第19章气相色谱法预案.ppt

三、 毛细管柱的色谱系统 具有分流和尾吹装置 (一) 分流比调节 adjustment of rate partition radio 毛细管柱内径很细，因而带来三个问题： （1）允许通过的载气流量很小。 （2）柱容量很小，允许的进样量小。需采用分流技术， （3）分流后，柱后流出的试样组分量少、流速慢。解决方法：灵敏度高的氢焰检测器，采用尾吹技术。 分流比：放空的试样量与进入毛细管柱的试样量之比。一般在50：1到500：1之间调节。 四、毛细管色谱的特点feature of capillary gas chromatograph 1. 提高色谱分离能力的途径 (1)塔板理论：增加柱长，减小柱径，即增加柱子塔板数； (2)速率理论：减小组分在柱中的涡流扩散和传质阻力，可降低塔板高度。 2. 毛细管色谱柱的结构特点 （1） 不装填料阻力小，长度可达百米的毛细管柱，管径0.2mm。 （2）气流单途径通过柱子，消除了组分在柱中的涡流扩散。 （3）固定液直接涂在管壁上，总柱内壁面积较大,涂层很薄，则气相和液相传质阻力大大降低。 （4）毛细管色谱柱柱效高达每米3000～4000块理论塔板，一支长度100米的毛细管柱，总的理论塔板数可达104～106。 3. 毛细管色谱具有以下优点 （1）分离效率高：比填充柱高10～100倍 （2）分析速度快：用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度快 （3）色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式 （4）灵敏度高，一般采用氢焰检测器。 （5）涡流扩散为零。 操作条件一般靠理论、经验和参考文献进行选择 一 载气及其流速的选择 1 载气的选择 常见的载气有N2、H2、He 、Ar 等惰性气体 选用何种载气，从以下两方面考虑： 19.6 气相色谱分离条件的选择 检测器：热导检测器常用H2、He作载气，火 焰离子化、电子捕获、火焰光度检测器常用N2作 载气。 流速大小：若需用流速大的载气可用分子量 小，扩散系数大的 H2或He，减小气相传质阻 力；相反若需载气流速小的载气，则可用分子 量大，扩散系数小的N2或Ar为载气。 2 载气流速的选择 流速严重影响分离效果和分析时间。可以通过H－u曲线来选择。为缩短分析时间，可选比u最佳稍大的载气流速。一般为2u最佳 GC中最佳流速可通过实验和计算方法求得将  微分后得到 可测三种流速对应的板高H，解三元一次方程，求出A、B、C即可求出u最佳和H最小。 实际工作中，为缩小分析时间，可选略高u最佳的流速，常用２u最佳。 BC A C B C C B B A C u最佳 u最佳 B A H 2 / / + = + + = + + = 最小 C B u = 最佳 柱温是色谱分析的重要操作变量，柱温改变，会影响K、k、Dg、Dl，直接影响分离效果和分析速度。 提高柱温，改善气相、液相传质阻力，有利于提高柱效，缩短tR，但降低了k和选择性，不利于分离 降低柱温,改善分离，但tR长。 一般在低液载比的情况下，降低柱温，得满意结果 具体见下面表格： 二 分离温度——柱温的选择 表 柱温对分离效果的影响及选择 柱温 分离效果及影响 选择 过高 各组分k下降，分离度R下降 接近或略低于组分的平均沸点的温度。 绝不能高于固定液使用温度。 程序升温。 较低 有利分离 过低 传质速率下降柱效下降，但tR长，甚至导致组分在柱内冷凝残留 一般在低液载比的情况下，降低柱温，得满意结果 三 色谱柱柱长、柱径的选择 色谱柱（填充柱）的材质一般采用不锈钢或玻 璃。内径通常为2～6 mm 长度为1～5 m。柱长长 可提高分离度（前面已知分离度与柱长的平方根 成正比，而柱长又与分离时间成正比），因此在 满足分离度要求的前提下，尽量采用短柱，以提 高工作效率。 四 载体和固定液含量的选择 1. 载体的选择 载体的比表面积大，孔径分布均匀 载体颗粒度适当小，可提高柱效 常用60~80目或80~100目，筛分范围窄，颗粒均匀 2. 固定液及其配比的选择 常采用固定液与固定液和载体总重量之比来表示，简称液载比，常用液载比为3~20%，现在倾向于低配比 进样量应控制在色谱柱负载范围和检测器的线性范围之内。进样量太小，不易检测，太大，柱效下降。 一般地，液体试样量为0.1～10μL，气体试样量为0.1～10mL。 进样器具：一般采用微量注射器或气体进样阀。 进样速度：应该快速，一般一秒以