最新十二章色谱分析法下ppt课件.ppt

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1、化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制 气相色谱过程：待测物样品气相色谱过程：待测物样品被蒸发为气体并注入到色谱分离柱被蒸发为气体并注入到色谱分离柱柱顶，以惰性气体（指不与待测物柱顶，以惰性气体（指不与待测物反应的气体，只起运载蒸汽样品的反应的气体，只起运载蒸汽样品的作用，也称载气）将待测物样品蒸作用，也称载气）将待测物样品蒸汽带入柱内分离。汽带入柱内分离。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工

2、程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学

3、与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制随着这些技术的发展，仪器性价比大幅提高。其中，GC最重要的发展是开管柱的引入，使含有数百种混合物样品得以分离！化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制

4、H H2 2,N,N2 2或或ArAr气路系统气路系统进样进样系统系统检测系统检测系统分离系统分离系统温控系统温控系统化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制进行气相色谱法分析时，载气（一般用氮气或氢气）由高压钢瓶供给，经减压阀减压后，载气进入净化管干燥净化，然后由稳压阀控制载气的流量和压力，并由流量计显示载气进入柱之前的流量后，以稳定的压力进入气化室、色谱柱、检测器后放空。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程

5、组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制当气化室中注入样品时，样品立即被气化并被载气带入色谱柱进行分离。分离后的各组分，先后流出色谱柱进入检测器，检测器将其浓度信号转变成电信号，再经放大器放大后在记录器上显示出来，就得到了色谱的流出曲线。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制利用色谱流出曲线上的色谱峰就可以进行定性、定量分析。这就是气相色谱法分析的过程。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程

6、学院分析化学精品课程组制一、气路系统一、气路系统气路系统：获得纯净、流速稳定的气路系统：获得纯净、流速稳定的载气。包括压力计、流量计及气体载气。包括压力计、流量计及气体化装置。化装置。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制载气：要求化学惰性，不与有载气：要求化学惰性，不与有关物质反应。载气的选择除了要关物质反应。载气的选择除了要求考虑对柱效的影响外，还要与求考虑对柱效的影响外，还要与分析对象和所用的检测器相配。分析对象和所用的检测器相配。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与

7、化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制净化器：多为分子筛和活性碳净化器：多为分子筛和活性碳管的串联，可除去水、氧气以及管的串联，可除去水、氧气以及其它杂质。其它杂质。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制压力表：多为两级压力指示：第一级，钢瓶压力(总是高于常压。对填充柱：10-50 psi；对开口毛细管柱：1-25 psi)；第二级，柱头压力指示；化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精

8、品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制流量计：在柱头前使用转子流量计，但不太准确。通常在柱后，以皂膜流量计测流速。许多现代仪器装置有电子流量计，并以计算机控制其流速保持不变。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制二、进样系统二、进样系统常以微量注射器(穿过隔膜垫)或六通阀将液体样品注入气化室(汽化室温度比样品中最易蒸的物质的沸点高约50oC)，通常六通阀进样的重现性好于注射器。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分

9、析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制进样要求：进样量或体积适宜；“塞子”式进样。一般柱分离进样体积在十分之几至20L，对毛细管柱分离，体积约为10-3 L，此时应采用分流进样装置来实现。体积过大或进样过慢，将导致分离变差(拖尾)。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制mL-1六六通通阀阀化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学

10、精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制三、柱分离系统三、柱分离系统 柱分离系统是色谱分析的心柱分离系统是色谱分析的心脏部分。分离柱包括填充柱和开脏部分。分离柱包括填充柱和开管柱管柱( (或称毛细管柱或称毛细管柱) )。柱材料包。柱材料包括金属、玻璃、融熔石英等。括金属、玻璃、融熔石英等。 化学与化学工程学院分析化学精品课

11、程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制填充柱：多为填充柱：多为U U 形或螺旋形，形或螺旋形，内径内径24 mm24 mm，长，长13m13m，内填固定，内填固定相；相；化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制 开管柱：分为涂壁、多孔层和涂载体开管柱。内径0.10.5mm，长达几十至100m。通常弯成直径1030cm的螺旋状。开管柱因渗透性好、传质快，因而分离效率高(n可达106)、分析速度快、样品用量

12、小。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制过去是填充柱占主要，但现在，这种情况正在迅速发生变化，除了一些特定的分析之外，填充柱将会被更高效、更快速的开管柱所取代！ 化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制柱温：是影响分离的最重要的因素。其变化应小0.xoC。选择柱温主要是考虑样品待测物沸点和对分离的要求。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品

13、课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制柱温通常要等于或略高于样品的平均沸点(分析时间20-30min)；对宽沸程的样品，应使用程序升温方法。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制恒温：恒温：4545o oC C程序升温：程序升温：3018030180o oC C恒温：恒温：145145o oC C温度低，分离效果较好，但分析时间长温度低，分离效果较好，但分析时间长程序升温，分离效果好，且分析时间短程序升温，分离效果好，且分析时间短温度高

14、，分析时间短，但分离效果差温度高，分析时间短，但分离效果差程序程序升温升温与恒与恒温对温对分离分离的影的影响比响比较较化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制四、温控系统四、温控系统 温度控制是否准确、升、降温温度控制是否准确、升、降温速度是否快速是市售色谱仪器的最速度是否快速是市售色谱仪器的最重要指标之一。重要指标之一。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制控温系统包括

15、对三个部分的控温，控温系统包括对三个部分的控温，即，气化室、柱箱和检测器。即，气化室、柱箱和检测器。控温方式：恒温和程序升温。控温方式：恒温和程序升温。温度选择：在介绍仪器组成时给出，温度选择：在介绍仪器组成时给出，此处略。此处略。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制五、检测器五、检测器 气相色谱检测器种类繁多，本气相色谱检测器种类繁多，本节将介绍最为常用的几种检测器：节将介绍最为常用的几种检测器： 化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学

16、与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制1. 1. 热导检测器热导检测器(TCD);(TCD); 2. 2. 氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器(FID);(FID); 3. 3. 电子捕获检测器电子捕获检测器(ECD);(ECD); 4. 4. 火焰光度检测器火焰光度检测器(FPD);(FPD); 化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制5. 5. 氮磷检测器（氮磷检测器（NPDNPD）也称热也称热离子检测器离子检测器(TID);(TID); 6.

17、 6. 原子发射检测器原子发射检测器(AED)(AED) 7. 7. 硫荧光检测器硫荧光检测器（SCDSCD）化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制根据检测器的响应原理，可将其分为浓度型和质量型检测器。浓度型：检测的是载气中组分浓度的瞬间变化，即响应值与浓度成正比。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制质量型：检测的是载气中组分进入检测器中速度变化，即响应值与单位时间进

18、入检测器的量成正比。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制1. 1. 热导检测器热导检测器(TCD)(TCD) TCD TCD是一种应用较早的通用型检是一种应用较早的通用型检测器，又称导热析气计测器，又称导热析气计。现仍在广现仍在广泛应用。泛应用。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制原理：由于不同气态物质所具有的热原理：由于不同气态物质所具有的热传导系数不同，当它们到

19、达处于恒温下传导系数不同，当它们到达处于恒温下的热敏元件（如的热敏元件（如Pt, Au, W,Pt, Au, W, 半导体）半导体）时，其电阻将发生变化，将引起的电阻时，其电阻将发生变化，将引起的电阻变化通过某种方式转化为可以记录的电变化通过某种方式转化为可以记录的电压信号，从而实现其检测功能。压信号，从而实现其检测功能。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制构成：由池体和热敏元件构成。构成：由池体和热敏元件构成。通常将参比臂和样品臂组成通常将参比臂和样品臂组成Wheatstone

20、 Wheatstone 电桥。如图。电桥。如图。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制工作过程（四臂）：工作过程（四臂）：1）在只有载气通过时，四个臂的温）在只有载气通过时，四个臂的

21、温度都保持不变，电阻值也不变。此度都保持不变，电阻值也不变。此时，调节电路电阻使电桥平衡，即时，调节电路电阻使电桥平衡，即R1*R4=R2*R3，AB两端无电压信号两端无电压信号输出；输出；化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制 2 2）当有样品随载气进入两个样）当有样品随载气进入两个样品臂时，此时热导系数发生变化，或品臂时，此时热导系数发生变化，或者说，测量臂的温度发生变化，其电者说，测量臂的温度发生变化，其电阻亦发生变化，电桥失去平衡，阻亦发生变化，电桥失去平衡，ABAB两两端

22、有电压信号输出。当载气和样品的端有电压信号输出。当载气和样品的混合气体与纯载气的热导系数相差越混合气体与纯载气的热导系数相差越大，则输出信号越强。大，则输出信号越强。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制特点： 对任何气体均可产生响应，因而通用性好，而且线性范围宽、价格便宜、应用范围广。但灵敏度较低。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制1979 年，出现了一种高灵敏度

23、、基线漂移小、平衡时间短的“调制式单丝热导检测器：将参比气（载气）和样品、载气混合气交替(10Hz)导入微型陶瓷热导池(5L)中，从而产生10Hz的交变信号，该信号正比于热导系数的差。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制因为放大器只检测频率为10Hz的信号，因此可克服热噪声的干扰。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制影响影响TCDTCD灵敏度的因素：灵敏度的因素：1

24、 1）桥电流）桥电流 i i：i i 增加增加热敏元件热敏元件温度增加温度增加元件与池体间温差增元件与池体间温差增加加气体热传导增加气体热传导增加灵敏度灵敏度增加。但增加。但 i i 过大，热敏元件寿命下过大，热敏元件寿命下降。电流通常选择在降。电流通常选择在100200 mA100200 mA之之间间( (N N2 2作载气，作载气，100150 mA100150 mA；H H2 2作载作载气，气，150200 mA150200 mA) )。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制

25、2 2）池体温度：池体温度低，与）池体温度：池体温度低，与热敏元件间温差大，灵敏度提高。热敏元件间温差大，灵敏度提高。但温度过低，可使试样凝结于检但温度过低，可使试样凝结于检测器中。通常池体温度应高于柱测器中。通常池体温度应高于柱温。温。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制3）载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，则灵敏度越高。通常选择热导系数大的H2 和Ar 作载气。用N2作载气，热导系数较大的试样(如甲烷)可出现倒峰。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院

26、分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制 4）热敏元件阻值：阻值高、电阻温度系数大（随温度改变，阻值改变大，或者说热敏性好）的热敏元件，其灵敏度高。 综述：较大的桥电流、较低的池体温度、低分子量的载气以及具有大的电阻温度系数的热敏元件可获得较高的灵敏度。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制2. 2. 火焰离子化检测器火焰离子化检测器（FIDFID） 又称氢焰离子化检测器。主又称氢焰离子化检测器。主要用于可在要用于可在H H2

27、 2-Air-Air火焰中燃烧的火焰中燃烧的有机化合物有机化合物( (如烃类物质如烃类物质) )的检测。的检测。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制原理：含碳有机物在原理：含碳有机物在H2-AirH2-Air火火焰中燃烧产生碎片离子，在电场焰中燃烧产生碎片离子，在电场作用下形成离子流，根据离子流作用下形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱产生的电信号强度，检测被色谱柱分离的组分。柱分离的组分。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制

28、化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制结构：主体为离子室，内有石结构：主体为离子室，内有石英喷嘴、发射极英喷嘴、发射极( (极化极，此图中极化极，此图中为火焰顶端为火焰顶端) )和收集极。和收集极。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制工作过程：来自色谱柱的有机物与工作过程：来自色谱柱的有机物与

29、H H2 2-Air-Air混合并燃烧，产生电子和离混合并燃烧，产生电子和离子碎片，这些带电粒子在火焰和收子碎片，这些带电粒子在火焰和收集极间的电场作用下（几百伏）形集极间的电场作用下（几百伏）形成电流，经放大后测量电流信号成电流，经放大后测量电流信号（1010-12 -12 A A）。）。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制火焰离子化机理：火焰离子化机理： 有关机理并不十分清楚，但通有关机理并不十分清楚，但通常认为是化学电离过程：有机物燃常认为是化学电离过程：有机物燃烧产生自由

30、基，自由基与烧产生自由基，自由基与O O2 2作用产作用产生正离子，再与水作用生成生正离子，再与水作用生成H H3 3O O+ +。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制以苯为例：以苯为例： C C6 6H H6 6- CH- CH自由基自由基 C H+ O - C H O+ + eC H+ O - C H O+ + e C H O + + H C H O + + H2 2O - HO - H3 3O O + + + C + C O O在电场作用下，正离子和电子被收在电场作用下，正

31、离子和电子被收集到两极，产生电流。集到两极，产生电流。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制影响FID灵敏度的因素：1）载气和氢气流速：通常以N2为载气，其流速主要考虑其柱效能。但也要考虑其流速与H2流速相匹配。一般N2:H2 = 1:11:1.5；化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制2）空气流速：流速越大。灵敏度越大，到一定值时，空气流速对灵敏度影响不大。一般地，H

32、2:Air = 1:10。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制3 3）极化电压：在）极化电压：在50V50V以下时，以下时，电压越高，灵敏度越高。但在电压越高，灵敏度越高。但在50V50V以上，则灵敏度增加不明显。通以上，则灵敏度增加不明显。通常选择常选择 100100 300V 300V的极化电压。的极化电压。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制4 4）操作温度：

33、比柱的最高允许）操作温度：比柱的最高允许使用温度低约使用温度低约 5050o oC C( (防止固定液流防止固定液流失及基线漂移失及基线漂移) )化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制FID FID 特点：特点：1 1）灵敏度高）灵敏度高( (1010-13-13g/s)g/s)；2 2）线性范围宽）线性范围宽( (10107 7数量级数量级) )；3 3）噪声低；）噪声低；4 4）耐用且易于使用；）耐用且易于使用；化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精

34、品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制5 5）为质量型检测器，色谱峰高）为质量型检测器，色谱峰高取决于单位时间内引入检测器中取决于单位时间内引入检测器中组分的质量。在样品量一定时，组分的质量。在样品量一定时，峰高与载气流速成正比。因此在峰高与载气流速成正比。因此在用峰高定量时，应控用峰高定量时，应控 制流制流速恒定！速恒定！化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制6 6）对无机物、永久性气体和水）对无机物、永久性气体和水基本无响应，因此

35、基本无响应，因此FID FID 特别适于特别适于水中和大气中痕量有机物分析或水中和大气中痕量有机物分析或受水、受水、N N 和和S S 的氧化物污染的有的氧化物污染的有机物分析。机物分析。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制7 7）对含羰基、羟基、卤代基和）对含羰基、羟基、卤代基和胺基的有机物灵敏度很低或根本胺基的有机物灵敏度很低或根本无响应。无响应。8 8）样品受到破坏。）样品受到破坏。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学

36、院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制3. 3. 电子捕获检测器电子捕获检测器(ECD)(ECD) ECD ECD主要对含有较大电负性原主要对含有较大电负性原子的化合物响应。它特别适合于环子的化合物响应。它特别适合于环境样品中卤代农药和多氯联苯等微境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析。量污染物的分析。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化

37、学与化学工程学院分析化学精品课程组制原理及工作过程：从色谱柱流出的载气(N2或Ar)被ECD内腔中的 放射源电离，形成次级离子和电子(此时 电子减速)，在电场作用下，离子和电子发生迁移而形成电流(基流)。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制当含较大电负性有机物被载气当含较大电负性有机物被载气带入带入ECDECD内时，将捕获已形成的低内时，将捕获已形成的低速自由电子，生成负离子并与载速自由电子，生成负离子并与载气正离子复合成中性分子，此时，气正离子复合成中性分子，此时，基流下降形成

38、基流下降形成“倒峰倒峰”。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制2222ABNNNeABENAB 化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制4. 4. 火焰光度检测器（火焰光度检测器（FPDFPD） FPD FPD 是是对含对含S S、P P化合物具有化合物具有高选择性和高灵敏度的检测器。因高选择性和高灵敏度的检测器。因此，也称硫磷检测器。主要用于此，也称硫磷检测器。主要用

39、于SOSO2 2、H H2 2S S、石油精馏物的含硫量、石油精馏物的含硫量、有机硫、有机磷的农药残留物分析有机硫、有机磷的农药残留物分析等。等。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制FPDFPD结构：结构： 喷嘴喷嘴+ +滤光片滤光片+ +光电管。光电管。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制滤光片滤光片放大器放大器记录仪记录仪光电管光电管石英窗石英窗H2Air载气载

40、气+组分组分出口出口化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制原理： 待测物在低温H2-Air焰中燃烧产生S、P化合物的分解产物被激发并发射特征分子光谱。测量光谱的强度则可进行定量分析。 化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制022222390*max;824h(354430,394)CSRSAir OSOCO SOHSH OSSSnmnm 跃迁含 化合物 含含S、P化合物

41、在氢焰中的变化过程如下：化合物在氢焰中的变化过程如下：化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制*maxPRPXPXPHHPOh (510-526nm,526 nm)HPOHPO 高温跃迁含 化合物化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制5. 氮磷检测器（氮磷检测器（NPD） 氮磷检测器也叫热离子检测器氮磷检测器也叫热离子检测器（TID）。）。NPD的结构与的结构与FID类似

42、，类似，只是在只是在H2-Air焰中燃烧的低温热气焰中燃烧的低温热气再 被 一 硅 酸 铷 电 热 头 加 热 至再 被 一 硅 酸 铷 电 热 头 加 热 至600800oC，从而使含有，从而使含有N或或P的化的化合物产生更多的离子。产生离子的合物产生更多的离子。产生离子的机理目前仍不清楚。机理目前仍不清楚。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制NPDNPD的特点：的特点：1 1）对含）对含N N、P P 化合物的具有选化合物的具有选择性：对择性：对 P P 的响应是对的响应是对

43、N N的响应的响应的的1010倍，是倍，是 对对C C 原子的原子的10104 4-10-106 6 倍。倍。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制2 2）灵敏度高：与）灵敏度高：与FIDFID对对P P、N N的的检测灵敏度相比，检测灵敏度相比，NPDNPD分别是分别是FIDFID的的500500倍倍 ( (对对P)P)；5050倍倍( (对对N)N)。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程

44、学院分析化学精品课程组制6. 6. 原子发射检测器（原子发射检测器（AEDAED）化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制六、检测器的性能指标：六、检测器的性能指标： 理想的检测器应具有的条件：理想的检测器应具有的条件：1 1）适合的灵敏度：对一些组分十分）适合的灵敏度：对一些组分十分灵敏，而对其它则不，其间应相差灵敏，而对其它则不，

45、其间应相差 达达10107 7倍；倍；化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制2 2）稳定、重现性好；）稳定、重现性好；3 3）线性范围宽，可达几个数量级；）线性范围宽，可达几个数量级；4 4）可在室温到）可在室温到400oC400oC下使用；下使用；化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制5）响应时间短，且不受流速影响；6）可靠性好、使用方便、对无经验者来说足够安全；7）

46、对所有待测物的响应相似或可以预测这种响应；化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制8）选择性好； 9）不破坏样品。 但任何检测器都不可能同时满足上述所有要求。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制常用常用气气相相色色谱谱检检测测器器的的性性能能 TCD FID ECD FPD 类型类型 浓度浓度 质量质量 浓度浓度 质量质量 适用范围适用范围 各类气相物质各类气相物质 含

47、碳有机物含碳有机物 含含电负性物质电负性物质 含含 S、P 有机物有机物 通用性通用性选择性选择性 通用型通用型 通用型通用型 选择型选择型 选择型选择型 灵敏度灵敏度 S 10mVcm/g 10-2mVs/g 800AmL/g 400mVs/g 检测限检测限 DL 2 10-9g/mL 10-12g/s 10-14g/mL 10-11(S)10-12(P) 最小检测浓度最小检测浓度 100ng/g 1ng/g 0.1ng/g 10ng/g 线性范围线性范围 104 107 102104 102(S),102103(P) 化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程

48、组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制1. 灵敏度S 以一系列已知浓度或质量的组分对响应信号作图，得到校正曲线，该曲线的斜率 k 即为灵敏度S。 实际工作中可从色谱图直接求得灵敏度。化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制对于浓度型：对于浓度型：Sc灵敏度灵敏度(mVmL/mg); Ai峰面峰面积积(cm2); Fco检测器入口流速检测器入口流速(mL/min); wi进样量进样量(mg); C1记记录仪纸速录仪纸速(cm/min); C2记

49、录仪灵记录仪灵敏度敏度(mV/cm);21icociAC FSwC化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制例例 进样进样0.5L0.5L纯苯，得色谱峰纯苯，得色谱峰高高h=6.25cm.h=6.25cm.半峰宽半峰宽W W1/21/2=0.25cm=0.25cm苯苯的密度为的密度为0.88gcm0.88gcm-3-3，记录纸走速，记录纸走速C C1 1=0.5cmmin=0.5cmmin-1-1，检测器入口处载，检测器入口处载气流速气流速Fc=30cmFc=30cm3 3.min.m

50、in-1-1, ,记录仪满记录仪满量程为量程为10mV10mV，满量程宽度，满量程宽度25cm25cm，求，求热导检测器的灵敏度。热导检测器的灵敏度。 化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制化学与化学工程学院分析化学精品课程组制解解: : wiwi0.50.51010- -3 3cmcm3 30.880.8810103 3mgcmmgcm-3-3=0.44mg=0.44mg C C2 210mV/25cm=0.4mVcm10mV/25cm=0.4mVcm-1-1 Ai Ai1.065hW1.065hW1/21/2 1.