气液色谱柱的制备仪器分析-精品课程.PPT

《仪器分析》精品课程 《仪器分析》精品课程 5.3 气相色谱固定相 一、固体固定相 二、液体固定相 三、聚合物固定相 四、气液色谱柱的制备 气相色谱中固定相可分为三类： 固体固定相——用于气固色谱； 液体固定相——用于气液色谱； 聚合物固定相——即可用于气固色谱，又可用于气液色谱。 一、固体固定相 固体固定相一般采用的是固体吸附剂，用于气固色谱中。固体吸附剂是一些多孔性、大比表面积、具有吸附活性的固体物质。 特点 吸附容量大，热稳定性好，耐高温，适于分析永久性气体以及低沸点的有机物（C1～C4烃类气体）。 柱效能低，色谱峰易拖尾，通常不能用于高沸点组分的测定。为了改善其性能，使用前要进行活化处理。 种类不多，使其应用受到限制。 常用的吸附剂 二、液体固定相 1.固定液 （1）对固定液的要求 固定液一般为高沸点的有机物，能做固定相的有机物必须具备下列条件： 热稳定性好，在操作温度下呈液态； 蒸汽压低，挥发性小； 化学稳定性好。 样品易溶，并具有良好的选择性。 按固定液的化学结构分类 把具有相同官能团的固定液排列在一起，然后按官能团的类型不同进行分类，这种分类方法适合于按照“结构相似”的原则，即组分与固定液结构相似相溶的原则，选择合适的固定液。 如烃类、酯类、醚类等。 （2）固定液的分类 按化学结构分类的固定液 极性是固定液重要的分离特性，按相对极性分类是一种简便而常用的方法。 相对极性P ：规定强极性固定液?，?′—氧二丙腈的相对极性P0为100 ，非极性固定液角鲨烷的相对极性Ps为0。 按固定液的相对极性分类 则待测固定液的相对极性Px可按下式计算： 这样，所测得的各种固定液的相对极性就在0～100之间。 将固定液的相对极性分为5级，每20单位为一级，由小到大分别用+1、+2、+3、+4、 +5表示，P=0时，用-1表示。规定： 级别为-1时——为非极性固定液； 级别为+1, +2时——为弱极性固定液； 级别为+3时——为中等极性固定液； 级别为+4, +5时——为强极性固定液。 常用固定液的相对极性见下表： 常用固定液的极性数据 +5 100 ?，?′—氧二丙腈 +3 46 磷酸三甲酚酯 +5 98 TCEP +3 45 聚苯醚OS-124 +5 89 双甘油 +2 25 邻苯二甲酸二壬酯 +4 80 己二酸二乙二醇酯 +2 28 邻苯二甲酸二辛酯 +4 72 己二酸聚乙二醇酯 +2 21 己二酸二辛酯 +4 74 PEG-6000 +2 20 DC-550 +4 68 PEG-20M +1 13 SE-30，OV-101 +3 58 新戊二醇丁二酸聚酯 +1 7～8 阿皮松 +3 52 XE-60 -1 0 角鲨烷 级别 相对极性P 固定液 级别 相对极性P 固定液 （3）固定液选择 气液色谱分析中，通常按照“相似相溶”原则选择固定液。 非极性组分——非极性固定液——沸点低的物质先流出； 极性物质——极性固定液——极性小的物质先流出； 各类极性混合物——极性固定液——极性小的物质先流出； 氢键型物质——氢键型固定液——不易形成氢键的物质先流出； 利用分子间特殊作用力选择固定液 有些固定液对某些组分具有特殊的保留作用，其分子间存在特殊的作用力，例如： 有机皂土对芳香族的邻、间、对位异构体具有很好的分离效果； 苯乙腈和硝酸银的饱和溶液对烯烃类化合物具有很好的选择性； 重金属脂肪酸盐对胺类化合物有选择性保留作用； 液晶也是一种特殊的固定液，可用于分离几何异构体，对于直线型分子具有选择性保留作用。 2.载体（担体） 载体，是一种化学惰性的多孔性固体颗粒，其作用是提供一个大的表面积，以承担固定液。 （1）对载体的要求 表面应是化学惰性的。 比表面积要大，表面孔径分布均匀。 热稳定性好，机械强度高。 粒度均匀，细小。 （2）载体的种类及其性质 气相色谱中所用载体分为硅藻土型和非硅藻土型两类。其中应用最普遍的是硅藻土型载体。 硅藻土型载体因处理方法不同分为红色硅藻土型载体和白色硅藻土型载体。 红色硅藻土型载体机械强度高，表面孔穴多，孔径小，比表面大，可负担较多固定液，柱效能高。其缺点是表面存在活性吸附中心，分析极性物质时易产生拖尾峰。 红色硅藻土型载体适合于涂布非极性及弱极性固定液，用于分析非极性或弱极性组分。 常用的红色硅藻土型载体包括201、202、301、302、6201等载体。 红色硅藻土型载体 白色硅藻土型载体 白色硅藻土型载体结构疏松，机械强度不如红色载体，其比表面积小，表面孔径大，催化活性小。