第10章 气相色谱法.ppt

5 质谱检测器 毛 细 管 柱 接口 离子源 离子检测器 加 热 器 温 度 传 感 器 6 原子发射光谱检测器 二 色谱分离操作条件的选择 1. 色谱柱 固定相； 固定液液膜厚度； 柱长等 2. 载气及其线速的选择 检测器 载气 柱效 u 较小时，选择分子量较大的载气（N2，Ar）；u 较大时，选择分子量较小的载气(H2，He) u的选择 3. 柱温的选择 改变柱温产生的影响 柱效 增加柱温可加快气相、液相的传质速率，有利于降低塔板高度，改善柱效；但同时又会加剧纵向扩散，从而导致柱效下降。 分离度 柱温升高， K 减小，分离度下降。 分析时间 降低柱温，分析时间增加 柱温应控制在固定液的最高使用温度和最低使用温度范围之内。 使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。 柱温一般选择在组分平均沸点左右。 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。 选择原则 程序升温50~250℃， 8℃/min 恒温150 ℃ 正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较 程序升温不仅可以改善分离，而且可以缩短分析时间。 4. 进样量的选择 进样量 柱效 进样量过大，使色谱柱超载，柱效急剧下降，峰形变宽 检测器 进样量过大，峰高或峰面积与进样量的线性关系被破坏· 进样量应控制在柱容量允许范围 及检测器线性检测范围之内 §10-2 气相色谱分析方法及应用 一 定性分析 1 用已知纯物质 对照定性 保留值定性 峰高增加法定性 2 用经验规律和文献值定性 (1) 经验规律 碳数规律 在一定温度下，同系物的调整保留时间的对数与分子中碳数成线性关系 如果知道两种或更多同系物的调整保留时间，则可求出常数A和C。从色谱图查出未知物的 后，根据上式即可求出未知物的碳数。 (2) 相对保留值 * * 仪 器 分 析 第10章 气相色谱法 气相色谱仪 色谱分离操作条件的选择 气相色谱分析方法及应用示例 概述 特点： 高效能：neff可达103 ～ 106 高选择性：特别复杂试样 高灵敏度：可以检测10?11～10?13g物质 分析速度快、操作简单：色谱操作及数据处理自动化 应用广泛：气体和易挥发或可衍生化为气体 弱点：受试样蒸气压限制和定性困难。 §10-1 气相色谱技术 一 气相色谱仪 GC工作过程 载气系统 进样系统 分离系统 检测和 记录系统 温控系统 （一）载气系统 常用载气：氮气、氦气、氢气及氩气 气源 净化干燥管 载气流速控制装置 { 载气系统 载气选择依据 检测器 柱效 { （二）进样系统 注射器 气化室 进样系统 { 进样器 气化室 温度比柱温高出10～50℃ 取样位置 试样导入色谱柱 六通阀进样器 （三）分离系统(色谱柱) ~ 106 ~103 总塔板数 0.1-50 10-1000 样品容量 10-150 m 0.5-10 m 柱长度 0.05-0.5 mm 1-10 mm 柱内径 毛细管柱 填充柱 色谱柱 1 气固色谱固定相 永久性气体 惰性气体 低沸点有机化合物 分离对象 分离测定有机物中的痕量水 高分子多孔微球 硅胶－强极性 氧化铝－弱极性 活性炭－非极性 分子筛－强极性 高分子多孔微球(GDX) 固体吸附剂 ? 固定相的选择原则－“相反相成” 2 气液色谱固定相 ? 组成 { 担体(载体) 固定液 { 硅藻土 红色 白色 非硅藻土 { 1) 担体(载体) ?对载体的要求 具有多孔性，即比表面积大。 化学惰性，表面没有活性，有较好的浸润性。 热稳定性好。 有一定的机械强度，使固定相在制备和填充过程中不易粉碎。 ? 担体的表面处理 a. 酸洗－浓盐酸浸泡，除去碱性作用基团 b. 碱洗－氢氧化钾甲醇溶液浸泡，除去酸 性作用基团 c. 硅烷化－除去担体表面的氢键作用力 二甲基二氯硅烷 2) 固定液－高沸点的有机化合物 ? 对固定液的要求 热稳定性好，在操作温度下不发生聚合、分解等反应；具有较低的蒸气压，以免流失。 化学稳定性好，不与样品或载气发生不可逆的化学反应。 粘度和凝固点低，以便在载体表面能均匀分布。 对样品中的各组分有适当的溶解度。(填充柱 ，毛细管柱 ) ? 组分与固定液分子间的相互作用 静电力－极性分子之间的作用力 诱导力－极性与非极性分子之间的作用力 色散力－非极性分子之间的作用力 氢键力－氢原子与电负性很大的原子(如F、O、N等) 之间的作用力 ? 固定液的相对极性P ? 固定液的选择原则－“相似相溶” a. 非极性物质—非极性固定液。 沸点越