一、定义与分类

        气相色谱法(gas chromatography，GC)是以气体为流动相的色谱法，1952年由马丁(Mattin)、辛格(Synge)以及詹姆斯(James)等首次建立。根据固定相的物质形态不同，Gc可分为气固色谱法(gas-solid chromatography，GSC)和气液色谱法(gas-liquid chrolnatography，GLC)两类。按色谱柱的粗细和填充情况，GC可分为填充柱色谱法和开管柱色谱法两种。填充柱(packed column)是将固定相填充在内径通常为4mm的余属或玻璃管中；开管柱(open tubular column)是将固定相涂布于柱管内壁，中空，所以又称为空心柱。由于开管柱的内经通常只有0.1～0.5 mm，所以又称为毛细管柱(capillary column)。按分离机制，GC可分为吸附色谱法和分配色谱法。GLC属于分配色谱法，而GSC由于固定相常用吸附剂，因此多属于吸附色谱法。

        (2)气相色谱仪的基本组成及其工作原理

        气相色谱仪(gas chromatograph)包括气路系统、进样系统、分离系统、温控系统和检测系统等五大系统。气路系统是一个载气连续运行、管路密闭的系统，包括气源、气体净化器、供气控制阀门和仪表，其作用是把试样输送到色谱柱和检测器。进样系统包括进样装置和汽化室，其作用是将液体或固体试样在进入色谱柱前瞬间汽化，并快速定量地转入到色谱柱中。分离系统主要是色谱柱，它由柱管和装填在其中的固定相等所组成，其作用是将样品中各组分分离。温控系统是用来设定、控制和测量色谱柱、汽化室、检测室的温度装置。检测系统包括检测器、放大器、记录器，其作用是把经色谱柱分离后的各组分的浓度变化转变成易于测量的电信号，如电流、电压等，然后输送到记录器记录成色谱图。

        气相色谱仪的工作原理是被分析样品(气体或液体与固体汽化后)的蒸气在流速保持一定的

惰性气体(称为载气，即流动相)的带动下进入填充有固定相的色谱柱，在色谱柱中样品被分离

成一个个组分，并以一定的先后次序从色谱柱流出，进入检测器，组分的浓度被转变成电信号，经放大后，被记录器记录下来，在记录纸上得到一组曲线图，称为色谱峰，根据色谱峰的位置和峰高或峰面积，与标准品进行比较，就可以定量待测样品巾各个组分的含量。下面对气相色谱仪的色谱柱和检测器分别进行简要介绍。

    色谐柱(chromatographic column)是气相色谱仪的核心部件，样品的分离过程在柱内进行。如前所述，色谱柱分为填充柱和开管柱，其中开管柱由于内径小所以又称为毛细管柱。现在有的填充柱内径也可以做得与开管柱一样大小，所以被称为填充毛细管柱(packed capillary colliron)和微填充柱(micropacked column)。

    检测器(detector)是将流出色谱柱的载气中被分离组分的浓度(或物质的量)变化转变为

电信号(电压或电流)的装置。根据响应原理的不同，气相色潜检测器可分为浓度型检测器和质

量型检测器两类。浓度型检测器，测量的是载气中组分瞬问浓度的变化，即检测器的响应值和流动相中组分的瞬间浓度成正比，而与载气流速无关，载气流速只影响出峰快慢，流速大出峰快，流速小出峰慢。热导检测器(thermal conductivity detector，TCD)和电子捕获检测器(electroncapture detector，ECD)均属于浓度型检测器。质量型检测器，测量的是载气中组分质量比率的变化，即检测器的响应值和单位时间进入检测器的组分质量成正比，也与载气流速无关。氢火焰离子化检测器(hydrogen flame ionization detector，FID)、火焰光度检测器(flame photometric detector，FPD)和热离子检测器(thermoionic detector，TID)等均属于质量型检测器。

    据统计，目前有几十种气相色谱检测器产品，下面仅对上面提到的几种常用检测器进行简要介绍。

    热导池检测器(TCD)是利用被检测组分与载气热导率的差别来检测组分浓度变化的检测器。TCD是一种通用型的检测器，具有构造简单、测定范围广、稳定性好、线性范围宽、样品不被破坏等优点，但检测灵敏度低。

    电子捕获检测器(ECD)是利用电负性物质(即容易捕获电子形成负离子的物质)捕获电子的能力，通过测定电子流的变化来实现检测的检测器。ECD具有灵敏度高、选择性好的优点，是一种专属型的检测器，对含卤素、硫、氧、羰基、氨基等的化合物有很高的响应，是目前分析痕量电负性有机化合物最有效的检测器．，但其线性范围窄，分析重现性较差。

    氢火焰离子化检测器(FID)是利用有机物在氢火焰的作用下，电离形成离子流，通过分析离子流强度实现检测的一种检测器。FID具有灵敏度高、响应快、线性范围宽等优点，是目前最常用的检测器之一。但这种检测器是专属型检测器，一般只能测定含碳有机物，而且检测时样品会被破坏。

    火焰光度检测器(FPD)是把FID和光度计结合在一起的检测器。它有两个相互分开的空气-氢气火焰，下边的火焰把样品分子转化成燃烧产物，其中含有相对简单的分子，如S2和HPO(氢磷氧)；上面的火焰使它们处于激发态碎片(S₂^*和HPO^*)。当这些处于激发状态的物质返回基态时辐射出特定波长的光谱，通过光电倍增管可以测量其强度，光强与样品的质量流速成正比。FPD是灵敏度很高的选择性检测器，广泛地用于含硫、磷化合物的分析。

    热离子检测器(T1D)，早期也称为碱焰离子化检测器(alkali flame ionization detector，AFID)。因为其对含氮、磷的有机物特别敏感，所以又称为氮磷检测器(nitrogen phosphorus detector，NPD)。TID与FID极为相似，不同之处是在火焰喷嘴上方有一个含有K、铷(Rb)或铯(Cs)的碱金属盐的陶瓷珠，所以TID本质上是在FID的火焰上加碱金属盐。碱金属盐的种类对检测器的可靠性和灵敏度有影响。一般地，可靠性的优劣次序是K>Rb>Cs，对氮气的灵敏度顺序是Rb>K>Cs。