我们知道由于色谱法本身的特点，决定了它的分析数据后处理过程的复杂性，所以分析结果的可用性很大程度上与数据处理装置的可靠性和数据处理的好坏有关。过去常说，色谱仪的设计制造心脏部分是检测器，色谱分析工作者使用操作仪器心脏是选择一根好的色谱柱。现在是否还应强调要获得准确可靠的定性定量结果，另一心脏部分是数据处理装置的功能优劣和正确使用。目前使用的色谱数据处理装置(如色谱数据微处理机，色谱数据处理工作站等)已不是色谱分析发展初期使用的记录仪——仅仅提供一张测量分析组分的保留时间，峰面积的色谱图。可以说那时的数据处理对色谱检测器工作状态和样品组分的分离没有什么贡献。而现代色谱数据处理已不是简单的作为数据处理，而是可以对色谱仪性能(如通过计算机软件降低噪声提高信噪比)和分离(如未分离的峰拟合数据处理)能做出巨大贡献。换句话说，当色谱仪性能欠佳和建立的色谱分析方法使某些组分分离不理想时，可以选择性能比较好的色谱数据处理装置(通过设置合理的一套参数)给以补偿。或者说，再好的色谱仪和分析方法如果没有选择好一台合适的色谱数据处理装置，是不会获得准确可靠的定性定量结果的，综上所述，人们对色谱数据处理装置的重要性应有更加深入认识的必要。

在这里还应指出的有三点：

1、随着样品分析种类越来越复杂，含量越来越低，分析速度越来越快，对仪器的数据处理装置要求也越来越高，再加上微电子技术，计算机技术大力发展和有关软件开发，色谱数据处理装置和技术仍是色谱仪制造与应用中十分活跃的领域之一。因此，在介绍内容上，有些提法和见解难免欠妥。

2、在色谱图中当遇到峰型对称性差，重叠峰的峰高比相差较大，尖峰时噪声较严重时等，色谱样品分析的最终分离效果的判决权和定量精度准确度掌握在色谱数据处理的操作者手中，仅从这一点看毫不夸张地说，目前应是加强对色谱分析工作者重视的时候了。

3、对于不同操作者，使用不同类型数据处理，定量分析结果的重现性如何考察，目前国内外恐怕还没有什么好办法，这一点已引起美国食品与药品管理部门的不安与重视。最好的解决办法是建立一种标准方法和装置能针对各种色谱数据处理装置(系统)，能进行客观正确的评价。这个问题亦是国内有关专家经常提出和考虑的问题，要解决好这个问题还需多方协同努力，当然越快越好。

气相色谱法输出电信号的特点是什么？

气相色谱仪输出的电信号有三个主要特点：

1、以前用于气相色谱仪的几种常用检测器(TCD，FID，ECD，FPD，NPD等)不能依据被分析组分的分子结构转变输微电信号，这点和质谱，光谱有很大区别；

2、和某些分析方法相比色谱分析法使用的是相对定量方法；

3、气相色谱仪输出信号较快速(在某些情况下用毫/秒计算)；信号小(最小为≤1×10-14A)；

为模拟电信号，鉴于以上原因，色谱仪输出电信号无法用简单的方法进行定性定量，而必须先把模拟电信号用记录仪记录下来或把模拟信号转换成数字信号贮存下来，然后根据不同分析要求，再做处理，以获得有关被分析组分的定性定量结果或其他信息。不难看出由于色谱法分析本身特点决定了它的数据后处理过程的复杂性，所以分析结果的可用性在很大程度上与数据处理好坏也有关。

什么是信息？什麽是数据？

英文信息(information)可以翻译成情报，一般认为是数据消息中所包含的意义，它不随载荷的物理设备形式而改变，我们也可定为人或机器提供的关于现时世界事实的知识。数据是表示信息的，它定义为载荷信息的物理符号。信息与数据二者在概念上即不可分离又有一定的区别。例如：有一种物质含量为99.999%，这一数据表示这种物质的纯度相当高的这一信息。不难看出，数据是信息的具体表现，是人为的，因为我们也可以把含量为99.999%的物质叫做色谱纯物质或高纯物质等。

什么是数据处理?什麽是分析仪的数据处理?

数据处理是指将数据转换成信息的过程，它包括对数据的收集(采集)、存储、传送、检索、分类、加工计算和输出(报告)等一系列活动。其基本目的是从大量的杂乱无章的难以理解的数据中整理出对人们有价值和有意义的信息作为决策的依据。现代分析仪器分析结果是一些复杂的由数据组成的一系列谱图如色谱、质谱、光谱、核磁共振波谱等。这些分析数据必须经过各式各样运算才能得出定性定量结果，具体到色谱分析，多指对各种检测器输出信号进行滤波、放大、采集、平滑、存储、判峰、基线校正、确定峰高、保留时间、计算峰面积并进行校和各种定量计算等,最后输出含有定性定量结果以及其它信息的分析报告，这个过程，称为“色谱数据处理”。

色谱数据处理发展的几个阶段是什麽？

色谱仪的数据处理装置与仪器发展过程是一致的，随着人类的进步，科学技术不断发展对分析(测量)精度，准确性要求不但越来越高，而且对改善工作条件，减轻劳动强度，提高工作效率也越加重视，几十年来，色谱数据处理发展与创新一直也是分析仪器主要活跃领域之一。

我们可以把色谱数据处理的发展大致可分成四个阶段：

1.早期(约四五十年代)色谱仪曾用检流计，机械式记录仪来显示和记录色谱图，用手工或机械式积分仪计算峰面积；

2.五、六十年代改用了电子电位差计，自动平衡记录仪，用手工或电子数字积分器计算峰面积；

3.六、七十年代除记录仪仍在使用外，还大力发展普及应用电子计算积分器(我国统称色谱数据处理机)。后者不但能判断处理比较异常的色谱峰，还能根据采集处理的色谱峰参数进行各种定量计算，进而打印出分析报告；

4.八、九十年代随着微电子技术和微计算机的迅速发展，此时已出现了性能和功能较完善的色谱数据微处理机系统和色谱工作站。此时，色谱数据处理已不是简单定义上的仅对数据进行处理，而是通过色谱专用计算机补偿并改善了整个色谱的操作和分析定性定量过程，或者说由于计算机在色谱分析(仪器)中的应用，使色谱科学又进入了另一个崭新时代。

上述色谱数据处理发展的几个阶段是按国外整个色谱仪发展的粗略所分，具体到我国讲，每阶段约比国外滞后若干年。

记录仪的主要优缺点是什麽？

自动平衡电子电位差计(记录仪)和色谱仪早期配用的检流计机械记录仪相比具有结构简单、动作快、精度高和能连续如实的记录下色谱检测器输出的随时间变化的模拟电信号，而获得一张永久具有保留时间和峰面积的色谱图，且还具有操作简单直观等特点。只要注意选择主要技术指标如满量程毫伏大小和全程的扫描时间等，在实际的应用中并不会遇到什么误操作问题。但它与色谱数据处理机或色谱工作站相比对色谱分离和检测器信号整合没有直接的贡献，也无法自动获得保留时间、组分名称、组分分离的特征标记和分析后的定量计算。因需用人工测量多个峰面积进行定量计算，不但工作效率低、精度、准确度差，有时还会引入不必要的人为误差。

定量分析时手工测量峰面积还有用途吗？

如果色谱仪稳定，基线噪声漂移小，色谱峰基本上能完全分离，用色谱数据微处理机(或色谱数据处理工作站)自动给定的初始参数判峰，基本上可以得到优于手工测量峰面积的定量结果。否则，关键判峰参数如：半峰宽、峰斜率、漂移等必须精心设置或反复更改，甚至需要用时间编程加以调整，这时就要求操作者对数据处理的工作原理和各种功能参数的物理意义有深入的了解，方能针对不同色谱图选择设置合适的判峰参数，这对于一般的色谱工作者并非易事，若分析的组分个数不多，单位(特别是中小企业)又有现成的记录仪，用手工测量定量也不失为多快好省的选择方案。

目前需提倡淘汰记录仪吗？

只要是色谱仪配套选购的记录仪，它就能如实的记录相应检测器输出的模拟电相信号，得到准确的保留时间和峰面积。依据色谱定性定量的有关资料，一般色谱工作者均能用手工测量峰高(峰面积)或保留时间，进行数据计算处理得到定性定量结果。由于记录仪记录的色谱图真实性强，若处理得当对高低组分含量、先后流出峰、未完全分离峰、基线漂移峰和大峰拖尾上的小峰均能获得相当准确的定量结果。当然，分析样品组分多，经济条件允许，对数据处理机(站)又比较熟悉，后者比前者能成倍提高工作效率，且选用专门用于峰处理的一些软件会提高某些峰的定量精度，相对记录仪可获得更多的信息。

电子数字积分器是如何分类的？

第一台高品质的电子数字积分器是1961年问世的，积分器仅能以数字形式计算出峰面积，对峰信号不能自动检测，只能用手控制峰的起点和终点，带有人为的主观误差，可以说，这是一种最简单的积分器。在第一代数字积分器的基础上经过近十年的实践，不断发展与总结，随后出现了第二代，第三代数字积分器。与第一代相比除能计算出峰面积和总峰面积外还可以测出保留时间、对基线漂移自动进行补偿、最后打印出保留时间、峰面积和总峰面积的报告。另外，通过电子线路的改进，在消除噪声及干扰信号方面也有较大改进。

色谱数据微处理机和计算积分器(仪)有区别吗？

两种叫法是一种东西，前者是国内通称，后者是国外翻译而来，它和前三代数字积分器的主要区别是：

⑴工作原理是把模拟信号转换成数字信号后处理；

⑵对各种异常色谱峰的处理能力远强于数字积分器；

⑶对色谱信号在采集判峰后进行综合处理；

⑷具有存储多达10种数据处理方法和多种定量计算方法的能力；

⑸可把定性定量计算结果以多种分析报告形式打印出来成中文的叫法。它实质上是一种专用微处理机系统，俗称数字积分器的第四代。由于它已装了色谱分析软件，即使不懂计算机的色谱操作者也可以通过简单的人机对话方便的使用。

色谱数据微处理机(计算积分器)主要功能是什么？

虽然数字积分器对实验室分析工作提供了很大方便，但它不能直接计算出样品组分的含量，特别是对工厂的常规分析，即重复性分析好处并不大。数字积分器另一个大的不足是在处理很尖和很宽的色谱峰的噪声抑制、托尾峰处理以及基线漂移的修正等方面也受到很大限制。进入七十年代，虽然出现过用小型计算机联机进行色谱数据处理，可具有典型的峰检测程序，能定性和定量分析重现各种复杂峰型及进行基线校正等优点。但是在低电平模拟信号变换成数字信号时遇到了噪声问题，而且购置和维修小型计算机的费用很高，限于以上问题，当时推广受到很大限制。为了解决数字积分器所遇到的问题，再加上七十年代微处理机的出现，研制生产了第四代数字积分器(在技术性能和功能上有了很多创新)，为了和一般数字积分器有所区别，国外就把这类积分器改称为计算积分器。

主要创新点可归纳如下几点：

1.判峰操作参数可自动调整使之永久处于最佳值，即保证了对各类色谱峰的检测灵敏度，实现了必要的噪声抑制和多样化的基线校正；

 2.存储了多种色谱定量方法，通过后数据处理获得各种百分含量的定量结果或两种(多种)的浓度比；

3.由于计算积分器数字多通道传递，具有较好的噪声抑制，不必对仪器的放大器噪声水平要求过严，因此，可以容易直接和任何类型的色谱仪连接使用；

4.所有操作参数均为数字化，并且以色谱术语来表示，不要求操作者熟练掌握计算机知识也能方便操作；

 5.一台计算积分器具有1~4通道可同时接入多台色谱仪同时进行数据处理；还具有记录仪功能，记录色谱图时有多种的调整数；

 6.计算积分器基本上是一种完全数字化的多通道电子积分系统，具有成本低、运算快、使用维修简单，可以说计算积分器给色谱工作者提供了一种高效的、经济的、自动数据处理工具；随着微电子技术的发展，微处理器用于计算积分器之后，功能越来越完善，操作也更加简化，成本价格已低于记录仪；

采用色谱数据微处理机和色谱数据处理工作站处理色谱数据有哪些好处？

1.成数倍的提高了工作效率，基本上在分析工作完成后，时时获得分析报告；

2.彻底实现了色谱分析的全自动化；

3.由于提供了各种各样的色谱软件，在大多数的情况下，普遍提高了分析结果的准确度和精密度；

4.基本消除了人为处理数据误差；

5.可补偿色谱分离过程的不足，采用多种软件，对分离不理想的色谱峰进行优化处理；

6.为色谱分析工作者，进行理化研究和开拓新型分析方法创造了有利条件；

7.与六十年代小型计算机相比，体积小、重量轻、功耗小、易操作、维修方便等；

8.易于成批量生产和提高了性能/价格比，有利于色谱数据处理自动化的普及和提高。

色谱数据微处理机、色谱数据处理工作站和色谱工作站有哪些相同与不同点？

如前面所讲述，随着科学技术、微电子技术、微处理器、微型计算机不断发展以及在色谱分析仪器上的应用推广，经历了一个从简单到复杂(如数据处理)、从局部到整体(由数据处理到实现仪器的整体监控等)的发展过程。目前基本上实现了色谱仪器的计算机化，这使过去敢都不敢想的仪器功能日益完善，现在可以说，计算机在色谱仪的应用有什么样用途和意义，您如何想象都不过分。因为计算机在分析仪器中的推广应用彻底改变：

⑴设计仪器的程序和研制新产品的周期；

⑵操作仪器的方法；

⑶建立色谱分析方法的思路和方法。

目前，无论是仪器的开发者，还是仪器的操作使用者，大家都认识到学习掌握好微电子学和计算机基础知识的重要性，若要从量化来说明，计算机在仪器上的重要性，可以说已从过去的20%~30%上升到了50%~60%虽然目前商品化的色谱工作站，已安装了有关色谱分析数据处理和仪器监控等各种应用软件，使不懂计算机人员能通过人机对话进行操作。但在实际操作上如何实现仪器工作参数设置，

建立数据处理方法的最佳化仍并非易事。例如：用于判峰的检测参数半峰宽和峰斜率等有关的物理意义以及它们之间的关系，在许多资料都说的不够的明白。曾有人希望饶过这些概念，通过软件设计实现色谱数据处理的智能化，结果并不理想。鉴于色谱分析和仪器的固有特点，较全面实现色谱分析的智能化操作目前还有很多困难。要实现真正意义上的色谱分析计算机智能化，还有很长的路要走。

色谱数据微处理机、色谱数据处理工作站和色谱工作站有哪些相同与不同点？三者在色谱数据处理的过程：

1.峰的检测功能-判峰；

2.基线的处理方式；

3.重叠峰的处理；

4.拖尾峰的处理等基本相同。

不同点主要有：

1. CRT：微处理机无CRT，要了解参数设定情况和运行状况，需打印在纸上。应指出:国外如原HP3396积分器，数据处理功能已发展到接近工作站，因无CRT仍称积分仪。

2. 软件：微处理机是预先固化了一些应用程序，其数据量和数据处理能力有限，一般仅有十种色谱数据处理方法(文件)；工作站使用计算机程序，它的数据量和数据处理能力大的多，如：a:可同时处理几台GC的数据；b：通过修改有关参数对谱图进行了再处理；c：存储的色谱图可以缩放，加减运算和比较；d：色谱图永久保存和检索已建立分析方法；e:通过编辑报告格式打印出多种分析报告等；

3.色谱数据微处理机仅能做数据处理；色谱数据处理工作站还可以当作一台普通计算机使用。只要有相应的应用程序软件，普通计算机能够完成：a:数字计算；b:信息处理；c:辅助设计；d:自动控制；e:逻辑加工和人工智能等均能完成。

色谱工作站除有色谱数据处理工作站全部功能外，一般还有如下功能：

1.色谱仪进行监控，如这方面的程序软件有：a:温度、压、流量、检测器灵敏度控制软件；b:多维系统控制软件；c:色谱模拟蒸馏软件；d:色谱分离优化软件；e:保留指数定性软件等；

2.实现色谱分析的全自动化：通过预设：a:温度控制程序；b:压力，流量控制程序；c:梯度洗脱程序；d.：检测灵敏度调零程序；e:最大吸收波长优化程序；f:自动进样程序；g:特殊分离峰的处理程序等；

3.自诊断功能：可对色谱仪工作状态进行监测诊断并用模拟图形显示结果，协助操作者判断和远程排除故障；

4.信息处理功能：可自定义多种各异的分析报告，如可绘制标准曲线，费米特曲线进行仿真模拟操作；

5.根据制定的计量认证标准进行监控，依据计量认证标准专用程序软件对不同色谱仪的性能监控如：a：色谱柱箱的控温特性：b:流动相的流量精度；c:光吸收波长的校正以及光源的光强度和寿命；d:检测器的信／噪比；e:自动进样的重现性等；

6.网络运行功能：通过多台色谱工作站连成局域网络对数椐进行归纳、统计处理、分类或将分析谱图同标准谱图信息进行比较，也可以与intennet连接传输交换数据，实现数据共享，也可通过网络随时监控仪器，实现远程诊断和故障排除等．

在数据处理机中为什么要预先设置一套峰处理参数？

1.根据色谱信号的特点,，在设计微处理机软件时，预先设置的这一套参数对于常规色谱分析(如填充柱，峰个数不多，组分分离也不错等)，基本能达到满意的定性定量结果，这样就简化了操作；

2.不熟悉处理机的人，可以作为练习操作的初始参数和功能进行实际操作练习；

3.对样品的类型和色谱分析条件不了解或不确定的情况下，作为处理机的初始处理参数和功能，进行探索性实验。

色谱数据微处理机和色谱数据微处理工作站，基本工作过程有什么相同和不同之处？色谱数据处理工作站工作过程主要分三步：

1.在首次进样条件下，选用设置一套参数保证原始谱图数据不失真的情况下，采集下原始谱图数据，以备下一步调用再处理；

2.对第一步采集的原始谱图数据进行再处理。我们知道第一步采集的谱图信号数据包括：色谱峰和基线(漂移，噪声)两大部，这一步的目的就是千方百计把样品峰(大的小的)首先识别出来，并根据基线的漂移情况，对不能很好进行峰分离的组分，确定基线位置，统称基线校正或叫做峰的自动基线补偿处理，然后把色谱峰面积以及其他有关参数如：峰高、保留时间、半峰宽、未很好分离峰的处理方法和判峰的标志等存储起来，若发现有漏判峰或分离不好的峰处理补偿方法欠佳，可调节必要的参数或功能，调出原始谱图数据再一次进行处理直至满意为止；

3.第三步是采用第二步存储的峰数据，根据选择的分析方法进行定量计算，获得分样品的定量结果报告常以表格形式打印出来。如发现结果有问题，亦可以回到第二步重新对原始谱图数据处理后再计算。最坏的情况下也可能要求重新进样，再做第一，第二，第三步。

而色谱数据微处理机的工作过程仅有进样后，判峰测量峰面积和定量计算两个步骤。它和色谱数据处理工作站不同之处是把第一，第二步合为一步，若发现判峰，积分峰面积不正确时，只能选择不同参数和功能重新进样再来一次，显然，后者比前者工作效率较低，在样品较少或样品性能不稳定等条件下，给分析工作带来很多困难。

为什么有些色谱分析结果不可用？

一份色谱分析报告的可用性，依赖于：

①色谱仪功能，灵敏度和稳定性；

②选用的色谱分析方法合理性(分离效果，可操作性和重现性)；

③色谱数据处理功能和正确使用；

④操作者知识面与综合实际操作和分析问题的能力。

其中操作者是关键因素。由于近几年来，从事色谱分析工作的新人不断增加，如何培养，提高色谱分析人员的综合业务水平也非易事，从上所述，要做好色谱分析是一个多学科相互又交叉的问题，因此，不能过高要求从事色谱分析的工作人员，但为胜任工作，应满足基本要求：

⑴对色谱仪稳定性是否合格有判断能力，不要求能排除较大故障和对仪器能进行全面检修；

⑵不见得会建立色谱分析方法，但对选用的色谱分析方法，每一关键步骤应了解其要领，以及和配用的色谱仪器和色谱仪数据处理间的相互关系；

⑶对所用色谱数据处理装置功能，操作方法应有深入了解，特别是要对完成某个色谱分析任务中，需要使用部分的参数设置方法和工作原理应熟练掌握。

我们举两个例子来说明一下：

1.  1.色谱图上有组分分离不好时，一般认为色谱柱有问题，其实以下原因也会造成有一根好色谱柱下，出现分离不好的情况，如：

⑴进样口插件安装密封性差；

⑵色谱柱安装体积大；

⑶进样技术欠佳；

⑷毛细管柱分析补充气未开或流量太小；

⑸各种情况下‘鬼峰’干扰；

⑹检测器工作参数设置错误；

⑺数据处理峰检测参数如“半峰宽”和“斜率”等设置大小不匹配等。

1.  2.当基线不稳定时，首先怀疑是仪器出了问题，其实在日常操作时，出现基线不稳定应首先检查：

⑴数据处理本身稳定性，有关参数设置是否合理；

⑵操作FID时气流比是否合适；

⑶色谱柱是否需要再生老化；

⑷气路系统有无漏气；

⑸更换新气源纯度有无保证

⑹过滤器有无失效等；

从以上两个例子不难看出：作为一个色谱分析工作者，不但是色谱仪器、数据处理装置操作者和色谱分析方法的实践专家里手，而且还要求对所使用的设备硬件，软件具有好坏能否判断的能力。为了少出操作错误，提高色谱分析结果的可用性，建议色谱分析操作人员，在日常工作中应特别注意以下几点：

⑴在熟练操作之前，应严格按仪器，数据处理说明书，色谱分析方法要求操作，如：仪器的气源纯度、色谱柱类型、色谱柱定期老化、样品处理、进样量、数据处理的参数设置等；

⑵保存好当初色谱仪和数据处理用标准柱调试验收的有关资料，以便工作时间较长以后出现问题维修仪器时对照参考；

⑶随时记录和保存日常工作中出现问题时的现象、原因和解决办法以及有代表性的色谱图。实践证明当仪器出现较大故障或进行检修时，这些资料非常有用。

⑷保存好验收或核查色谱分析方法中，有关标样与实际样品分析时所有色谱图以及改变各种分析实验条件后分析效果的资料，作为以后操作参考。

为什么色谱数据处理机或色谱数据处理工作站在与GC连机前先要测试本身的电平和噪声？测试的目的有两个：

1.检查安装是否正确，工作环境有无异常如：

①市电变化是否超出±20%；

②部件间连接线是否有误插头接触有无问题；

③内置采集卡，外置采集单元有无供电干扰；

2.检察系统本身有无故障，适应范围和测量精度。为了下一步和GC连机采样分析数据处理，操作者必须做到心中有数：

①使用的数据处理装置自身的性能，是否能满足本分析的要求；

②检查测试有无异常，因为为了保证数据处理结果的准确性，所以测试工具必须准确可靠。

如何检测色谱数据处理机或工作站输入电平和噪声？一般输入电平和噪声允许变化多少？检测系统的电平和噪声变化通常有两种：

1.若本身有要求或方法时，按其执行；

2.若本身没有，可把接GC输出信号线的“+”，“-”两端短接，观察15分钟左右，断定电平和噪声变化大小能否满足要求。不同级别的数据处理机(站)性能指标是不同的，一般讲，当输入电平在10毫伏左右时，15分钟变化应小于0.2%(若每个字为1μνs时，即为±20个字)；噪声测1分钟应小于40个字(一般为20字左右)。

为什么数据处理机(站)一般输入信号“+”，“-”不能接反？所配GC操作FID，ECD等时信号电极必须为负压？

通常大家已习惯使用的记绿仪，输入GC信号“+”，“-”可以随便接，这是因为记绿仪输入信号一般是与地悬浮，不同的接法，仅表现在出峰的方向不同，基线可以放在左边也可以放在右边；而数据处理机(站)一般输入信号的负极是接地的，也就是说它能接收正信号，所以输入信号“+”，“-”不能倒换。为了满足输给数据处理机是正信号，操作FID，ECD等检测器时必须使用不同极化电压。随着技术的发展有些级别的数据处理机也可以采集处理负信号或用信号倒向的方向解决，但还须普及推广。