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一种色谱分析仪器。气相色谱仪在石油﹑化工﹑生物化学﹑医药卫生﹑食品工业﹑环保等方面应用很广。它除用于定量和定性分析外﹐还能测定样品在固定相上的分配系数﹑活度系数﹑分子量和比表面积等物理化学常数。气相色谱仪分为两类﹕一类是气固色谱仪﹐另一类是气液分配色谱仪。这两类色谱仪所分离的固定相不同﹐但仪器的结构是通用的。色谱仪利用色谱柱先将混合物分离﹐然后利用检测器依次检测已分离出来的组分。色谱柱的直径为数毫米﹐其中填充有固体吸附剂或液体溶剂﹐所填充的吸附剂或溶剂称为固定相。与固定相相对应的还有一个流动相。流动相是一种与样品和固定相都不发生反应的气体﹐一般为氮或氢气。 待分析的样品在色谱柱顶端注入流动相﹐流动相带着样品进入色谱柱﹐故流动相又称为载气。载气在分析过程中是连续地以一定流速流过色谱柱的﹔而样品则只是一次一次地注入﹐每注入一次得到一次分析结果。 样品在色谱柱中得以分离是基于热力学性质的差异。固定相与样品中的各组分具有不同的亲合力(对气固色谱仪是吸附力不同﹐对气液分配色谱仪是溶解度不同)。当载气带着样品连续地通过色谱柱时﹐亲合力大的组分在色谱柱中移动速度慢﹐因为亲合力大意味着固定相拉住它的力量大。亲合力小的则移动快(图中a 气相色谱仪的原理和结构 )。图中 气相色谱仪的原理和结构 。的4根柱管实际上是一根﹐只是用来表示样品中各组分在不同瞬间的状态。样品是由A ﹑B ﹑C 3个组分组成的混合物。在载气刚将它们带入色谱柱时﹐三者是完全混合的﹐如状态(Ⅰ)。经过一定时间﹐即载气带着它们在柱中走过一段距离后﹐三者开始分离﹐如状态(Ⅱ)。再继续前进﹐三者便分离开﹐如状态(Ⅲ)和(Ⅳ)。固定相对它们的亲合力是A >B >C ﹐故移动速度是C >B >A 。走在最前面的组分 C 首先进入紧接在色谱柱后的检测器﹐如状态(Ⅳ)﹐而后A 和B 也依次进入检测器。检测器对每个进入的组分都给出一个相应的信号。将从样品注入载气为计时起点﹐到各组分经分离后依次进入检测器﹐检测器给出对应于各组分的最大信号(常称峰值)所经历的时间称为各组分的保留时间。实践证明﹐在条件(包括载气流速﹑固定相的材料和性质﹑色谱柱的长度和温度等)一定时﹐不同组分的保留时间也是一定的。因此﹐反过来可以从保留时间推断出该组分是何种物质。故保留时间就可以作为色谱仪器实现定性分析的依据。 |