气相色谱中常见的载气及选择方法

在气相色谱法中，流动相为气体，称为载气。
气相色谱之所以被称为气相，是因为它的流动相是气体，而这部分流动相气体被称

为载气。
载气过程：进入色谱柱进行分离。

载气的作用

载气的作用是运输，辅助样品在进样口蒸发，将样品运输到色谱柱进行分离，最后

将样品运输到检测器进行检测。
将一定流量的气体样品或气化样品气体一起进入色谱柱进行分离，然后将分离的各

组分载入检测器进行检测。最后，色谱系统排空或收集，气体只是起载带，基本不

参与分离。
常用的载气有氢、氦、氮、氩、二氧化碳等，载气的选择和净化取决于检测器。

1、氢气(H2)：
它具有相对分子质量小、导热系数大、粘度低等特点。是热导探测器常用的载气和

氢火焰离子探测器中必需的气体，但氢气易燃易爆，使用时要特别注意安全。

2、氮气(N2)：
相对分子质量大，扩散系数小，柱效率相对较高，安全，价格便宜。因此，氢火焰

离子检测器常用于这四种气体中最常用的载气，但由于其导热系数低、灵敏度差、

定量线性范围窄，在导热检测器中使用较少。

3、氦气(He)：
与氢气相比，分子量小、导热系数大、粘度小、使用速度快更安全，但成本高，常

用于气一质联用分析。

4、氩气(Ar)：
相对分子量大，导热系数小，但由于成本高，应用较少。
根据色谱柱系统和色谱仪检测器的条件，选择气相色谱载气。

如何选择载气？

由于热导率最高，氢气和氦气是使用热导探测器时最好的载气。
那么问题来了，为什么实验室常用的载气是氮气呢？
那是因为安全性和价格也需要在选择载气时考虑。如果只考虑柱效，建议使用氢气，

但氢气会带来安全问题。
氦气虽然兼顾了柱效和安全性的优点，但氦气的价格很高，所以大多数实验室选择

氮气作为载气。

另一个载气要求是纯度，纯度越高越好。由于载气中的氧气、水等杂质容易与色谱

柱的固定相发生作用，导致固定相变性丧失，柱效率降低。
而对于检测器来说，如果载气中有大量的杂质，特别是检测器能够响应的杂质，会

增加仪器基线的噪音，降低灵敏度。
例如，对于ECD检测器来说，氧气是ECD中能够响应的组成部分，如果载气中有大

量的氧气，很容易降低ECD的灵敏度。
因此，为了保证色谱柱的性能和仪器的灵敏度，建议载气纯度应在99.995%以上。