<p class="ql-block"> 結(jié)合我這么多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)寫(xiě)了一篇?dú)庀嗌V新手入門(mén)指南,力求讓廣大剛剛從事檢驗(yàn)檢測(cè)的初學(xué)者能夠快速理解并掌握其核心知識(shí)和操作要點(diǎn),不足之處還望大家指點(diǎn)、不吝賜教。</p><p class="ql-block">一、氣相色譜是什么?氣相色譜(簡(jiǎn)稱GC)是一種非常強(qiáng)大的分析技術(shù),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它就像一個(gè)“高效分離器”,能把混合在一起的氣體或易揮發(fā)液體樣品中的不同成分,一個(gè)一個(gè)地分離開(kāi)來(lái),然后告訴你每種成分有多少。為什么我們需要它?想象一下,你有一杯混合了多種果汁的飲料,你想知道里面有多少橙汁,有多少蘋(píng)果汁。氣相色譜就是做類似的事情,只不過(guò)它處理的是更小的分子和更復(fù)雜的混合物。GC廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、醫(yī)藥、化工、石油等各個(gè)領(lǐng)域,是實(shí)驗(yàn)室里不可或缺的“神兵利器”。比如:a.室內(nèi)空氣中有沒(méi)有污染物質(zhì)?(比如苯、甲苯、乙苯等苯系物)b.食品里有沒(méi)有農(nóng)藥殘留?c.香水里有哪些香料成分?d.天然氣純不純?</p> <p class="ql-block">二、GC如何工作?GC的工作原理我們可以形象地比喻成一場(chǎng)“賽跑”:</p><p class="ql-block">1.準(zhǔn)備起跑(進(jìn)樣):你把混合樣品注入到GC儀器的“跑道”入口。</p><p class="ql-block">2.裁判發(fā)令(載氣):一種惰性氣體(如氦氣、氮?dú)猓┳鳛椤安门小保瑤е鴺悠贩肿娱_(kāi)始向前跑。3.跑道障礙賽(色譜柱):樣品分子進(jìn)入一根細(xì)長(zhǎng)的“跑道”——色譜柱。這根柱子內(nèi)部涂有一種特殊的物質(zhì)(固定相),就像跑道上設(shè)置了不同的障礙物。a.有些樣品分子和“障礙物”親和力強(qiáng),會(huì)被“粘住”一會(huì)兒,跑得慢。b.有些樣品分子和“障礙物”親和力弱,跑得快。</p><p class="ql-block">4.沖過(guò)終點(diǎn)(檢測(cè)器):跑得快的分子先到達(dá)終點(diǎn),跑得慢的分子后到達(dá)。終點(diǎn)處有一個(gè)“計(jì)時(shí)器”(檢測(cè)器),它能記錄下每個(gè)分子到達(dá)的時(shí)間,并告訴你有多少分子跑過(guò)。</p><p class="ql-block">5.成績(jī)統(tǒng)計(jì)(數(shù)據(jù)系統(tǒng)):所有數(shù)據(jù)被收集起來(lái),生成一張圖表,叫做色譜圖。圖上每一個(gè)“山峰”就代表一種物質(zhì),山峰出現(xiàn)的時(shí)間(保留時(shí)間)告訴你它是誰(shuí),山峰的高度或面積告訴你它有多少。</p><p class="ql-block">三、GC儀器的“五臟六腑”一臺(tái)氣相色譜儀主要由以下幾個(gè)核心部分組成:</p><p class="ql-block">1.載氣系統(tǒng)功能:提供高純度的氣體(如氦氣、氮?dú)?、氫氣),作為“流?dòng)相”,推動(dòng)樣品在色譜柱中前進(jìn)。新人須知:a.氣體純度非常重要,通常要求99.999%(俗稱“五個(gè)九”),否則雜質(zhì)會(huì)干擾結(jié)果。b.確保氣瓶壓力足夠,管路連接無(wú)泄漏。</p><p class="ql-block">2.進(jìn)樣口功能:將少量液體或氣體樣品瞬間汽化,并送入色譜柱。新人須知:a.進(jìn)樣口溫度通常設(shè)得很高,確保樣品能迅速變成氣體。b.新手手動(dòng)進(jìn)樣時(shí),動(dòng)作要快、準(zhǔn)、穩(wěn),避免樣品回流或損失。</p><p class="ql-block">3.色譜柱與柱溫箱</p><p class="ql-block">3.1色譜柱(GC的“心臟”):</p><p class="ql-block">功能:樣品分離的核心區(qū)域。它可以是一根非常細(xì)長(zhǎng)的管子,內(nèi)壁涂有特殊的固定相,就是前面提到的“障礙物”。</p><p class="ql-block">分類:一般分為填充柱和毛細(xì)管柱。</p><p class="ql-block">新人須知:a.毛細(xì)管柱:最常用,分離效率高,適合分析復(fù)雜樣品。</p><p class="ql-block">b.選擇依據(jù):柱子的長(zhǎng)度、內(nèi)徑、固定相類型會(huì)根據(jù)你要分析的樣品種類來(lái)選擇。比如,分析非極性物質(zhì)用非極性柱,分析極性物質(zhì)用極性柱。</p> <p class="ql-block">3.2柱溫箱:功能:精確控制色譜柱的溫度。溫度對(duì)分離效果至關(guān)重要。新人須知:可以設(shè)置恒定溫度,也可以設(shè)置升溫程序(溫度從低到高逐漸升高),這樣能更好地分離沸點(diǎn)范圍廣的復(fù)雜樣品。</p> <p class="ql-block">4.檢測(cè)器(GC的“眼睛”)</p><p class="ql-block">功能:在色譜柱出口,將分離后的組分“看到”并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。新人須知(常見(jiàn)檢測(cè)器):a. FID(氫火焰離子化檢測(cè)器):最常用,對(duì)幾乎所有有機(jī)物都靈敏,但對(duì)無(wú)機(jī)物不響應(yīng)。就像一個(gè)“有機(jī)物專家”。b. TCD(熱導(dǎo)檢測(cè)器):對(duì)所有物質(zhì)(包括無(wú)機(jī)氣體)都有響應(yīng),但靈敏度較低。就像一個(gè)“全能選手,但眼睛不太好”。c. ECD(電子捕獲檢測(cè)器):對(duì)含有鹵素、氮、磷等元素的化合物特別靈敏,常用于農(nóng)藥殘留、環(huán)境污染物分析。就像一個(gè)“特定物質(zhì)的偵察兵”。d. MS(質(zhì)譜檢測(cè)器):GC的“超級(jí)搭檔”,不僅能定量,還能給出每個(gè)組分的“身份證信息”(分子結(jié)構(gòu)),用于未知物鑒定。</p> <p class="ql-block">5.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)功能:接收檢測(cè)器信號(hào),繪制色譜圖,并自動(dòng)計(jì)算峰面積、保留時(shí)間、濃度等數(shù)據(jù)。新人須知:這是你最終看到分析結(jié)果的地方</p> <p class="ql-block">四、跟著步驟學(xué)GC實(shí)操下面是一個(gè)簡(jiǎn)化的GC操作流程,幫助你理解實(shí)際操作:</p><p class="ql-block">1.樣品準(zhǔn)備a.確保樣品是易揮發(fā)的,并且是清潔的(無(wú)顆粒物,無(wú)不揮發(fā)雜質(zhì))。</p><p class="ql-block">b.如果樣品濃度太高,需要用合適的溶劑稀釋;如果濃度太低,可能需要富集。</p><p class="ql-block">c.配制標(biāo)準(zhǔn)品溶液,用于建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(定量分析)。</p><p class="ql-block">2.儀器參數(shù)設(shè)置a.根據(jù)分析方法,設(shè)置載氣流速、進(jìn)樣口溫度、柱溫程序、檢測(cè)器溫度等參數(shù)。b.檢查氣瓶壓力,確認(rèn)氫氣、空氣(FID用)或氮?dú)猓‥CD用)等輔助氣體供應(yīng)正常。</p><p class="ql-block">3.儀器預(yù)熱與平衡a.打開(kāi)儀器電源,等待各部件(進(jìn)樣口、柱溫箱、檢測(cè)器)加熱到設(shè)定溫度。</p><p class="ql-block">b.讓載氣流過(guò)色譜柱,使儀器達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)(通常需要幾十分鐘到幾小時(shí))。</p><p class="ql-block">c.觀察基線是否平穩(wěn)。</p><p class="ql-block">4.手工進(jìn)樣a.用微量進(jìn)樣針抽取樣品(通常是1微升左右)。</p><p class="ql-block">b.將針頭迅速插入進(jìn)樣口,按下啟動(dòng)鍵,同時(shí)快速推下針桿,然后迅速拔出。</p><p class="ql-block">5.數(shù)據(jù)采集與分析a.儀器自動(dòng)運(yùn)行,電腦屏幕上會(huì)實(shí)時(shí)顯示色譜圖。</p><p class="ql-block">b.待所有組分流出并檢測(cè)完畢后,停止運(yùn)行。</p><p class="ql-block">c.數(shù)據(jù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)色譜峰進(jìn)行積分,根據(jù)保留時(shí)間識(shí)別組分,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算含量。</p> <p class="ql-block">6.結(jié)果報(bào)告</p><p class="ql-block">根據(jù)分析結(jié)果,生成報(bào)告,并根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。</p> <p class="ql-block">五、新人常見(jiàn)問(wèn)題小貼士</p><p class="ql-block">1、基線不穩(wěn)/噪音大可能原因載氣不純、氣體管路漏氣、檢測(cè)器污染、柱子污染排查與解決方法更換高純度氣體;檢查所有接頭是否擴(kuò)緊;清選檢測(cè)器;長(zhǎng)時(shí)間升溫空跑柱子進(jìn)行老化。</p><p class="ql-block">2、沒(méi)有峰/峰很小可能原因樣品未進(jìn)樣、進(jìn)樣量太少、檢測(cè)器未點(diǎn)火、氣路堵塞排查與解決方法重新進(jìn)樣;增加進(jìn)樣量;檢查檢測(cè)器是否正常工作(如HD火焰是否點(diǎn)燃);檢查氣路是否通暢,</p><p class="ql-block">3、峰形拖尾/前伸可能原因進(jìn)樣口污染、色譜柱損壞、樣品過(guò)載、襯管污染排查與解決方法清洗或更換進(jìn)樣口襯管;剪掉柱頭一小段或更換柱子;減小進(jìn)樣量,</p><p class="ql-block">4、出現(xiàn)鬼峰/雜峰可能原因樣品污染、進(jìn)樣針不干凈、柱子污染、溶劑不純排查與解決方法確保樣品純凈;徹底清洗進(jìn)樣針;空跑空白洛劑檢查是否污染;對(duì)柱子進(jìn)行老化。</p><p class="ql-block">5、保留時(shí)間漂移可能原因載氣流速不穩(wěn)定、柱溫箱溫度波動(dòng)、色譜柱老化排查與解決方法檢查載氣壓力和流量是否恒定;檢查柱溫箱控溫是否正常;對(duì)色譜柱進(jìn)行老化處理。</p><p class="ql-block">6、學(xué)習(xí)a.從基礎(chǔ)做起:先理解原理,再動(dòng)手操作。b.多看多問(wèn):不懂就問(wèn)有經(jīng)驗(yàn)的同事或老師。c.仔細(xì)閱讀說(shuō)明書(shū):儀器說(shuō)明書(shū)是最好的操作指南。d.記錄好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):詳細(xì)記錄每一次操作和結(jié)果,方便后期排查問(wèn)題。e.安全第一:操作氣體(尤其是氫氣)和高溫部件時(shí)務(wù)必注意安全。f.最后給大家推薦一本書(shū)《氣相色譜分析及應(yīng)用》。 希望這份入門(mén)指南能幫助您更好地理解和掌握氣相色譜技術(shù)!祝您在檢驗(yàn)檢測(cè)的道路上越走越專業(yè)。</p>