便攜式氣相色譜儀是最近幾年才發(fā)展起來的新式檢測儀器，它顧名思義為便攜，可以自由移動，在現(xiàn)場和野外監(jiān)測環(huán)境下可以直接得到檢測數(shù)據(jù)，采用氣相色譜分離檢測原理的現(xiàn)場檢測設(shè)備，便攜式氣相色譜儀應(yīng)用范圍比較寬，例如大規(guī)模殺傷武器檢測，環(huán)保監(jiān)測，有毒有害有機物的現(xiàn)場檢測等，目前市場上各個品牌的便攜式氣相色譜儀從檢測器或設(shè)計理念上都有所區(qū)分，但是脫離不了最基本的氣相分離和檢測原理。

1 便攜式氣相色譜儀分離原理

1.1 進樣方式

目前市場上的便攜式氣相色譜儀只有倆種進樣方式，第一種就是在氣相色譜儀內(nèi)部裝一個吸氣泵，用吸附阱吸附濃縮進樣，主要用于作濃度低的揮發(fā)性的有機化合物； 第二種就是直接注射定量環(huán)進樣，可以作不揮發(fā)的農(nóng)藥殘留，由于是定量環(huán)直接進樣，濃度高的樣品也不需要濃縮，不會超出色譜的承載范圍。目前市場上大部分便攜式氣相色譜儀都是用土法頂空，即通過簡單的瓶子加熱后抽取瓶子的上部空氣， 再人工轉(zhuǎn)移到氣相色譜儀里，這樣最大的問題是樣品的處理穩(wěn)定性和可靠性太差，同一樣品幾次的結(jié)果會相差一個數(shù)量級以上， 而且這樣的進樣方式由于進樣量小，所以只能作水和土壤中濃度比較高的成分。當同時面對現(xiàn)場的水樣和土壤時，擁有自動化的前處理便攜式吹掃捕集裝置是必須的， 它可以在現(xiàn)場直接和主機相連自動處理樣品，吹掃的原理是利用惰性載氣把樣品里的有機物全部帶出，并濃縮到主機的濃縮阱里，然后加熱濃縮阱把有機物趕到氣相色譜柱里，檢測限可以達到ppb 級。

1.2 色譜分離系統(tǒng)

色譜分離系統(tǒng)是色譜儀的重要組成部分，眾所周知，實驗室的臺式氣相色譜儀一般用30 米以上的毛細柱， 而對于便攜式氣相色譜儀基本上是分了倆類設(shè)計思路，第一種設(shè)計思路為例追求快速分離的效果，因而選擇比臺式氣相色譜儀短很多的色譜柱，長度為1 米，5 米，25 米不等，大大提高了分離速度，但是由于色譜柱縮短，所以分離效果有限，只能針對固定的，范圍比較窄的化合物進行分離，尤其值得注意的一點是在選擇此類設(shè)備時一般只能從原生產(chǎn)廠家購買固定色譜柱，當需要更換的時候，會浪費時間而且價格比一般色譜柱昂貴很多。第二種設(shè)計思路，色譜柱毅然選擇了實驗室通用的色譜柱，這樣能夠充分保證分離效果，適用的化合物種類寬，而且更換起來更方便，以后的更換成本比較低，缺點就是在現(xiàn)場的分離時間跟試驗室的分離時間是一樣的，沒有短柱的分離速度快，如果要快速分析，只能縮短柱長以犧牲分離效果來滿足提高分離速度的要求。

2 檢測器原理及分類

2.1 氫火焰檢測器（FID）

當有機物經(jīng)過檢測器時，在火焰那里會產(chǎn)生離子，在極化電壓的作用下，噴嘴和收集極之間的電流會增大，對這個電流信號進行檢測和記錄即可得到相應(yīng)的譜圖。一般的有機化合物在FID 上都有響應(yīng)，一般分子量越大，靈敏度越高。氫火焰檢測器是臺式氣相色譜儀最常用的檢測器，線性范圍寬，但是一般的便攜式氣相色譜儀為了保證現(xiàn)場操作人員的安全，一般不采用。

2.2 光離子化檢測器（PID）

紫外燈發(fā)出一定波長的光子流，經(jīng)窗口射入電離室，載氣分子的電離電位高于光能量不被電離，當電離電位等于或小于光能量的化合物進入電離室， 就會發(fā)生直接或間接光電離，PID 檢測器適用于電離電位在10.3eV 以下的化合物， 如果選擇高于11eV 以上的電離電位，PID 很容易損壞，所以PID 的實際應(yīng)用是有限的，而且PID 檢測器適用壽命比較短，在使用維護上要投入比較昂貴的費用。

2.3 表面聲波檢測器

表面聲波檢測器利用化合物的表面聲波原理， 類似于熱導(dǎo)檢測器，檢測范圍非常寬，屬于廣譜檢測器，缺點是選擇性差，測定誤差相對比較大。

2.4 微氬電離檢測器（MAID）

原理跟PID 檢測器是類似的，但檢測范圍寬于PID，電離電位低于11.7eV 以下的化合物都可以檢測到，使用壽命也沒有明顯限制，采用氬作為載氣更具備安全性，缺點是氬氣成本略高。

3 小結(jié)

總之，便攜式氣相色譜儀可以自帶電池和氣源，適應(yīng)現(xiàn)場復(fù)雜的環(huán)境，在現(xiàn)場快速有效地分析空氣、土壤和水中的有機物，在選擇好自動可靠的樣品前處理裝置和合適的色譜分離系統(tǒng)及檢測器的前提下，可以作為環(huán)境監(jiān)測及其他相關(guān)領(lǐng)域的首選監(jiān)測手段。