MSD作为气体中有机物的定性分析能解决一小部分问题，但是有机物包罗万象，其结构很复杂，有时还需用另外一种能判定有机化合物功能图的仪器，即GC-FTIR联用仪。

傅里叶变换红外光谱仪作为色谱的检测器是定性分析电子气中未知成分重要检测器。

a.GC-FTIR组成

GC与FTIR联用系统的组成单元：①气相色谱单元；②联机接口；③傅里叶变换红外光谱仪，同步跟踪扫描、检测GC各馏分；④计算机数据系统。GC-FTIR各单位之间工作原理见图3.23。

GC-FTIR联机检测基本过程：试样经气相色谱分离后，各馏分按保留时间顺序进入接口，与此同时，经干涉仪调制的干涉光汇聚到接口，与各组分作用后干涉信号被液氮低温光电检测器检测。计算机数据系统把采集到的干涉图信息，经快速傅里叶变换得到组分的气态红外谱图，进而通过谱图库检索和对照得到各组分的分子结构信息。

b. GC-FTIR联用接口

接口是联用系统的关键部分，气相色谱通过接口实现FTIR间的在线联机检测，目前商品化的GC-FTIR接口有两种类型，光管接口和浓缩捕集接口(又称冷冻捕集接口或低温收集接口)。

图3.23GC-FTIR各单元工作原理图

1-气化室;2-气相色谱检测器;3-色谱柱沮一传输线;5-光管;6-椭圆镜面;7-抛物面镜;8-汞碲镉检测器;9-红外光源;10-固定镜;11-分束器;12-移动镜;13-A/ D转换器;14-计算机;15-D/A转换器;16-数据处理系统

(a)光管接口

光管是作为GC-FTIR接口的光管气体池的简称，是应用最广泛的接口。光管气体池与一般红外气体池不同，它是一种管状气体池，由一定内径和长度、内壁镀金的硬质玻璃管(对于毛细管GC-FTIR来说，其接口是内径1～3mm，长40cm左右的硬质玻璃管)，管的两端装有红外透光的KBr窗片，连接处用耐高压的Vesper垫圈密封。接近窗片的地方分别装有GC气体出入导管，工作时从色谱柱流出的气体一个细长传输导管进入光管，再通过另一根导管进入GC本身的检测器。图3.24为GC-FTIR的浓缩捕集接口示意(左)和馏分示意(右)图。

在光管气体池的设计中，采用的是内壁镀金的反射层，金对红外光束反射最强，可使红外光在较短的光管内多次反射测量管内的气体样品而能量损失最小，这样提高了分析的灵敏度。在联机检测中，从色谱柱流出物进入光管的气态样品量很少，而检测用的红外光又在长长的光管中经多次反射能量衰减很快，必须使用一个灵敏度极高的检测器，这种特殊检测器还要具有极快的响应速度，以保证快速变化的色谱信号能被及时检测。现在通用的GC-FTIR联用的检测器是汞镉碲光导检测器(MCT)是灵敏度高，比传统的检测器高一个数量级以上，其信号响应快，足以跟上最快的毛细管色谱峰的变化。

(b)浓缩捕集接口

浓缩捕集接口是采用温度达到12K左右的冷盘作接口。色谱柱流出物经保温的传输管和安装在真空舱壁上的喷嘴射向冷盘的侧面，所用的载气含He 98％,Ar 2％。当喷到12K的冷盘时，氩和样品冷凝，最后聚焦到MCT的接收面上。

光管接口系统的检测限对于一般高挥发性样品为100～200ng，一些强吸收化合物可达2～5ng。对于低挥发性样品，其检测限为0.2～1ug。浓缩捕集接口与光管相比是高的信噪比、低的检测限，一般样品为100～200pg之间，对于强吸收样品，其检测限达到10～50pg。浓缩捕集的主要缺点是操作烦琐和分析一次成本很高。

图3.24GC-FTIR的浓缩捕集接口示意(左)和馏分示意(右)图

1-喷嘴;2-冷盘;3-真空室;4-红外窗;5-热传输管

c. GC-FTIR计算机数据采集和处理

(a)数据采集

联机操作的第一步是数据采集。首先要设置操作参数，如扫描速度、采集时间、采样点数、存储区间等。

数据采集有两种方式：一是连续采集方式，即将采集的所有干涉图信息存储在磁盘上;二是“阈值”采集方式，即人为设置一“阈值”，当被收集的GC峰在MCT检测器上产生的信号超过此“阈值”时，采集的数据才被存储在磁盘上。采集开始时，只有载气通过光管接口，此时从显示器上可以看到MCT上产生的信号为一平坦直线，类似GC的基线。随后数个峰依次通过接口，FTIR谱仪跟踪扫描，即采集GC峰，在相应软件控制下，进行实时傅里叶变换，此时显示器上显示GC馏分的二维或三维气态红外光谱图，见图3.25。

图3.25FTIR实时显示的三维图

其中X轴为波数；Y轴为吸光度值；Z轴为时间。XOY平面显示的是GC馏分的瞬时气态红外谱图，沿Z轴方向显示的是不同时间采集到的GC馏分的气态红外谱图。从图形变化可以看到色谱峰性质的差别。

(b)化学图

随着色谱峰的绘出和显示器上的红外谱图的显现，在FTIR绘图仪上按设定的“化学窗口”可同步“化学图”。所谓“化学窗口”是根据试样的化学特性和分析需要人为设定的，最多可设5个窗口。从计算机采集的全部信息中只选出预定官能团信息加以显示。作用相当于官能团检测器，因而能绘出与GC谱图相似的谱图。进行红外光谱分析时，一般设定5个窗口：即3200～3600cm^-1的烃基窗口；1670～1800cm^-1的羰基窗口；2800～3000cm^-1的烷基窗口；1500～1610cm^-1的苯基窗口；和720～850cm^-1的亚甲基变形窗口。

(c)重建色谱图

以FTIR为检测器的色一红外联用技术，分析工作者希望分离后的色谱图类似于像常用的色谱检测器的色谱图，这就是重建色谱图。由GC-FTIR数据重建这种色谱图的方法主要有两种类型：一种是吸收重建，即将数据采集过程中的全窗口吸收或某个窗口吸收对数据点进行积分，由此而重建的色谱图；另一种重建的干涉图，即Gram- Schmide重建色谱图。Gram-Schmide重建法直接从未经傅里叶变换的干涉谱数据重建色谱图。干涉谱每一部分均包含着全部光谱信息，因此于涉谱的任何一小部分都可以用来判别光管中是否存在色谱馏分。

d．红外检测限

红外检测限常用比尔定律来表示，即光的辐射强度与被测组分浓度(c)、光程(ι)的乘积呈指数递减关系：

I＝I₀e^-a.cl

化简后得

A＝l_0g10[I₀/I]a·cl

a对每种化合物为常数，叫摩尔吸收系数，最小检测限cl=A/a，表3.13为各种气态化合物的最小检测限数据。

表3.13部分气体FTIS测试的检测限

* fwhm为半高宽,100米光路,10^-4吸收率噪声，ppb

色谱除了和质谱、红外联用外，还包括气相色谱与原子吸收光谱、核磁共振波谱联用。

美国Voltaix公司于2010年专利公开了用GC-ICP-MS联用仪分析锗烷中磷烷的含量。