十单元气相色谱分析教程.ppt

2.3.2 分离操作条件的选择selection of separation conditions 载气种类和流速的选择 selection of carrier gas and its flow rate 柱温的选择selection of column temperature 进样时间和进样量 injection time and injection amount 色谱柱的长度和内径length and diameter 气化温度vaporization temperature 一、 载气种类和流速的选择 1. 载气种类的选择 载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、检测器要求及载气性质。 载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。载气流速较大时，传质阻力项起主要作用，采用较小摩尔质量的载气（如H2，He），可减小传质阻力，提高柱效。 热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。 在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及来源是否广泛等因素。 2. 载气流速的选择 由van Deemter方程 H = A + B/u + Cu知道： 当u一定时，仅在A、B、C较小时，H较小，柱效较高；反之则柱效较低，色谱峰将展宽。 以u对H作图，可得H-u曲线（如图），从该曲线得到： H=A+B/u+Cu H A+B/u+Cu H 4.曲线的最低点对应最佳线速 ( )下的最小板高Hmin( )； 3.高流速区(u大)，Cu大，传质阻力项占主导，此时选择分子量小的气体如H2和He为载气，可增加扩散系数，提高柱效； 1.涡流扩散项A与流速u无关； 2.低流速区(u小)，B/u大，分子扩散项占主导， 此时选择分子量大的气体如N2和Ar为载气，可减小扩散，提高柱效; 二、柱温的选择 首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固体形式存在）范围之内。 柱温升高，分离度下降，色谱峰变窄变高。柱温↑，被测组分的挥发度↑，即被测组分在气相中的浓度↑，K↓，tR↓，低沸点组份峰易产生重叠。 柱温↓，分离度↑，分析时间↑。对于难分离物质对，降低柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善，但是不可能使之完全分离，这是由于两组分的相对保留值增大的同时，两组分的峰宽也在增加，当后者的增加速度大于前者时，两峰的交叠更为严重。 柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。(见P23图2-8） 恒温：45oC 程序升温：30~180oC 恒温：145oC 温度低，分离效果好，但分析时间长 程序升温，分离效果好，且分析时间短 温度高，但分析时间短，但分离效果差 程 序 升 温 与 恒 温 对 分 离 的 影 响 比 较 三、进样时间和进样量 进样速度要快，一般0.1秒。 进样量较小，液体 0.1～5μL 气体0.1～10mL 最大允许进样量应控制在使峰面积或峰高与进样量呈线性关系的范围内。 一般说来，色谱柱越粗、越长，固定液含量越高，容许进样量越大。 四、色谱柱的长度和内径 L长较好，但L长，时间也长。 内径增大，可以增加分离样品量。但 纵向扩散路径增加；Hef降低； 柱的渗透性下降，组分保留时间增加。 ∴ 一般填充柱1~ 6米，内径3~ 6毫米； 毛细管柱长20 ~50米，内径0.2~ 0.5毫米。 五、气化温度 色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在此瞬间气化； 气化温度一般较柱温高30~70°C。 防止气化温度太高造成试样分解。 10.7 定性定量方法 定性分析 定量分析 一、定性鉴定方法 1.利用纯物质定性的方法 利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰的相对变化。 2.利用文献保留值定性 利用相对保留值r21定性 相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有关。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留数据，可以用来进行定性鉴定。 3.保留指数 又称Kovats指数(Ⅰ)，是一种重现性较好的定性参数。测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数为分子中碳原子个数乘以100（如正己烷的保留指数为600）。 其它物质的保留指数（IX）是通过选定两个相邻的正构烷烃