本書是“色譜技術叢書”的分冊之一，從實用出發，結合應用需求，系統介紹了氣相色譜（GC）技術。本書首先概述了氣相色譜的發展史、特點和分類、與液相色譜的區別，在此基礎上分理論、儀器、方法和應用四部分闡述了氣相色譜技術。理論部分為第二章，對氣相色譜基本原理、理論和數據處理方法做了簡要介紹；儀器部分包括第三至六章，對氣相色譜儀器的組成及選購、色譜柱、進樣技術、檢測器做了詳細闡述，其中對質譜檢測器和氣相色譜質譜聯用技術做了重點介紹；方法部分包括第七至九章和第十五章，對頂空氣相色譜、裂解氣相色譜和超臨界流體色譜的方法原理、裝置和應用做了闡述，并對氣相色譜方法開發展開討論，包括樣品制備和方法認證，以及實驗結果的評價和儀器的校準；應用部分包括第十至十四章，結合標準和實例，系統介紹了氣相色譜在石油化工、化妝品、材料、環境、農藥殘留、食品、生命科學、藥物、保健品、法庭鑒定和興奮劑檢測等領域的典型應用。
本版在內容結構上較第二版做了較大調整，在內容的深度和廣度上均有提升，增加了氣相色譜柱、氣相色譜檢測器兩章，在方法開發部分增加了樣品制備內容，大幅擴充了應用內容，介紹了各類標準方法及國內學者開發的先進方法，總結了氣相色譜特別是氣相色譜質譜聯用的新進展。
本書融合作者30多年從事氣相色譜研究和教學的經驗，內容實用，可作為化學、化工、材料、環境、食品、醫藥、農業、生命科學等領域氣相色譜實驗室技術人員的培訓教材，也可作為本科和職業院校分析化學、分析檢驗技術等專業師生的教學參考書。
劉虎威，北京大學化學與分子工程學院教授，博士生導師，中國質譜學會副理事長、中國化學會色譜專業委員會副主任、中國分析測試協會副秘書長，北京色譜學會理事長，Journal of Separation Science 和 Journal of Analysis and Testing副主編，色譜責任副主編，同時還擔任國內外多種分析測試類期刊編委。長期從事生物分離與檢測技術研究，包括色譜、毛細管電泳、質譜以及聯用技術（如LC-MS,CE-MS），應用領域包括藥物分析、植物激素檢測、蛋白質組學和脂質組學分析。迄今已發表學術論文280余篇，出版學術著作三部，還為10部書籍撰寫了章節。主持完成或在研國家自然科學基金重點項目、重大科研儀器專項、面上項目等多項。擔任《Analytical and Bioanalytical Chemistry》、《化學通報》、《中國藥學.英文版》、《分析測試學報》、《分析科學學報》、《分析試驗室》、《現代科學儀器》、《巖礦測試》、《現代儀器》和《色譜》等雜志編委。
第一章 緒論
第一節 氣相色譜的發展與分類 1
一、氣相色譜的發展 1
二、氣相色譜的特點和分類 3
第二節 氣相色譜與液相色譜的比較 3
一、流動相 4
二、固定相 4
三、分析對象 4
四、檢測技術 4
五、制備分離 5
第三節 氣相色譜文獻 5
一、參考書目 5
二、發表GC 文獻的主要期刊 6
參考文獻 7
第二章 氣相色譜基礎
第一節 氣相色譜基本原理 8
一、氣相色譜分離過程 8
二、氣相色譜基本概念 9
第二節 氣相色譜基本理論 14
一、色譜的塔板理論 14
二、影響譜帶展寬的因素 17
三、色譜速率理論 17
四、分離條件的優化 24
第三節 氣相色譜數據處理 28
一、基本要求 28
二、數據處理基本參數 29
三、色譜定性分析方法 30
四、色譜定量分析方法 31
參考文獻 34
第三章 氣相色譜儀器
第一節 儀器的基本配置及選購 35
一、儀器的基本配置 35
二、儀器的選購 36
第二節 氣路系統 38
一、氣源 38
二、氣路控制系統 39
三、電子氣路控制和微板流路控制 41
第三節 進樣系統 43
一、進樣口的結構與技術指標 43
二、進樣口對譜帶展寬的影響及其消除方法 45
三、常用進樣口的特點及其選擇 47
四、手動進樣與自動進樣 49
第四節 柱系統 51
一、柱箱尺寸與控溫參數 51
二、色譜柱的類型與選擇 52
三、色譜柱操作注意事項 54
第五節 檢測系統 56
一、檢測器的分類和特點 56
二、檢測器的性能技術指標 57
三、檢測器的選擇 59
第六節 數據處理系統和控制系統 60
第七節 微型氣相色譜簡介 60
一、微型氣相色譜的特點 60
二、微型氣相色譜儀器 61
三、應用舉例 61
第八節 多維氣相色譜簡介 62
一、多維色譜概述 62
二、二維氣相色譜的儀器 64
三、應用舉例 65
參考文獻 68
第四章 氣相色譜柱
第一節 固定相 69
一、氣固色譜固定相 69
二、氣液色譜固定相 71
第二節 填充柱的制備和評價 75
一、柱管材料 75
二、填充柱制備 75
三、柱性能評價 76
第三節 開管柱的制備和評價 77
一、開管柱的類型 77
二、柱管材料 77
三、開管柱的制備 78
四、開管柱的評價 79
五、開管柱的選用 80
第四節 微徑柱用于快速色譜分析 81
一、快速氣相色譜的定義 81
二、實現快速氣相色譜的途徑 81
三、快速氣相色譜的操作注意事項 82
參考文獻 84
第五章 氣相色譜進樣技術
第一節 填充柱進樣口 85
一、進樣口結構 85
二、玻璃/不銹鋼填充柱進樣 85
三、大口徑毛細管柱直接進樣 86
第二節 分流/不分流進樣 87
一、進樣口結構 87
二、分流進樣 87
三、不分流進樣 90
第三節 冷柱上進樣 93
一、冷柱上進樣的特點 93
二、進樣口設計 94
三、樣品適用性 95
四、操作條件設置 95
第四節 程序升溫汽化進樣 95
一、程序升溫汽化進樣的特點 95
二、進樣口的設計 96
三、進樣模式 97
四、樣品適用性 97
五、操作條件設置 98
第五節 大體積進樣 98
一、實現大體積進樣的方式 98
二、應用舉例 104
第六節 閥進樣 105
一、閥進樣的特點 105
二、進樣閥的結構 105
三、進樣閥的安裝 106
四、樣品適用性 106
五、操作條件的設置 107
第六章 氣相色譜檢測器
第一節 熱導檢測器 108
一、原理與結構 108
二、特點 109
三、操作注意事項 109
第二節 火焰離子化檢測器 109
一、原理與結構 109
二、特點 110
三、操作注意事項 110
第三節 氮磷檢測器 111
一、原理與結構 111
二、特點 111
三、操作注意事項 111
第四節 電子捕獲檢測器 112
一、原理與結構 112
二、特點 112
三、操作注意事項 113
第五節 火焰光度檢測器 113
一、原理與結構 113
二、特點 114
三、操作注意事項 114
第六節 質譜檢測器 114
一、質譜基礎 114
二、GC-MS 儀器 129
三、GC-MS 數據處理 132
第七節 其他檢測器 137
一、化學發光檢測器 137
二、光離子化檢測器 137
三、原子發射光譜檢測器 138
四、紅外光譜檢測器 138
第八節 檢測器的選用及尾吹氣的問題 138
一、檢測器選用 138
二、尾吹氣 139
參考文獻 139
第七章 頂空氣相色譜
第一節 概述 140
一、引言 140
二、頂空分析基本原理 141
三、頂空氣相色譜的分類與比較 141
第二節 靜態頂空氣相色譜 142
一、靜態頂空氣相色譜的理論依據 142
二、靜態頂空氣相色譜的儀器裝置 143
三、影響靜態頂空氣相色譜分析的因素 146
四、靜態頂空氣相色譜的方法開發和常用技術 151
五、靜態頂空氣相色譜的應用 155
第三節 動態頂空氣相色譜 168
一、吹掃-捕集進樣技術的基本原理 168
二、吹掃-捕集進樣裝置 168
三、吹掃-捕集操作條件選擇 169
四、影響分析精度的因素 170
五、吹掃-捕集進樣技術的應用 171
第四節 熱解吸進樣技術 175
一、熱解吸進樣技術簡介 175
二、熱解吸進樣技術的應用 176
參考文獻 177
第八章 裂解氣相色譜
第一節 概述 178
一、分析裂解和應用裂解 178
二、裂解氣相色譜的發展 179
三、裂解氣相色譜的特點 179
第二節 裂解氣相色譜的原理 180
一、裂解氣相色譜分析流程 180
二、聚合物裂解機理簡介 180
三、裂解條件及其優化 181
四、譜圖解析與數據處理 186
第三節 裂解裝置 190
一、裂解器的特點與分類 190
二、熱絲（帶）裂解器 192
三、管式爐裂解器 194
四、居里點裂解器 195
五、激光裂解器 197
六、裂解器的性能比較、選擇和安裝 197
第四節 裂解氣相色譜的有關技術 200
一、濃縮技術 200
二、閃蒸技術 201
三、程序升溫裂解和多階裂解技術 201
四、反應裂解技術 202
第五節 裂解色譜的應用 203
一、聚合物的分析 203
二、能源研究和環境分析 207
三、生命科學與食品分析 210
四、法庭科學和藥物分析 212
五、考古與文物鑒定 215
六、小結與展望 216
參考文獻 217
第九章 氣相色譜分析方法開發與驗證
第一節 降低檢測限的途徑 218
一、樣品濃縮 218
二、使用選擇性高靈敏度檢測器 218
三、降低儀器系統噪聲 219
四、改變進樣方式 219
第二節 氣相色譜分析樣品制備 219
一、引言 219
二、固相萃取 220
三、固相微萃取 228
四、微波輔助萃取 232
五、超臨界流體萃取 234
六、加壓流體萃取 238
七、衍生化技術 241
第三節 氣相色譜方法開發與驗證 243
一、方法開發的一般步驟 243
二、方法的驗證 255
第四節 色譜分析結果的不確定度評定 258
一、不確定度的定義及其來源 258
二、不確定度的評定 260
三、色譜實驗室質量控制 263
第五節 儀器的校準和檢定 265
一、GC 儀器校準的計量性能要求 265
二、檢定/校準用標準物質和設備 266
三、檢定/校準方法 266
第六節 氣相色譜實驗室的良好習慣 269
參考文獻 271
第十章 氣相色譜的應用：石油化工、化妝品和材料分析
第一節 石油化工分析 272
一、天然氣成分分析 272
二、煉廠氣分析 274
三、模擬蒸餾 276
四、汽油基本組成分析 279
五、柴油組成分析 281
第二節 化妝品分析 283
一、引言 284
二、氯代烴類有機溶劑的分析 285
三、二甲基環硅氧烷的分析 287
四、防曬劑的測定 289
五、香料的測定 290
六、有害物質的檢測 292
第三節 材料分析 293
一、元素分析 294
二、水分測定 294
三、配位化合物分析 295
四、陰離子分析 296
五、金屬有機化合物分析 297
參考文獻 298
第十一章 氣相色譜的應用：環境及農藥殘留分析
第一節 農藥殘留分析 299
一、引言 299
二、QuEChERS 農藥多殘留分析方法 301
三、有機磷農藥殘留的檢測 303
四、有機氯和擬除蟲菊酯類農藥殘留的檢測 304
五、氨基甲酸酯類農藥殘留的檢測 308
第二節 環境分析 309
一、引言 309
二、多環芳烴的分析 311
三、二英和多氯聯苯的分析 317
四、多溴聯苯醚的分析 330
五、揮發性有機物的分析 332
六、其他重要污染物的分析 339
參考文獻 349
第十二章 氣相色譜的應用：食品和生命科學分析
第一節 食品分析 351
一、引言 351
二、農藥殘留和PAHs 檢測 352
三、食品添加劑分析 354
四、非法添加和有毒有害化學品的測定 359
第二節 生命科學分析 368
一、引言 368
二、代謝組學分析 368
三、脂質組學分析 373
四、體內藥物分析 376
參考文獻 378
第十三章 氣相色譜的應用：藥物和保健品分析
第一節 藥物分析 379
一、引言 379
二、農藥及溶劑殘留分析 380
三、中藥成分分析 387
四、化學藥成分分析 391
五、手性藥物測定 397
第二節 保健品分析 398
一、引言 398
二、魚油保健品中EPA 和DHA 含量的測定 398
三、大蒜精油保健品中活性有機硫化物的測定 399
四、鹿茸保健品中性激素的測定 400
五、西洋參和三七保健品中皂苷類成分的分析 402
六、保健品中違禁藥物的檢測 402
參考文獻 404
第十四章 氣相色譜的應用：法庭鑒定和興奮劑檢測
第一節 法庭鑒定 405
一、引言 405
二、一般物證鑒定 406
三、濫用藥物分析 407
四、爆炸殘留物的分析 419
第二節 興奮劑檢測 423
一、引言 423
二、尿樣中外源性睪酮及其代謝物的檢測 424
三、尿液中21 種興奮劑的檢測 427
第三節 其他應用 429
參考文獻 431
第十五章 超臨界流體色譜簡介
第一節 超臨界流體色譜基礎 432
一、超臨界流體色譜的發展 432
二、超臨界流體色譜的原理和優點 433
三、超臨界流體色譜常用流動相 434
四、超臨界流體色譜固定相和色譜柱 434
第二節 超臨界流體色譜儀器 435
一、儀器組成 435
二、檢測器 435
第三節 超臨界流體色譜的應用 436
一、對映異構體的分離 436
二、同分異構體的分析 437
三、中藥分析 439
四、短鏈脂肪酸的分析 439
五、保健食品非法添加檢測 440
六、生物大分子的分析 442
參考文獻 442
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