3气相色谱分离条件的选择以及定性定量方法讲解.ppt

仪器分析课程讲义 第二章 气相色谱分析 第三节 气相色谱条件的选择 * * 色谱条件包括分离条件和操作条件 分离条件是指色谱柱 操作条件是指载气流速、柱温、进样条件及检测器 1. 色谱柱的选择 2．柱温的选择 3．载气与流速的选择 4．进样条件的选择 第三节 气相色谱条件的选择§3.1 分离条件即：色谱柱的选择 1. 固定相的选择；2. 柱长的选择 （1）气固色谱固定相： a. 种类：活性炭、活性氧化铝、硅胶、分子筛、高分子多孔微球（GDX系列）等 b. 特点： （1）性能与制备和活化条件有很大关系； （2）同一种固定相，不同厂家或不同活化条件，分离效果差异较大； （3）种类有限，能分离的对象不多； （4）使用方便，常用于分离常温下的气体及气态烃类等。 （2）气液色谱固定相 气液色谱固定相 ：[固定液 + 担体（支持体）] ： 多孔性的固体颗粒（担体）表面涂渍上一薄层固定液。 作为担体使用的物质应满足的条件 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； 比表面积大，孔径分布均匀； 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。 气液色谱中用的担体可分为硅藻土型（最常用）和非硅藻土型两类 （2）气液色谱固定相——硅藻土型担体 红色担体： 孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活性吸附中心点。 白色担体： 煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。 颗 粒疏松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性显著减小，适宜分离极性组分的试样。 （2）气液色谱固定相——固定液 固定液：高沸点难挥发的有机化合物，在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液体状态。种类繁多。 a. 对固定液的要求 挥发性小，对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力，较好的热稳定性，并且不与被分离组分发生不可逆的化学反应。 b. 固定液分类方法 化学分类法：脂肪烃、芳烃、醇、酯、硅氧烷类等。 极性分类法：按相对极性的大小分为非极性、中等极性、强极性等。 c. 固定液的最高、最低使用温度 高于最高使用温度易分解，低于最低使用温度呈固体； （2）气液色谱固定相——固定液 d.固定液的相对极性 规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，β，β’—氧二丙睛的相对极性为100。 e. 固定相选择的基本原则 “相似相溶” 选择与试样性质相近的固定相; 按组分性质的主要差别选择 按相似相溶原则选择固定液 a．按极性相似原则选择： 固定液与被测组分极性“相似相溶”，K大，选择性好 非极性组分——选非极性固定液， 按沸点顺序出柱，低沸点的先出柱 中等极性组分——选中等极性固定液， 基本按沸点顺序出柱，若沸点相同，则按极性顺序出柱。 强极性组分——选极性固定液 按极性顺序出柱，极性强的后出柱 b．按化学官能团相似选择： 固定液与被测组分化学官能团相似，作用力强，选择性高 酯类——选酯或聚酯固定液 醇类——选醇类或聚乙二醇固定液 按组分性质的主要差别选择固定液 组分的沸点差别为主 —— 选非极性固定液 按沸点顺序出柱 沸点低的先出柱 组分的极性差别为主 —— 选极性固定液 按极性强弱出柱 极性弱的先出柱 例：苯（80.10C），环己烷（80.70C） 选非极性柱 —— 分不开； 选中强极性柱 —— 较好分离，环己烷先出柱 第三节 气相色谱条件的选择 §3.2 操作条件的选择 载气与流速的选择 当流速u 较小时，分子扩散项（B项）成为色谱扩张的主要因素 采用相对分子量较大的载气（N2、Ar）。 当流速u 较大时，传质项（C项）为控制因素 宜采用相对分子量较小的载气（H2、He），以减小传质阻力。 选择载气还应考虑对不同检测器的适应性。 由范弟姆特方程可得到最佳流速，但在实际工作中为了提高工作效率，流速往往稍高于最佳流速。 对于填充柱， N2最佳实用线速为10~12cm?s-1； H2为15~20cm?s-1，而通