氣相色譜儀

氣相色譜儀

色譜是對氣體物質(zhì)或可以在一定溫度下轉(zhuǎn)化為氣體的物質(zhì)進行檢測分析。由于物質(zhì)的物性不同，其試樣中各組分在氣相和固定液液相間的分配系數(shù)不同，當汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運行時，組分就在其中的兩相間進行反復(fù)多次分配，由于固定相對各組份的吸附或溶解能力不同， 雖然載氣流速相同，各組分在色譜柱中的運行速度就不同，經(jīng)過一定時間的流動后，便彼此分離，按順序離開色譜柱進入檢測器，產(chǎn)生的訊號經(jīng)放大后，在記錄器上描繪出各組份的色譜峰。 根據(jù)出峰位置，確定組分的名稱，根據(jù)峰面積確定濃度大小。這就是氣相色譜儀的工作原理。

氣相色譜儀

基本結(jié)構(gòu)

無論氣相色譜儀怎么發(fā)展，各種型號的氣相色譜儀都包括六個基本單元。即 (1) 載氣及其流速控制系統(tǒng)； (2) 進樣系統(tǒng)； (3) 色譜柱系統(tǒng)； (4) 檢測器系統(tǒng)； (5) 記錄器系統(tǒng)；（6）溫控系統(tǒng)。在刑偵檢驗技術(shù)工作中常用的檢測器有：火焰離子化檢測器 (FID) 、氮磷檢測器 (NPD) 、火焰光度檢測器 (FPD) 、電子浦獲檢測器 (ECD) 等。

各單元功能

1)氣源系統(tǒng)：氣源分載氣和輔助氣兩種，載氣是攜帶分析試樣通過色譜柱，提供試樣在柱內(nèi)運行的動力，輔助氣是提供檢測器燃燒或吹掃用，有的儀器采用EPC系統(tǒng)對氣流進行數(shù)字化控制。

2)進樣系統(tǒng)：進樣系統(tǒng)的作用是接受樣品，使之瞬間氣化，將樣品轉(zhuǎn)移至色譜柱中。有些儀器還包括試樣預(yù)處理裝置，例如熱脫附裝置(TD)、裂解裝置、吹掃捕集裝置、頂空進樣裝置。

3)色譜柱柱系統(tǒng)：試樣在柱內(nèi)運行的同時得到所需要的分離。色譜柱一般有填充柱和毛細柱兩種，其中填充柱多為內(nèi)徑 0.2 — 0.6 厘米，長 1 — 6 米，呈 U 型或螺旋形的玻璃或不繡鋼材料制成的色譜柱，內(nèi)填裝有各種不同極性的固定相，如 OV — 17 、 OV — 101 、 SE — 30 、 SE — 54 等；毛細柱一般為內(nèi)徑 0.05 — 0.53 毫米，長 10 ～ 50 米的熔融二氧化硅制成的色譜柱，其內(nèi)壁均勻涂布了各種不同極性的固定相，一般用圓形框架繞成圈狀，以放人 GC 柱箱中。

4) 檢測系統(tǒng)：對柱后已被分離的組分進行檢測，檢測器的作用是指示與測量載氣流中已分離的各種組分，即檢測器是測定流動相中的組分的敏感器，因而是色譜儀的關(guān)鍵部件之一。有的儀器還包括柱后轉(zhuǎn)化(例如硅烷化裝置、烴轉(zhuǎn)化裝置)。

5) 數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)：采集并處理檢測系統(tǒng)輸入的信號，給出后試樣定性和定量結(jié)果。

6)溫控系統(tǒng)：控制并顯示進樣系統(tǒng)、柱箱、檢測器及輔助部分的溫度。

所有的氣相色譜儀都需包括以上六個基本單元，其功能都相同，差異的只是水平的配置，因此全面了解各單元的組成功能對儀器使用、開發(fā)及故障的分析排除都是必要的。下面分別介紹氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)，柱系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)