第三章气相色谱法预案.ppt

第一节 概述 一、气相色谱分离原理及流程 气固色谱：多孔性固体为固定相，分离对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物。 气液色谱：固定相是将高沸点的有机物涂渍在惰性担体上。 1、气相色谱分离原理 2、气相色谱流程 双气路仪器： 载气经过稳压后分成两路 可用于补偿由于固定液流失和载体流量不稳定等因素造成的检测器和基线漂移，适用于程序升温分析。 3、气相色谱仪 1）气路系统 常用的载气有：氢气、氮气、氦气； 净化器：去除载气中的水、有机物等杂质（依次通过分子筛、活性炭等）； 气体流速控制装置：压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。 测量装置：转子流量计和皂膜流量计测量。 2）进样系统 ① 气体进样器（六通阀）：推拉式和旋转式两种。 试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱。 ②液体进样器： 不同规格的专用注射器，填充柱色谱常用10μl；毛细管色谱常用1μl；新型仪器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。 开管型毛细管柱的制备方法 4）温度控制系统 温度是色谱分离条件的重要选择参数； 气化室、分离室、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制温度； 气化室：保证液体试样瞬间气化； 检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝； 5）检测系统 色谱仪的眼睛，通常由检测器、放大器、记录仪三部分组成； 被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示，给出色谱图； 检测器：广谱型—对所有物质均有响应； 专属型—对特定物质有高灵敏响应； 毛细管柱结构流程 二、气相色谱的特点 分离效率高 灵敏度高 选择性好 分析速度快 应用范围广 第二节 气相色谱固定相 固体固定相 液体固定相 合成固定相 一、固体固定相 一般采用固体吸附剂，主要用于分离和分析永久性气体及气态烃类物质。 强极性的硅胶 弱极性的氧化铝 非极性的活性炭 特殊吸附作用的分子筛：碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。 二、液体固定相 由固定液和担体（载体）组成。 1、担体：化学惰性的多孔性固体颗粒。 1）作为担体使用的物质应满足的条件 比表面积大，孔径分布均匀； 化学惰性，表面无吸附性或吸附性很弱，与被分离组份不起反应； 具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎； 颗粒大小均匀、适度。一般常用60-80目、80-100目。 2）担体的类型 2、固定液 固定液一般为高沸点有机物，均匀涂在担体表面，呈液膜状态。 1）对固定液的要求 选择性好：填充柱：r2,11.15，毛细管柱r2,11.08 热稳定性好 化学稳定性好 对试样各组分有适当的溶解能力 黏度低、凝固点低 2）固定液分类方法 大多按固定液的极性和化学类型进行分类。 固定液的极性可用 相对极性 麦氏常数 相对极性：鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，β,β‘—氧二丙睛的相对极性为100。选择一对物质如正丁烷-丁二烯或环己烷-苯来进行试验，分别测定它们在氧二丙腈、角鲨烷以及欲测固定液的色谱柱上的相对保留值，将其取对数后，得： 非极性固定液：相对极性在0～+1 弱极性固定液：相对极性在+2 中等极性固定液：相对极性在+3 强极性固定液：相对极性在+4～+5 相对极性不能全面反映组分与固定液分子间的全部作用力。 麦氏常数以Kovats指数（Ⅰ）为基础，是一种重现性较好的定性参数。 测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子个数乘以100（如正己烷的保留指数为600）。 选用苯、正丁醇、2-戊酮、1-硝基丙烷和吡啶作为标准物质，在柱温120℃下，分别测定它们在226种固定液和角鲨烷上的ΔI值，并把5项的总和称为总极性。 3）固定液的选择 选择的基本原则： “相似相溶” 分离非极性物质，一般选用非极性固定液。此时，试样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出。如果非极性混合物中含有极性组分，当沸点相近时，极性组分先出峰。 分离极性物质，选择极性固定液。极性小的先流出。 分离非极性和极性的混合物，一般选用极性固定液。非极性组分先流出。 分离能形成氢键的试样，一般选用极性或氢键型固定液。最不易形成氢键的先流出。 对于复杂难分离物质，则可选用两种或两种以上的混合固定液 样品极性未知时，采用几种常用的固定液做实验。 还可以根据官能团相似和差别进行选择。 一甲胺、二甲胺、三甲胺的沸点分别为-6.7℃、7.4 ℃、3.5 ℃试推测它们的混合物在角鲨烷柱和三乙醇胺柱上各组分的流出顺序。 三、合成固定相 合成固定相又称聚合物固定相，包括高分子多孔微球和键合固定相。 高分子多孔微球 非极性：苯乙烯和二乙烯苯共聚而