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1、顶空/GC-MSD基础知识培训,廖武名2019-12,GCGas Chromatogram,基础知识,GC的作用-分离色谱分离的原理：吸附 解析,塔板理论,色谱柱每个H高度内有一块塔板，共有若干块塔板 组分在每块塔板两相间分配达平衡，K小的先出柱多次分配平衡，K有微小差异组分仍可获较好分离,假想：,理论塔板高度H：为使组分在柱内两相间达到 一次分配平衡所需要的柱长理论塔板数N：组分流过色谱柱时，在两相间 进行平衡分配的总次数,速率理论 Van Deemteer 方程式,吸收了塔板理论的有效成果H，并从动力学角度较好地解释了影响柱效的因素,小结：范氏方程说明了在色谱分离条件的选择中，填充 均匀程
2、度、填充物的粒度、流动相的种类及流速、固定相的液膜厚度等对柱效和峰展宽的影响,进样口,衬管的作用,保护色谱柱：不挥发组分滞留在衬管内。但当污染物积攒到一定量时，会吸附样品造成峰拖尾/分裂或出现鬼峰衬管内少量经硅烷化处理的石英玻璃毛可防止注射器针尖的歧视（即针尖内的溶剂 和易挥发组分首先汽化）；加速样品汽化；避免固体物质进入并堵塞色谱柱等处于进样口的高温环境中,分流模式,split mode的注射方式应用于浓度较高的分析样品,不分流模式,Split less Mode 在样品于衬管中汽化及进入柱期间保持关闭，在进样后指定时间打开分流阀，这可避免由于进样体积大和柱流量小引起的溶剂拖尾。适合于低浓度
3、的样品测试。,MSMass Spectrometry,MSD基础知识,MSD的作用-检测原理“称重”称量碎片离子质量、统计、输出形成棒状图,检测,离子源,EI源特点,热电子（70eV）轰击分子，使其电离，电子轰击后得到的碎片比较 稳定，可以在不同的时间和不同的仪器上实现比较：谱库检索。可得到丰富的碎片离子=丰富的结构信息“指纹”,离子源的结构,电离室透镜,质量分析器四级杆,为什么需要高真空？,提供足够的平均自由程提供无碰撞的离子轨道减少离子分子反应减少背景干扰延长灯丝寿命消除放电增加灵敏度,为什么需要高真空？,传输线（Interface）,HSHeadspace,Headspace原理,顶空进
4、样器分析是对一个密封容器中的固/液态样品之上处于平衡状态的蒸汽进行的分析。当固/液相和气相之间达到平衡状态时，样品瓶中包含了在固/液样品与覆盖在其上的气态样品之间的处于平衡状态的易挥发的样品。,什么时候使用？,需要定量分析挥发性有机物时样品不适合直接进样时想要最少的样品前处理时想要提高分析效率痕量化合物/低浓度,在汽液平衡达到后就可以获得分配系数K.K 受到如下因素的影响:温度压力盐浓度等.,顶空进样器,CS=Analyteconcentration in Sample,CG=Analyte Conc.in Gas Phase,原理,静态顶空,1、恒温阶段,2、加压阶段,静态顶空,3、进样阶段
5、,静态顶空采用气体压力平衡，时间进样系统，瓶内和色谱柱由于有压力差，自动进样，用进样时间来控制进样量。,Trap HS（动态顶空）,Sampling head,Sampling needle,Sample vial,Adsorbent trap,GC column,Desorption flow inlet,Isolation gas inlet,Main gas inlet,Vent,Sampling head,Needle purge,平衡（样品瓶加热）,column,detector,seal,vial,oven,valve,加压,column,detector,seal,valve,vial,oven,column isolation,捕集阱加载,column,detector,seal,valve,vial,oven,干吹,column,detector,seal,valve,vial,oven,进样,trap,Trap HS优点,可以快速、简便的分析水、水性油墨、土壤等样品里面的挥发性有机物灵敏度很高，可达ppb级效率高需要的样品少,
