【正文】 毛細管電泳 (CE) 薄層色譜 (TLC) 親和色譜 (AC) 凝膠滲透色譜又稱排阻色譜 (GPC) 高速逆流色譜 超臨界流體色譜 (SFC） 全二維氣相色譜 多維氣相色譜 色譜法主要是用來分析自然界中各種有機物的方法 167。它包括組份隨流動相通過柱子的時間 t0和組份在固定相中滯留的時間。 色譜流出曲線（色譜圖）及有關術語 如圖所示為一色譜流出曲線： 色譜流出曲線的意義： 色譜峰數(shù) 樣品中單組份的最少個數(shù)； 色譜保留值 —— 定性依據(jù)； 色譜峰高或面積 —— 定量依據(jù)； 色譜保留值或區(qū)域寬度 —— 色譜柱分離效能評價指標； 色譜峰間距 —— 固定相或流動相選擇是否合適的依據(jù) 色譜術語 1）基線： 在實驗條件下，色譜柱后僅有純流動相進入檢測器時的流出曲線稱為基線。 （一）從兩相的狀態(tài)分類： 色譜法中，流動相可以是氣體，也可以是液體，由此可分為 氣相色譜法（ GC） 和液相色譜法（ LC） 。 1956年 Van Deemter等在前人研究的基礎上發(fā)展了描述色譜過程的速率理論 ， 1965年 Giddings總結和擴展了前人的色譜理論，為色譜的發(fā)展奠定了理論基礎，另一方面早在 1944 Consden等就發(fā)展了紙色譜， 1949年 Mecllean等在氧化鋁中加入淀粉粘合劑制作薄層板使薄層色譜法，（ TLC）得以實際應用，而在 1956年 Stahl開發(fā)出薄層色譜板涂布器之后，才使 TLC得到廣泛地應用， 在 60年代末把高壓泵和化學鍵合固定相用于液相色譜，出現(xiàn)了高效液相色譜，（ HPLC）， 80年代初毛細管超臨界流體色譜（ SFC）得到發(fā)展，但在 90年代后才得到較廣泛的應用，而在 80年代初由Jenson等集前人經(jīng)驗而發(fā)展起來的毛細管電泳，（ CZE），在 90年代得到廣泛的發(fā)展和應用，同時集 HPLC和 CZE優(yōu)點的毛細管電色譜在 90年代后期受到重視，到 21世紀色譜科學已經(jīng)在生命科學等前沿科學領域發(fā)揮它不可代替的重要作用。 概述 色譜法也叫層析法，它是一種高效能的物理分離技術，將它用于分析化學并配合適當?shù)臋z測手段，就成為色譜分析法。 在茨維特提出色譜概念后的 20多年里沒有人關注這一偉大的發(fā)明，直到 1931年德國的 Kuhn和Lederer才重復了茨維特的某些實驗，用氧化鋁和碳酸鈣分離了 α ， β ，和 γ ，胡蘿卜素，此后用這種方法分離了 60多種這類色素。由于混合物中各組分在性質(zhì)和結構上的差異，與固定相之間產(chǎn)生的作用力的大小、強弱不同，隨著流動相的移動，混合物在兩相間經(jīng)過反復多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時間不同，從而按一定次序由固定相中先后流出。 從載氣帶著組分進入色譜柱起就用檢測器檢測流出柱后的氣體，并用記錄器記錄信號隨時間變化的曲線，此曲線就叫色譜流出曲線，當待測組分流出色譜柱時，檢測器就可檢測到其組分的濃度，在流出曲線上表現(xiàn)為峰狀，叫色譜峰。 3） 保留值 a. 死時間 (t0) ： 不與固定相作用的物質(zhì)從進樣到出現(xiàn)峰極大值時的時間 ， 它與色譜柱的空隙體積成正比 。0rrt t t?? R與拖尾因子 r ：表示相鄰兩個峰分離程度的優(yōu)劣，是色譜柱分離效能的指標， 用 “ R” 表示。 按固定相分類 : 氣 固色譜 氣 液色譜 按分離原理分 : 吸附色譜 分配色譜 按柱子粗細分 : 填充柱色譜 毛細管柱色譜 氣相色譜過程 ：待測物樣品被蒸發(fā)為氣體并注入到色譜分離柱柱頂，以惰性氣體（指不與待測物反應的氣體，只起運載蒸汽樣品的作用，也稱載氣）將待測物樣品蒸汽帶入柱內(nèi)分離。 由于各組分在氣固吸附劑表面吸附能力不同 ， 吸附能力強的組分在色譜柱中停留的時間就長些 ， 而吸附能力弱的組分在色譜柱中停留的時間就短些， 經(jīng)過一段時間后 ， 各組分就彼此分離開并依次流出色譜柱 。 廣 泛 ：可以分析氣體試樣，也可分析易揮發(fā)或可衍生轉化為易揮發(fā)的液體和固體。 過去幾十年內(nèi) ， 色譜儀器得到了極大的發(fā)展 ， 這主要歸于： 1970s——電子積分儀及計算機數(shù)據(jù)處理裝置的發(fā)展； 1980s——計算機技術對儀器各類參數(shù)的自動控制 。 利用色譜流出曲線上的色譜峰就可以進行定性 、 定量分析 。 載氣 ：常用氫氣 、 氮氣 、 氦氣 、 氬氣 ， 純度要求 %以上 。 許多現(xiàn)代儀器裝置有電子流量計 ， 并以計算機控制其流速保持不變 。 進樣系統(tǒng)分為 氣體進樣器 、 液體進樣器和固體進樣器等 組成部分：進樣器 （ 氣體球膽 、 六通氣體進樣閥 、 液體進樣針 、 固體裂解進樣器 ） 、 汽化室 、 加熱系統(tǒng) 。 固體進樣器 由熱裂解器、加熱系統(tǒng)、汽化室組成 填充柱進樣系統(tǒng) 毛細管進樣系統(tǒng) 載 氣分 流 / 不 分 流汽 化 室凈 化 器凈 化 器針 形 閥針 形 閥或 背 壓 閥毛 細 管 柱二 位 三 通電 磁 閥墊 清 洗 氣 出 口分 流 氣 出 口PRA凈 化 器凈 化 器針 形 閥針 形 閥或 背 壓 閥毛 細 管 柱二 位 三 通電 磁 閥墊 清 洗 氣 出 口分 流 氣 出 口PRA分 流 / 不 分 流汽 化 室載 氣( a ) 分 流 方 式( b ) G r o b 式 不 分 流 方 式 柱分離系統(tǒng)是色譜分析的心臟部分 。一般填充柱 1— 10M；毛細管柱 15— 100M。 其變化應小 177。 程序升溫方式： 單階程序升溫 多階程序升溫 四 、 檢測系統(tǒng) 檢測器：是將流出色譜柱的被測組分的濃度轉變?yōu)? 電信號的裝置，是色譜儀的眼睛。 選擇型 ：對特定物質(zhì)有高靈敏響應，如 ECD、 FPD、 NPD。 構成 ：由池體和熱敏元件構成。R2≠R 測 橋電流太高時 ， 還可能造成鎢絲燒壞 ,電流通常選擇在 50~200 mA之間 2） 池體溫度： 不同溫度允許的橋電流值是不同的 。 而對于氣體樣品 ， 特別是永久氣體 ， 采用此法可達到較好的效果 。 N2與 Ar作載氣 ， 靈敏度低 ， 易出 W峰 ， 線性范圍窄 、一般只在分析 H He氣時用 。因此，在檢測過程中，載氣流速必須保持恒定，在柱分離條件許可時，以低載氣流速為妥。熱絲溫度的高低（橋電流的大小）是由載氣種類和池體溫度決定的。如不及時更換，載氣凈化系統(tǒng)就成了溫度誘導漂移的根源。 (二 ) 水及氧化性化工產(chǎn)品的程序升溫分析，要對樣品中微量水定量，必須用 TCD。 主要用于可在H2Air火焰中燃燒的有機化合物 (如烴類物質(zhì) )的檢測 。極化極和收集極通過高阻、基流補償和 50～ 350V的直流電源組成檢測電路，測量氫火焰中所產(chǎn)生的微電流。無樣品時兩極間離子很少，基流不變 。 （二）氣體種類、流速和純度 1．載氣、尾吹氣種類和流速 載氣不但將組分帶入 FID檢測器，同時又是氫火焰的稀釋劑。 毛細管分析是，加尾吹氣的目的是為了不使柱后的峰變寬。 (2)而當?shù)獨饬魉傧鄬潭〞r，隨著氫氣流量的增大，響應值也逐漸增大，增至一定值后又逐漸降低；當?shù)獨饬魉俨煌瑫r，最佳的氫氣流速也不同，即氮氣、氫氣流速有一個最佳的比值。一般要求在 %以上，空氣中的總烴就小于。 由于 FID中氫燃燒產(chǎn)生大量的水蒸氣 ， 若檢測器溫度太低 ， 水蒸氣不能從檢測器中排出 ， 會冷凝成水 ， 使靈敏度下降 ， 噪聲增加 。 8） 樣品受到破壞 ， 無法回收 。 FID的應用舉例 FID檢測器與 TCD一樣，應用十分廣泛。 特點： （ 1）高選擇性檢測器， （ 2）僅對含有鹵素、過氧基、醌基、硝基等元素的化合物有很高的靈敏度，檢測下限 1014 g /mL， （ 3）對大多數(shù)烴類沒有響應 （ 4）較多應用于農(nóng)副產(chǎn)品、食品及環(huán)境中農(nóng)藥殘留量的測定。 對這些倒峰進行轉換處理 ， 就形成了色譜圖上的正峰 。 載氣與尾吹氣流速的調(diào)節(jié)有不同的目的意義。 ECD檢測器的響應明顯受檢測器溫度的影響，因此，檢測器溫度波動必須小于 177。 （一） 有機氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的分析 海水中有機氯農(nóng)藥的殘留量檢測：八個組分依次為： α HCH、β HCH、 γ HCH、 δ HCH、 ρ ，ρ ’ DDE、 ρ ， ρ ’ DDD、 ο ，ρ ’ DDT、 ρ ， ρ ’ DDT （二） 飲用水中三鹵甲烷的直接進樣分析 海水中有機氯農(nóng)藥的殘留量檢測 FPD 是對含 S、 P化合物具有高選擇性和高靈敏度的檢測器 。 組分在富氫 （ H2﹕ O2 3） 的火焰中燃燒時組分不同程度地變?yōu)樗槠蛟?， 其外層電子由于互相碰撞而被激發(fā) ，當電子由激發(fā)態(tài)返回低能態(tài)或基態(tài)時 ， 發(fā)射出特征波長的光譜 ， 這種特征的光譜通過選擇的干涉濾光片進香測量 （ 含有硫 、 磷 、 硼 、 氮 、 鹵素等的化合物均能產(chǎn)生這種光譜 ， 如硫在火焰中產(chǎn)生 350430nm的光譜 ， 磷產(chǎn)生480600nm的光譜 ） ， 測量到的光信號經(jīng)轉換變?yōu)殡娦盘?， 再經(jīng)過光電倍增管放大 ， 得到色譜圖 。 （一） 磷化合物的痕量檢測 （二） 苯中痕量噻吩的測定 （三） 環(huán)境中有機錫化合物的痕量檢測。3.81639。 乙酰甲胺磷16.53839。 目前有兩種說法：氣相電離理論和表面電離理論 。 NPD的特點 ： 1）對含 N、 P 化合物的具有選擇性：對 P 的響應是對 N的響應的 10倍，是 對 C 原子的 104106 倍。 靈敏度越高， 噪音越大 濃度型檢測器的靈敏度（ Sc） wCCCASC321 ????]/[ mgmLmV ?的電信號樣品進入檢測器所產(chǎn)生載氣攜帶指 mgmLS C 11)( 2cmA —峰面積—）—記錄器靈敏度（— cmmVC /1）—記錄紙紙速倒數(shù)（— cmC m i n /2）—柱出口載氣流速（— m i n/3 mLC）—進樣量（— mgw質(zhì)量型檢測器的靈敏度 （ Sm） wCCASm6021 ???? ]/[ gsmV ?的信號強度樣品進入檢測器所產(chǎn)生秒鐘攜帶指 gS m 11)( 2cmA —峰面積—）—記錄器靈敏度（— cmmVC /1）—記錄紙紙速倒數(shù)（— cmC m i n /2）—進樣量（— gw表 液體和氣體樣品的靈敏度符號、單位與含義 樣品 靈敏度 符號 單位 液體 質(zhì)量靈敏度 Sg mv ：當沒有待測組分進入檢測器時，反映檢測器噪音隨時間變化的曲線 （穩(wěn)定 — 平直直線）。 20%)時，為其上限。 甲烷轉化爐是使用鎳觸媒將 CO、 CO2還原為 CH4的裝置。 轉化爐不適用于常量 CO， CO2分析。 轉化爐的維護 ：通常在操作時大多是在轉化爐溫度達到 350～ 380℃時再打開 H AIR，點火；其實這樣的操作對轉化爐（實質(zhì)是 Ni）不利的，這樣容易使 Ni氧化為 NiO，降低轉化效率（因為起催化作用的是 Ni）。 積分儀 數(shù)據(jù)處理機 色譜工作站 計算機 色譜工作站 (1).國產(chǎn)工作站 國產(chǎn)工作站包括數(shù)模轉換器、連接線、軟件光盤； 不同廠家的工作站可通用。 五 、 溫控系統(tǒng) 溫度控制是否準確 、 升 、 降溫速度是否快速是市售色譜儀器的最重要指標之一 ， 是色譜分離條件的重要選擇參數(shù) 。失效后應更換鎳催化劑，鎳催化劑降低或失效后反映在分析產(chǎn)品氣或分析標準氣時 CH4出峰好而 CO,CO2出峰小甚至不出峰。配帶 5ml鎳觸媒。 即為最大允許進樣量與最小允許進樣量之比。 4. 線性范圍和響應時間 檢測器的線性度定義：檢測器響應值的對數(shù)值與試樣量對數(shù)值之間呈比例的狀況。 2 NDS?從圖中可以看出： 如果要把信號從本底噪聲中識別出來，則組分的響應值就一定要高于 N。 NPD的應用舉例 表 31 GC常用檢測器主要性能 符號 TCD FID ECD FPD NPD MSD 檢測方法 物理常數(shù)法 氣相電離法 氣相電離法 光度法 氣相電離法 質(zhì)譜法 工作原理 熱導率差異 火焰電離 化學電離 分子發(fā)射 熱表面電離 電離與質(zhì)量色散結合 類型 濃度型 通用型 非破壞性 質(zhì)量型 準通用型 破壞性 質(zhì)量型 選擇型 非破壞性 濃度型 選擇型 破壞性