第14章气相色谱.ppt

第十四章 气相色谱法;食品中有机氯农药的测定;测定原理：样品中有机氯农药经有机溶剂提取、纯化与浓缩后，注入气相色谱。样品在气化室被汽化，在一定温度下，汽化的样品随载气通过色谱柱，由于样品中组分与固定相间相互作用的强弱不同而被逐一分离，当到达电子捕获检测器时，亲电性的组分对检测器发出的电子流中的一定能量的电子产生吸收，从而使电子流减弱，产生可检测的电信号。根据色谱峰的保留时间定性，外标法定量。 ;内容;重点：;14-1 色谱法概述;分离 化学工作者最基本的任务;色 谱 法;色谱法来由;色谱法分类;气相色谱分析示意图;GC-7890气相色谱仪;GC-7890气相色谱仪;GC-9A气相色谱仪内部结构;6890 气相色谱仪;6890气相色谱仪内部结构;14-2 色谱法术语;1.色谱流出曲线;色谱流出曲线;色谱流出曲线;色谱峰：检测器产生的信号记录在纸上。 基线：色谱柱只有流动相通过时检测器的 记录信号。 ;区域宽度用于衡量柱效及反映色谱操作条件下的动力学因素;（3）保留值：表示试样中各组分在色谱床（柱）中的停留情况的数值。 （常用时间或载气体积表示） 固定相一定，在确定的实验条件下，任何物质都有一定的保留时间，这是定性的基本参数。　　 ;F0－色谱柱出口的流动相体积流速;;从色谱流出曲线上可以得到什么信息？;分配系数、分配比及其与保留值的关系;描述分配过程的参数（2）;分配系数K 与分配比 k 的关系;相邻组分峰相关参数;（2）分离度R：相邻两色谱峰的组分的实际分离程度。 ;14-3 色谱基本理论;1. 色谱分离基本过程;色谱理论需要解决： （1）色谱分离过程的热力学和动力学问题 （2）影响分离及柱效的因素与提高柱效的途径。 （3）柱效与分离度的评价指标及其关系。;2. 塔板理论（Plate theory）;塔板数;有效塔板数与容量因子k的关系;有关塔板数的说明;塔板理论（Plate theory）;3. 速率理论;涡流扩散项A（多途路径项）;分子扩散项B/U（纵向扩散项）;传质阻力项Cu;流动相线速度对塔板高度的影响;(1) 分离度;难分离物质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的综合影响： 保留值之差—色谱过程的热力学因素 区域宽度—色谱过程的动力学因素 分离度R表达式：相邻两色谱峰保留时间之差与两色谱峰峰底宽平均值的比值。;R=1.5;R的定义并未反映影响分离度的各种因素，也未与影响其大小的因素：柱效n、选择因子?(r21) 等联系起来;得到：;（3）分离度与柱效的关系;设有两个组分，它们的调整保留值为4.00min，3.20min。 要使它们在色谱柱上完全分离（R＝1.5），需有效塔板数多少？应使用多长的色谱柱？（设H有效＝0.1cm）;某色谱柱的有效塔板数为1320，组分A和B在该柱上的调整保留时间为60秒和80秒，求其分离度。 ;例3：用一根柱长为1 m的色谱柱分离A、B两种物质，其保留时间分别为14.4和15.4 min，对应的峰底宽分别为1.07 min和1.16 min（死时间为4.2 min），试计算： ?物质A的理论塔板数 ?分离度R ?选择性因子? ?完全分离所需的柱长 ?完全分离所需的时间。 ;（4）色谱分离操作条件的选择;载气及流速 最佳流速： 最高柱效： u较小时，B/u为主，选择分子量大的载气(N2、Ar) u较大时，Cu为主，选择分子量小的载气（H2、He） 为缩短分析时间，可选比u最佳稍大的载气流速。 柱温的选择 前提：不能高于固定液的最高使用温度。柱温低分离效果好，但太低峰型会变宽，柱温太高分离效果不好。 一般原则：在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，同时兼顾保留时间适宜，峰形不拖尾时，采取适当低的柱温，对于宽沸程的多组分混合物，可采用程序升温法。;进样条件的选择 气化室温度：保证样品迅速完全气化又不致引起样品分解，一般比柱温高30～70℃。 最大允许进样量：控制半峰宽基本不变，峰高与进样量成线性关系。 液体试样量为0.1～5μL，气体试样量为0.1～10mL。 进样器具：一般采用微量注射器或气体进样阀。 进样速度：应该快速，一般一秒以内，以免原始区带过宽，色谱峰也将变宽甚至变形，保留时间也会改变。 检测器的选择 根据分析对象和分析要求合理选择。;14-4 气相色谱定性和 定量的方法;1. 定性分析;定性分析方法;用已知纯物质对照定性;用已知纯物质对照定性;2. 定量分析;峰面积的测量方法;定量校正因子;常用的定量计算方法;当试样中的全部组分都出峰（即都反映在色谱图上）时，可以从校正后每峰峰面积占全部色谱峰总面积的分数，求得该组分的质量分数。;归一