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第二章：气相色谱分析（GC） 色谱法的分类： 按流动相的物态：气象色谱法、液相色谱法、超临界流体色谱法； 按固定相的物态：气-固色谱法、气-液色谱法、液-固色谱法、液-液色谱法； 按固定相使用的形式：柱色谱法、纸色谱法、薄层色谱法； 按分离过程的机制：吸附色谱法、分配色谱法、离子交换色谱法、排阻色谱法。 载气： 是不与被测物作用，用来载送试样的惰性气体，如氢气、氮气、氦气等，载着欲分离试样通过色谱柱中的固定相，使试样中各组分分离，然后分别检测。 P5图2—1气象色谱流程图 气象色谱仪的构成： 载气系统：气源、气体净化、气体流速控制部件； 进样系统：进样器、汽化室； 色谱柱和柱箱：管柱、固定相、温度控制装置； 检测系统：检测器、放大器、检测器的电源控温装置； 记录及数据的处理系统：记录仪、积分仪、色谱工作站。 P6图2—3色谱流出曲线图 一些术语： 保留值：表示试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值； 死时间：指不被固定相吸附或溶解的气体从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间，死时间正比于色谱柱的空隙体积； 保留时间：指被测组分从进样开始到柱后出现浓度的最大值所需的时间； 调整保留时间：指扣除死时间后的保留时间； 相对保留值：指某组分2的调整保留值与另一组分1的调整保留值之比。 利用色谱流出曲线可以解决的问题： 色谱峰数=样品中单组分的最少个数； 根据色谱峰的位置（保留值）可以进行定性检定； 根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量测定； 根据色谱峰的位置及宽度，可以对色谱柱分离情况进行评价； 色谱峰间距可以作为固定相或流动相选择是否合适的依据。 分配系数K： 在一定温度下组分在两相之间分配达到平衡时的浓度比称为分配系数K 由此可见，气象色谱分析的基本原理是基于不同物质在两相间具有不同的分配系数。 分配比 塔板理论：P11—14 理论塔板高度H 在气相色谱中，塔板数n值是很大的，约为 色谱峰越窄，塔板数n越多，理论塔板高度H就越小，此时柱效能越高 速率理论：P14—16 其中A称为涡流扩散项，B称为分子扩散系数，C为传质阻力系数 使用适当细粒度和颗粒均匀的担体，并尽量填充均匀，是减少涡流扩散，提高柱效的有效途径。对于空心毛细管柱，A项为0； 采用相对分子质量较大的载气（如氮气），可使B项降低； 采用粒度小的填充物和相对分子质量小的气体（如氢气）作载气可使气相传质阻力系数减小，可提高柱效。 范第姆特方程： 其中为不均匀性，为填充物的平均直径，为弯曲因子，为扩散系数，u为载气线速度，为固定相的液膜厚度。 分离度R： 相邻两组分色谱峰保留值之差与两个组分色谱峰峰底宽度总和之半的比值 其中ɑ柱选择性的量度 分离操作条件的选择： 色谱柱 载气与流速 柱温 进样条件 在气-固色谱法中作为固定相的吸附剂，常用的有非极性的活性炭、弱极性的氧化铝、强极性的硅胶等。 高分子多孔微球是以苯乙烯和二乙烯基苯作为单体，经悬浮共聚所得的交联多孔聚合物。 对担体的几点要求： 表面应是化学惰性的，即表面没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物质起化学反应； 多孔性，即表面积较大，使固定液与试样的接触面较大； 热稳定性好，有一定的机械强度，不易破碎； 对担体粒度的要求，一般希望均匀、细小，这样有利于提高柱效。 对固定液的要求： 挥发性小，在操作温度下有较低蒸气压，以免流失； 热稳定性好，在操作温度下不发生分解，在操作温度下呈液体状态； 对试样各组分有适当的溶解能力，否则组分易被载气带走而起不到分配作用； 具有高地选择性，即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高地分离能力； 化学稳定性好，不与被测物质起化学反应。 固定液的选择，一般根据“相似相溶”原理进行。 规定，-氧二丙晴的相对极性P=100，非极性的固定液角鲨烷的相对极性P=0 气相色谱检测器：浓度型检测器：热导检测器、电子捕获检测器 质量型检测器：氢火焰离子化检测器、火焰光度检测器 热导检测器的基本原理：基于不同的物质具有的不同的热导系数设计的。工作原理见书P36。 影响热导检测器灵敏度的因素： 电流增加，灵敏度得到提高，但电流太大会将钨丝烧坏； 池体温度低，池体和钨丝的温度差就大，能使灵敏度提高，但温度不能太低，否则被测组分将在检测器内冷凝； 载气与试样的热导系数相差愈大，则灵敏度愈高，应选择热导系数大的气体（例如）作载气； 选择阻值高的热敏元件，灵敏度就高； 氢火焰离子化检测器适用于痕量有机物的分析。 电子俘获检测器的选择性： 是指它只对具有电负性的物质（如含有卤素