仪器分析---气相色谱分析.ppt

中山大学化学学院 邹世春 (ii) 固定液特性常数?I：包括罗氏常数和麦氏常数 固定液的极性不仅取决于固定液，也取决于测定的物质。根据组分和固定液之间的作用来选择合适的固定液。或根据固定液的罗氏常数，预测其分离选择性。 其中I为保留指数： 载体表面处理：硅藻土含有硅醇基(—SiOH)、Al2O3、Fe等，也就是说，它具有活性而不完全化学惰性，需进行化学处理。 其处理方法如下： 2. 固定液及其选择 对固定液的要求： a) 热稳定性好、蒸汽压低——流失少； b) 化学稳定性好——不与其它物质反应； c) 对试样各组分有合适的溶解能力（分配系数K 适当）； d) 对各组分具有良好的选择性。 固定液与组分的作用力： a) 色散力——非极性分子之间（瞬时偶极之间静电吸引）； b) 诱导力——极性与非极性分子之间（偶极与瞬时偶极之间静电吸引）； c) 取向力——极性与极性分子之间（偶极与偶极之间静电吸引） d) 氢键力——强度介于化学键力和范德华力之间的静电吸引，亦属取向力。 前三种统属范德华力，后者属特殊范德华力。 固定液分类及选择： 固定液选择：按“相似相溶”原理选择固定液。 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； 复杂混合物——两种或以上混合固定液 固定液类型 极性 例子 分离对象 烃类 非极性 角鲨烷、石蜡烷 非极性物质分离 弱极性 甲基硅氧烷、苯基硅 中极性 氧烷、氟基硅氧烷 硅氧烷类 强极性 氰基硅氧烷 不同极性物质分离 醇和醚类 强极性 聚乙二醇 各种中弱极性物质 酯和聚脂类 中强极性 苯甲酸二壬酯 各类物质 腈和腈醚类 强极性 氧二丙腈 极性物质 有机皂土 弱极性 芳香异构体 固定液的特性是指其极性和选择性。 极性的表示方法有两种 (i) 相对极性P：规定非极性固定液角鲨烷的极性为0，强极性固定液?,?-氧二丙腈的极性为100，以物质对正丁烷-丁二烯或环已烷-苯分别在角鲨烷、?,?-氧二丙腈待测固定液上分离得到相对保留值，并取对数： 从下列公式求得待测固定液的相对极性Px： 其中q1, q2, qx分别表示物质对在角鲨烷、?,?-氧二丙腈和待测固定液的相对保留值。Px在0~100之间，每20单位为一级，即将极性分为5级：0, +1(非极性)；+1, +2(弱极性)；+3(中等极性；+4, +5(强极性) 角鲨烷 待测固定液x 氧二丙腈 角鲨烷 氧二丙腈 正丁烷+丁二烯 待测固定液 q1 P1=0 qx q2 P2=100 相对极性 P 的表示（计算）方法 柱 固定相 aX+bY+cZ+dU+eS ΔI e d c b a 作用因子 S U Z Y X Ip-Is Ip5 Ip4 Ip3 Ip2 Ip1 新固定液 Is5 Is4 Is3 Is2 Is1 角鲨烷 吡啶 硝基甲烷 甲乙酮 乙醇 苯 固定液 16.3 气相色谱分离分析条件 根据van Deemter方程和色谱分离方程式，分析条件的选择在上一章已有论述，此处针对气相色谱方法作一简单小结。 1. 柱长L 由分离度R的定义可得(R1/R2)2=n1/n2=L1/L2 即柱越长，理论塔坂数越高，分离越好。但柱过长，分析时间增加且峰宽也会增加，导致总分离效能下降，因此柱长L要根据R的要求(R=1.5)，选择刚好使各组分得到有效分离为宜。 2. 载气及流速u 对van Deemter方程求导得到在流速为 ，柱效最高， 当u较小时，B/u占主要，此时选择分子量大的载气，使组分的扩散系数小； 当u较大时，Cu占主要，此时选择分子量小的载气，使组分的扩散系数大，减小传质阻力项Cu。 3. 柱温 4. 载体粒度及筛分范围 载体粒度越小，柱效越高。但粒度过小，则阻力及柱压增加。通常，对填充柱而言，粒度大小为柱内径的1/20~1/25为宜。 5. 进样方式及进样量 要以“塞子”的方式进样，以防峰形扩张；进样量，也要以峰形不拖尾为