环境工程仪器分析第六章气相色谱理分析法.ppt

一些统计数字也证实了气相色谱法在当今有机物分析中的重要性：GC法在我国大气监测有机物分析方法中占72.7%；美国EPA1979年颁布的水中129种优先监测物黑名单里有机物119种，推荐使用了四个气相色谱系统〔GC)，一个液相色谱系统（HPLC）和一个色质系统（GC/MS）进行分析；1989年我国确定的“中国水环境中优先监测物黑名单”，在68种污染物中，58种是有机物，首批推荐实施测定的25种有机物都采用GC系统分析。 目前，有机污染物分析的特点是以色谱为中心的各种技术联用。最有代表性的是GC/MS。质谱仪作为色谱的一个检测器，而出现了色质联用。此外，色谱-原子吸收（原子荧光）GC/AA（AF），色谱-傅立叶变换红外(GC/FT.IF)，色谱-等离子发射光谱GC/ICP，以及液相色谱，薄层色谱和各种检测器的联用等。从理论上讲，色谱可以和不同原理的检测器联用。 气相色谱检测器 热导池检测器 （TCD） 氢火焰离子化检测器 (FID) 电子俘获检测器 (ECD) 火焰光度检测器 (FPD) 氮磷检测器(NPD) 质谱检测器（MSD） 硫化学发光检测器（SCD） 氮化学发光检测器（NCD） 光离子化检测器（PID） 1 热导池检测器（thermal conductivity detector ,TCD ）。浓度型检测器，对所有物质都有响应，是应用最广、最成熟的一种通用型气相色谱检测器。但灵敏度差，常量分析可以。热导池检测器的最小检出量达10-8 g，线性范围为105。 原理：不同的气态物质具有的热传导系数不同，热导池检测器就是基于样品中各组分的热传导系数与载气的热传导系数不同的原理制成的。 TCD对载气的要求 1）载气种类 TCD通常用He或H2做载气，因为他们的热导系数远远大于其他化合物。用He或H2做载气的TCD灵敏度高、峰形正常、线性范围宽。 2）载气纯度 载气纯度影响TCD灵敏度。实验证明，一定条件下用99.999%的超纯氢气比用99%的氢气，灵敏度高6%~13%。 3）载气流速 在检测过程中，载气流速要恒定。在柱分离许可的情况下，使用低流速。 某些气体与蒸汽的热导系数 3电子捕获检测器 （electron capture detector，ECD ） 是应用广泛的一种选择性、高灵敏度的浓度型检测器。它的选择性是指它只对具有电负性的物质有响应，如卤素化台物，含氧、硫、磷的有机物及甾族化合物、多环芳烃等。特别适合环境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析。 电负性愈强，灵敏度愈高。高灵敏度表现在能测出10-14g·mL-1的电负性物质。电子捕获检测器对非电负性化合物（一般烷烃等）响应很小，如测定四氯化碳比测定正己烷的灵敏度高1×106倍。 4 火焰光度检测器 (flame photometric detector，FPD)是对含磷、含硫的化合物有高选择性和高灵敏度的一种色谱检测器，因此也称硫磷检测器。主要用于SO2、H2S、石油精馏物的含硫量、有机硫、磷化的农药残留分析。 原理：待测物在低温氢气—空气火焰中燃烧产生S、P化合物的分解产物并发射特征分子光谱。测量光谱的强度则可进行定量分析 5 氮磷检测器 （nitrogen-phosphorus detecter，NPD）又称热离子化检测器（TID）是分析含氮、磷化合物的高灵敏度、高选择性和宽线性范围的检测器。 NPD和FID的差异是：在配口和收集极之间加一个铷珠。铷珠通常是采用硅酸铷或硅酸铯等支撑的玻璃或陶瓷珠，珠体约1~5mm。 N-P有机物的检测 在一个氢气/空气等离子体环境下， NPD铷珠被电加热至600~800℃，形成催化活性的固体表面，有机氮或有机磷化合物分子被导入到催化活性表面周围，被催化成负离子及电子形成电流，输出的电流正比于收集到的离子数，用静电计测量并将其转换为数字形式，传输到一个输出设备。 气相色谱的分析方法 色谱定性分析与定量分析，是以色谱图为依据，根据图中色谱峰的保留值与各色谱峰之间相对峰面积的大小来实现的。保留值取决于在两相中的分配系数，它与组分的性质有关，是色谱定性的依据；峰面积大小取决于试样中组分的相对含量，是色谱定量的依据。 定性分析 色谱定性就是确定色谱图中每个色谱峰代表何种物质。虽然不同的物质具有不同的保留值，但保留值与分子结构的相关规律还不太清楚，根据保留值定性只是一个相对的方法。另外，多数色谱检测器给出的响应信号，并不是分子结构的特征信号。因此，色谱法只能定性鉴定人们已知的化合物，不能鉴定尚未被人们所了解的新化合物。 根据保留值定性