气相色谱原理与技术ppt课件.ppt

气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用胡贵祥胡贵祥 南昌南昌CDC气相色谱在食品污染物中气相色谱在食品污染物中的运用的运用1、分别系统、分别系统色谱柱色谱柱填充柱〔填充柱〔2-6mm直径，直径，1-6m长〕长〕毛细管柱〔毛细管柱〔0.1-0.5mm直径直径, 几十米长〕几十米长〕packed columncapillary column气相色谱在食品污染物中气相色谱在食品污染物中的运用的运用填充柱和毛细管柱填充柱和毛细管柱分别系统分别系统气相色谱在食品污染物中的气相色谱在食品污染物中的运用运用〔〔1〕固体固定相：〕固体固定相： 固体吸附剂，包括活性碳、硅胶、固体吸附剂，包括活性碳、硅胶、Al2O3、分子筛等；、分子筛等；用于用于H2、、O2、、N2、、CO、、CO2、、C1-C4的分别；的分别；固定相固定相固体固定相：固体吸附剂固体固定相：固体吸附剂液体固定相：由担体和固定液组成液体固定相：由担体和固定液组成分别系统分别系统〔〔2〕液体固定相〕液体固定相担体担体固定液固定液固定液的选择原那么：类似相固定液的选择原那么：类似相容容气相色谱在食品污染物中气相色谱在食品污染物中的运用的运用分别系统分别系统气相色谱在食品污染物中气相色谱在食品污染物中的运用的运用聚乙二醇聚乙二醇分别系统分别系统〔〔A〕非极性〕非极性组分分分分别——非极性固定液非极性固定液 ，，组分出峰的分出峰的顺序由蒸汽序由蒸汽压决决议，沸点高保管，沸点高保管时间长〔〔B〕中等极性〕中等极性组分分分分别——中等极性固定相，沸点中等极性固定相，沸点与分子与分子间力同力同时起作用起作用〔〔C〕〕强极性极性组分分分分别——强极性固定相，分子极性固定相，分子间力力起作用，按极性大小出峰起作用，按极性大小出峰〔〔D〕极性〕极性+非极性非极性组分分分分别——极性固定相极性固定相气相色谱在食品污染物中气相色谱在食品污染物中的运用的运用分别系统分别系统气相色谱在食品污染物气相色谱在食品污染物中的运用中的运用 例如：苯和环己烷的色谱分别例如：苯和环己烷的色谱分别苯苯沸点沸点80.10C环己烷环己烷沸点沸点80.70C 采用非极性固定液采用非极性固定液 ，出峰顺序由蒸汽压决议，所以分不开；，出峰顺序由蒸汽压决议，所以分不开； 但是苯容易极化但是苯容易极化tR(苯〕苯〕/tR〔〔环己己烷〕〕 〔〔1〕用弱极性的〕用弱极性的邻苯二甲酸二辛苯二甲酸二辛酯1.5 〔〔2〕用极性的聚乙二醇〕用极性的聚乙二醇-4003.9 〔〔3〕用〕用，，’氧二丙氧二丙氰6.3分别系统分别系统气相色谱原理与技术气相色谱原理与技术固定液极性丈量：固定液极性丈量：以丁二以丁二烯、正丁、正丁烷为分析分析对象，象，选,  ’-氧二丙氧二丙氰和角沙和角沙烷为固定液的色固定液的色谱柱柱:求出求出 q (,  ’-氧二丙氧二丙氰)、、q (角沙角沙烷)、、q(x)固定液的相对极性：固定液的相对极性：分别系统分别系统当当 qx = qjPx = 0当当 qx = q , ’ Px = 100其它固定液的极性介于其它固定液的极性介于0-100之之间0——————————100+1+2+3+4+5非——————————极性气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用分别系统分别系统气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用2、控温系统、控温系统K是热力学常数，随温度变化。

温度越高，是热力学常数，随温度变化温度越高，K值越小，因此保管时间越短，据此，可值越小，因此保管时间越短，据此，可经过柱温调理分别程度经过柱温调理分别程度控温系统控温系统控温系统控温系统气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用恒温暖程序升温对分别的影响恒温暖程序升温对分别的影响普通，柱温比平均沸点稍高普通，柱温比平均沸点稍高组分沸点分布宽，用程序升温组分沸点分布宽，用程序升温气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用3、检测器、检测器作用：将色谱分别后的各组分的量转变成可作用：将色谱分别后的各组分的量转变成可丈量的电信号丈量的电信号目的：灵敏度、线性范围、呼应速度、构造、目的：灵敏度、线性范围、呼应速度、构造、通用性通用性 检测器检测器热导检测器，器，TCD (Thermal conductivity detector)氢火焰离子化火焰离子化检测器，器，FID (Flame ionization detector)电子捕子捕获检测器，器，ECD (Electron capture detector)火焰光度火焰光度检测器，器，FPD (Flame photometric detector)原子原子发射射检测器，器，AED (Atomic emission detector) GC-MS GC-FTIR ……气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器检测器检测器分类检测器分类(1) (1) 热导检测器，热导检测器，TCDTCD载气和样品气的导热系数不同产生呼应载气和样品气的导热系数不同产生呼应载气与样品气导热系数差别越大越好载气与样品气导热系数差别越大越好气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器检测器通用性；灵敏度低通用性；灵敏度低 The TCD is not as sensitive as other detectors but it is non-specific and non-destructive TCD的特点的特点气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器检测器(2) 氢火焰离子化检测器，氢火焰离子化检测器，FID气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器检测器有机物在火焰中电离构成离子流，根据离子有机物在火焰中电离构成离子流，根据离子流的大小进展分析。

流的大小进展分析离子化过程离子化过程:C6H6 6CH 6CH  + 3O2 6 CHO++ 6e-CHO+ + 6H2O 6CO + 6H3O+离子数与进入检测器的碳原子数成正比离子数与进入检测器的碳原子数成正比流动相流速对检测器呼应影响小流动相流速对检测器呼应影响小气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器检测器不能不能检测惰性气体、空气、水、惰性气体、空气、水、CO、、CO2、、NO、、SO2等等灵敏度高，灵敏度高，线性范性范围宽检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用(3) 电子捕获检测器，电子捕获检测器， ECD 阴极阴极检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用载气在载气在 -射线源的照射下发生电离，构成稳定的基流射线源的照射下发生电离，构成稳定的基流卤素等素等电负性大的原子捕性大的原子捕获电子生成子生成稳定的定的负离子，离子，并与并与载气正离子气正离子结合，使基流信号下降，根据信号能合，使基流信号下降，根据信号能否降低和降低程度，可否降低和降低程度，可检测组分。

分检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用线性范围较窄线性范围较窄ECD的特点的特点检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用(4) 火焰光度检测器火焰光度检测器 FPD2RS SO2SO2 + H2 S2* S2 + hvS——394 nmP——526 nm熄灭熄灭气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器检测器(5) 原子发射检测器原子发射检测器 AEDFor different elements检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器灵敏度比较检测器灵敏度比较检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用检测器性能目的检测器性能目的浓度型浓度型(TCD) : mV ml/mg; A ml/mg质量型质量型(FID): mV s/g; A s/g单位浓度〔或质量〕的物质单位浓度〔或质量〕的物质经过检测器时所产生信号的经过检测器时所产生信号的大小。

大小检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用Linear range指检测器信号与样品浓度〔或量〕之间成正比关系的范围指检测器信号与样品浓度〔或量〕之间成正比关系的范围检测器性能目的检测器性能目的检测限和线性范围检测限和线性范围Detection Limit时该方法可以检测的最低浓度或量时该方法可以检测的最低浓度或量⊿⊿R =3N〔〔3倍噪音〕倍噪音〕时 ⊿⊿Q =D检测器检测器气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用1 1、分析条件的选择、分析条件的选择 1) 色谱柱色谱柱,固定液固定液 (类似相容原那么类似相容原那么)2) 汽化温度汽化温度 (高于柱温高于柱温5-10 C)3) 柱温柱温 恒定温度：稍高于沸点恒定温度：稍高于沸点 程序升温程序升温4) 载气流量载气流量 Vandeemter方程方程5) 进样量进样量 气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用分析方法分析方法2 2、、 定性分析定性分析2.12.1保管时间定性〔知物对照法〕保管时间定性〔知物对照法〕 在一样色谱条件下，未知物的保管在一样色谱条件下，未知物的保管时间与规范物质一样时，可以初步以为是同时间与规范物质一样时，可以初步以为是同一物质。

一物质•改改动色色谱条件〔分条件〔分别柱、流柱、流动相、柱温等〕相、柱温等〕•在在样品中添加品中添加规范物范物质为了提高定性分析的可靠性，可以：了提高定性分析的可靠性，可以：定性分析定性分析气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用2.22.2保管指数〔保管指数〔I I〕定性〕定性以正构烷烃为参考规范，某一未知组分的保管行为以正构烷烃为参考规范，某一未知组分的保管行为用两个相邻的规范物质〔正构烷烃〕来标定：用两个相邻的规范物质〔正构烷烃〕来标定：正构烷烃：正构烷烃：I = 100 n n为碳原子数为碳原子数其他物质保管指数计算式其他物质保管指数计算式n为参考正构烷烃的碳原子数为参考正构烷烃的碳原子数 IA与文献值对照定性与文献值对照定性定性分析定性分析气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用2.32.3与其他与其他仪器器联用定性用定性 将具有定性才干的分析将具有定性才干的分析仪器如器如红外〔外〔IRIR〕、〕、核磁〔核磁〔NMRNMR〕、〕、质谱〔〔MSMS〕、原子光〕、原子光谱〔〔AASAAS、、AESAES等等仪器〕作器〕作为色色谱仪的的检测器器获得比得比较准确准确的定性信息。

的定性信息由于保管由于保管值〔保管〔保管时间、保管指数等〕定性受温度影响，、保管指数等〕定性受温度影响，因此因此应严厉控制温度；控制温度；当两个化合物的保管当两个化合物的保管值一一样或相近或相近时，容易出，容易出现错判定性分析定性分析气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用3 3 定量分析定量分析定量根据：被测物质的量与色谱峰面积〔或峰高〕定量根据：被测物质的量与色谱峰面积〔或峰高〕成正比成正比3.13.1校正因子校正因子 fi fi绝对校正因子绝对校正因子绝对校正因子受实验条件的影响，定量分析时必需与实践样绝对校正因子受实验条件的影响，定量分析时必需与实践样品在一样条件下测定规范物质的校正因子品在一样条件下测定规范物质的校正因子fi：定量校正因子：定量校正因子Ai：峰面积：峰面积Wi：被测物质的量：被测物质的量定量分析定量分析气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用相对校正因子只与检测器类型有关，与色谱条件无关相对校正因子只与检测器类型有关，与色谱条件无关常用的规范物质常用的规范物质S有：苯〔有：苯〔TCD〕和庚烷〔〕和庚烷〔FID〕等fi  指某物质指某物质 i 与一选择的规范物质与一选择的规范物质 s的的绝对校正因子之比。

绝对校正因子之比 气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用定量分析定量分析相对校正因子相对校正因子3.23.2定量分析方法定量分析方法3.2.1 3.2.1 归一化法归一化法流出色谱柱组分的总量：流出色谱柱组分的总量：X组分所占的百分含量组分所占的百分含量: 归一化法是将一切一化法是将一切组分的峰面分的峰面积 Ai Ai 分分别乘以它乘以它们的相的相对校正因子后求和，即所校正因子后求和，即所谓““归一〞一〞 采用采用归一化法的前提条件是一化法的前提条件是样品中一切成分都能从品中一切成分都能从色色谱柱上洗脱，并能被柱上洗脱，并能被检测器器检测〔出峰〕〔出峰〕定量分析定量分析气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用3.2.23.2.2外标法外标法 将将某某组组分分的的峰峰面面积积与与该该组组分分规规范范峰峰面面积积直直接接比比较较定量或采用规范曲线法定量：或采用规范曲线法定量：优点：不做校正因子，不用全出峰优点：不做校正因子，不用全出峰缺陷：实验条件影响较大缺陷：实验条件影响较大ACAxCx气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用定量分析定量分析3.2.33.2.3内标法内标法 比比较较规规范范物物质质和和被被测测组组分分的的峰峰面面积积，，从而确定被测组分的浓度。

从而确定被测组分的浓度 由由于于规范范物物质和和被被测组分分处在在同同一一基基体体中中，，因因此此可可以以消消除除基基体体带来来的的干干扰而而且且当当仪器器参参数数和和洗洗脱脱条条件件发生生非非人人为的的变化化时，，规范范物物质和和样品品组分分都都会会遭遭到到同同样影响，影响，这样消除了系消除了系统误差或或  定量分析定量分析气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用内标物应满足的要求：内标物应满足的要求：l在在所所给给定定的的色色谱谱条条件件下下具具有有一一定定的的化化学学稳稳定性；定性；l在接近所测定物质的保管时间内洗脱下来；在接近所测定物质的保管时间内洗脱下来；l与两个相邻峰到达基线分别；与两个相邻峰到达基线分别；l物质特有的校正因子应为知的或者可测定；物质特有的校正因子应为知的或者可测定；l与与待待测测组组分分有有相相近近的的浓浓度度和和类类似似的的保保管管行行为；为；l具有较高的纯度具有较高的纯度定量分析定量分析气相色谱在食品污染气相色谱在食品污染物中的运用物中的运用环境环境水样中芳香烃，杀虫剂，除草剂，水中锑形状水样中芳香烃，杀虫剂，除草剂，水中锑形状石油石油原油成分、汽油中各种烷烃和芳香烃原油成分、汽油中各种烷烃和芳香烃化工化工喷气发动机燃料中烃类，石蜡中高分子烃喷气发动机燃料中烃类，石蜡中高分子烃食食品品、、水水果果、、蔬菜蔬菜植植物物精精炼炼油油中中各各种种烯烯烃烃、、醇醇和和酯酯，，亚亚硝硝胺胺，，香香料料中中香香味味成成分分，，人造黄油中的不饱和十八酸，牛奶中饱和和不饱和脂肪酸人造黄油中的不饱和十八酸，牛奶中饱和和不饱和脂肪酸生物生物植物中萜类，微生物中胺类、脂肪酸类、脂肪酸酯类植物中萜类，微生物中胺类、脂肪酸类、脂肪酸酯类医药医药血液中汞形状、中药中挥发油血液中汞形状、中药中挥发油运用领域运用领域分析对象举例分析对象举例法医学法医学血血液液中中酒酒精精，，尿尿中中可可卡卡因因、、安安非非他他命命，，奎奎宁宁及及其其代代谢谢物物，，火火药成分，纵火样品中的汽油药成分，纵火样品中的汽油气相色谱在食品污气相色谱在食品污染物中的运用染物中的运用Ø 谢谢 谢！谢！。