1、1气相色谱- 质谱(GC-MS)联用技术韩芳2008年11 月 18日2zGC-MS基本原理zGC-MS应用zGC-MS仪器使用与维护GCMS3GC-MS联用技术特点z 气相色谱法定性依据是色谱峰的 保留时间 ，定量依据则是 色谱峰高 或峰面积 。作为定性和定量方法，气相色谱法最大特点在于 高效的分离能力和高的灵敏度，是分离混合物 的有效手段。z 质谱法是依据 带电粒子 在磁场或电场中的运动规律，按其 质荷比 （质量和电荷的比）实现分离分析，测定离子质量及其强度分布。主要特点是能给出化合物的分子量、元素组成、经验式及分子结构信息，具有 定性专属性强、灵敏度高、检测快速 的优势。45975 MS
2、D 和 6890 GCFID安捷伦 7890A安捷伦 5975C5色谱基本原理色谱法是利用混合物不同组分在固固定相定相和流动相流动相中分配系数(或吸附系数、渗透性等)的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行反复分配，实现分离的分析方法。6色谱流出曲线上的信息7z 1. 根据色谱峰的个数，可判断样品所含的最少组份数。z 2. 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析。z 3. 根据色谱峰的面积或峰高 , 可以进行定量分析。z 4. 色谱峰的保留值及其区域宽度是评价色谱柱分离效能的依据。8色谱法的分类气相色谱 (GC)超临界流体色谱 (SFC)根据流动相的物态可分为液相色谱 (LC)20%化合物80
3、%化合物小分子化合物9GC工作过程气相色谱实验技术10载气系统载气系统进样系统进样系统分离系统分离系统检测和记录系统检测和记录系统温控系统温控系统11常用载气：氮气、氦气、氢气等载气系统气源净化干燥管载气流速控制装 置载气系统12进样系统注射器气化室进样系统进样器 气化室温度比柱温高出 10 5013气相色谱的进样方式z 填充柱进样口z 毛细柱分流 /无分流进样口z 冷柱头进样z 程序升温（ PTV）进样口z 大体积进样z 阀进样14手动进样应注意的问题z 注射速度 快z 取样 准确 ，重现z 避免样品间互相 干扰z 选用 合适 的注射器，用 10ul进样器进样量不要小于 1ul。z 减少注射
4、 针尖歧视 ：每次进样速度尽量一致，玻璃毛放在衬管中间偏下位置，即针尖到达的位置。z 取样后可用滤纸拭去针尖外面的残留样品，但要注意不要吸去针内样品15分离系统(色谱柱)色谱柱 填充柱 毛细管柱柱内径1-10 mm 0.05-0.5 mm柱长度0.5-10 m 10-150 m总塔板数103106样品容量10-1000 0.1-50g色谱柱是色谱分离的心脏！16毛细管柱分类z 壁涂开管柱（WCOT ）z 载体涂渍开管柱（ SCOT）z 多孔开管柱（ PLOT）17气液色谱固定相组成红色白色固定液担体 (载体 )硅藻土非硅藻土18对载体的要求z 具有多孔性，即比表面积大。z 化学惰性，表面没有活
5、性，有较好的浸润性。z 热稳定性好。z 有一定的机械强度，使固定相在制备和填充过程中不易粉碎。19固定液 高沸点的有机化合物z 热稳定性好，在操作温度下不发生聚合、分解等反应；具有较低的蒸气压，以免流失。z 化学稳定性好，不与样品或载气发生不可逆的化学反应。z 粘度和凝固点低，以便在载体表面能均匀分布。z 对样品中的各组分有适当的溶解度。对固定液的要求：20固定液的选择原则 “相似相溶 ”a. 非极性物质 非极性固定液。沸点越 低 的组分越早出峰。b. 极性物质 极性固定液。极性越 小的组分出越早出峰。c. 极性与非极性混合物 极性固定液。极性越 小的组分出越早出峰。d. 易形成氢键物质 极性
6、或氢键型固定液。不易形成氢键的组分先出峰，易形成氢键的组分后出峰。e. 复杂难分离样品 多种固定液混合。21常用毛细管色谱柱固定液固定液 极性大小 适用范围100二甲基聚硅氧烷(50三氟丙基 )甲基聚硅氧烷聚乙二醇非极性 脂肪烃化合物，石化产品中等极性 极性化合物，如高级脂肪酸中强极性 极性化合物，如醇、羧酸酯等22检测系统z 1. 热导池检测器 (TCD)（浓度型、通用型检测器）z 2. 氢火焰离子化检测器 (FID)（有机化合物）z 3. 电子捕获检测器 (ECD)（卤素化合物）z 4. 火焰光度检测器 (FPD)（含硫、含氮和含磷化合物）z 5. 氮磷检测器（ NPD）（含氮和含磷化合物
7、）z 6. 质谱检测器（质量型、通用型检测器）23FID检测器z 利用 氢火焰 作电离源，使 有机物 电离，产生 微电电流而响应 的检测器。z 对几乎 所有的有机物 都有响应，特别是烃类灵敏度高且响应与碳原子数成正比。z 对 H2O，CO2， CS2等无机物 不敏感，对气体流速、压力和温度变化不敏感。z 线性范围 广，结构 简单 ，操作 方便 。z 死体积为 零，可与毛细管柱直接相连。24FID检测器示意图25FID使用注意事项1. 安全问题（ 1）防止 氢气 泄露（ 2）防烫伤2. 保持 FID的正常性能（ 1）正常点火（ 2）防止二氧化硅沉积（ 3）防止水等冷凝3. 注意数据正确可靠26G
8、C-MS联用仪系统组成z 进样部分（气相色谱）z 离子源（对样品进行离子化，使其能被质量分析器所检测到）z 质量分析器z 质量检测器z 数据分析系统27GC-MS基本流路图出口高真空泵机械泵气相化学工作站软件（电脑）质量分析器 检测器质谱传输线离子源28GC-MS对载气选择的要求z 必须是化学惰性的z 必须不干扰质谱图z 必须不干扰总离子流的检测z 应具有使载气气流中的样品富集的某种特性He29GC-MS色谱柱的选择z 柱效高z 惰性好z 热稳定性好毛细管柱流失主要原因： 固定液图渍不均匀，有缺陷；交联键合不完全，有小分子物质；老化不当，损失液膜；使用不当发生催化降解；柱子插入离子源的一头，外涂层（聚酰亚胺）也会进入离子源。30柱子老化的目的z 可提高 1/3塔版数z 除去涂固定液时残留的溶剂z 除去交联不全或聚合度低的小分子化合物z 使固定液均匀铺展，掩盖某些活性点z 对于旧柱子，除去残留物
