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一文读懂丨气相色谱仪（GC）

时间：2025-07-15浏览：18次

色谱法，又称层析法或色层法，是利用物质溶解性和吸附性等特性的物理化学分离方法，分离原理是根据混合物中各组分在流动相和固定相之间作用的差异作为分离依据。

以气体作为流动相的色谱法称为气相色谱法(Gas Chromatography，简称GC)，气相色谱是机械化程度很高的色谱方法，广泛应用于小分子量复杂组分物质的定量分析。

*流动相：携带样品流过整个系统的流体，也称作载气。固定相：静止不动的相，色谱柱中的担体、固定液、填料。

一、气相色谱仪构成

气相色谱仪主要由气路系统、进样系统、分离系统、检测及温控系统、记录系统组成。

气相色谱仪构成

二、气相色谱仪分类

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气相色谱仪类别

a.氢火焰离子化检测器(FID)用于微量有机物分析；

b.热导检测器(TCD)用于常量、半微量分析，有机、无机物均有响应；

c.电子捕获检测器(ECD)用于有机氯农药残留分析；

d.火焰光度检测器(FPD)用于有机磷、硫化物的微量分析；

e.氮磷检测器(NPD)用于有机磷、含氮化合物的微量分析；

f.催化燃烧检测器(CCD)用于对可燃性气体及化合物的微量分析；

g.光离子化检测器(PID)用于对有毒有害物质的痕量分析色谱检测器分类；

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气相色谱仪分类

a.按原理可分为光学检测器(如，紫外、荧光、示差折光、蒸发光散射)、热学检测器(如，吸附热)、电化学检测器(如，极谱、库仑、安培)、电学检测器(电导、介电常数、压电石英频率)、放射性检测器(闪烁计数、电子捕获、氦离子化)以及氢火焰离子化检测器。

b.按测量性质可分为通用型和专属型(又称选择性)。通用型检测器测量的是一般物质均具有的性质，它对溶剂和溶质组分均有反应，如示差折光、蒸发光散射检测器。通用型的灵敏度一般比专属型的低。专属型检测器只能检测某些组分的某一性质，如紫外、荧光检测器，它们只对有紫外吸收或荧光发射的组分有响应。

c.按检测方式分为浓度型和质量型。浓度型检测器的响应与流动相中组分的浓度有关，质量型检测器的响应与单位时间内通过检测器的组分的量有关。

d.检测器还可分为破坏样品和不破坏样品的两种

气相色谱仪构成

气相色谱仪灵敏度

三、气相色谱仪优缺点

气相色谱仪的优点

a.分离效率高，分析速度快

b.样品用量少和检测灵敏度高

c.选择性好

d.应用范围广

气相色谱仪的缺点：

在对组分直接进行定性分析时，必须用已知物或已知数据与相应的色谱峰进行对比，或与其他方法（如质谱、光谱）联用，才能获得直接肯定的结果。在定量分析时，常需要用已知物纯样品对检测后输出的信号进行校正。

四、气相色谱仪应用

环境分析	大气污染物分析、水分析、土壤分析、固体废弃物分析
食品分析	农药残留分析、香精香料分析、添加剂分析、脂肪酸甲酯分析、食品包装材料分析
农药残留物分析	有机氯农药残留分析、有机磷农药残留分析、杀虫剂残留分析、除草剂残留分析等
精细化工分析	添加剂分析、催化剂分析、原材料分析、产品质量控制
药物和临床分析	雌三醇分析、儿茶酚胺代谢产物分析、尿中孕二醇和孕三醇分析、血浆中睾丸激素分析、血液中乙醇/麻醉剂及氨基酸衍生物分析
石油和石油化工分析	油气田勘探中的化学分析、原油分析、炼厂气分析、模拟蒸馏、油料分析、单质烃分析、含硫/含氮/含氧化合物分析、汽油添加剂分析、脂肪烃分析、芳烃分析
聚合物分析	单体分析、添加剂分析、共聚物组成分析、聚合物结构表征/聚合物中的杂质分析、热稳定性研究
合成工业	方法研究、质量监控、过程分析

五、气相色谱仪检测标准

-GB/T 30431-2020 实验室气相色谱仪

-GB/T 9722-2023 化学试剂气相色谱法通则

-GB/T 11890-1989水质苯系物的测定气相色谱法

-GB/T 13192-1991水质有机磷农药的测定气相色谱法

-GB/T 14552-2003水、土中有机磷农药测定气相色谱法

-GB/T 14553-2003粮食、水果和蔬菜中有机磷农药测定气相色谱法

-GB/T 13610-2020天然气的组成分析气相色谱法

六、气相色谱仪分析流程

气相色谱仪的载气由高压钢瓶中流出，经减压阀降到气相色谱仪所需压力后，通过净化干燥管使载气净化，再经稳压阀和流量计后，以稳定的压力、恒定的速度流经气化室后与已完成气化的样品进行混合，将样品气体输送至色谱柱中进行分离。分离后的各组分先后流入检测器中进行检测。

气相色谱仪构成

气相色谱仪检测的因素影响：

1.载气

2.进样口

3.色谱柱

4.检测器

检测器将待测组分的浓度或质量变化转化为电信号，经放大后在记录仪上记录下来，便可得到色谱流出曲线。根据色谱流出曲线上的保留时间，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。

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