气相色谱分析仪技术原理：从进样到检测的全流程深度解析

2025年03月19日 09:16 来源：科创星光（北京）科技有限公司

　　气相色谱（GC）通过物质在气液两相间的分配差异实现分离分析，其核心流程涵盖进样、分离、检测与数据处理四阶段。

　　1.进样系统：精准传递的起点

　　样品通过进样口（如分流/不分流进样器）注入。进样口高温使液体瞬间汽化，载气（如He、N₂）携带样品进入色谱柱。分流进样通过分流比控制减少高浓度样品过载，顶空进样则适用于挥发性物质分析。

　　2.分离系统：色谱柱的“筛分”艺术

　　载气驱动样品在色谱柱（填充柱/毛细管柱）中流动，固定相（如聚硅氧烷涂层）通过吸附-脱附或溶解-挥发机制差异分离组分。毛细管柱高柱效依赖程序升温（如5℃/min梯度）优化复杂样品分离，载气流速与柱温需平衡分析速度与峰形。

　　3.检测系统：化学信号转电信号的奥秘

　　分离后的组分依次到达检测器。

　　FID（氢火焰离子化检测器）：有机化合物在H₂火焰中电离，产生电流信号，灵敏度达pg级。

　　ECD（电子捕获检测器）：含电负性物质（如卤素）捕获β射线产生的电子，形成脉冲信号，擅长痕量农药残留分析。

　　TCD（热导检测器）：通过载气热导率变化检测无机气体，常用于H₂、CO₂分析。

　　4.数据处理：定性定量的智慧输出

　　信号经放大器转换为色谱图，横轴为保留时间（定性依据），纵轴为峰面积/峰高（定量基础）。软件通过外标法/内标法计算浓度，结合谱库检索（如NIST库）实现化合物匹配，满足环保、制药等领域ppm~ppb级分析需求。

　　技术优势与挑战

　　GC以高效分离、高灵敏度著称，但高沸点或热不稳定物质需衍生化处理。与质谱（MS）联用可提升定性能力，是复杂样品分析的未来趋势。

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