文章来源：格图在线 作者：钟楚剑
一、 气相色谱仪的原理、结构以及应用范围
1. 气相色谱仪原理：气相色谱仪主要是通过载气把汽化后的样品带入气相色谱柱内进行分离，然后依次通过检测器进行检测，检测信号经调制放大并输出到数据处理与记录系统中得到色谱图，从而对各种样品进行分析。
2. 气相色谱仪结构简述：气相色谱仪分为6大系统
i. 载气系统：提供带动样品流动的惰性气体，气源可以是气体钢瓶或气体发生器，包含相配套的阀以及气路管。
ii. 进样系统：样品在进样口被注入，然后在这里被载气带入色谱柱中进行分离，包含相应的加热块、管路等，有的还包含分流装置（用于小口径毛细管进样），等等。进样系统主要分为填充柱进样系统（PIP）、分流/不分流进样系统等2种。
iii. 分离系统：主要是指色谱柱，还包含色谱柱箱、柱支架以及加热、后开门降温等装置。
iv. 检测器系统：主要包含各种检测器以及相应的信号放大电路板，根据样品的性质以及分析需求，有热导检测器（TCD）、氢火焰检测器(FID)、硫磷检测器(FPD)、氮磷检测器(NPD)、氦离子化检测器(HID)等。
v. 色谱数据记录与处理系统：这里就是我们通常所说的色谱工作站或数据处理机，随着技术告诉发展，数据处理机现在已经应用比较少，现在色谱的数据记录与处理，都交由色谱工作站与计算机来完成了。所以，现在色谱数据记录与处理系统指的就是色谱工作站+计算机+打印机。
vi. 色谱仪控制与辅助系统：包含气相色谱仪机箱、主板、加热控制板、参数设定键盘与控制板等。
3. 气相色谱仪应用：
i. 可应用范围：可以应用于医药、化工、环保、能源、材料、食品、生物、公安、消防、建议建议、质量监督、环境检测等各种行业，用于分析各种气体、液体中常量、微量、痕量物质含量的分析。
ii. 不可应用范围：不可汽化的物质，加热会变性的物质（如蛋白质），不可用于检测金属原子或离子含量。
二、 气相色谱仪如何选型，如何配置？
1. 步骤一（确定方法）：先了解一下分析什么样品、目标分析物是什么、样品杂质或背景是什么？然后根据相应标准方法（国家标准、国外标准、行业标准、地方标准、企业标准或其它已验证方法），确定色谱柱、进样口和检测器的要求是什么。如果没有成熟方法，那么就需要开发方法。
2. 步骤二（按照以下顺序依次确定主配置）：
i. 气相色谱柱：根据样品分离的方法，常用气相色谱柱主要是常规填充柱和空心毛细管柱两种，这两种的应用占总应用案例的99%以上。另外还有填充毛细管柱、微填充柱等，对于比较特殊的气相色谱柱，有时需要在进样口、检测器等接口处做一定的改装。
ii. 进样口：根据气相色谱柱的类型，确定进样口。填充柱请选用PIP进样口（填充进样口）、毛细管柱一般选用分流/不分流进样口，如果两种都可能用到，那么就两种进样口都配上。**气体分析可以用注射器从PIP进样口进样，也可以加配气体进样阀来进样。
iii. 检测器：主要是根据检测样品的特性，一般有机物选用氢火焰（FID）检测器、常量无机物选用热导（TCD）检测器、微量含卤素化合物选用电子捕获（ECD）检测器、微量含硫或磷化合物（如农药残留等）选用火焰光度（FPD）检测器、高纯气体或者气体中极低浓度的杂质分析选用氦离子化检测器（HID）。
3. 步骤三（选择辅助配置）：
i. 载 气：载气分为两种形式，气体钢瓶和气体发生器。气体钢瓶的优势在于气体压力稳定、气体纯度可控、种类齐全，缺点是需要经常更换、部分地区运输不便；气体发 生器的优点在于不需要频繁更换、安全性高、可以一次投入长期使用，缺点在于种类较少（**氮气、氢气、空气三种发生器）、气体纯度难以达到较高纯度、气体 压力会有波动。一般载气推荐用钢瓶气体。
ii. 辅助气体：某些检测器，例如氢火焰检测器（FID）需要用到氢气和空气，这些气体叫辅助气体，辅助气体也有钢瓶和发生器两种形式。氢气作为燃烧气体，纯度要求不高（99.99%以上即可），而氢气钢瓶较为危险，所以一般推荐采用氢气发生器。空气作为助燃气体，只要做到脱水脱烃即可，而空气使用量较大（每分钟数百毫升，约为氢气用量10倍），所以一般推荐使用空气发生器，否则空气钢瓶可能几天就需要更换一次。
iii. 气路控制系统：目前中低端气相色谱仪常采用针型阀等阀件来控制气体流量，而高端气相色谱仪均采用电子流量气路控制系统（EPC）。EPC系统可以通过工作站上设置参数来控制载气、分流、尾吹、辅助气体等各路气体流量，较为方便直观，也方便开发方法。
iv. 色谱工作站：色谱工作站分为通用型和专用型色谱工作站两种。通用型色谱工作站一般仅仅只能记录与处理数据，不能反控气相色谱仪，典型代表是浙江大学N2000色谱工作站， 这一工作站是国内*早开发出来的色谱工作站，可以与各种中低端气相色谱仪、液相色谱仪的模拟信号输出接口对接，国产气相色谱仪大多数选配通用型色谱工作 站；专用型色谱工作站主要是各个气相色谱仪器厂商（如安捷伦、岛津）与自家仪器配套的，一般专用工作站均可反控指定品牌型号的仪器。
v. 计算机与打印机：气相色谱仪对计算机的要求不高，一般现在的计算机主流配置即可，但是不同工作站对计算机的接口要求不一样，例如浙大N2000色谱工作站需要电脑有一个232通讯接口以及至少一个USB接口（用于给工作站供电），而岛津、安捷伦等厂商的工作站与计算机的通讯是通过网线进行，所以仅需要一个网卡接口即可。
三、 目前主流品牌与型号推荐：
1. 美国安捷伦公司：美国安捷伦公司的前身是美国惠普公司分析仪器事业部，美国惠普HP5890是世界上单个型号气相色谱仪销量**记录保持者。安捷伦6820、6890系列气相色谱仪因为性能**可靠而广大中国用户的追捧，现在安捷伦在售的气相色谱仪主要是7820A、7890B两大系列。
2. 日本岛津公司：日本岛津公司是一家**的分析仪器公司，产品齐全，因性价比高而收到中国用户尤其是公司企业用户的青睐。岛津GC6A、8A、14A、14C、17B等经典型号的气相色谱仪，还在很多用户实验室里正常工作。目前岛津在售的主流气相色谱仪型号包括GC2014C（苏州工厂组装）、GC2010（日本工厂生产）等。
3. 杭州格图科技有限公司：国内大型仪器整机以及配件供应商，旗下拥有格图在线（www.getulab.com）实验室仪器商城，为国内数万用户提供过仪器整机以及配件耗材供应。格图科技2014年推出的GC9860EPC系列气相色谱仪是国内**进的电子流量控制气相色谱仪，填补了国内空白，目前该系列仪器因性价比高、性能稳定，市场反应**良好。
4. 浙江福立分析仪器公司：福立仪器95年之前主要是是为一些仪器厂商供应阀件、螺帽等配件，后自行研发浙江福立GC9750、9790、9790II、9720系列气相色谱仪等产品，因性价比高、稳定性好，深受用户喜爱。
四、 其它需要补充说明的问题：
1. 毛细管色谱柱：色谱柱可以购买原厂的色谱柱，也可以购买其它厂家品牌的色谱柱，现在毛细管柱接口基本通用。比如岛津气相色谱仪上，可以配安捷伦毛细管柱。杭州格图GC9860EPC也可以选配国产或者岛津、Supelco、安捷伦等毛细管色谱柱。
2. 填充色谱柱：选择填充柱，一定要仔细搞清楚气相色谱仪主机是哪个厂家哪个型号的，因为不同厂家不同型号的气相色谱仪接口间距、上下间距可能不同，特别是使用玻璃填充柱的时候。
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