气象色谱 GC
1、基本概念、分类、特点、术语、原理
→基本概念：
（1）保留时间tR：从进样到组分浓度出现最大值（色谱峰最高点）所需时间
（2）死时间tM(t0 )：不被固定相滞留组分的保留时间，即流动相流过色谱柱所需要的时间
（3）调整保留时间：扣除死时间的保留时间，即组分在固定相中滞留的时间
（4）保留体积VR：组分从进样到出现信号最大值所需要流动相的体积
（5）死体积VM：不被固定相滞留组分的保留体积
（6）调整保留体积：组分的保留体积与死体积之差
（7）相对保留值：指在相同操作条件下，组分（i）与组分（s）的调整保留值之比，称为组分i对组分s的相对保留值，用 表示
→特点：“三高”：分离效能高、灵敏度高、选择性高
“一快”：分析速度快
“一广泛”：应用范围广
→分类：
按两相的聚集状态
按操作形式
→常用术语
（1）色谱图（流出曲线）：由检测器输出的电信号强度对时间作图所绘制的曲线。
（2）基线：在操作条件下，仅有流动相流过色谱柱时的流出曲线。
（3）色谱峰：色谱柱流出组分通过检测器系统产生的响应信号的微分曲线图。
→原理：色谱过程是组分的分子在流动相和固定相间多次吸附－解吸附或“分配”的过程。
2、GC、GC-MS、HPLC仪器结构
GC：气路系统、进样系统、分离系统、检测系统
GC-MS:进样系统、离子源、质量分析器、检测器、真空系统和工作站
HPLC:高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据记录和处理系统
3、两个基本理论
塔板理论的4个假设、缺陷、贡献
→假设：
i.色谱柱是由一系列连续的、相等的水平塔板组成（塔板上部为流动相占据，下部为固定相占据）
ii.载气是间歇式（脉冲式）进入色谱柱，每次进气一个塔板体积ΔV
iii.在色谱柱的每一“塔板”内，组分在两相间瞬间达到分配平衡。分配系数在各塔板内是常数
iv.样品全部加在第0号塔板上，且忽略样品沿柱方向的纵向扩散
→缺陷：
（1）没有考虑动力学因素对色谱过程的影响，不能解释载气流速u对理论塔板数n的影响
（2）不能回答色谱峰为什么发生变形
（3）不能说明塔板高度受什么因素影响
→贡献：
（1）较好地解释了色谱峰形的正态分布规律
（2）提出了评价柱效能指标：n和H
速率理论
→贡献：
（1）阐述了柱温、色谱柱填充的均匀程度、填料颗粒的大小、流动相种类、流动相的流速、固定相的
液膜厚度等因素对柱效能的影响情况
（2）较好地解释了色谱峰扩展的原因
（3）为色谱分析工作选择最佳分离条件提供理论依据
→H=A+B/u+Cu式中每一项代表的物理意义，各项如何引起峰形扩展
H：有效塔板高度
A：涡流扩散项
随载气一起流动的组分由于固定相的阻碍而改变运动方向，形成“涡流”，导致不同的组分分子在柱中走过的路程长短不一致，引起峰形的扩张。
B/u：分子扩散项
组分被载气带入色谱柱后，以“塞子”的形式存在于柱内很小一段空间中，在“塞子”的前后（纵
向）存在着浓度差而形成浓度梯度，使运动着的分子产生纵向扩散。
Cu：传质阻力项
试样分子在两相中的传质受到阻力使两相分配不能瞬间达到平衡
A，B，C为常数，u为载气的平均线速度
→基本概念：
（1）保留时间tR：从进样到组分浓度出现最大值（色谱峰最高点）所需时间
（2）死时间tM(t0 )：不被固定相滞留组分的保留时间，即流动相流过色谱柱所需要的时间
（3）调整保留时间：扣除死时间的保留时间，即组分在固定相中滞留的时间
（4）保留体积VR：组分从进样到出现信号最大值所需要流动相的体积
（5）死体积VM：不被固定相滞留组分的保留体积
（6）调整保留体积：组分的保留体积与死体积之差
（7）相对保留值：指在相同操作条件下，组分（i）与组分（s）的调整保留值之比，称为组分i对组分s的相对保留值，用 表示
→特点：“三高”：分离效能高、灵敏度高、选择性高
“一快”：分析速度快
“一广泛”：应用范围广
→分类：
按两相的聚集状态
按操作形式
→常用术语
（1）色谱图（流出曲线）：由检测器输出的电信号强度对时间作图所绘制的曲线。
（2）基线：在操作条件下，仅有流动相流过色谱柱时的流出曲线。
（3）色谱峰：色谱柱流出组分通过检测器系统产生的响应信号的微分曲线图。
→原理：色谱过程是组分的分子在流动相和固定相间多次吸附－解吸附或“分配”的过程。
2、GC、GC-MS、HPLC仪器结构
GC：气路系统、进样系统、分离系统、检测系统
GC-MS:进样系统、离子源、质量分析器、检测器、真空系统和工作站
HPLC:高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据记录和处理系统
3、两个基本理论
塔板理论的4个假设、缺陷、贡献
→假设：
i.色谱柱是由一系列连续的、相等的水平塔板组成（塔板上部为流动相占据，下部为固定相占据）
ii.载气是间歇式（脉冲式）进入色谱柱，每次进气一个塔板体积ΔV
iii.在色谱柱的每一“塔板”内，组分在两相间瞬间达到分配平衡。分配系数在各塔板内是常数
iv.样品全部加在第0号塔板上，且忽略样品沿柱方向的纵向扩散
→缺陷：
（1）没有考虑动力学因素对色谱过程的影响，不能解释载气流速u对理论塔板数n的影响
（2）不能回答色谱峰为什么发生变形
（3）不能说明塔板高度受什么因素影响
→贡献：
（1）较好地解释了色谱峰形的正态分布规律
（2）提出了评价柱效能指标：n和H
速率理论
→贡献：
（1）阐述了柱温、色谱柱填充的均匀程度、填料颗粒的大小、流动相种类、流动相的流速、固定相的
液膜厚度等因素对柱效能的影响情况
（2）较好地解释了色谱峰扩展的原因
（3）为色谱分析工作选择最佳分离条件提供理论依据
→H=A+B/u+Cu式中每一项代表的物理意义，各项如何引起峰形扩展
H：有效塔板高度
A：涡流扩散项
随载气一起流动的组分由于固定相的阻碍而改变运动方向，形成“涡流”，导致不同的组分分子在柱中走过的路程长短不一致，引起峰形的扩张。
B/u：分子扩散项
组分被载气带入色谱柱后，以“塞子”的形式存在于柱内很小一段空间中，在“塞子”的前后（纵
向）存在着浓度差而形成浓度梯度，使运动着的分子产生纵向扩散。
Cu：传质阻力项
试样分子在两相中的传质受到阻力使两相分配不能瞬间达到平衡
A，B，C为常数，u为载气的平均线速度
