2 气相色谱法.pptVIP

色谱法的最早应用是用于分离植物色素。 操作方法：在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植物色素（植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。 现象：玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断地向下移动，并逐渐分开成几个不同颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。色谱法也由此而得名。 现在的色谱法早已不局限于色素的分离，其方法也早已得到了极大的发展，但其分离的原理仍然是一样的。我们仍然叫它色谱分析。 色谱分析法有很多种类，从不同的角度出发可以有不同的分类方法。 色谱法中，流动相可以是液体，也可以是气体，由此可分为气相色谱法（GC）和液相色谱法（LC）。固定相既可以是固体，也可以是涂在固体上的液体，由此又可将气相色谱法和液相色谱法分为气-液色谱、气-固色谱、液-固色谱、液-液色谱。分类情况如下： 离子交换色谱：利用溶液中不同离子与离 子交换剂间的交换能力的 不同而进行分离的方法； 空间排斥（阻）色谱法：利用多孔性物质 对不同大小的分子的排阻 作用进行分离的方法。 从载气带着组分进入色谱柱起就用检测器检测流出柱后的气体，并用记录器记录信号随时间变化的曲线，此曲线就叫色谱流出曲线，当待测组分流出色谱柱时，检测器就可检测到其组分的浓度，在流出曲线上表现为峰状，叫色谱峰。 2）峰高（h）和峰面积 ：色谱峰顶点与基线的距离叫峰高。色谱峰与峰底基线所围成区域的面积叫峰面积。 3）保留值 a. 死时间(t0) ：不与固定相作用的物质从进样到出现峰极大值时的时间，它与色谱柱的空隙体积成正比。由于该物质不与固定相作用，因此，其流速与流动相的流速相近。据 t0 可求出流动相平均流速 b. 保留时间tR：试样从进样到出现峰极大值时的时间。它包括组份随流动相通过柱子的时间t0和组份在固定相中滞留的时间。 f. 调整保留体积 ：某组份的保留体积扣除死体积后的体积。 g. 相对保留值r2,1：组份2的调整保留值与组份1的调整保留值之比。 区域宽度通常有三种表示方法： 标准偏差?：峰高0.607 倍处峰宽处的一半。 半峰宽W1/2：峰高一半处的峰宽。W1/2 = 2.354 ? 峰底宽W：色谱峰两侧拐点上切线与基线的交点间的距离。W = 4? 色谱峰数=样品中单组份的最少个数； 色谱保留值——定性依据； 色谱峰高或面积——定量依据； 色谱保留值或区域宽度——色谱柱分 离效能评价指标； 色谱峰间距——固定相或流动相选择 是否合适的依据。 1、气-固、气-液色谱分析的基本原理 流动相：与样品各组分不发生化学反应的惰性气体； 固定相： a)固体——气-固色谱； b)液体——气-液色谱。 色谱柱： a)填充柱:内装固定相，金属、玻璃管；内径2-6 mm,长0.5-10 m的U型或螺旋型管子——气-固色谱 b)毛细管柱：将固定液均匀涂在毛细管的内壁——气-液色谱 气-固色谱：物理吸附 脱附 气-液色谱：溶解 挥发 分配系数是指在一定温度下，组分在固定相和流动相之间分配达平衡时的浓度之比值，即： 在一定条件下，样品中各组分质的K是不同的。K较小的组分在色谱分析中每次分配后在气相中的浓度较大，因此较早流出色谱柱。K较大的组分每次分配后在气相中浓度较小，因此较晚流出色谱柱。 当分配次数足够多时，就能将具有不同K的组分分开。所以，气相色谱法是利用不同的物质具有不同的K而进行分离的。 分配系数K的讨论 （2） 分配比： 在一定温度和压力下，组份在两相间的分配达平衡时，分配在固定相和流动相中的质量比，称为分配比。它反映了组分在柱中的迁移速率。又称保留因子。也叫容量因子或容量比。 1、K是组分在两相中的浓度之比，k是组分在两相中的分配总量之比； 2、K只决定于组分和两相性质，与两相体积无关。K不仅决定于组分和两相性质，还与相比有关； 3、对于给定的分配色谱体系，组分的分离最终决定于组分在每相中的相对量，而不是浓度，k值越大，其保留时间越长，k=0，则该组分的tR=0（死时间）。 3、色谱分离的基本理论 1）试样中各组分在两相之间的分配情况 各组分的K；各组分、固定相和流动相的分子结构及性质——tR——热力学控制过程 2）试样中各组分在色谱柱中运动情况 试样中各组分在两相之间的传质阻力——W——动力学控制过程 （1）色谱分离过程： 塔板理论是把色谱柱假想为一个精馏塔，塔内存在许多塔板，组分在每个塔板的气相和液相间进行分配，达成一次分配平衡。然后随着流动相按一个塔板、一个塔板的方式向前移动。经过多次分配平衡后，分配系数小的