一氧化碳的測定—氣相色譜法
更新時間：2012-09-11 點擊次數(shù)：8170次
色譜分析法又稱層析分析法。是一種分離測定多組分混合物的極其有效的分析方法.它基干不同物質在相對運動的兩相中具有不同的分配系數(shù).當這些物質隨流動相移動時，就在兩相之間進行反復多次分配。使原來分配系數(shù)只有微小差異的各組分得到很好地分離.依次送入檢測器測定.達到分離、分析各組分的目的.
色譜法的分類方法很多，常按兩相所處的狀態(tài)來分.用氣體作為流動相時，稱為氣相色譜:用液體作為流動相時，稱為液相色譜或液體色譜.本文章由華晨儀器整理。
I.氣相色譜流程
氣相色譜法是使用氣相色譜儀來實現(xiàn)對多組分混合物分離和分析的.載氣由高壓鋼瓶供給.經減壓、千燥、凈化和測量流量后
進入氣化室，攜帶由氣化室進樣口注入井迅速氣化為蒸氣的試樣進入色譜柱
?。▋妊b固定相），經分離后的各組分依次進入檢測器，將濃度或質量信號轉換成電信號，經阻抗轉化和放大。送入記錄儀記錄色譜峰.
2.色譜流出曲線
當載氣載帶著各組分依次通過檢測器時，檢測器響應信號隨時間變化曲線稱為色譜流出曲線.也稱色譜圖.如圖3-38所示.如果分離*，每個色譜峰代表一種組分。根據(jù)色譜峰出峰時間可進行定性分析:根據(jù)色譜峰高或峰面積可進行定量分析。
3.色譜分離條件的選擇
色譜柱分離條件的選擇包括色譜柱內徑及柱長、固定相、氣化溫度及柱溫、載氣及其流速、進樣時間和進樣量等條件的選擇二
色譜柱內徑越小.柱效越高.一般為2-6mm.增加柱長可提高柱效。但分析時間增長，一般在0.5-6m之間選擇.
固定相是色譜柱的填充劑，可分為氣固色譜固定相和氣液色譜固定相.前者為活性吸附劑，如活性炭、硅膠、分子篩、高分子微球等.主要用干分離CH,.CO.SO,,H,S及四個碳以下的氣態(tài)烴.氣液固定相是在擔體（或稱載體）的表面涂一層固定液制成.擔體是一種化學惰性的多孔固體顆粒.分為硅藻土擔體（如6201.101擔體）和非硅藻土擔體（如玻璃微球）兩大類.固定液為高沸點有機化合物.分為極性、中等極性、非極性及氫鍵型四類，常依據(jù)相似相溶規(guī)律選擇.即固定液與被分離組分的化學結構及極性相似，分子間的作用力強。選擇性高。非極性物質一般選用非極性固定液.二者之間的作用力主要是色散力。各組分按照沸點由低到高的順序流出:如極性與非極性組分共存.則具有相同沸點的極性組分先流出.強極性物質選用強極性固定液.兩種分子間以定向力為主.各組分按極性由小到大順序流出。能形成氫鍵的物質選用氫鍵型固定液.各組分按照與固定液分子形成氫鍵能力大小順序流出，形成氫鍵力小的組分先流出。對干復雜混合物.可選用混合型固定液.
提高色譜柱溫度.可加速氣相和液相的傳質過程.縮短分離時間，但過高將會降低固定液的選擇性.增加其揮發(fā)流失.一般選擇近似等干試樣中各組分的平均沸點或稍低溫度.
氣化溫度應以能將試樣迅速氣化而不分解為準，一般高干色譜柱溫度30-701C.
載氣應根據(jù)所用檢測器類型.對柱效能的影響等因素選擇.如對熱導檢測器.應選氫氣或氮氣:對氫火焰離子化檢測器.一般選氮氣。載氣流速小.宜選用分子量較大和擴散系數(shù)小的載氣.如氮氣和氮氣.反之.應選用分子量小、擴散系數(shù)大的載氣.如氫氣.以提高柱效.載氣*流速需要通過實驗確定。
色譜分析要求進樣時間在1秒鐘內完成.否則.將造成色譜峰擴張，甚至改變峰形.進樣量應控制在峰高或峰面積與進樣量成正比的范圍內.液體試樣一般為0.5-5uL:氣樣一般為0.1-10mL.
4.檢測器
氣相色譜分析常用的檢測器有:熱導檢測器、氫火焰離子化檢測器、電子捕獲檢測器和火焰光度檢測器二對檢測器的要求是:靈敏度高、檢測度（反映噪音大小和靈敏度的綜合指標）低、響應快、線性范圍寬.
?。?）熱導檢測器（TCD）:這種檢測器是一個熱導池，基于不同組分具有不同的熱導系數(shù)來實現(xiàn)對各組分的測定.熱導池是在不銹鋼塊上鉆四個對稱的孔，各孔中均裝入一根長短和阻值相等的熱敏絲（與池體絕緣）.讓一對通孔流過純載氣.另一對通孔流過攜帶試樣蒸氣的載氣.將四根阻絲接成橋路.通純載氣的一對稱參比臂.另一對稱測量臂。如圖3-39所示.電橋置干恒溫室中并通以恒定電流。當兩臂都通入純載氣并保持橋路電流、池體溫度、載氣流速等操作條件恒定時.則電流流經四臂阻絲所產生的熱量恒定.由熱傳導方式從熱絲上帶走的熱量也恒定，兩臂中熱絲溫度和電阻相等.電橋處干平衡狀態(tài)（（R,·R4=R2·R,）·無信號輸出.當進樣后·試樣中組分在
色譜柱中分離后進入測里臂.由干組分和載氣組成的二元氣體的熱導系數(shù)和純載氣的熱導系數(shù)不同，引起通過測量臂氣體導熱能力改變，致使熱絲溫度號輸出，其大小與組分濃度成正比.
（2）氫火焰離子化檢測器（FID）:這種檢測器是使被測組分離子化，離解成正、負離子，經收集匯成離子流，通過對離子流的測量進行定量分析。其結構及測量原理示于圖3-40。該檢測器由氫氟火焰和置干火焰上、下方的圓筒狀收集極及圓環(huán)發(fā)射極、測量電路等組成。兩電極間加200-300V電壓。未進樣時，氫氧焰中生成H.。、OH.02H及一些被激發(fā)的變體，但它們在電場中不被收集，故不產生電信號.當試樣組分隨載氣進入火焰時，就被離子化形成正離子和電子.在直流電場的作用下，各自向極性相反的電極移動形成電流.該電流強度為10-8-10-13A,需經高組（R）產生電壓降，再放大后送入記錄儀記錄。
?。?）電子捕獲檢測器（ECD）:這是一種分析痕量電負性（親電子）有機化合物很有效的檢測器。它對鹵素、硫、氧、硝基、撥基、氨基、共轆雙鍵體系、有機金屬化合物等有高響應值.對烷烴、烯烴、炔烴等的響應值很小.檢測器的結構及測里原理如圖3-41所示.它的內腔中有不銹鋼棒陽極、陰極和貼在陰極壁上的$放射源（3H或83Ni）.在兩極間施加直流或脈沖電壓.當載氣（氮或氮）進入內腔時，受到放射源發(fā)射的p粒子轟擊被離子化.
在電場作用下。正離子和電子分別向陰極和陽極移動形成基流（背景電流）.當電負性物質（AB）進入檢測器時，立即捕獲自由電子.
電負性物質捕獲電子的結果使基流下降.在記錄儀上得到倒峰。在一定濃度范圍內.響應值與電負性物質濃度成比例.電負性物質生成的負離子與載氣電離產生的正離子復合生成中性分子，隨載氣流出檢測器。
