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气相色谱仪是实验室一种常用的分析气体的仪器，是利用色谱分离技术和检测技术，对多组分的复杂混合物进行定性和定量分析。通常可用于分析土壤中热稳定且沸点不超过500℃的有机物，如挥发性有机物、有机氯、有机磷、多环芳烃、酞酸酯等。它的应用领域有很多，如石油、化工、医疗、环境、卫生等等。

气相色谱仪是以气体作为流动相(载气)。当样品由微量注射器“注射”进入进样器后，被载气携带进入填充柱或毛细管色谱柱。由于样品中各组分在色谱柱中的流动相(气相)和固定相(液相或固相)间分配或吸附系数的差异，在载气的冲洗下，各组分在两相间作反复多次分配使各组分在柱中得到分离，然后用接在柱后的检测器根据组分的物理化学特性将各组分按顺序检测出来。

检测器对每个组分所给出的信号，在记录仪上表现为一个个的峰，称为色谱峰。色谱峰上的极大值是定性分析的依据，而色谱峰所包罗的面积则取决于对应组分的含量，故峰面积是定量分析的依据。一个混合物样品注入后，由记录仪记录得到的曲线，称为色谱图。分析色谱图就可以得到定性分析和定量分析结果。

气相色谱仪的一般分析流程：载气由高压钢瓶中流出，经减压阀降到所需压力后，通过净化干燥管使载气净化，再经稳压阀和转子流量计后，以稳定的压力、恒定的速度流经气化室与气化的样品混合，将样品气体代入色谱柱中进行分离。分离后的各组分随着载气先后流入检测器，然后载气放空。检测器将物质的浓度或质量的变化转变为一定的电信号，经放大后在记录仪上记录下来，就得到色谱流出曲线。根据色谱流出曲线上得到的每个峰的保留时间，可以进行定性分析，根据峰面积或峰高的大小，可以进行定量分析。

分析过程中出现误差的因素有哪些？

气相色谱仪分析过程中，每一个步骤都可能出现误差，包括样品采集、样品制备、进样、色谱分离、检测、峰面积或峰高测定等，从而影响到最终的分析结果。

1、样品采集和制备

样品的代表性是得到准确定量分析结果的前提，对于气体或挥发性液体样品，采集时要尽量避免样品组分的挥发损失；对于液体和固体样品，要注意样品的代表性和均一性。在样品制备过程中，要尽量避免或减少待测组分的损失，防止样品污染。

2、进样系统

进样的重复性会影响定量结果的准确度和精密度，不仅包括进样量是否准确，也包括样品在气化室是否瞬间完全气化，在气化和色谱分离过程有无分解和吸附现象，及分流时是否有歧视效应等。可以根据样品性质的不同，选择不同的进样器和进样方式以降低误差。

3、色谱条件

气相色谱仪分析中，色谱柱、柱温、载气等都会影响组分的分离，只有在组分能完全分离、峰形良好的情况下，色谱峰面积或峰高的测量准确度才会好。选择色谱柱和色谱条件时必须考虑样品在柱内或色谱系统内是否有吸附和分解现象，这必定影响定量的结果。

4、检测器

检测器的种类选择、灵敏度、线性范围、稳定性等，都可影响定量结果的准确性，色谱定量是基于检测器响应值与待测组分含量的线性关系，任何检测器的响应都有一定的线性范，超出这一范围，响应值与含量的关系将偏离线性，因此，要获得准确的定量结果，绝不能使进入检测器的待测组分含量超出线性范围。

5、峰面积或峰高的测量

色谱定量的基础是色谱峰面积或峰高，所以色谱峰面积或峰高判断和测量的准确性直接影响定量的结果。相对而言，用高定量对分离度的要求比用峰面积定量低。所以，在分离度低的情况下，宜用峰高定量，保留时间短、半峰宽窄的峰，其半峰宽测定误差相对较大，影响峰面积的测量，所以也宜用峰高定量。

气相色谱仪保养方法

1、电路板的清洗

操作过程中要戴手套操作,防止静电或手上的汗渍等对影响电路元件。然后应仔细观察电路板的使用情况,看电路板明显被腐蚀现象。沾染有机物的电子元件和印刷电路用脱脂棉蘸取酒精小心擦拭,最后还要清理电路板接口和插槽部分。

2、进样口的清洗

在检修时最重要的就是对气相色谱仪进样口的玻璃衬管、分流平板,进样口的分流管线,EPC等部件分别进行清洗。

3、4TCD和FID检测器的清洗

在气象色谱仪的使用过程中，TCD检测器可能会被柱流出的沉积物或其他物质所污染。TCD检测器一旦被污染,仪器的基线出现抖动、噪声增加。所以我们就十分有必要对检测器进行清洗。

4、仪器内部的清扫以及清洁

在气相色谱仪停机后,我们可以打开仪器的侧面和后面面板,用仪表空气或氮气对仪器内部灰尘进行吹扫,对积尘较多或不容易吹扫的地方用软毛刷配合处理。如果一起内部具有有机污染物，我们可以用专门的清洗液进行清洗。

气相色谱仪操作技巧

1、使用高效国产气相色谱仪试剂和新蒸二次蒸馏水作流动相，所使用的溶剂其截止波长一定要低于检测波长。对流动相一定要脱气；

2、气相色谱仪检测器输出与积分仪(处理机)要匹配，要合理设置参数如斜率、半峰宽、阈值、AUFS值、衰减等。将适宜的进样量和合适的参数结合起来，使主峰峰高达到记录仪满量程的80%左右；

3、用气相分析酸碱性物质，由于气相色谱仪的吸附作用(次级保留)使峰开拖尾。加入改良剂可以大大改善峰形，提高积分的准确度。一般规则是：

(1)分析酸性物质，可加入1%有醋酸；

(2)分析碱性物质，可加入10-20mmol/L三乙胺；

(3)酸碱物质混为一体，可同时加入1%的醋酸和10-20mmol/L三乙胺。

故障问题排查方法汇总

1、为什么有些峰出现拖尾？

①这可能是由于进样口或色谱柱不干净，或色谱柱切割不正确。冷却进样口、关闭气流并更换或清洁进样口部件，包括进样口衬管和金密封垫。取出色谱柱。切掉一段色谱柱以清除不挥发性残留物、隔垫碎屑和密封圈碎片。这段色谱柱的长度可以是1英寸-1米，如果需要的话，可以更长。使用正确的切割工具来切割色谱柱。如果切割不好，则可能导致样品吸收。使用黄铜刷子或氧化铝粉末等软质研磨剂擦洗进样口钢质内壁。在重新安装其他部件前，要确保已将进样口清洗干净。

②在不分流方式下进行分析时，不分流时间过长可能导致拖尾。通常时间应在0.5-1分钟范围内。

③未吹扫(死)体积也可能导致拖尾。确保在进样器和检测器中色谱柱安装正确。

④如果考虑色谱柱部分流失，则可以使用色谱柱前的保留间隙(制备色谱柱)。如果没有降低色谱柱效率，则可以将其切割掉或更换掉，并可延长色谱柱的寿命。但要注意保留间隙和分析色谱柱的连接可能引起泄漏和样品吸收。

2、如何改善峰形(前伸峰、拖尾峰)？

前伸峰是由于色谱柱过载。当一种或多种化合物的进样量超过色谱柱固定相容量时，可能发生这种情况。液相膜越薄，色谱柱中保留的每种化合物就越少。这涉及到进样体积和进样中每个峰的化合物浓度。通过减少进样量、分流样品或进样浓度较低的样品，可减小进样体积。

3、什么原因导致峰比原来大且出现的早？

过快、过大的峰通常是由于从分流口和隔垫吹扫口排出的载气减少，而更多的进入色谱柱；因此增加柱头压力，可降低分流比。检查分流出品的气体流量，如需调整分流比则对调整此流量。如果问题依然存在，可卸下并清洁分流口。这个问题也可能由于柱头压调节阀有问题而引起。

4、什么时候需更换隔垫或衬管？

通常比较好的隔垫至少能保证100次进样不发生问题。当色谱特征说明衬管有问题时，需要更换衬管。影响隔垫寿命的因素有注射器尺寸、进样口温度和压力，当然受压力影响的程度比较小。影响衬管寿命的因素通常是样品的清洁度。应该根据仪器维护历史记录来选择色谱需要的特定程序。

5、随着进样室温度升高对分析物分解有影响吗？

如果化合物热稳定性差，分析物分解可能会带来一些问题。这在制药工业中比较常见。如果药物或中间体热分解温度低于进样口温度，则分析结果中将出现特殊的峰或与目标分析物发生反应。

6、排除色谱柱流失问题的方法是什么？

诊断色谱柱是否存在流失问题的优选方法是1次在方法条件下安装色谱柱时，做一次空白色谱图，然后将最近的运行和空白运行色谱图对比。如果在空白运行中产生了很多峰，则色谱柱性能改变，这可能是由于载气中含有氧气，也可能是由于样品残留。如果有GC-MS，则低极性色谱柱的典型流失离子(如DB/HP-1或5)质/荷比m/z将为207、73、281、355等，大多数为环硅氧烷。

7、如何得知分流/不分流进样口的进样体积不超过进样口衬管反应室的容积？

如果不是多次重复进样引起精度问题，则不会经常发生这个问题。精度问题经常是由于不合适的进样体积引起。因为分流进样的进样口流速比较高，样品进出进样口比不分流快得多。同样地，由于溶剂没有时间扩散到衬管外，因此分流模式进样体积要求没有那么严格。实际上，1微升是比较合适的，由于降低分流比对增大峰面积比增加进样量更有效。然而，不分流进样要求要严格的多，建议使用蒸汽体积计算器估算最终的扩散体积。

8、色谱分析运行时标样和样品的峰均随时间加宽正常吗？

如果保留时间没有很大区别，只是加宽的峰拖尾，可能表明有活化点。如果加宽的峰是对称的，可能是由于正常的色谱柱“损耗和流失”。如果峰前伸，说明色谱柱过载。

9、为什么在空白运行中出现了我的样品组分峰？

有可能是由于样品制备或系统清洁问题。尝试在样品和空白样品制备中使用新溶剂，并在样品清洗瓶中装上新溶剂。尝试使用新的注射器和隔垫。取出并清洗分流出口管路。在未进样情况下运行以观察仅加热色谱柱有无峰出现。

10、什么原因导致基线不稳和干扰？

• 进样针受污染。清洗进样针；做一浓缩试验，载气线路可能也要清洗；

• 色谱柱受污染。烘焙色谱柱，限定时间1-2h；

• 检测器不平衡。检测器一般需要24h才能得到平衡；

• 在程序升温的时候改变载气流速(在很多情况下为正常现象)。

11、什么原因导致过多的基线噪音？

• 进样针受污染。清洗进样针；做一浓缩试验，载气线路可能也要清洗；

• 色谱柱受污染。烘焙色谱柱，限定时间1-2h；

• 检测器不平衡。清洗检测器，通常噪音不是突然增大而是逐渐产生；

• 污染或载气质量降低。使用高质量的载气或检查气体是否泄露。一般在换载气钢瓶的时候会突然发生；

• 柱子安装太过。可重新安装；

• 载气流速不合适。重新设定流速；

• 与MS、ECD、TCD联用时发生漏洞，查找并消除漏洞即可；

• 检测器的灯或电子倍增管老化。

12、什么原因导致峰形改变？

• 检测器响应改变。检查气体流速、温度和设臵；

• 样品的浓度改变。检查并检验样品的浓度，样品的蒸发或成分的改变都可能引起；

• 色谱柱受污染。

13、如果分离度下降如何处理？

• 柱温不同。检查柱温；

• 不同的色谱柱的维数和相位。核实色谱柱的特性。