氣相色譜儀是實驗室一種常用的分析氣體的儀器，是利用色譜分離技術和檢測技術，對多組分的復雜混合物進行定性和定量分析。通常可用于分析土壤中熱穩定且沸點不超過500℃的有機物，如揮發性有機物、有機氯、有機磷、多環芳烴、酞酸酯等。它的應用領域有很多，如石油、化工、醫療、環境、衛生等等。

氣相色譜儀是以氣體作為流動相(載氣)。當樣品由微量注射器“注射”進入進樣器后，被載氣攜帶進入填充柱或毛細管色譜柱。由于樣品中各組分在色譜柱中的流動相(氣相)和固定相(液相或固相)間分配或吸附系數的差異，在載氣的沖洗下，各組分在兩相間作反復多次分配使各組分在柱中得到分離，然后用接在柱后的檢測器根據組分的物理化學特性將各組分按順序檢測出來。

檢測器對每個組分所給出的信號，在記錄儀上表現為一個個的峰，稱為色譜峰。色譜峰上的極大值是定性分析的依據，而色譜峰所包羅的面積則取決于對應組分的含量，故峰面積是定量分析的依據。一個混合物樣品注入后，由記錄儀記錄得到的曲線，稱為色譜圖。分析色譜圖就可以得到定性分析和定量分析結果。

氣相色譜儀的一般分析流程：載氣由高壓鋼瓶中流出，經減壓閥降到所需壓力后，通過凈化干燥管使載氣凈化，再經穩壓閥和轉子流量計后，以穩定的壓力、恒定的速度流經氣化室與氣化的樣品混合，將樣品氣體代入色譜柱中進行分離。分離后的各組分隨著載氣先后流入檢測器，然后載氣放空。檢測器將物質的濃度或質量的變化轉變為一定的電信號，經放大后在記錄儀上記錄下來，就得到色譜流出曲線。根據色譜流出曲線上得到的每個峰的保留時間，可以進行定性分析，根據峰面積或峰高的大小，可以進行定量分析。

分析過程中出現誤差的因素有哪些？

氣相色譜儀分析過程中，每一個步驟都可能出現誤差，包括樣品采集、樣品制備、進樣、色譜分離、檢測、峰面積或峰高測定等，從而影響到最終的分析結果。

1、樣品采集和制備

樣品的代表性是得到準確定量分析結果的前提，對于氣體或揮發性液體樣品，采集時要盡量避免樣品組分的揮發損失；對于液體和固體樣品，要注意樣品的代表性和均一性。在樣品制備過程中，要盡量避免或減少待測組分的損失，防止樣品污染。

2、進樣系統

進樣的重復性會影響定量結果的準確度和精密度，不僅包括進樣量是否準確，也包括樣品在氣化室是否瞬間完全氣化，在氣化和色譜分離過程有無分解和吸附現象，及分流時是否有歧視效應等。可以根據樣品性質的不同，選擇不同的進樣器和進樣方式以降低誤差。

3、色譜條件

氣相色譜儀分析中，色譜柱、柱溫、載氣等都會影響組分的分離，只有在組分能完全分離、峰形良好的情況下，色譜峰面積或峰高的測量準確度才會好。選擇色譜柱和色譜條件時必須考慮樣品在柱內或色譜系統內是否有吸附和分解現象，這必定影響定量的結果。

4、檢測器

檢測器的種類選擇、靈敏度、線性范圍、穩定性等，都可影響定量結果的準確性，色譜定量是基于檢測器響應值與待測組分含量的線性關系，任何檢測器的響應都有一定的線性范，超出這一范圍，響應值與含量的關系將偏離線性，因此，要獲得準確的定量結果，絕不能使進入檢測器的待測組分含量超出線性范圍。

5、峰面積或峰高的測量

色譜定量的基礎是色譜峰面積或峰高，所以色譜峰面積或峰高判斷和測量的準確性直接影響定量的結果。相對而言，用高定量對分離度的要求比用峰面積定量低。所以，在分離度低的情況下，宜用峰高定量，保留時間短、半峰寬窄的峰，其半峰寬測定誤差相對較大，影響峰面積的測量，所以也宜用峰高定量。

氣相色譜儀保養方法

1、電路板的清洗

操作過程中要戴手套操作,防止靜電或手上的汗漬等對影響電路元件。然后應仔細觀察電路板的使用情況,看電路板明顯被腐蝕現象。沾染有機物的電子元件和印刷電路用脫脂棉蘸取酒精小心擦拭,最后還要清理電路板接口和插槽部分。

2、進樣口的清洗

在檢修時最重要的就是對氣相色譜儀進樣口的玻璃襯管、分流平板,進樣口的分流管線,EPC等部件分別進行清洗。

3、4TCD和FID檢測器的清洗

在氣象色譜儀的使用過程中，TCD檢測器可能會被柱流出的沉積物或其他物質所污染。TCD檢測器一旦被污染,儀器的基線出現抖動、噪聲增加。所以我們就十分有必要對檢測器進行清洗。

4、儀器內部的清掃以及清潔

在氣相色譜儀停機后,我們可以打開儀器的側面和后面面板,用儀表空氣或氮氣對儀器內部灰塵進行吹掃,對積塵較多或不容易吹掃的地方用軟毛刷配合處理。如果一起內部具有有機污染物，我們可以用專門的清洗液進行清洗。

氣相色譜儀操作技巧

1、使用高效國產氣相色譜儀試劑和新蒸二次蒸餾水作流動相，所使用的溶劑其截止波長一定要低于檢測波長。對流動相一定要脫氣；

2、氣相色譜儀檢測器輸出與積分儀(處理機)要匹配，要合理設置參數如斜率、半峰寬、閾值、AUFS值、衰減等。將適宜的進樣量和合適的參數結合起來，使主峰峰高達到記錄儀滿量程的80%左右；

3、用氣相分析酸堿性物質，由于氣相色譜儀的吸附作用(次級保留)使峰開拖尾。加入改良劑可以大大改善峰形，提高積分的準確度。一般規則是：

(1)分析酸性物質，可加入1%有醋酸；

(2)分析堿性物質，可加入10-20mmol/L三乙胺；

(3)酸堿物質混為一體，可同時加入1%的醋酸和10-20mmol/L三乙胺。

故障問題排查方法匯總

1、為什么有些峰出現拖尾？

①這可能是由于進樣口或色譜柱不干凈，或色譜柱切割不正確。冷卻進樣口、關閉氣流并更換或清潔進樣口部件，包括進樣口襯管和金密封墊。取出色譜柱。切掉一段色譜柱以清除不揮發性殘留物、隔墊碎屑和密封圈碎片。這段色譜柱的長度可以是1英寸-1米，如果需要的話，可以更長。使用正確的切割工具來切割色譜柱。如果切割不好，則可能導致樣品吸收。使用黃銅刷子或氧化鋁粉末等軟質研磨劑擦洗進樣口鋼質內壁。在重新安裝其他部件前，要確保已將進樣口清洗干凈。

②在不分流方式下進行分析時，不分流時間過長可能導致拖尾。通常時間應在0.5-1分鐘范圍內。

③未吹掃(死)體積也可能導致拖尾。確保在進樣器和檢測器中色譜柱安裝正確。

④如果考慮色譜柱部分流失，則可以使用色譜柱前的保留間隙(制備色譜柱)。如果沒有降低色譜柱效率，則可以將其切割掉或更換掉，并可延長色譜柱的壽命。但要注意保留間隙和分析色譜柱的連接可能引起泄漏和樣品吸收。

2、如何改善峰形(前伸峰、拖尾峰)？

前伸峰是由于色譜柱過載。當一種或多種化合物的進樣量超過色譜柱固定相容量時，可能發生這種情況。液相膜越薄，色譜柱中保留的每種化合物就越少。這涉及到進樣體積和進樣中每個峰的化合物濃度。通過減少進樣量、分流樣品或進樣濃度較低的樣品，可減小進樣體積。

3、什么原因導致峰比原來大且出現的早？

過快、過大的峰通常是由于從分流口和隔墊吹掃口排出的載氣減少，而更多的進入色譜柱；因此增加柱頭壓力，可降低分流比。檢查分流出品的氣體流量，如需調整分流比則對調整此流量。如果問題依然存在，可卸下并清潔分流口。這個問題也可能由于柱頭壓調節閥有問題而引起。

4、什么時候需更換隔墊或襯管？

通常比較好的隔墊至少能保證100次進樣不發生問題。當色譜特征說明襯管有問題時，需要更換襯管。影響隔墊壽命的因素有注射器尺寸、進樣口溫度和壓力，當然受壓力影響的程度比較小。影響襯管壽命的因素通常是樣品的清潔度。應該根據儀器維護歷史記錄來選擇色譜需要的特定程序。

5、隨著進樣室溫度升高對分析物分解有影響嗎？

如果化合物熱穩定性差，分析物分解可能會帶來一些問題。這在制藥工業中比較常見。如果藥物或中間體熱分解溫度低于進樣口溫度，則分析結果中將出現特殊的峰或與目標分析物發生反應。

6、排除色譜柱流失問題的方法是什么？

診斷色譜柱是否存在流失問題的優選方法是1次在方法條件下安裝色譜柱時，做一次空白色譜圖，然后將最近的運行和空白運行色譜圖對比。如果在空白運行中產生了很多峰，則色譜柱性能改變，這可能是由于載氣中含有氧氣，也可能是由于樣品殘留。如果有GC-MS，則低極性色譜柱的典型流失離子(如DB/HP-1或5)質/荷比m/z將為207、73、281、355等，大多數為環硅氧烷。

7、如何得知分流/不分流進樣口的進樣體積不超過進樣口襯管反應室的容積？

如果不是多次重復進樣引起精度問題，則不會經常發生這個問題。精度問題經常是由于不合適的進樣體積引起。因為分流進樣的進樣口流速比較高，樣品進出進樣口比不分流快得多。同樣地，由于溶劑沒有時間擴散到襯管外，因此分流模式進樣體積要求沒有那么嚴格。實際上，1微升是比較合適的，由于降低分流比對增大峰面積比增加進樣量更有效。然而，不分流進樣要求要嚴格的多，建議使用蒸汽體積計算器估算最終的擴散體積。

8、色譜分析運行時標樣和樣品的峰均隨時間加寬正常嗎？

如果保留時間沒有很大區別，只是加寬的峰拖尾，可能表明有活化點。如果加寬的峰是對稱的，可能是由于正常的色譜柱“損耗和流失”。如果峰前伸，說明色譜柱過載。

9、為什么在空白運行中出現了我的樣品組分峰？

有可能是由于樣品制備或系統清潔問題。嘗試在樣品和空白樣品制備中使用新溶劑，并在樣品清洗瓶中裝上新溶劑。嘗試使用新的注射器和隔墊。取出并清洗分流出口管路。在未進樣情況下運行以觀察僅加熱色譜柱有無峰出現。

10、什么原因導致基線不穩和干擾？

? 進樣針受污染。清洗進樣針；做一濃縮試驗，載氣線路可能也要清洗；

? 色譜柱受污染。烘焙色譜柱，限定時間1-2h；

? 檢測器不平衡。檢測器一般需要24h才能得到平衡；

? 在程序升溫的時候改變載氣流速(在很多情況下為正常現象)。

11、什么原因導致過多的基線噪音？

? 進樣針受污染。清洗進樣針；做一濃縮試驗，載氣線路可能也要清洗；

? 色譜柱受污染。烘焙色譜柱，限定時間1-2h；

? 檢測器不平衡。清洗檢測器，通常噪音不是突然增大而是逐漸產生；

? 污染或載氣質量降低。使用高質量的載氣或檢查氣體是否泄露。一般在換載氣鋼瓶的時候會突然發生；

? 柱子安裝太過。可重新安裝；

? 載氣流速不合適。重新設定流速；

? 與MS、ECD、TCD聯用時發生漏洞，查找并消除漏洞即可；

? 檢測器的燈或電子倍增管老化。

12、什么原因導致峰形改變？

? 檢測器響應改變。檢查氣體流速、溫度和設臵；

? 樣品的濃度改變。檢查并檢驗樣品的濃度，樣品的蒸發或成分的改變都可能引起；

? 色譜柱受污染。

13、如果分離度下降如何處理？

? 柱溫不同。檢查柱溫；

? 不同的色譜柱的維數和相位。核實色譜柱的特性。