气相色谱仪(GC)通过物质在气相与固定相间的分配差异实现分离分析,其全流程涵盖进样、气化、分离、检测四个核心环节,各环节协同作用直接影响分析结果的精准性。
1.进样系统
样品通过进样口导入,常见方式包括手动注射或自动进样器。进样口设计(如分流/不分流)需匹配样品性质:高浓度样品适用分流模式以减少过载,痕量分析则选择不分流以提高灵敏度。进样量、速度及衬管材质(如石英或金属)需优化,避免样品歧视或残留污染。
2.气化与传输
样品进入气化室后瞬间汽化,温度需高于组分沸点以确保气化。载气(如氮气、氦气)携带气态样品进入色谱柱,流速控制影响分离效率——流速过快导致峰展宽,过慢则延长分析时间。
3.分离系统
色谱柱是分离关键,固定相(如非极性、极性涂层)与柱温程序需与样品特性匹配。温度梯度设置影响组分保留时间,升温速率过快可能导致共流出,需结合样品沸点调整。毛细管柱内径与长度需平衡分离度与柱效,复杂样品可联用多维色谱提升分辨率。
4.检测与信号处理
检测器将物质浓度转化为电信号,常见类型包括FID(有机物通用)、ECD(电负性物质)、TCD(无机气体)。检测器温度、载气类型及流速需优化以减少噪声。信号经放大器传输至工作站,积分参数(如斜率、峰宽)需校准以确保定量准确性。
全流程中,温度控制(进样口、柱箱、检测器)是核心变量,需通过方法开发优化;载气纯度与气路密封性亦影响基线稳定性。各环节参数需协同调整,方可实现高效分离与灵敏检测。