第5节 GC固定相及选择解析.ppt

第五节 固定相及其选择 前 言 在气相色谱中，分离过程是在色谱柱内完成的，因此色谱柱就好比色谱仪的心脏。气相色谱法能否将某一样品完全分离，主要取决于色谱柱的选择和性能，但色谱柱的选择性和效能在很大程度上取决于固定相的选择是否合适，所以，气相色谱固定相的选择就显得十分重要。 一、固体固定相(气-固色谱固定相) 主要是表面有一定活性的固体吸附剂。 二、液体固定相(气-液色谱固定相) (一) 组成 (二) 载体(担体) 1. 作用 (2) 要求 ① 化学稳定性好； ② 热稳定性好； ③ 具有多孔性，即比表面积大； ④ 颗粒均匀，有一定的机械强度； ⑤ 不直接参与色谱分离。 (3) 种类 (4) 性能 硅藻土由单细胞海藻骨架组成，主要成分是SiO2和少量无机盐。硅藻土类载体是天然硅藻土经煅烧等处理后而获得的具有一定粒度的多孔性颗粒。是目前气相色谱广泛使用的一种载体，按制作方法不同分两类： 红色载体： 因含有少量的氧化铁颗粒而得名， 优点：机械强度大，孔径小(约2?m)，比表面积大(约4m2.g-1)，表面吸附性较强，适用于涂渍高含量固定液。 缺点：表面有活性中心，有一定的催化活性。 用途：分离非极性或弱极性化合物。 常用的有6210，C-22火砖，Chromosorb等。 白色载体： 是天然硅藻土在煅烧时加入少量Na2CO3之类的助熔剂，使氧化铁变为白色的铁硅酸钠而得名。 优点：比表面积小(1m2.g-1)，适合于涂渍低含量固定液，孔径较大(8?9?m)，表面活性中心易于完全覆盖，催化活性小。 缺点：机械强度差。 用途：分离极性物质。 常用的有101，Chromosorb W型等。 (三) 固定液 固定液为高沸点有机物(液体)。 2. 要求 ① 热稳定性好 在操作温度下，不发生聚合、分解和交联等现象，通常有一个“最高使用温度”。 ② 化学稳定性好 固定液与样品或载气不能发生不可逆的化学反应。 ③ 挥发性小 在使用温度下蒸汽压较低，避免固定液的流失。 ④ 有适当的溶解能力 各组分在固定液中要有一定的溶解度，否则样品会迅速通过柱子，难以使组分分离。 ⑤ 选择性好 对试样各组分分离能力强，即个组分的分配系数差别要大。 ⑥ 黏度低、凝固点低 方便在载体上均匀分布、 3.固定液的分类 ① 按固定液的极性分类 固定液极性确定的方法： (1) 测定 (2) 计算q 值 (3) 固定液的相对极性的计算和判断 一般又将它们分为五级，每20单位为一级 相对极性(p) 级别 0?19 1 20?39 2 40?59 3 60?79 4 80?100 5 相对极性与物质的极性间关系 相对极性 物质的极性 0? +1 非极性固定液 +2 弱极性固定液 +3 中等极性固定液 +4? +5 强极性固定液 ② 按固定液的化学结构分类 这种分类方法是把相同官能团的固定液排列在一起，便于按“结构相似”原则选择固定液。 ③ 按麦氏常数分类 色谱工作者按某些特征常数将固定液进行分类，麦氏常数是常用的一种，麦氏常数越大，固定液的极性越强。 什么是麦氏常数？ 1970年，McReynolds选用苯、正丁醇、2-戊酮、1-硝基丙烷和吡啶5种物质作为标准物质，在柱温120?C下，分别测定它们在226种固定液和角鲨烷上的?I值，并把5项的总和称为固定液的总极性(又称麦氏常数)。 4.固定液的选择 根据“相似相溶性”原则选择 (1) 对非极性组分，一般选用非极性固定液 因为组分与固定液分子之间作用力很小，组分的出峰顺序主要由蒸气压决定，即沸点低的组分先出峰，沸点高的组分后出峰。 (2) 对中等极性的组分， 一般选用中等极性的固定液 此时应同时考虑蒸气压和分子间作用力。 若分子间作用力小，而组分的沸点差别较大，则蒸气压起主要作用，组分按沸点顺序出峰。 若组分沸点接近，而分子间作用力较大，则分子间作用力起主导作用，作用力小的先出峰。 (3) 对强极性组分，选用强极性固定液 因为此时分子间作用力起主导作用，组分按极