仪器分析：第三章 色谱理论基础与气相色谱法 气相色谱应用技术.ppt

*第三章

色谱理论基础与气相色谱法3.6.1毛细管气相色谱分析3.6.2裂解气相色谱技术与应用3.6.3顶空气相色谱技术与应用3.6.4全二维气相色谱分析第六节

气相色谱法的应用技术ApplicationtechnologyofGCFundamentalofchromatographtheoryandgaschromatography*3.6.1毛细管气相色谱的特点

一、毛细管色谱的特点1.提高色谱分离能力的途径(1)塔板理论：增加柱长，减小柱径，即增加柱子塔板数。(2)速率理论：减小组分在柱中的涡流扩散和传质阻力，可降低塔板高度。*2.毛细管色谱柱的结构特点（1）不装填料，阻力小，长度可达百米的毛细管柱，管径0.2mm。（2）气流单途径通过柱子，消除了涡流扩散。（3）固定液直接涂在管壁上，总柱内壁面积较大，涂层很薄，则气相和液相传质阻力大大降低。（4）毛细管色谱柱柱效高达每米3000～4000块理论塔板，一支长度100m的毛细管柱，总的理论塔板数可达104～106。*3.毛细管色谱具有以下优点（1）分离效率高：比填充柱高10～100倍。（2）分析速度快：比填充柱色谱速度快。（3）色谱峰窄，峰形对称。较多采用程序升温方式。（4）灵敏度高，一般采用氢火焰离子化检测器。（5）涡流扩散为零。*4.毛细管色谱柱的制备方法涂壁开管柱（wallcoatedopentubular，WCOT柱）：将固定液直接涂敷在管内壁上。柱制作相对简单，但柱制备的重现性差，寿命短。多孔层开管柱（porouslayeropentubular，PLOT柱）：管壁上涂敷一层多孔性吸附剂固体微粒。构成毛细管气固色谱。载体涂渍开管柱（supportcoatedopentubular，SCOT柱）：将非常细的担体微粒粘接在管壁上，再涂固定液。柱效较WCOT柱高。化学键合或交联柱：将固定液通过化学反应键合在管壁上或交联在一起。使柱效和柱寿命进一步提高。*二、结构流程具有分流和尾吹装置***三、分流比调节毛细管柱内径很细，因而带来三个问题：（1）允许通过的载气流量很小。（2）柱容量很小，允许的进样量小。需采用分流技术。（3）分流后，柱后流出的试样组分量少，流速慢。解决方法：灵敏度高的氢火焰离子化检测器，采用尾吹技术。分流比：放空的试样量与进入毛细管柱的试样量之比。一般在50∶1到500∶1之间调节。*3.6.2裂解气相色谱技术与应用裂解气相色谱（Pyrolysisgaschromatograph，PyGC）——热裂解和气相色谱两种技术的结合。一些相对分子质量较大，结构复杂，难挥发，难溶解的物质的分析鉴定方法。如聚合物分析。热裂解：在热能作用下，物质发生的化学降解过程。热裂解+气相色谱+质谱（红外、核磁）技术——研究高分子化合物的有力工具。在高分子、生物医学、环境科学、考古学、地球化学、矿物燃料、炸药等领域有广泛应用。*1.基本原理及方法基本原理：在一定条件下，高分子及非挥发性有机化合物遵循一定的裂解规律，即特定的试样能够产生特征的裂解产物及产物分布，采用气相色谱分析、鉴定裂解产物，据此可对原试样进行表征。方法：试样置于裂解器中，在严格控制的条件下，快速加热，迅速分解成为可挥发的小分子产物，然后直接将裂解产物送入色谱柱中进行分离，获得定性定量数据。*特点:(1)分离效率高(色谱法自身的特点)(2)灵敏度高(色谱法自身的特点)(3)分析速度快快速裂解、快速分析；不丢失信息；(4)信息量大裂解条件与裂解产物关系；试样组成与裂解产物；裂解机理和反应动力学研究。(5)适合于各种形态试样黏稠液体、粉末、纤维及弹性体、固化树脂、涂料、硫化橡胶、塑料等；(6)简单、易行*2.流程载气裂解器六通阀汽化室色谱柱GC检测器数据处理质谱仪数据处理压力表*3.对裂解器的要求(1)裂解反应控制裂解温度精确控制(裂解温度不同，裂解产物不同)；可重复进行。(2)裂解温度范围可调不同物质需要不同的裂解温度，通常400～1500?C。(3)裂解器与接口的体积小减小死体积；防止色谱峰变宽。(4)对裂解反应无催化反应