氣相色譜(GC)通過物質(zhì)在氣液兩相間的分配差異實現(xiàn)分離分析,其核心流程涵蓋進樣、分離、檢測與數(shù)據(jù)處理四階段。
1.進樣系統(tǒng):精準傳遞的起點
樣品通過進樣口(如分流/不分流進樣器)注入。進樣口高溫使液體瞬間汽化,載氣(如He、N?)攜帶樣品進入色譜柱。分流進樣通過分流比控制減少高濃度樣品過載,頂空進樣則適用于揮發(fā)性物質(zhì)分析。
2.分離系統(tǒng):色譜柱的“篩分”藝術(shù)
載氣驅(qū)動樣品在色譜柱(填充柱/毛細管柱)中流動,固定相(如聚硅氧烷涂層)通過吸附-脫附或溶解-揮發(fā)機制差異分離組分。毛細管柱高柱效依賴程序升溫(如5℃/min梯度)優(yōu)化復雜樣品分離,載氣流速與柱溫需平衡分析速度與峰形。
3.檢測系統(tǒng):化學信號轉(zhuǎn)電信號的奧秘
分離后的組分依次到達檢測器。
FID(氫火焰離子化檢測器):有機化合物在H?火焰中電離,產(chǎn)生電流信號,靈敏度達pg級。
ECD(電子捕獲檢測器):含電負性物質(zhì)(如鹵素)捕獲β射線產(chǎn)生的電子,形成脈沖信號,擅長痕量農(nóng)藥殘留分析。
TCD(熱導檢測器):通過載氣熱導率變化檢測無機氣體,常用于H?、CO?分析。
4.數(shù)據(jù)處理:定性定量的智慧輸出
信號經(jīng)放大器轉(zhuǎn)換為色譜圖,橫軸為保留時間(定性依據(jù)),縱軸為峰面積/峰高(定量基礎)。軟件通過外標法/內(nèi)標法計算濃度,結(jié)合譜庫檢索(如NIST庫)實現(xiàn)化合物匹配,滿足環(huán)保、制藥等領域ppm~ppb級分析需求。
技術(shù)優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
GC以高效分離、高靈敏度著稱,但高沸點或熱不穩(wěn)定物質(zhì)需衍生化處理。與質(zhì)譜(MS)聯(lián)用可提升定性能力,是復雜樣品分析的未來趨勢。