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气相色谱法（gas chromatography，GC） 概述 以气体为流动相的色谱法 分类与特点： 主要固定相不同 气-固 （GSC） 吸附 气-液 （GLC） 分配 由柱的类型分 填充柱 Ф 4~6mm*L2~4m 毛细管柱 Ф 0.1~0.5mm*25~50m 特点： 高柱效，高选择，高灵敏度，快速，用样量少（几μl） 局限性： 样品需气化，因此能直接用气色分析的有机物约20%，其他挥发性小的液，固体等需预处理后再分析。 流程： 气源 减压阀 净化器 针型阀（压力表） 调整气路 （干燥器） 控制进入柱的气体 中气压 净化载气除去 压力和流速 CO2，H2O 进样器 检测器 色谱柱分 离部分 （将浓度或质量 信号转为电讯号） 在恒温箱中 第二节 基本概念 基本概念 峰：由电信号强度对时间作图所绘制的曲线称为色谱流出曲线。流出曲线上的突起部分称为色谱峰。 基线：在操作条件下，没有组分流出时的流出曲线。 死时间 tm ：分配系数为0的组分的保留时间。 ，保留时间 tR ：从进样开始到某个组分的色谱峰顶点的时间间隔。 调整保留时间： tR’= tR-tm 保留体积 VR 从进样开始到柱后某组分出现浓度极大点的时间 tR 从进样开始到柱后某组分出现浓度极大点时，所需通过色谱柱的载气体积为该组分的 VR ∴ VR = tR * Fc ∵Fc大， tR小，若 Fc小， tR大，二者乘积不变，∴VR与载气流速无关。 V‘R = t‘R * Fc 死体积：Vm = tm * Fc VR ， tR 是定性参数 区域宽度： ①标准差 σ ： 0.607h 处峰宽的一半 ②半峰宽W1/2：0.5h处的峰宽。 峰宽W：基线宽度为峰宽。（经拐点做切线，与基线相切） 相平衡参数：分配系数和容量因子 k 令容量因子：k=K*Vs/Vm 色谱耗一定时，tR’/tm 正比于 K,Vs/Vm 为常数。 则 k= tR’/tm k--容量因子 ∴k----是调整保留时间是死时间的多少倍 tR’/tm ，亦表示固定相中某组分质量是流动相中某组分质量的倍数。 ∴k大的组分，固定相中相对质量大。 不同组分，有不同的K或k，在柱中产生差速迁移而得以分离。 ∴k是重要的色谱参数之一。 △tR’= tm ( kA - kB ) 保留指数： 塔板理论：——把色谱柱看作一个分馏塔。 基本假设：P241 组分在柱内一小段高度中，很快达到两相间平衡。H—理论塔板 载气以脉冲形式进入色谱柱（一次进入一个塔板体积） 纵向扩散可以忽略。 分配系数在各塔板上是常数。 在以上假设下，组分在柱中符合逆流分配，并可用二项式分布来解释这种过程。 二项式分布：P268~269 假设有A，B两组分。KA=2 KB=0.5 Vs=Vm 见P268图21-6 逆流分配过程 用二项式定理三次转移后,各漏斗中溶液含量： (p+q)3 = p3 + 3p2q +3pq2 +q3 p—上层 q—下层 （0.667+0.333）3=0.297+0.444+0.222+0.037=1 正态分布： 用二项式计算的流出曲线图21-7拖尾，因塔板太少，当塔板N50时，可得对称曲线，色谱柱塔板数一般在103以上。 用正态分布来讨论流出曲线的c 和 t的关系。 在 t=tR 时: 则有：A=1.065*W1/2*hmax 将 ②代入 ① 得： ttR 峰高两侧等比例下降，降速度取决于σ 。 ttR 柱效高，下降快，σ 小，峰锐。 理论塔板数 H = L/n n越大，柱效越高。（H越小，柱效越高） P272例，注意式中W1/2需用纸速校正。 范氏方程：——速率理论 H =A + B/U + CU ----一般用mm 板高H,A,B,C常数,U载气线速度 cm/s 讨论： 涡流扩散项：A相 --填充不均匀引起峰扩散 A = 2