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一文讀懂丨氣相色譜儀（GC）

時間：2025-08-08瀏覽：145次

色譜法，又稱層析法或色層法，是利用物質溶解性和吸附性等特性的物理化學分離方法，分離原理是根據混合物中各組分在流動相和固定相之間作用的差異作為分離依據。

以氣體作為流動相的色譜法稱為氣相色譜法(Gas Chromatography，簡稱GC)，氣相色譜是機械化程度很高的色譜方法，廣泛應用于小分子量復雜組分物質的定量分析。

*流動相：攜帶樣品流過整個系統的流體，也稱作載氣。固定相：靜止不動的相，色譜柱中的擔體、固定液、填料。

一、氣相色譜儀構成

氣相色譜儀主要由氣路系統、進樣系統、分離系統、檢測及溫控系統、記錄系統組成。

氣相色譜儀構成

二、氣相色譜儀分類

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氣相色譜儀類別

a.氫火焰離子化檢測器(FID)用于微量有機物分析；

b.熱導檢測器(TCD)用于常量、半微量分析，有機、無機物均有響應；

c.電子捕獲檢測器(ECD)用于有機氯農藥殘留分析；

d.火焰光度檢測器(FPD)用于有機磷、硫化物的微量分析；

e.氮磷檢測器(NPD)用于有機磷、含氮化合物的微量分析；

f.催化燃燒檢測器(CCD)用于對可燃性氣體及化合物的微量分析；

g.光離子化檢測器(PID)用于對有毒有害物質的痕量分析色譜檢測器分類；

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氣相色譜儀分類

a.按原理可分為光學檢測器(如，紫外、熒光、示差折光、蒸發光散射)、熱學檢測器(如，吸附熱)、電化學檢測器(如，極譜、庫侖、安培)、電學檢測器(電導、介電常數、壓電石英頻率)、放射性檢測器(閃爍計數、電子捕獲、氦離子化)以及氫火焰離子化檢測器。

b.按測量性質可分為通用型和專屬型(又稱選擇性)。通用型檢測器測量的是一般物質均具有的性質，它對溶劑和溶質組分均有反應，如示差折光、蒸發光散射檢測器。通用型的靈敏度一般比專屬型的低。專屬型檢測器只能檢測某些組分的某一性質，如紫外、熒光檢測器，它們只對有紫外吸收或熒光發射的組分有響應。

c.按檢測方式分為濃度型和質量型。濃度型檢測器的響應與流動相中組分的濃度有關，質量型檢測器的響應與單位時間內通過檢測器的組分的量有關。

d.檢測器還可分為破壞樣品和不破壞樣品的兩種

氣相色譜儀構成

氣相色譜儀靈敏度

三、氣相色譜儀優缺點

氣相色譜儀的優點

a.分離效率高，分析速度快

b.樣品用量少和檢測靈敏度高

c.選擇性好

d.應用范圍廣

氣相色譜儀的缺點：

在對組分直接進行定性分析時，必須用已知物或已知數據與相應的色譜峰進行對比，或與其他方法（如質譜、光譜）聯用，才能獲得直接肯定的結果。在定量分析時，常需要用已知物純樣品對檢測后輸出的信號進行校正。

四、氣相色譜儀應用

環境分析	大氣污染物分析、水分析、土壤分析、固體廢棄物分析
食品分析	農藥殘留分析、香精香料分析、添加劑分析、脂肪酸甲酯分析、食品包裝材料分析
農藥殘留物分析	有機氯農藥殘留分析、有機磷農藥殘留分析、殺蟲劑殘留分析、除草劑殘留分析等
精細化工分析	添加劑分析、催化劑分析、原材料分析、產品質量控制
藥物和臨床分析	雌三醇分析、兒茶酚胺代謝產物分析、尿中孕二醇和孕三醇分析、血漿中睪丸激素分析、血液中乙醇/麻醉劑及氨基酸衍生物分析
石油和石油化工分析	油氣田勘探中的化學分析、原油分析、煉廠氣分析、模擬蒸餾、油料分析、單質烴分析、含硫/含氮/含氧化合物分析、汽油添加劑分析、脂肪烴分析、芳烴分析
聚合物分析	單體分析、添加劑分析、共聚物組成分析、聚合物結構表征/聚合物中的雜質分析、熱穩定性研究
合成工業	方法研究、質量監控、過程分析

五、氣相色譜儀檢測標準

-GB/T 30431-2020 實驗室氣相色譜儀

-GB/T 9722-2023 化學試劑氣相色譜法通則

-GB/T 11890-1989水質苯系物的測定氣相色譜法

-GB/T 13192-1991水質有機磷農藥的測定氣相色譜法

-GB/T 14552-2003水、土中有機磷農藥測定氣相色譜法

-GB/T 14553-2003糧食、水果和蔬菜中有機磷農藥測定氣相色譜法

-GB/T 13610-2020天然氣的組成分析氣相色譜法

六、氣相色譜儀分析流程

氣相色譜儀的載氣由高壓鋼瓶中流出，經減壓閥降到氣相色譜儀所需壓力后，通過凈化干燥管使載氣凈化，再經穩壓閥和流量計后，以穩定的壓力、恒定的速度流經氣化室后與已完成氣化的樣品進行混合，將樣品氣體輸送至色譜柱中進行分離。分離后的各組分先后流入檢測器中進行檢測。

氣相色譜儀構成

氣相色譜儀檢測的因素影響：

1.載氣

2.進樣口

3.色譜柱

4.檢測器

檢測器將待測組分的濃度或質量變化轉化為電信號，經放大后在記錄儀上記錄下來，便可得到色譜流出曲線。根據色譜流出曲線上的保留時間，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。

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