仪器分析(第四版)第二章.ppt

第二章 气相色谱分析 §2-1 气相色谱法概述 流动相中所含混合物经过固定相时，与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相作用的大小、强弱有差异，在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间不同，按先后次序从固定相流出。 按固定相的几何形式分类： 1.柱色谱法 2.纸色谱法 3.薄层色谱法 按两相所处的状态分类 ： 按分离过程的机制分类： 1.吸附色谱法 吸附剂表对不同组分的物理吸附性能差异 2.分配色谱法 不同组分在两相中有不同的分配系数 3.离子交换色谱法 离子交换膜 4.排阻色谱法 多孔性物质对不同大小的分子的排阻作用 气相色谱仪通常由五部分组成： Ⅰ 载气系统：气源、气体净化器、供气控 制阀门和流速控制仪表。 Ⅱ 进样系统：进样器、汽化室。 Ⅲ 分离系统：色谱柱、控温柱箱。 Ⅳ 检测系统：检测器、放大器，电源温控装置 Ⅴ 记录系统：放大器、记录仪、 色谱工作站 色谱图（chromatogram）： 试样中各组分经色谱柱分离后，按先后次序经过检测器时，检测器就将流动相中各组分浓度变化转变为相应的电信号，由记录仪所记录下的信号——时间曲线或信号——流动相体积曲线，称为色谱流出曲线， 常用术语： 基线： 在操作条件下，仅有纯流动相进入检测器时的流出曲线。 稳定的基线为一直线 基线漂移：基线随时间定向缓慢变化 基线噪声：由各种因素所引起的基线起伏 保留值: 试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值。通常用时间或将组分带出色谱柱所需要载气的体积 影响因素：被分离组分在两相间的分配过程， 固定相和操作条件一定时，任何物质保留值 一定。（定性分析） 1) 保留时间?： 从进样至被测组分出现浓度最大值时所需时间tR。 2) 保留体积 ： 从进样至被测组分出现最大浓度时流动相通过的体积，VR。（ q v,0为柱尾载气体积流量） VR = tR q v,0 载气流量大，保留时间低，乘积仍为常数， VR与载气流量无关。 3）死时间： 不被固定相滞留的组分，从进样至出现浓度最大值时所需的时间称为死时间(dead time)，tM。 4）死体积: 不被固定相滞留的组分，从进样至出现浓度最大值时流动相通过的体积称为死体积(dead volume) ，VM。 VM = tM q v,0 原因：色谱柱在填充后柱管内固定相微粒间的剩余空间，色谱仪中管路和连接头间及检测器的空间。 调整保留值: 　1) 调整保留时间： 扣除死时间后的保留时间。 tR?= tR – tM 理解：某组分由于溶解或吸附固定于固定相，比不溶解或不吸附的组分在色谱中多滞留的时间。 　2) 调整保留体积： 扣除死体积后的保留体积。 VR ? = VR – VM 或 VR ? = tR ? q v,0 VR ?与载气流量无关，更合理反映被测组分的保留特性 相对保留值（relative retention） 在相同的操作条件下，待测组分与参比组分的调整保留值之比，用ri，s 表示 常用术语： 峰高：色谱峰顶点与峰底之间的垂直距离称为峰高，用h表示。 峰面积：峰与峰底之间的面积称为峰面积，用A表示。 峰的区域宽度：组分在色谱柱中谱带扩展的函数，反映了色谱操作条件的动力学因素 a、标准偏差峰宽 Y0.607=2σ b、半峰宽度 Y1/2=2.35σ c、峰底宽 Y = 4σ=1.70 Y1/2 峰底宽度由色谱两侧的转折点做切线在基线上的截距 色谱分析的实验依据： 样品中所含组分的最少个数 根据色谱峰的位置（保留时间）可以进行定性分析。 根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析。 根据色谱峰的展宽程度，可以对某物质在实验条件下的分离特性进行评价。 根据相邻谱峰之间的距离选择合适的色谱分离条件 §2-2 气相色谱分析理论基础 一、分配平衡的几个参数： 1、分配系数（分离依据） 在一定温度和压力下，组分在固定相和流动