第9章 气相色谱法3.ppt

第9章 气相色谱法（GC）Gas Chromatography 9.4 气相色谱理论基础 9.4.1 气相色谱保留值 （一）GC流出曲线 由GC记录仪记录下的反映组分产生的信号随时间变化的曲线。 GC流出曲线也叫色谱图。 （二） 基线 当气路中只有载气通过时，记录仪所记录的曲线叫基线。 基线是仪器的各种杂散信号的记录，反映了实验条件的稳定程度，稳定的基线是一条平直的线。 若实验条件不稳定，就会引起基线的波动或漂移。 （三）时间表示的保留值 （1）保留时间（t R）：组分从进样到柱后出现浓度最大值时所需的时间。 （2）死时间（t M）：不与固定相作用的气体（如空气）的保留时间。 （3）调整保留时间（t R ＇）： t R＇= t R － t M （四）用体积表示的保留值 （1）保留体积（VR）： VR = tR × F 0 式中，F0为色谱柱出口处的载气流量。 单位：m L / min。 （2）死体积（VM）： VM = tM × F 0 （3）调整保留体积（VR＇）： V R＇ = VR －VM 即 V R＇ = tR ＇ × F0 （五）相对保留值 r21 组分 2 与 组分 1 的调整保留值之比： r21 ＝ tR2’ / tR1’ ＝ VR2’ / V R1 ’ 相对保留值只与柱温和固定相性质有关，与其他色谱操作条件无关，它表示了固定相对这两种组分的选择性。 （六）保留指数（Ⅰ） 然后用下面的公式计算其保留指数： 9.4.2 色谱峰宽度 9.4.3 分配比（k）与相比（β） k 、K 都与组分和固定相的性质有关，也与柱温、柱压有关；但 K 与两相的体积无关，k 与两相的体积比有关。 9.4.4 塔板理论 （三）柱效能指标 9.4.5 速率理论（rate theory） （一） 涡流扩散项－A （二） 分子扩散项 ——B/u 由于组分在柱中存在着浓度差，由此会产生纵向扩散。 （1） 纵向扩散导致色谱峰变宽，H↑，n↓，柱效降低。 （三）传质阻力项— C u 液相传质过程： 组分从气液界面移动到液相内部达到分配平 衡，然后再返回到气液界面的过程。该过程所受到 的阻力大小，由液相传质阻力系数Cl 表示。 速率理论方程： 速率理论的总结： 速率理论的总结： 9.4.6 色谱分离效能指标——分离度 （二）分离度（R） （1）分离度的定义： 相邻二峰的保留值之差与其平均峰宽的比值。 即有表达式： （2）R 的大小与分离程度：  R = 0.8 时，两峰的分离程度可达 89%； R = 1.0 时，分离程度达 98%； R = 1.5 时，分离程度达 99.7%。 相邻两峰完全分离的标准：R ≥1.5 。 注意：计算分离度时，tR 与 Wb 必须统一单位！ （3）R 与 n有效 的关系： 设相邻两峰的峰底宽近似相等，即Wb(2) =Wb(1) = Wb，引入相对保留值γ21和有效塔板数 n有效，可导出下式： （4）半宽分离度 R ’ : 物质在相际之间的转移过程叫传质过程。 传质阻力项（C u）包括气相传质阻力项 （Cgu ）和液相传质阻力项 （Cl u）： C u ＝ Cg u＋ Clu C 为传质阻力系数，Cg 为气相传质阻力系数，Cl 为液相传质阻力系数。 气相传质过程： 组分从气相移动到气液界面进行浓度分配的过程。该过程所受到的阻力大小由气相传质阻力系数 Cg 表示。 Cg 为气相传质阻力系数， k 为分配比，dp 为固定相粒径，Dg 为组分气相扩散系数。 T柱↑， k ↓, k 2/(1＋k)2 ↓ ；T柱↑， Dg ↑； 用轻载气， Dg ↑； dp↓， Cg ↓。 式中， Cl 为液相传质阻力系数， k 为分配比， df为固定液液膜厚度，Dl为组分分子在气相中的扩散系数。 k↓, k / (1＋k)2↑；