[物理]§2-1色谱分析法概述.ppt

第 二 章 气 相 色 谱 分 析 §2-1色谱分析法概述 色谱法的最早应用是用于分离植物色素，其方法是这样的：在一玻璃管中放入碳酸钙，将含有植物色素（植物叶的提取液）的石油醚倒入管中。 此时，玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚冲洗，随着石油醚的加入，谱带不断地向下移动，并逐渐分开成几个不同颜色的谱带，继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素，并可分别进行鉴定。色谱法也由此而得名。 1 色谱法（色层法、层析法）： 是先将待分析样品的各组分进行分离，然后顺序检出各组分含量的分析方法。 可见色谱分析是先分离后测定。即利用物质的物理及物理化学性质将多组分的混合物进行分离,并测其含量。 所以说色谱法是一种分离技术。 2 色谱法分类 色谱法中存在两相: 固定相: 在柱内固定不动的固体或液体 流动相: 不断流过固定相的气体或液体 色谱分析法有很多种类，从不同的角度可有不同的分类方法。 1)按流动相和固定相状态分类： 流动相: 气体 气相色谱法 液体 液相色谱法 固定相: 固体 气-固色谱 液-固色谱 液体 气-液色谱 液-液色谱 2)按分离原理（机制）分类： 吸附色谱： 利用吸附剂（固定相一般是固体）表面对不同组分吸附能力的差别进行分离的方法。 分配色谱： 利用不同组分在两相间的分配系数的差别进行分离的方法。 离子交换色谱： 利用溶液中不同离子与离子交换剂间的交换能力的不同而进行分离的方法。 空间排斥（阻）色谱： 利用多孔性物质对不同大小的分子的排阻作用进行分离的方法。 3)按操作形式分类： （1）柱色谱： 填充柱色谱：指将固定相填满在一根玻璃 或金属管内组成的色谱柱. 毛细管柱色谱：指固定相附着在一根毛细管 内壁上，而管中心是空的。 （2）纸色谱：用色谱纸作固定相，将样品 滴在纸上，用有机溶液展开。 （3）薄层色谱：将粉状吸附剂调匀后涂在 玻动板上，样品总可用有 机溶剂展开。 原理：基于不同组分的移动速度不同而达到相 互分离。 3 气相色谱法的特点 （1）高效能（分离效能高） 能分析沸点十分接近的复杂混合物。如分析40～150OC汽油时，110min内获得168个色谱峰。 （2）高灵敏度 检测10-11～10-12g（微量有害物质），需要样品量极少。 （3）高选择性 （4）分析速度快 几分钟或几十分钟便可完成一个分析周期。 （5）应用广泛 分析气体、易挥发的液体和固体。有机物（摩尔质量小于400）及部分无机物（能分析几乎所有的化学物质） 不足： （1）不适用于沸点高于450OC的难挥发物质和热不稳定物质的分析。 （2）对未知物的定性分析比较困难。 解决方法：方法联用 如：色谱－质谱；色谱－红外；色谱－电化学等。 4 气相色谱流程 气相色谱仪是完成气相色谱分析的主要工具，其流程示意图见（图2-1）P5。 气相色谱仪器: 现在有近百厂家提供数百种型号的气相色谱仪。 色谱仪器得到了极大的发展，这主要归于： 电子积分仪及计算机数据处理装置的发展； 计算机技术对仪器各类参数的自动控制。 如柱温、流速、自动进样等。 载气系统 载气： 是载送样品进行分离的惰性气体，是气相色谱的流动相。 有氢气、氮气、氩气、氦气和空气。 要求：载气应不与固定液和被测物质起化学反应。 进样系统 进样： 把被测样品快速而定量地加到色谱柱上进行色谱分离。 气体样品：用六通阀导入或注射器注入。 液体样品：用微量注射器注入。 分离系统 分离系统的核心是色谱柱，其功能是将多组分样品分离为单个组分。 柱温是影响分离的最重要的因素。 选择柱温主要是考虑样品待测物沸点 和对分离的要求。 柱温通常要等于或略高于样品的平均沸点(分析时间20-30min). 分离过程 检测系统 分离后的组分顺序进入检测器。 检测器作用： 是将各组分在载气中的浓度变化转变为电信号。 检测器有如下几种: (1)热导池检测器(TCD) TCD是一种应用较早的通用型检测器，又称导热析气计。 应用：检测所有物质，最广泛的。 （2）氢