一、前言

——色譜法簡介

    說起色譜法，其歷史很悠久，到目前為止。色譜法已經一個多世紀了，目前已成為現(xiàn)代科學中常用的儀器分析手段之一。從古羅馬人分析染料與色素時，就已經用到了色譜法的原理。1901年，國植物學家茨維特開始用這種方法研究、分離、提純植物色素，1903年他在波蘭華沙自然科學學會生物學會會議上發(fā)表文章，*次提出“色譜”一詞，1906年，茨維特把這種方法稱為色譜法。但茨維特的色譜法并未引起人們的注意。（多年后，茨維特因提出色譜法而被提名1917年諾貝爾化學獎候選人。47歲早逝）。之后，1931年德國化學家?guī)於鳎↘uhn）等人參照茨維特的方法，成功地分離了α-、β-和γ-三種胡蘿素的異構體；1940年，英國化學家馬?。∕artin）和*（Synge）等提出了液-液分配色譜法。幾年之后，馬丁和*等發(fā)表了從理論到實踐比較完整的氣相色譜法，并因此獲得了1952年諾貝爾化學獎（*）。色譜法從此進入大發(fā)展時期，由1941年馬丁和*建立塔板理論，到1956年荷蘭學者范第姆特（Van Deemter）創(chuàng)立速率理論為色譜法奠定了理論基礎（經驗理論）；1957年，高萊（Golay）開創(chuàng)毛細管氣相色譜法。100多年來，色譜法在實踐中逐漸完善，在整個科學領域形成了一門應用廣泛的分析技術，而且上升趨勢不減。聯(lián)用儀器是今后發(fā)展的必然趨勢，色譜法在未來的生命科學等前沿領域也必將發(fā)揮出重要作用。

——氣相色譜儀的歷史

1954年，美國珀金-埃默爾公司（即PE公司，Perkin-Elmer corp.）率產出世界*臺填充柱氣相色譜儀；1959年又生產出毛細管氣相色譜儀（70~80年代的品牌以sigma為主）。接著，日本、英國、德國等相繼生產出商品氣相色譜儀。我國色譜法于1954年起步，從60年代開始氣相色譜儀的研制，～1962年，北京分析儀器廠生產出我國*臺氣相色譜儀。之后北京、上海、山東、浙江、四川等多家工廠先后生產出商品氣相色譜儀。

目前，使用比較普遍的國外氣相色譜儀大多是美國、日本、德國等國家的產品；國內氣相色譜儀較多使用的是北京、上海等儀器廠家的產品。

——氣相色譜分析法

    顧名思義就是利用氣相色譜儀進行分析測試的方法。

    古往今來，氣相色譜分析與所有分析一樣，提高分析靈敏度幾乎是一個永恒的話題。就氣相色譜分析來說，儀器制造者總是設法制造高靈敏度的儀器、色譜分析工作者總是研發(fā)理想的分析方法，尤其在環(huán)境分析、藥物分析和食品分析方面，有關法規(guī)方法對檢測限都有很高的要求，比如GB11737-89對苯的檢測限達到0.005mg/m³。也正是這種要求促進了儀器的發(fā)展，而儀器的發(fā)展又使法規(guī)制定者提出更高的檢測靈敏度要求，這種互動是循環(huán)往復的。而下述幾種進樣方法都是提高靈敏度直接、價廉、簡單、易行、有效的方法，其中樣品濃縮、高靈敏度檢測器、降低儀器系統(tǒng)噪聲、改進進樣方式等都是常用的方式。對于濃度很低的樣品，超載問題一般只與溶劑有關。所以，只要有效地消除或大部分消除溶劑，不讓過多的溶劑進入色譜柱，就不會產生柱容量超載，就可以大大增加進樣量，而有效的提高靈敏度。

    空氣中的污染物的濃度很低，一般都是ppb～ppt級，直接取樣分析根本無法做到，必須進行高倍濃縮。目前常用的氣體取樣方式是用大氣采樣器抽取空氣，通過吸附管內的吸附劑吸附污染物。吸附劑多用活性炭和Tenax或幾者的混合物。取樣時，該吸附管接在一個經流量校正的泵上，當一定體積空氣在泵的作用下通過吸附管時，空氣中的污染物就被吸附（捕集）濃縮在吸附管中的吸附劑上。然后密封吸附管(必要時在低溫下保存)，回到實驗室利用熱解吸儀進行分析。當然，也可以用溶劑將管中吸附劑所吸附的污染物洗脫下來，再進行色譜分析（比如GB50325中測定空氣中苯的方法之一使用二硫化碳洗脫）。但這樣做一是費時、費力、費錢，二是可能造成樣品損失，三是還要處理廢液。比較理想的方法就是熱解吸進樣，把吸附管置于熱解吸裝置中，就可快速分析大氣中的污染物。

——氣相色譜的進樣技術

    在氣相色譜分析中，預處理設備和進樣技術是非常重要的一個環(huán)節(jié)。氣相色譜法的進樣技術一般有：注射器手動進樣、冷柱頭進樣、程序升溫汽化(PTV)進樣、大體積進樣（LVI）、閥進樣、頂空進樣、熱解析進樣等，有的可加入反吹技術。

    在閥進樣、頂空進樣、熱解析進樣等情況下，這些來自色譜儀之外的設備的連接是有講究的，當然，不同的廠家各有各的做法，但就一般而論：連接方式好是不影響進樣口的使用，也就是說操作人員可以不拆卸外設而進行普通的氣相色譜分析(在進樣口照常注射樣品)，可是這樣就無形中增大了汽化室的死體積，也就會影響到峰型的好壞，這一點一定要注意到。這些外設一般接在進樣口之前的載氣氣路上（一般加一個類似進樣口的零件連接色譜儀），注意與進樣口之間的連接管越短越好，并且此段管路也應有控溫系統(tǒng)。這樣的連接方式可以使樣品盡快直接進入汽化室，而不通過多余的傳送管路。同時可使用進樣口的分流設置來控制進入色譜柱的樣品量，避免超載問題。另一個好處是不用拆卸外設就可進行普通的GC分析。