣。柱越長，柱內有較大壓力降，宜用氫氣。載氣採用低線速時為20mL～80mL/min。
其它條件
①氣化室溫度及檢測室溫度選擇：氣化溫度取決於樣品的揮發性、沸點、穩定性以及進樣量，一般選擇稍高於樣品沸點，但不要超過沸點50%以上，以防分解。檢測室溫度需高於柱溫，一般高於柱溫30℃左右或與氣化室同溫。
②進樣量：固定相在配比15%～35%的層析柱時，最大進樣量液體為10μl，氣體為10mL。一般樣品量液體4μl，氣體為0.5mL～3mL，固體小於1mg。
③橋電位選擇：散熱多和選擇大的橋電位，在靈敏度相同的情況下，應儘量選擇低橋電位，以保護熱敏元件。
填充柱的製備
⑴稱取一定量的載體於蒸發皿中，加2倍於載體體積的低沸點溶劑（氯仿丙酮、三氯甲烷等），使之溶解。
⑵取適量的固定液，倒入蒸發皿中，拌勻。注意應使載體全部覆蓋在液面下，於紅外燈下緩緩加熱，不時輕輕攪拌，待溶液全部揮發。
⑶先將柱的一端用玻璃毛輕輕堵上，接上吸濾真空泵，柱的另一端接上漏斗，將填充劑從漏斗加入，同時啟動真空泵，不時輕敲柱子各部，以使填充均勻。裝滿後，關閉真空泵，取下色譜柱，將加樣的一端也填上一小團玻璃毛。
⑷將柱裝入色譜柱中，在通載氣前，先將爐溫升至略高於操作溫度，保持約1h，以使固定液受熱熔化或粘度減小，在載體表面流布均勻，然後再通入載氣，使色譜柱在操作溫度下通載氣數小時。
操作方法
⑴參考儀器使用說明書，將有關設備安裝好，檢查各系統各接頭是否漏氣，確定無誤後，可開始操作。
⑵開氣流總閥門，調節表頭上的減壓閥，使氣體壓力為22kg/cm2左右，調節穩壓器針形閥，使載
氣流速控制在所需要的流速值。
⑶設定柱溫 （根據儀器恆溫箱的性能控制溫度波動值在一定的範圍之內，如±0.5℃）。一般所用的柱溫是在被分析物質的平均沸點左右或更低一些。若被分析物的沸程太寬，則可用程式升溫法來升高柱溫。
⑷加熱進樣器（氣化室），使溫度高於樣品沸點的最高組分的沸點。
⑸加熱檢測器恆溫箱，使溫度與柱溫一樣或高於一定的值。
⑹氣流和溫度均達穩定後，給檢測器通電流。若採用氫火焰離子化檢測器則啟動微電流放大器部分。
⑺檢樣器為零點，待穩定後，即可開始進樣。
結果分析
氣相色譜層析（Gas Chromatography GC）是一種分離分析的方法，它的特點是適合於多組分混合物的定性和定量分析。
定性
對於一已知範圍的混合物，用此法定性很容易，但對於範圍未知的混合物來說，則需要配合化學分析及其它儀器分析。
①利用保留值定性法：同一種物質在一根層析柱上保留時間相同。取樣品各可能組分的純物質加入樣品中，混合進樣，對比加入後的色譜圖，若某色譜峰相對譜高，則該色譜峰的組分與純物質可能為同一物質。
②化學反應定性法：即把色譜柱的流出物，通過加入官能團試劑進行反應，觀察試劑的顏色是否發生變化或是否有沉澱，而判斷該組分含什麼官能團或屬於何類化合物。
③兩譜聯用定性法：即結合質譜儀、紅外分光光度計等來進行分析、定性。
定量
在實驗條件恆定時，峰面積或峰高與組分的含量成正比，因此可以利用峰面積或峰高面積或峰高來進行定量。同時與標準化合物的相對保留時間進行對比，對某化合物做出鑑定。
