氣相色譜柱原理

  色譜流出曲線氣相色譜法是指用氣體作為流動相的色譜法。由于樣品在氣相中傳遞速度快，因此樣品組分在流動相和固定相之間可以瞬間地達到平衡。另外加上可選作固定相的物質很多，因此氣相色譜法是一個分析速度快和分離效率高的分離分析方法。近年來采用高靈敏選擇性檢測器，使得它又具有分析靈敏度高、應用范圍廣等優點。
氣相色譜柱原理
    氣相分析流程圖GC主要是利用物質的沸點、極性及吸附性質的差異來實現混合物的分離，其過程如圖氣相分析流程圖所示。
    待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體(即載氣，也叫流動相)帶入色譜柱，柱內含有液體或固體固定相，由于樣品中各組分的沸點、極性或吸附性能不同，每種組分都傾向于在流動相和固定相之間形成分配或吸附平衡。但由于載氣是流動的，這種平衡實際上很難建立起來。也正是由于載氣的流動，使樣品組分在運動中進行反復多次的分配或吸附/解吸附，結果是在載氣中濃度大的組分先流出色譜柱，而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當組分流出色譜柱后，立即進入檢測器。檢測器能夠將樣品組分轉變為電信號，而電信號的大小與被測組分的量或濃度成正比。當將這些信號放大并記錄下來時，就是氣相色譜圖了。
氣相色譜柱組成
    氣相色譜檢測器示意圖氣相色譜儀由以下五大系統組成：氣路系統、進樣系統、分離系統、溫控系統、檢測記錄系統。
    組分能否分開，關鍵在于色譜柱;分離后組分能否鑒定出來則在于檢測器，所以分離系統和檢測系統是儀器的核心。
氣相色譜柱應用概況
    氣相色譜處理軟件在石油化學工業中大部分的原料和產品都可采用氣相色譜法來分析;在電力部門中可用來檢查變壓器的潛伏性故障;在環境保護工作中可用來監測城市大氣和水的質量;在農業上可用來監測農作物中殘留的農藥;在商業部門可用來檢驗及鑒定食品質量的好壞;在醫學上可用來研究人體新陳代謝、生理機能;在臨床上用于鑒別藥物中毒或疾病類型;在宇宙艙中可用來自動監測飛船密封倉內的氣體等等。
    色譜實際上是俄國植物學家茨維特(M.S.Tswett)在1901年首先發現的。1903 年3月，茨維特在華沙大學的一次學術會議上所作的報告中正式提出“chromatography”(即色譜)一詞，標志著色譜的誕生。他因此被提名為1917年諾貝爾化學獎的候選人。當時茨維特研究的是液相色譜(LC)的分離技術，氣相色譜出現在20世紀40年代，英國人馬丁(A.J.P.Martin)和辛格(R.L.M.Synge)在研究分配色譜理論的過程中，證實了氣體作為色譜流動的可能性，并預言了GC的誕生。與此巧合的是，這兩位科學家獲得了當年的諾貝爾化學獎。盡管獲獎成果是他們對分配色譜理論的貢獻，但也有后人認為他們是因為GC而得獎的。這也從另一個方面說明了GC技術對整個化學發展的重要性。
    雖然GC的出現較LC晚了50年，但其在此后20多年的發展卻是LC所望塵莫及的。從1955年*臺商品GC儀器的推出，到1958年毛細管GC柱的問世;從毛細管GC理論的研究，到各種檢測技術的應用，GC很快從實驗室的研究技術變成了常規分析手段，幾乎形成了色譜領域GC獨領風騷的局面。1970年以來，電子技術，特別是計算機技術的發展，使得GC色譜技術如虎添翼，1979年彈性石英毛細管柱的出現更使GC上了一個新臺階。這些既是高科技發展的結果，又是現代工農業生產的要求使然。反過來，色譜技術又大大促進了現代物質文明的發展。在現代社會的方方面面，色譜技術均發揮著重要作用。從天上的航天飛機，到水里游的航空母艦，都用GC來監測船艙中的氣體質量;從日常生活中的食品和化妝品，到各種化工生產的工藝控制和產品質量檢驗，從司法檢驗中的物質鑒定，到地質勘探中的油氣田尋找，從疾病診斷、醫藥分析、到考古發掘、環境保護，GC技術的應用極為廣泛。