[物理]气相色谱法.ppt

仪器分析技术刘天玉 孙建华 主编 第三章 色谱分析法  (第 1 页) 第一节 方法原理 第二节 气相色谱仪 第三节 气相色谱的基本理论 第四节 气相色谱分离操作条件的选择 第五节 气相色谱定性定量分析 第六节 气相色谱的应用实例 第一节 方法原理 一、色谱法概述 二、色谱图及色谱常用术语 三、色谱分离原理 第一节 方法原理 一、色谱法概述 1.色谱法的由来：通过俄国植物学家茨维特所做的经 典实验植物色素分离提出的（图4-1）。 色谱柱——在色谱分析中起分离作用的管柱； 固定相——在色谱分离过程中不移动、起分离作用 的物质； 流动相——携带试样组分流经色谱柱的流体； 色谱法的实质：是一种物理化学分离法。 色谱法定义：利用不同物质在两相中具有不同的分 配系（或吸附系数），当两相作相对运动时，这些物质 在两相中反复多次分配，从而使各物质得到完全分离。 色谱法的分类：① 按固定相和流动相所处的状态分类（表4-1） 表4-1 按两相所处状态分类的色谱法分类 ② 按固定相性质和操作方式分类 表4-2 按固定相性质和操作方式分类的色谱法分类 2.气相色谱法的分析流程 3.气相色谱法的特点和应用范围 特点：具有分离效率高、灵敏度高、分析速度快、 应用范围广等优点。 不足之处：色谱峰不能给出定性结果，必须用已知 纯物质的色谱图和它对照。 二、色谱图及色谱常用术语 1.色谱图与色谱流出曲线 色谱图：色谱柱流出物通过检测器系统时所产生的 响应信号对时间或流动相流出体积的曲线（图4-3）。 前伸峰：前沿平缓后部陡起的不对称色谱峰； 拖尾峰：前沿陡起后部平缓的不对称色谱峰； 分叉峰：两种组分没有完全分开而重叠在一起的色谱 峰； 馒头峰：峰形比较矮面胖的色谱峰。 (3)峰高和峰面积 峰高（h）：指峰顶到基线的距离（图4-5中的AB线） 峰面积（A）：指每个组分的流出曲线与基线间所包围 的面积 ★峰高或峰面积的大小与每个组分在样品中的含量 相关，是气相色谱进行定量分析的主要依据。 (4)峰拐点：在组分流出曲线上二阶导数等于零的点， 图4-5中的E点与F点。 (5)峰宽与半峰宽： 峰宽：色谱峰两侧拐点所作的切线与峰底相交两点之 间的距离（图4-5的IJ），常用符号Wb表示。 半峰宽：在峰高为h/2处的峰宽GH，常用符号W1/2表示 (6)保留值：用来描述各组分色谱峰在色谱图中的位置 ① 死时间(tM)：指从进样开始到隋性组分从柱中流 出，呈现浓度极大值时所需要的时间。 ② 保留时间(tR)：从进样到色谱柱后出现待测组分 信号极大值所需要的时间，以tR表示。 ③调整保留时间(tR?) ： tR? = tR－tM ④死体积(VM)、保留体积(VR )、调整保留体积(VR?) ⑤相对保留值(γis )：一定的实验条件下，组分i 与另一标准组分S的调整保留时间之比：(式4-5) ★γis仅与柱温及固定相性质有关，而与其它操作 条件无关。 ⑥选择性因子（?）：相邻两组分调整保留值之比， (式4-6) ?数值的大小反映了色谱柱对难分离物质对的分 离选择性，? 值越大，相邻两组分色谱峰相距越远， 色谱柱的分离选择性越高。 (7)相比率（?）：色谱柱内气相与吸附剂或固定液 体积之比。 对于气-固色谱（?） 对于气-液色谱（?） (8)分配系数（K）：平衡状态时，组分在固定相与 流动相中的浓度比。 对于气-固色谱（K） 对于气-液色谱（K） (9)容量因子（k）：指组分在固定相和流动相中分配 量（质量、体积、物质的量）之比（k）。 三、色谱分离原理 试样组分通过色谱柱时与填料之间发生相互作用， 这种相互作用大小的差异使各组分互相分离而按先后次 序从色谱柱后流出。 1.气-固色谱 利用固定相对各组分吸附能力的不同，易被吸附的