氣相色譜儀通過(guò)色譜柱分離混合物,再通過(guò)檢定器檢測(cè)分離出來(lái)的各組成成分。在色譜柱中填充有固體/液體溶劑,稱(chēng)為固定相,與之相對(duì)應(yīng)的還有一個(gè)流動(dòng)相,流動(dòng)相是一種與固定相、被測(cè)樣品都不發(fā)生反應(yīng)的惰性氣體,用于帶著被測(cè)樣進(jìn)入色譜柱,因此也被稱(chēng)為載氣,載氣連續(xù)的以一定速度流過(guò)色譜柱,將被測(cè)樣品一次一次地注入,每注入一次便可得到一次分析結(jié)果。
氣相色譜儀是利用混合物各組分在固定相和流動(dòng)相中溶解、分配或吸附等化學(xué)作用性能的差異,使各組分在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩相中反復(fù)多次受到上述各作用力而達(dá)到相互分離。 載氣由高壓鋼瓶中流出,經(jīng)減壓閥降壓到所需壓力后,通過(guò)凈化干燥管使載氣凈化,再經(jīng)穩(wěn)壓閥和轉(zhuǎn)子流量計(jì)后,以穩(wěn)定的壓力和恒定的速度流經(jīng)氣化室與氣化的樣品混合,將樣品氣體帶入色譜柱中進(jìn)行分離。分離后的各組分隨著載氣先后流入檢測(cè)器,然后載氣放空。檢測(cè)器將物質(zhì)的濃度或質(zhì)量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),經(jīng)放大后記錄下來(lái),得到色譜流出曲線。根據(jù)色譜流出曲線上得到的每個(gè)峰的保留時(shí)間,可以進(jìn)行定性分析;根據(jù)峰面積或峰高的大小,可以進(jìn)行定量分析。
被測(cè)樣品基于熱力學(xué)性質(zhì)的差異在色譜柱中得以分離,固定相中物質(zhì)對(duì)被測(cè)樣品中成分具有不同的親和力,親和力越大,表明其受力越大,因此當(dāng)載氣帶著樣通過(guò)色譜儀時(shí),親和力小的成分移動(dòng)較快,進(jìn)入檢定器。
檢定器給每個(gè)進(jìn)入的成分一個(gè)相應(yīng)的信號(hào),并對(duì)其注入載氣到進(jìn)入檢定器直至消失的過(guò)程進(jìn)行計(jì)時(shí),zui終便可根據(jù)計(jì)得的時(shí)間對(duì)其成分進(jìn)行相應(yīng)分析。
氣相色譜儀的基本構(gòu)造有兩部分,即分析單元和顯示單元。前者主要包括氣源及控制計(jì)量裝置﹑進(jìn)樣裝置﹑恒溫器和色譜柱。后者主要包括檢定器和自動(dòng)記錄儀。色譜柱和檢定器是氣相色譜儀的核心部件。
1、載氣系統(tǒng) 氣相色譜儀中的氣路是一個(gè)載氣連續(xù)運(yùn)行的密閉管路系統(tǒng)。整個(gè)載氣系統(tǒng)要求載氣純凈、密閉性好、流速穩(wěn)定及流速測(cè)量準(zhǔn)確。
2、進(jìn)樣系統(tǒng) 進(jìn)樣就是把氣體或液體樣品勻速而定量地加到色譜柱上端。
3、分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)的核心是色譜柱,它的作用是將多組分樣品分離為單個(gè)組分。色譜柱分為填充柱和毛細(xì)管柱兩類(lèi)。
4、檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)器的作用是把被色譜柱分離的樣品組分根據(jù)其特性和含量轉(zhuǎn)化成電信號(hào),經(jīng)放大后,由記錄儀記錄成色譜圖。
5、信號(hào)記錄或微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 近年來(lái)氣相色譜儀主要采用色 譜數(shù)據(jù)處理機(jī)。色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)可打印記錄色譜圖,并能在同一張記錄紙上打印出處理后的結(jié)果,如保留時(shí)間、被測(cè)組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。
6、溫度控制系統(tǒng)用于控制和測(cè)量色譜柱、檢測(cè)器、氣化室溫度,是氣相色譜儀的重要組成部分。氣相色譜儀分為兩類(lèi):一類(lèi)是氣相色譜儀,另一類(lèi)是氣液分配色譜儀。這兩類(lèi)色譜儀所分離的固定相不同,但儀器的結(jié)構(gòu)是通用的。