第十三章 气相色谱.ppt

第十三章气相色谱法 13.1 气相色谱法概述 13.2 气相色谱仪 13.3 气相色谱的检测器 13.4 气相色谱的固定相和流动相 13.5 气相色谱分离条件的选择 13.1 气相色谱法概述 一、气相色谱法的分类 二、气相色谱法的特点 优点： 分离效率高。复杂的性质类似的混合物可在同一根色谱柱上得到分离。 分析速度快。几分钟至几十分钟。 检测灵敏度高。可检出10-13-10-11g的物质。 样品用量少。进样量只需数纳升至数微升的溶液样品。 选择性好。 缺点： 不适用于高沸点（450）、有生物活性的物质的分离测定 不适用于制备 13.2 气相色谱仪 二、气相色谱仪器的组成 （1）载气系统 （2）进样系统 （3）色谱柱系统 （4）温度控制系统 （5）检测系统 （6）记录系统 （1）载气系统 包括气源、净化干燥管和载气流速控制； 要求： 气密性、载气流速的稳定性、流量测量的准确性 常用的载气有：H2、N2、He； 净化干燥管：去除载气中的水、O2、有机物等杂质（依次通过分子筛、活性炭等）； 载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。 （2）进样系统 进样装置：进样器+气化室； 气体进样器（六通阀）： 液体进样器： 顶空进样器： 气化室：将液体试样瞬间气化的装置 13.3 气相色谱的检测器 一）气相色谱的检测器的分类 二）气相色谱的检测器的性能指标 三）常用的气相色谱的检测器 1.热导检测器（TCD） 2.氢火焰离子化检测器（FID） 3.电子俘获检测器（ECD） 4.其它检测器 一）气相色谱的检测器的分类 1. 按工作原理分类: (1) 离子化检测器有：火焰离子化、热离子化(或组磷检测器)、光离子化、氦离子化、表面离子化、电子俘获及离子迁移检测器等。 (2) 测光度检测器有：火焰光度、化学发光、等离子体原子发射光谱、傅立叶红外光谱、紫外吸收光谱检测器等。 (3) 其它：有质谱、电传导和热传导检测器等。 二）气相色谱的检测器的性能指标 优良的检测器应具有以下几个性能指标： 灵敏度高；检出限低；死体积小；响应迅速；线性范围宽和稳定性好。通用性检测器要求适用范围广；选择性检测器要求选择性好。 （1）灵敏度 （2）检出限 （3）最小检测量 （4）线性范围和响应时间 （1）灵敏度 当一定浓度或一定质量的组分进入检测器，产生一定的响应信号R。以进样量c（单位：mg.cm-3 或g.s-1）对响应信号（R）作图得到一条通过原点的直线。直线的斜率就是检测器的灵敏度（S）。 灵敏度可定义为信号（R）对进入检测器的组分量（C）的变化率： S = △R / △C 对于浓度型的检测器， △R取mV， △C取mg.cm-3 ，灵敏度S的单位是mV.cm3 mg -1 对于质量型检测器， △C 取 g.s-1 ，灵敏度S的单位是 mV.s .g-1 。 （2）检出限 检出限定义为：检测器恰能产生三倍于噪音（ 3RN ）时的单位时间（单位：s）引入检测器的样品量（单位：g）或单位体积（单位：cm3 ）载气中需含的样品量。 浓度型检测器，检出限 Dc = 3RN / Sc Dc的物理意义指每毫升载气中含有恰好能产生三倍于噪声信号的溶质毫克数。 质量型检测器，检出限 Dm = 3RN / Sm Dm的物理意义指每秒通过的溶质克数，恰好能产生三倍于噪声的信号（ 3RN ） 无论哪种检测器，检出限都与灵敏度成反比，与噪声成正比。检出限不仅决定于灵敏度，而且受限于噪声，所以它是衡量检测器性能的综合指标 （3）最小检测量 最小检测量 ：产生三倍噪声峰高时，色谱体系（由柱、气化室、记录仪和连接管道等组成一个色谱体系）所需的进样量 （4）线性范围和响应时间 线性范围 检测器的线性范围定义为在检测器呈线性时最大和最小进样量之比，或最大允许进样量（浓度）与最小检测量（浓度）之比。 响应时间 响应时间指进入检测器的某一组分的输出信号达到其值的63%所需的时间。一般小于1s。 三）常用的气相色谱的检测器 1.热导检测器（TCD） 2.氢火焰离子化检测器（FID） 3.电子俘获检测器（ECD） 4.其它检测器 1.热导检测器（TCD ：thermal conductivity detector） （1）热导检测器的结构 （2）检测原理 （3）影响热导检测器灵敏度的因素 （3）影响热导检测器灵敏度的因素 ① 桥路电流I ： I?，钨丝的温度? ，钨丝与池体之间的温差?，有利于热传导，检测器灵敏度提高。但检测器稳定性下降，基线不稳。桥路电流太高时，还可能造成钨丝烧坏。 ② 池体温