化验员读本第的十六章重点.doc

PAGE  PAGE 7 第十六章 气相色谱法 色谱分析法是利用物质的物理及物理化学性质的差异，将多组分混合物进行分离和测定的方法。 第一节 色谱分析法的原理及分类 色谱分析法是一种物理的分离方法，其分离原理是将被分离的组分在两相间进行分布，其中一相是具有大表面积的固定相，另一相是推动被分离的组分流过固定相的惰性流体，叫流动相。当流动相载带被分离的组分经过固定相时，利用固定相与被分离的各组分产生的吸附或分配作用的差别，被分离的各组分在固定相中的滞留时间不同，使不同的组分按一定的先后顺序从固定相中被流动相洗脱出来，从而实现不同组分的分离。 实现色谱分离的先决条件是必须具备（固定相）和（流动相）。固定相可以是一种固体吸附剂或为涂渍于惰性载体表面上的液态薄膜，此液膜可称作固定液。流动相可以是具有惰性的气体、液体或超临界流体，其应与固定相和被分离的组分无特殊的相互作用。 第二节 气相色谱法简介 气相色谱法主要用于低分子量、易挥发有机化合物的分析。 一、方法特点及应用范围 气相色谱法的主要特点：是选择性高、分离效率高、灵敏度高、分析速度快。 二、气相色谱流出曲线的特征 被分析的样品经气相色谱分离、鉴定后，由记录仪绘出样品中各个组分的流出曲线，即色谱图。色谱图是以组分的流出时间(t)为横坐标，以检测器对各组分的电讯号响应值(mV)为纵坐标。色谱图上可得到一组色谱峰，每个峰代表样品中的一个组分。 （一）色谱峰的位置 从进样开始至每个组分流出曲线达极大值所需的时间，可作为色谱峰位置的标志，此时间称为保留时间，用tR表示。气相色谱流出曲线图中与横坐标保持平行的直线，叫做基线，它表示在实验条件下，纯载气流经检测器时（无组分流出时）的流出曲线。基线反映了检测器的电噪声随时间的变化。 从进样开始到惰性组分（指不被固定相吸附或溶解的空气或甲烷）从柱中流出呈现浓度极大值的时间，称为死时间。它反映了色谱柱中未被固定相填充的柱内死体积和检测器死体积的大小，与被测组分的性质无关。 从保留时间中扣除死时间后的剩余时间，称为调整保留时间，反映了被分析的组分因与色谱柱中固定相发生相互作用，而在色谱柱中滞留的时间，其由被测组分和固定相的热力学性质所决定，因此调整保留时间从本质上更准确的表达了被分析组分的保留特性，它已成为气相色谱定性分析的基本参数，比保留时间更为重要。 （二）色谱峰的峰高或峰面积 色谱峰的峰高是指由基线至峰顶间的距离。色谱峰的峰面积，是指每个组分的流出曲线和基线间所包含的面积，对于峰形对称的色谱峰，可看成是一个近似等腰三角形的面积，可由峰高乘以半峰宽（即峰高一半处的峰宽）来计算：峰高或峰面积的大小和每个组分在样品中的含量相关，因此色谱峰的峰高或峰面积是气相色谱进行定量分析的重要依据。 （三）色谱蜂的宽窄 在气相色谱分析中，通常进样量很小，可以获得对称的色谱峰形 （四）色谱峰间的距离 在色谱图上，两个色谱峰之间的距离大，表明色谱柱对各组分的选择性好；两个色谱蜂之间的距离小，表明色谱柱对各组分的选择性差。 第三节 气相色谱仪 气相色谱法的简单测定过程： 气相色谱法操作时使用气相色谱仪，被分析样品（气体或液体气化后的蒸汽）在流速保持一定的惰性气体（称为载气或流动相）的带动下进入填充有固定相的色谱柱，在色谱柱中样品被分离成一个个的单一组分，并以一定的先后次序从色谱柱流出，进入检测器，转变成电信号，再经放大后，由记录器记录下来，在记录纸上得到一组曲线图（称为色谱蜂），根据色谱峰的峰高或蜂面积就可定量测定样品中各个组分的含量。 下面就分别介绍各部分设备的构造、性能及使用方法。 一、载气流速控制及测量装置 （一）载气及其净化 载气是气相色谱的流动相，其作用是把样品输送到色谱柱和检测器。常用的载气有H2、N2、Ar、He、C02和空气等，这些气体一般都由高压气瓶供给，初始压力为10～15 MPa。 其中H2也可以由电解水的氢气发生器供给，空气可以由压缩空气泵供给。但是不论是载气还是检测器需要的燃气(H2)或助燃气（空气），在使用前必须经过适当的（净化），并且要稳定的控制它们的（压力）和（流量），这些都是气相色谱仪正常工作所必需的先决条件。 在气相色谱中所用载气的纯度主要取决于（色谱柱、检测器和分析的要求）。 从色谱柱的角度看，要求把载气中的水分除掉或控制在一定的含量范围，因它影响色谱柱的活性、寿命和分离效率。为了除去水分，在室湿可用吸附剂硅胶和SA分子筛净化载气。有时为了除去载气中的烃类化合物，也可使用活性炭净化。干燥荆硅胶、分子筛以及活性炭在使用一定时间后，其净化效果降低，需要