GC2(色谱柱)-课件（PPT-精）.ppt

第十七章：气相色谱法 内容提要： 第一节：概述 第二节：气相色谱固定相和载气 第三节：气相色谱检测器 第四节：色谱分离操作条件的选择 第五节：气相色谱定性分析方法 第六节：气相色谱定量分析方法 第二节：气相色谱固定相和载气 一：色谱柱的分类 二：气-液色谱固定相 三：气-固色谱固定相 四：气相色谱流动相 一、色谱柱的分类 色谱柱由固定相与柱管组成。 色谱柱可按柱管的粗细、固定相的填充方法及分离机制分类。 按柱粗细可分为一般填充柱及毛细管柱两类。 按分离机制可分为分配柱及吸附柱等，它们的区别主要在于固定相。 填充柱及毛细管柱 填充色谱柱 多用内径2～4mm的不锈钢管制成U型或螺旋形管柱，常用柱长2～4m。填充液体固定相(气-液色谱)或固体固定相(气-固色谱)。 毛细管色谱柱 常用内径0.1～1.0mm的玻璃或弹性石英毛细管柱，柱长几十米至百米。按填充方式可分为开管毛细管柱及填充毛细管柱等。 分配柱及吸附柱 分配柱 一般是将固定液(高沸点液体)涂渍在载体上，构成液体固定相，利用组分的分配系数差别而实现分离。 将固定液的官能团通过化学键结合在载体表面，称为化学键合相(chemicallybonded phase)，不流失是其优点。 吸附柱 将固体物质装入色谱柱而构成，利用组分的吸附系数的差别而实现分离。此固体物质包括具有吸附活性的无机吸附剂，高分子多孔微球和表面被化学键合的固体物质等。 1：对固定液的要求 在操作温度下呈液态，黏度越低越好。组分在黏度高的固定液中传质速度慢，柱效下降，这决定了固定液的最低使用温度。 蒸气压低，热稳定性好。这样可减少固定液的流失，延长色谱柱的使用寿命，这两者决定了固定液的最高使用温度。 固定液对样品中各组分有足够的溶解能力 选择性能高，两个沸点或性质相近的组分的分配系数比不等于1。 (1)：烃类： 包括烷烃与芳烃。常用的有角鲨烷 (鲨鱼烷、异卅烷C30H62)，是标准非极性固定液 (2)：聚硅氧烷类：目前应用最广的通用型固定液。 [聚硅氧烷类的优点]： [基本化学结构]： [分类]： A：甲基硅氧烷 B：苯基硅氧烷 C：氟烷基硅氧 D：氰基硅氧烷 聚硅氧烷类的优点： 温度粘度系数小 蒸气压低 流失少 对大多数有机物有很好的溶解能力等 包括从弱极性到极性多种固定液。 A：甲基硅氧烷： R为甲基， 按分子量不同可分为甲基硅油（n＜400）及甲基硅橡胶(n＞400)。 甲基硅油有甲基硅油I(230℃)等， 甲基硅橡胶有SE—30(350℃)及OV—1(350℃)等。是一类应用很多的耐高温、弱极性固定液。 B：苯基硅氧烷： R为苯基。n＜400为甲基苯基硅油；n＞400为甲基苯基硅橡胶。 根据含苯基与甲基的比例不同分为： 低苯基硅氧烷，如SE—52(5％，300℃)； 中苯基硅氧烷，如OV—17(50％，350℃)； 高苯基硅氧烷，如OV—25(75％，300℃)。 苯基含量高时，结构中的甲基也相应变为苯基。这类固定液因引入苯基而极性比甲基硅氧烷强，且随着苯基含量增高，极性增强。 C：氟烷基硅氧烷（OV-210） R为三氟丙基(-CH2CH2CF3)，是一类中等极性固定液。这类固定液在强碱作用下易解聚，故只能与酸洗载体配伍。 D：氰基硅氧烷： R为氰乙基(-CH2CH2CN)，是一类强极性固定液，氰乙基含量越高，极性越强。 (3)醇类： 氢键型固定液，可分为非聚合醇与聚合醇两类。 聚乙二醇如PEG—20M(平均分子量20000，250℃)是药物分析中最常用的固定液之一。 (4)酯类： 是中强极性固定液，分为非聚合酯与聚酯两类。 聚酯类多是二元酸及二元醇所生成的线型聚合物,如丁二酸二乙二醇聚酯(polydiethylene glycol succinate；PDEGS或DEGS)。在酸性或碱性条件下或200℃以上的水蒸气均能使聚酯水解。 2.2：极性分类 按固定液的相对极性或特征常数分类，后者包括罗氏(Rohrschneider)特征常数分类法和麦氏(McReynolds)特征常数分类法。 固定液的相对极性 固定液的相对极性 1959年由Rohrschneider提出用相对极性P来表示固定液的分离特征。 A:相对极性测定方法 B:相对极性的规定 C:常用固定液的相对极性表 A:相对极性测定方法 此法规定非极性固定液角鲨烷的极性为0，强极性固定液β，β′-氧二丙睛的极性为100． 然后，选择一对物质（如正丁烷一丁二烯或环乙烷一苯），来进行试验。 分别测定它们在氧二丙腈、角鲨烷及欲测固定液的色谱柱上的相对保留值，将其取对数后，分别得q1、q2、qx，欲测固定液的相对极性为Px。则： B:相