第9章气相色谱.ppt

曲线的最低点，塔板高度H最小，柱效最高，其相应的流速是最佳流速. 当u较小时，分子扩散项B/u是影响板高的主要因素，此时，宜选择相对分子质量较大的载气（N2，Ar），以使组分在载气中有较小的扩散系数。 当u较大时，传质阻力项Cu起主导作用，宜选择相对分子质量小的载气(H2,He)，使组分有较大的扩散系数，减小传质阻力，提高柱效。 载气的选择还要考虑与检测器相适应 （2）载气及其流速的选择 （3）柱温的选择 柱温直接影响分离效能和分析速度 首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度固定 液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固体形式存 在）范围之内。 柱温升高，分离度下降，色谱峰变窄变高。柱温↑，被测组分 的挥发度↑，即被测组分在气相中的浓度↑，K↓，tR↓，低 沸点组份峰易产生重叠。 柱温↓，分离度↑，分析时间↑。对于难分离物质对，降低柱 温虽然可在一定程度内使分离得到改善，但是不可能使之完全 分离，这是由于两组分的相对保留值增大的同时，两组分的峰 宽也在增加，当后者的增加速度大于前者时，两峰的交叠更为 严重。 一般原则是： 在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适 当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。具 体操作条件的选择应根据实际情况而定。 柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 对于宽沸程的多组分混合物，可采用程序升温法 即在分析过程中按一定速度提高柱温，在程序开始时， 柱温较低，低沸点的组分得到分离，中等沸点的组分移 动很慢，高沸点的组分还停留于柱口附近；随着温度上 升，组分由低沸点到高沸点依次分离出来。 （4）进样方式和进样量的选择 在实际分析中最大允许进样量应控制在使半峰定基本不变，而峰高与进样量成线性关系。如果超过最大允许进样量，线性关系遭破坏。一般说来，色谱柱越粗、越长，固定液含量越高，容许进样量越大。 液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL，5μL，10μL等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。进样要求动作快、时间短。 气体试样应采气体进样阀进样。 （5）气化温度的选择 色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在此瞬间气化; 气化温度一般较柱温高30~70℃ 防止气化温度太高造成试样分解。 在水质分析中的应用 1、溶剂萃取GC测定水中卤仿 2、GC测定水中的丙烯酰胺 3、 GC测定水中的氯苯类化合物 4、废水中苯系物的测定 5、污水中酚类化合物的测定 6、厌氧处理中产气分析 例题1:在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和100秒，要达到完全分离，即R=1.5 。计算需要多少块有效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少？ 解： r21= 100 / 85 = 1.18 n有效 = 16R2 [r21 / (r21 —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（块） L有效 = n有效·H有效 = 1547×0.1 = 155 cm 即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离 例题2：在一定条件下，两个组分的保留时间分别为12.2s和12.8s，柱长1m，理论塔板数3600，计算分离度。要达到完全分离，即R=1.5 ，所需要的柱长为多少？ 解： 作业 P387: 思考题：1 习题：2 * * * * * * * * * （1）分离度R 是既能反映柱效率又能反映选择性的指标，称总分 离效能指标。又叫分辨率， 定义：相邻两组分色谱峰保留值之差与两组分色谱 峰底宽总和之半的比值，即 R值越大，表明相邻两组分分离越好。 当R＜1时，两峰有部分重叠； 当R＝1时，分离程度可达98％； 当R＝1．5时，分离程度可达99．7％ 通常用R=1.5作为相邻两组分已完全分离的标志。 不同分离度时色谱峰分离的程度 （2）色谱分离基本方程式(分离度与柱效能及其它参数的关系) 令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相邻两峰的峰底宽近似相等），引入相对保留值和塔板数，可导出下式： 分离度与柱效的关系 具有一定相对保留值α的物质对，分离度直接和有效 塔板数有关，说明有效塔板数能正确地代表柱效能。 而分离方程式表明分离度与理论塔板数的关系还受热力学性质的影响。当固定相确定，被分离物质对的α确定后，分离度将取决于n。这时，对于一定理论板高的柱子，分离度的平方与柱长成正比， 虽说用较长的柱可以提高分离度，但延长了分析时间。因此提高分离度的好方法是制备