色谱工程机必须知道的42个问题

狄有杰

气相色谱的分离基本原理是什么？
1.利用混合物中各组分在流动相和固定相中具有不同的溶解和解吸能力，或不同的吸附和脱附能力或其他亲和性能作用的差异。2.当两相作相对运动时样品各组分在两相中反复多次受到各种作用力的作用，从而使混合物中各组分获得分离。
2、简述气相色谱仪的基本组成。
基本部件包括5个组成部分：1.气路系统；2.进样系统;3.分离系统;4.检测系统;5.记录系统。
03简述气相色谱法的特点？
 1.高分离效能2.高选择性3.高灵敏度4.快速5.应用广泛。
04什么叫保留时间？
从进样开始至每个组分流出曲线达极大值所需的时间，可作为色谱峰位置的标志，此时间称为保留时间，用t表示。
05怎样控制载气流速？
载气流速的控制主要靠气路上高压钢瓶上的减压阀减压，然后经仪器的稳压阀稳压，再经稳流阀以达到控制载气流量稳定，减压阀给出的压力要高出稳压后的压力。非程序升温色谱一般没有稳流阀，只靠稳压阀控制流速。
06气相色谱分析怎样测其线速度？
 1、一般测定线速度实际上是测定色谱柱的死时间；2、甲烷作为不滞留物，测定甲烷的保留时间（TCD检测器以空气峰）， 3、用色谱柱的长度除以甲烷的保留时间得到色谱柱的平均线速度。
07气相色谱分析中如何选择载气流速的最佳操作条件？
在色谱分析中，选择好最佳的载气流速可获得塔板高度的最小值。因此，从速率理论关于峰形扩张公式可求出最佳流速值。通常色谱柱内径4mm，可用流速为30ml/min。
08气相色谱分析中如何选择载气的最佳操作条件？
 1、载气的性质对柱效和分析时间有影响；2、用相对分子质量小的载气时，最佳流速和最小塔板高度都比相对分子质量大的载气时优越；3、用轻载气有利于提高分析速度，但柱效较低；4、低速时，最好用，这样既能提高柱效，又能减小噪声；5、另外，选择载气又要从检测器的灵敏度考虑。
09气相色谱分析中如何选择气化室温度的最佳操作条件？
 1、气化室温度控制在使样品瞬间气化而不造成样品分解为最佳。2、一般规律是气化室温度高于样品的沸点温度并要求保持气化温度恒定就可用峰高定量。
10在气相色谱分析中如何选择柱形、柱径和柱长的最佳操作条件？
 1、缩小柱子的直径对提高柱效率，提高分离度是有利的，但直径太小，对分析速度不利；2、柱子直径与柱曲率半径相差越大越好；3、一般填充柱柱长多用2米左右，毛细管柱十几、几十米左右。
11热导检测器使用时应注意什么？
 1、温度，热导池温度应高于或接近柱温，防止样品冷凝；2、热丝，为避免热丝氧化，要先通载气，再通桥流，关闭时要先关桥流再关载气。
12热导池的基本结构有几种？
 1、热导池检测器是由不锈钢制成的池体、池槽和热敏元件所组成的；2、基本结构有三种：直通型；扩散型；半扩散型。
13热导池检测器温度如何控制？ 
1、热导池检测器温度要求高于柱温，防止分离物质冷凝污染。2、更重要的是控温精度要求能控制在0.05度以内。
14简述气相色谱检测器的性能指标？ 
1、灵敏度；2、敏感度；3、线性范围；4、稳定性。
15简述热导检测器的分析原理？
 1、热导检测器是基于不同的物质有不同的热导系数。2、在未进样时，两池孔的钨丝温度和阻值减小是相等的。3、在进样时，载气经参比池，而载气带着试样组分流经测量池，由于被组分与载气组成的混合气体的热导系数与载气的热导系数不同。4、因此测量池中的钨丝温度发生变化使两池孔中的两根钨丝阻值有了差异。5、通过电桥测出这个差异，从而测出被测组分含量。
16氢焰检测器的注意事项是什么？
 1、离子头绝缘要好，外壳要接地；2、氢焰离子化检测器使用温度应大于是100度；3、离子头的喷嘴和收集极，在使用一定时间后应进行清洗。
17氢火焰氢火焰离子检测器的基本原理？
 1、氢火焰检测器是根据色谱流出物中可燃性有机物在氢、氧火焰中发生电离的原理而制成的；2、由于在火焰附近存在着由收集极和发射极之间所造成的静电场；3、当被测组分燃烧生成离子，在电场作用下定向移动而形成离子流，经微电流放大器放大，然后到记录仪记录。（目前氢火焰离子检测器的基本原理说法有两种，一种是在火燃的作用下离子化，另一种是在电场作用下离子化）。
18在气固色谱中，常用的固定相有哪些？
 1、活性炭；2、氧化铝；3、硅胶；4、分子筛；5、高分子多孔小球。
19色谱柱固定液选择原则是什么？
 1、相似相溶原则；2、利用分子间特殊作用力原则；3、利用混合固定液原则。
20色谱固定相分几类？ 
1、一类为具有吸附性的多孔固体物质称吸附剂；2、一类是能起分离作用的液体物质称为固定液。
21常用的固体吸附固定相有哪些？
常用的固体吸附固定相有：吸附剂、高分子多孔小球、化学键合固定相。
22气相色谱选择固定液的要求是什么？
 1、热稳定性好，蒸汽压低，色谱温度下呈液态；2、试样在固定液中有足够的溶解能力；3、选择性高；4、具有化学惰性。
23气相色谱柱用的载体应具备哪些特性？ 
1、应具有大的比表面积；2、应具有化学惰性；3、载体形状规则；4、要有较大的机械强度。
24简述色谱柱管的预处理？
 1、将截取所需长度的不锈钢管弯成所需形状；2、用10％热碱洗去油污，用自来水洗净；3、用10％盐酸洗去管内金属氧化物；4、先用水后用乙醇冲洗，烘干后待用。
25色谱柱的载体是如何涂渍的？ 
1、根据配比先称取一定量的固定液，溶解在有机溶剂中；2、加入载体，溶剂应把载体没入，轻轻搅拌；3、用红外灯照射使溶剂蒸发，溶剂挥发后涂渍完毕。
26怎样老化色谱柱？ 
1、在室温下，将柱子接真空泵的一端接在色谱仪的气化室上，另一端放空；2、通载气在室温下吹扫0.5小时，使柱中空气被吹干净；3、然后升温，在高于使用温度20－30度的温度下保持12－24小时。4、降至室温，完成老化，接检测器。
27为什么老化色谱柱？ 
1、新填的色谱柱中有残余的溶剂和固定液中的一部分低分子量的物质及其它易挥发杂质，所以老化。2、另一个目的是可以使固定液均匀地涂在载体上。
28色谱定量分析常用有几种方法？
内标法；外标法；归一化法。
29气相色谱法定量依据是什么？ 
检测器产生的响应信号大小与进入检测器组分的量成正比。因此只要色谱柱能将试样中所有组分完全分离，记录系统正确记录，准确测量色谱面积就可以进行定量。 
30什么是校正因子？
 1、校正因子是相对响应的倒数，它与峰面积的乘积正比于物质的量。2、即进入检测器中组分的量与检测器产生的相应色谱峰之间的关系。
31在气相色谱分析中，如何测定定量校正因子？
 1、准确称量被测组分和标准物质，混合后，在实验条件下进行分析，分别测量相应的峰面积。2、然后计算质量校正因子；摩尔校正因子，如果数次的测量值接近，可取平均值。
32评价色谱柱性能有哪些主要指标?
主要指标有选择性、柱效率和分辨率三项：1、柱子的选择性常用两峰间距离来衡量，并用分离因子表示两组分在给定柱子上的选择性，分离因子等于两组分校正保留时间的比值，反应了组分和固定相的吸附力或溶解能力。2、柱效率用单位柱长的理论塔板数来衡量，反应了一个组分与固定相之间的作用力，也反应了此组分在色谱柱的扩散速度。3、分辨率定义为相邻两峰间保留时间之差除以两组分峰宽的平均值。分辨率反映了柱子的选择性，也反映了柱效率。当分辨率大于 1.5 时，相邻两峰可完全分离。
33热导检测器有哪些特点?适合分析哪些物质?
热导池检测器的特点:结构简单、性能稳定、灵敏度适宜、线性范围宽，经过检测器的被测组分不发生变化，而且价格低并易维修。热导检测器几乎对所有物质都给出响应信号，尤其适合无机物和有机物的气体分析。由于热导检测器不破坏试样组分可用于样品收集或与其他仪器联用。
34为什么使用热导检测器的色谱仪开机时先通载气，后开桥流？停机时先断桥流，后停载气？
构成热导检测器电桥的桥臂通常都是钨丝、铼钨丝、热敏电阻等热敏元件。当通电后，热丝发热，阻值上升。测量臂和参比臂通载气后，桥臂上的部分热量被带走。如果没有通载气，桥臂元件表面因受热而氧化，灵敏度下降，热丝发热拉长，使用时出现较大的噪声，严重时，热丝甚至被烧断。为保护桥臂，一般规定开机先通载气，再开电源。
35采用 FID测器的色仪开停机时应注意什么问题?
采用 FID的色谱仪开机时，应在恒温炉温度达到设定温度并稳定后再点火。否则可能因温度太低，氢火焰燃烧产生的水蒸气在检测器内或出口冷凝聚集，使检测器灵敏度下降，噪声增加，甚至造成部件损坏或出口堵塞等问题。特别注意有自动点火功能的色谱仪开机时，应先不送燃气 H2，或将点火功能置于手动关状态。采用 FID 检测器的色谱仪在停机时，应先停燃烧 H2，然后再停恒温炉，以便火焰先熄灭，确保水蒸气在停机前排完。如果停机时先停温控，则检测器火焰仍点燃，水蒸气有可能冷却积聚，造成检测器污染、噪声增大，严重时会产生极化极、收集极与地之间绝缘不良而无法工作。为了避免发生上述情况，一般都规定停机时先停 H2，使火焰熄灭，等水蒸气排完后，再停温控。
36简述火焰光度检测器(FPD)的工作原理。
含有磷、硫的化合物在富氢-空气火焰中燃烧形成激发态分子，当它们回到基态时能分别发射出526 和394nm的特征光谱，此光强度与样品中硫、磷化合物的浓度成正比。这种特征光谱经滤光片滤波后由光电倍增管接收，再经微电流放大器放大，信号处理后得到样品中硫、磷化合物的含量。
37使用火焰光度检测器的色谱分析系统各部分对温度的要求是不一样的，在应用中如何满足这些要求?
1、色谱柱温度设置不宜太高，否则固定液流失加快，基流或噪声增大。2、色谱柱出口至燃烧喷嘴之间温度要高于柱温，防止水蒸气在这里冷凝，返回到色谱柱中或进入燃烧器中。又要避免柱出口高沸点物质凝结在燃烧器底座或喷嘴上，引起堵塞或产生假峰。3、燃烧器温度需保持在 150度上下，防止水汽冷凝，使水汽随载气顺利排出系统。4、光电倍增管使用时环境温度不得超过50度且越低越好，以利减小暗流，同时降低热噪声，因此要求带有散热片，采用强制风冷或水冷措施。
38FPD检测器的色谱仪点不着火应采用那些措施？
1、检查点火线圈是否发红；2、重新设定氢气和助燃气流量；3、检测器的温度不够，有冷凝水时等温度升高排尽水；4、清洗喷嘴。
39什么是色谱柱切技术?
在工业色谱仪中，用对组分有特定分离功能的单柱(反吹柱、预分柱、主分柱)和阀件组成一个系统，称为色谱柱系统。由程序控制器根据预先设定的程序来控制色谱柱系统的分离过程，实现对工艺样品的全分析或某些要求组分的分析，称为柱切技术。
40为什么说反吹和柱切时间选择不当会影响仪器的再现性?
在柱系统中，作为反吹用的色谱为分配型色谱柱，一般吸附型色谱柱装在后面，用反吹柱把不需要的重组分反吹掉。如果反吹时间错后，则不应进入后面色谱柱的组分会进入吸附型色柱，不能脱附，被累积而分离能力很快变坏，污染色谱柱，影响再现性。如果反吹时间提前或切时间选择不当(提前或错后)，都会把有用的组分或多或少吹走或切去，因每次的扰动可能不一样，会影响仪器的再现性。
41过程气相色谱仪分析液体样品时，采用液体汽化进样阀汽化样品和柱上汽化样品有何不同?
1、分析液体样品时，采用液体汽化进样阀汽化样品或柱上汽化样品是过程气相色谱仪经常采用的两种方法。采用专用的液体汽化进样阀时，汽化进样阀装在恒温箱外，与柱箱之间有隔热措施，可工作在较高温度。进样时样品不受柱箱温度的影响，这确保了进样的可靠性，分析结果重复性好。进样后样品在较高温度下瞬间汽化，使汽化完全、快速，柱效高。在分析沸点较高的液体样品时必须采用这种方式。2、采用柱上汽化方式时，进样阀装在恒温箱内，阀本身便构成一个汽化温度等于柱温的汽化室。如果恒温箱温度高于样品中轻组分的沸点，在样品流路中就有可能产生气泡，这将影响进样的重复性。且这种方式的汽化温度不会太高，故柱效较低，只适合分析一些沸点较低的液体样品。
42 气相色谱仪进样后不出峰或峰很小是什么原因?
主要有气路、检测器和温度几方面的原因。从气路上检查，首先查有无载气，是否漏气;从检测器方面，使用热导池检测器时应检查 TCD 是否关闭，如果使用氢焰检测器，应检查火是否点着或者加没加极化电压;从温度方面检查，是否进样室和柱温太低试样没汽化。