气相色谱仪的原理(气相色谱定义、原理及局限 EWG1990仪器学习网)

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气相色谱仪的原理(气相色谱定义、原理及局限 EWG1990仪器学习网)

2018-10-23 作者:EWG1990仪器学习网

气相色谱法(gas chromatography,GC)是英国生物学家Martin和James研究色谱理论基础上创建以气体为流动相的色谱分离技术。用气体作流动相,亦称为载气的主要优点是:由于气体的黏度小,因而在色谱柱内流动的阻力小;同时,气体的扩散系数大,组分在两相间的传质速率快,有利于高效快速分离。

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气相色谱分离中气体流动相所起作用较小,主要基于溶质与固定相作用。根据所用固定相状态不同,气相色谱可分为两类:一类为气固吸附色谱,固定相为多孔性固体吸附剂,其分离主要基于溶质与固体吸附能力等差异;另一类为气液分配色谱,用高沸点的有机化合物固定在惰性载体上形成的液膜作为固定相,其分离基于溶质在固定相的溶解能力等不同导致分配系数差异。

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目前,由于高选择性的色谱柱的研制、高灵敏度检测器及微处理机的广泛应用,气相色谱具有分离选择性好、柱效高、速度快、检测灵敏度高、试样用量少、应用范围广等许多特点,成为当代最有力的多组分混合物分离分析方法之一。已广泛应用于石油化工、环境科学、医学、农业、生物化学、食品科学、生物工程等领域。

气相色谱也有一定的局限:在没有纯标样条件下,对试样中未知物的定性和定量较为困难,往往需要与红外光谱、质谱等结构分析仪器联用;沸点高、热稳定性差:腐蚀性和反应活性较强的物质,气相色谱分析比较困难。

气相色谱分离分析在气相中进行,其仪器设备是气相色谱仪。由于仪器结构、功能或用途不同,气相色谱仪有多种类型,其设计基本原理相同,结构大同小异。现代气相色谱仪结构主要包括气路系统、进样系统、色谱柱系统、检测器、温控系统及数据处理和计算机控制系统。商品化有填充柱、毛细管柱和制备气相色谱仪等三种。需要说明的是,先进的气相色谱仪往往兼具填充柱、毛细管柱,分析、制备等多种功能。


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