第三章气相色谱分析法PPT讲稿.ppt

《第三章气相色谱分析法PPT讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章气相色谱分析法PPT讲稿.ppt（56页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第三章气相色谱分析法第三章气相色谱分析法第1页，共56页，编辑于2022年，星期二图1 白酒中甲醇量测定第三章第三章 气相色谱分析法气相色谱分析法第2页，共56页，编辑于2022年，星期二第三章第三章 气相色谱分析法气相色谱分析法第3页，共56页，编辑于2022年，星期二第三章第三章 气相色谱分析法气相色谱分析法第4页，共56页，编辑于2022年，星期二 图图3 3 复合酶催化花生油的气相色谱复合酶催化花生油的气相色谱第三章第三章 气相色谱分析法气相色谱分析法第5页，共56页，编辑于2022年，星期二 气相色谱分离过程是在色谱柱内完成的。气相色谱分离过程是在色谱柱内完成的。特点：（特点：（1）

2、分离效率高分离效率高：复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。（2 2）灵敏度高：灵敏度高：可以检测出g.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量.（3）分析速度快：分析速度快：一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。（4 4）应用范围广：应用范围广：适用于沸点低于400的各种有机或无机试样的分析。不足之处：不足之处：不适用于高沸点、难挥发、热不稳定物质的分析。被分离组分的定性较为困难。第三章第三章 气相色谱分析法气相色谱分析法第6页，共56页，编辑于2022年，星期二第三章第三章 气相色谱分析法气相色谱分析法第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪 第二节第二节 气相

3、色谱固定相气相色谱固定相第三节第三节 气相色谱检测器气相色谱检测器第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择第五节第五节 气相色谱的应用技术气相色谱的应用技术第7页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪 Agilent 6890N RMB 20万万 第8页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪 GC-MSAgilent 7890-5975CRMB 69.8万万 第9页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪一、一、气相色谱仪的结构流程气相色谱仪的结构流程 二、二、气相色谱仪主要组成部分

4、气相色谱仪主要组成部分第10页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪一、一、气相色谱仪的结构流程气相色谱仪的结构流程 1-载气钢瓶；载气钢瓶；2-减压阀；减压阀；3-净化干燥管；净化干燥管；4-针形阀；针形阀；5-流量计；流量计；6-压力表；压力表；7-气化室；气化室；8-色谱住；色谱住；9-热导检测器；热导检测器；10-放大器；放大器；11-温度控制器；温度控制器；12-记录仪。记录仪。第11页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪二、气相色谱仪主要组成部分二、气相色谱仪主要组成部分载气系统载气系统进样系统进样系统色谱柱色谱柱检

5、测系统检测系统温度控制系统温度控制系统气源；气源；净化干燥管；净化干燥管；载气流速控制与显示。载气流速控制与显示。（一）、载气系统（一）、载气系统第12页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪常用载气：常用载气：氮气、氦气、氢气等。氮气、氦气、氢气等。净化干燥管：净化干燥管：去除载气中的去除载气中的氧气、水分、烃类物质氧气、水分、烃类物质 （依次通过（依次通过活性炭、硅胶、分子筛活性炭、硅胶、分子筛）。）。载气流速控制：载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀，压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。控制载气流速恒定。第13页，共56页，编辑于2022年，

6、星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪（二）、（二）、进样系统进样系统进样器进样器 与与 气化室。气化室。气体进样器气体进样器液体进样器液体进样器第14页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪（三）、分离系统（色谱柱）（三）、分离系统（色谱柱）色谱柱色谱柱填充柱填充柱毛细管柱毛细管柱柱内径柱内径1-10 mm0.05-0.5 mm柱长度柱长度 0.5-10 m10-150 m总塔板数总塔板数103 106样品容量样品容量 10-1000 0.1-50色谱仪的核心部件色谱仪的核心部件第15页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪（

7、四）、检测系统（四）、检测系统检测元件；检测元件；放大器；放大器；显示记录。显示记录。检测器：检测器：广普型广普型对所有物质均有响应；对所有物质均有响应；（应用对象）（应用对象）专属型专属型对特定物质有高灵敏响应。对特定物质有高灵敏响应。色谱仪的眼睛。色谱仪的眼睛。第16页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪（五）、（五）、温度控制系统温度控制系统气化室：保证液体试样瞬间气化而不发生分解；气化室：保证液体试样瞬间气化而不发生分解；分离室：准确控制分离需要的温度；分离室：准确控制分离需要的温度；检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝。检测器：保证被分离后的组

8、分通过时不在此冷凝。温度温度是气相色谱分离条件的重要选择参数。是气相色谱分离条件的重要选择参数。复杂试样分析复杂试样分析:程序升温。程序升温。第17页，共56页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 气相色谱固定相气相色谱固定相分离对象的多样性分离对象的多样性色谱固定相种类繁多色谱固定相种类繁多分分离离机机理理气固色谱气固色谱机理：吸附，脱附，再吸附，再脱附机理：吸附，脱附，再吸附，再脱附气液色谱气液色谱机理：溶解，挥发，再溶解，再挥发机理：溶解，挥发，再溶解，再挥发流动相：惰性气体流动相：惰性气体固定相：固体吸附剂固定相：固体吸附剂流动相：惰性气体流动相：惰性气体固定相：担体固定相：担体+固

9、定液固定液第18页，共56页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 气相色谱固定相气相色谱固定相一、气固色谱固定相一、气固色谱固定相二、气液色谱固定相二、气液色谱固定相第19页，共56页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 气相色谱固定相气相色谱固定相一、气固色谱固定相一、气固色谱固定相活性碳非极性活性碳非极性活性氧化铝弱极性活性氧化铝弱极性:常温下常温下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4硅胶强极性硅胶强极性分子筛分子筛极性极性高分子多孔微球高分子多孔微球(GDX)固体相固体相分离对象：分离对象：分离和分析永久性气体及气态烃类物质分离和分析永久性气体及气态烃类物质 具有一定活性的吸

10、附剂，种类有限。具有一定活性的吸附剂，种类有限。第20页，共56页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 气相色谱固定相气相色谱固定相二、气液色谱固定相二、气液色谱固定相 气液色谱固定相：气液色谱固定相：担体担体 (载体载体)+固定液固定液气液色谱气液色谱固定相固定相担体担体固定液固定液硅藻土硅藻土非硅藻土非硅藻土白色白色红色红色为高沸点难挥发的有机物或聚合物为高沸点难挥发的有机物或聚合物分析非极性或弱分析非极性或弱极性组分极性组分分析极性组分分析极性组分第21页，共56页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 气相色谱固定相气相色谱固定相（一）、担体（一）、担体 一种化学惰性、多孔型的固体颗

11、粒，提供一个大一种化学惰性、多孔型的固体颗粒，提供一个大的惰性表面，用以承担固定液。的惰性表面，用以承担固定液。A、多孔性，孔径分布均匀。、多孔性，孔径分布均匀。B、化学惰性，有较好的浸润性。、化学惰性，有较好的浸润性。C、热稳定性好。、热稳定性好。D、一定的机械强度。、一定的机械强度。担体要求担体要求担体的表面处理担体的表面处理 P88第22页，共56页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 气相色谱固定相气相色谱固定相（二）、固定液（二）、固定液高沸点、难挥发的有机物或聚合物。高沸点、难挥发的有机物或聚合物。A、挥发性小，具有较低的蒸气压。、挥发性小，具有较低的蒸气压。D、化学稳定性好。化

12、学稳定性好。B、热稳定性好。、热稳定性好。E、对样品中的各组分有适当的溶解度。、对样品中的各组分有适当的溶解度。(1)固定液固定液要求要求C、熔点不能太高。、熔点不能太高。第23页，共56页，编辑于2022年，星期二(2)(2)选择的基本原则选择的基本原则:“相似相溶相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相。，选择与试样性质相近的固定相。(3)(3)固定液分类方法固定液分类方法:如按化学结构、极性、应用等的分类方法。在色如按化学结构、极性、应用等的分类方法。在色谱手册中，一般将固定液分为：脂肪烃、芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚谱手册中，一般将固定液分为：脂肪烃、芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等。硅

13、氧烷等。(4)(4)固定液的最高最低使用温度固定液的最高最低使用温度高于最高使用温度易分解，温度低呈固体；高于最高使用温度易分解，温度低呈固体；(5)(5)混合固定相混合固定相:复杂的难分离组分通常采用特殊固定液或将两复杂的难分离组分通常采用特殊固定液或将两种甚至两种以上配合使用；种甚至两种以上配合使用；(6)(6)固定液的相对极性固定液的相对极性 规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，,-氧二丙睛氧二丙睛的相对极性为的相对极性为100。第二节第二节 气相色谱固定相气相色谱固定相第24页，共56页，编辑于2022年，星期二第二节第二节 气相色谱固定相气

14、相色谱固定相组分与固定液分子间的相互作用组分与固定液分子间的相互作用A、定向力极性分子之间的作用力；定向力极性分子之间的作用力；B、诱导力极性与非极性分子之间的作用力；诱导力极性与非极性分子之间的作用力；C、色散力非极性分子之间的作用力；色散力非极性分子之间的作用力；D、氢键氢原子与电负性很大的原子、氢键氢原子与电负性很大的原子(如如F、O、N等等)之间的作用力。之间的作用力。第25页，共56页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 气相色谱检测器气相色谱检测器三、三、气相色谱检测器气相色谱检测器应用对象：应用对象：广普型广普型 对所有物质均有响应；对所有物质均有响应；专属型专属型 对特定物质

15、有高灵敏响应。对特定物质有高灵敏响应。检测原理：检测原理：浓度型浓度型 检测检测 信号值与组分的浓度成正比；信号值与组分的浓度成正比；质量型质量型 检测信号值与单位时间内进入检测检测信号值与单位时间内进入检测 器组分的质量成正比。器组分的质量成正比。第26页，共56页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 气相色谱检测器气相色谱检测器（一）、热导池检测器（一）、热导池检测器（TCD）1 原理：不同物质具有不同导热系数。原理：不同物质具有不同导热系数。参比参比测量测量R1R2ABR1*R参比参比=R2*R测量测量只有载气通过时只有载气通过时载气载气+组分组分R1*R参比参比 R2*R测量测量利用

16、载气与组分热导系数的差异进行测量利用载气与组分热导系数的差异进行测量第27页，共56页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 气相色谱检测器气相色谱检测器气体气体热导系数热导系数气体气体热导系数热导系数氢气氢气22.4甲烷甲烷4.56氦气氦气17.41乙烷乙烷3.06氮气氮气3.14丙烷丙烷2.64氧气氧气3.18甲醇甲醇2.30空气空气3.14乙醇乙醇2.22氩气氩气2.18丙酮丙酮1.762 载气对载气对热导池检测器灵敏度的影响热导池检测器灵敏度的影响某些气体与蒸气的热导系数某些气体与蒸气的热导系数/10-4J(cms)-13 特点：浓度型，广普型检测器特点：浓度型，广普型检测器第28页，

17、共56页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 气相色谱检测器气相色谱检测器（二）、（二）、氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器(FID)火焰离子化机理火焰离子化机理 火火焰焰离离子子化化机机理理至至今今还还不不十十分分清清楚楚，普普遍遍认认为为这这是是一一个个化化学学电电离离过过程程.有有机机物物在在火火焰焰中中先先形形成成自自由由基基，然然后后与与氧氧作作用用产产生生正正离离子子CHO+，再同水反应生成，再同水反应生成H3O+离子。离子。第29页，共56页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 气相色谱检测器气相色谱检测器影响氢焰检测器灵敏度的因素影响氢焰检测器灵敏度的因素 1 1、各种气

18、体流速和配比的选择、各种气体流速和配比的选择H2:N21:11:1.5H2:空气空气1:102、极化电压、极化电压载气：氮气；载气：氮气；燃气：氢气；燃气：氢气；助燃器：空气。助燃器：空气。100300V范围内范围内质量型，对含碳有机物灵敏，质量型，对含碳有机物灵敏，检测限检测限10-12g/s3、分析对象、分析对象第30页，共56页，编辑于2022年，星期二第一节第一节 气相色谱仪气相色谱仪（三）、（三）、电子捕获检测器电子捕获检测器(ECD)2 检检测测对对象象：对对具具有有电电负负性性的的物物质质（卤卤素素、硫硫、磷磷、氮氮、氧氧）有有响响应应，电电负负性性越越强强，灵灵敏敏度度越越高高

19、。能能检检测测10-14 gmL-1物质。物质。1 特点：一种具有选择性、高灵敏度的浓度型检测器。特点：一种具有选择性、高灵敏度的浓度型检测器。较较多多应应用用于于农农副副产产品品、食食品品及及环环境境中中农农药药残残留留量的测定。量的测定。第31页，共56页，编辑于2022年，星期二第三节第三节 气相色谱检测器气相色谱检测器（四）、（四）、其他类型检测器其他类型检测器 1.火焰光度检测器火焰光度检测器(FPD)对含硫、磷化合物的高选择性检测器。对含硫、磷化合物的高选择性检测器。2.热离子检测器热离子检测器(TID)氮、磷检测器。氮、磷检测器。3.定性检测器定性检测器(联用仪器联用仪器)两种仪

20、器结合；色两种仪器结合；色-质联用仪质联用仪第32页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择一、一、色谱柱及其使用条件的选择色谱柱及其使用条件的选择 二、二、载气种类与流速的选择载气种类与流速的选择三、三、其它分析条件的选择其它分析条件的选择第33页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择一、一、色谱柱及其使用条件的选择色谱柱及其使用条件的选择 1.固定相的选择；固定相的选择；2.固定液配比的选择与涂渍；固定液配比的选择与涂渍；3.柱长和柱内径的选择；柱长和柱内径的选择；4.色谱柱的装填

21、与使用前的预处理；色谱柱的装填与使用前的预处理；5.柱温的确定。柱温的确定。第34页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择A.气固色谱：气固色谱：1.固定相的选择固定相的选择B.气液色谱：气液色谱：根据试样的性质，参考吸附剂的特性和使用范围。根据试样的性质，参考吸附剂的特性和使用范围。固定液的选择原则固定液的选择原则“相似相溶相似相溶”a.非极性物质非极性物质非极性固定液。非极性固定液。沸点越低的组分越早出峰。沸点越低的组分越早出峰。b.极极性物质性物质极性固定液极性固定液。极性极性越小的组分出越早出峰。越小的组分出越早出峰。第35页，共

22、56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择c.极极性与非极性混合物性与非极性混合物极性固定液极性固定液。极性越小的组分越早出峰。极性越小的组分越早出峰。d.易易形成氢键物质形成氢键物质极性或氢键型固定液极性或氢键型固定液。不易形成氢键的组分先出峰，易形成氢键的不易形成氢键的组分先出峰，易形成氢键的组分后出峰。组分后出峰。e.复杂难分离样品复杂难分离样品多种固定液混合多种固定液混合出峰顺序由实验确定。出峰顺序由实验确定。第36页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择3.柱长和柱内径的选择柱长和

23、柱内径的选择A.柱长柱长塔板理论塔板理论：速率理论：柱长速率理论：柱长，保留时间，保留时间，峰变宽，有可能使分离，峰变宽，有可能使分离度下降。度下降。柱长选择原则：满足分离目的，尽可能选用短柱。柱长选择原则：满足分离目的，尽可能选用短柱。B.柱内径柱内径填充柱：柱内径一般选择填充柱：柱内径一般选择3-4mm。第37页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择5.柱温的确定柱温的确定柱温的影响是多方面的，需要综合考虑！柱温的影响是多方面的，需要综合考虑！柱温控制在固定液的最高温度和最低使用温度之间。柱温控制在固定液的最高温度和最低使用温度之间。

24、a.低低沸沸点点组组分分：柱柱温温组组分分气气相相浓浓度度K tR色色谱谱峰峰变变窄窄变变高高，低低沸沸点点组组分分产产生生重重叠叠，分分离离度度下降下降。根据速率理论：传质速率和分子扩散作用影响根据速率理论：传质速率和分子扩散作用影响。第38页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择b.难难分分离离组组分分：降降低低柱柱温温，不不可可能能完完全全分分离离，两两组组分分保保留留值值增增加加的的同同时时，两两组组分分的的色色谱谱峰峰宽宽也也增增加加。当当后后者者的的增加大于前者时，两峰重叠现象更严重增加大于前者时，两峰重叠现象更严重。柱温选择

25、原则：柱温选择原则：接近或略低于组分平均沸点时的温度接近或略低于组分平均沸点时的温度。c.组分复杂、沸程宽的组分：组分复杂、沸程宽的组分：程序升温程序升温。第39页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择程程序序升升温温第40页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择二、二、载气种类与流速的选择载气种类与流速的选择1.载气种类的选择载气种类的选择载气对柱效的影响、检测器的要求及载气的性质。载气对柱效的影响、检测器的要求及载气的性质。柱效的影响：柱效的影响：载载气气流流速速较较小小时时，选

26、选择择摩摩尔尔质质量量大大的的载载气气(N2)，可可减减小纵向扩散，提高柱效。小纵向扩散，提高柱效。载载气气流流速速较较大大时时，选选择择摩摩尔尔质质量量小小的的载载气气(H2、He)，可减小传质阻力，提高柱效。，可减小传质阻力，提高柱效。第41页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择检测器对载气的要求检测器对载气的要求:热导检测器：热导检测器：H2；氢火焰离子化检测器：；氢火焰离子化检测器：N2。2.载气流速的选择载气流速的选择实际流速稍大于最佳流速，实际流速稍大于最佳流速，以缩短分析时间。以缩短分析时间。第42页，共56页，编辑于20

27、22年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择三、三、其它分析条件的选择其它分析条件的选择进样量进样量柱效柱效进样量过大，使色谱进样量过大，使色谱柱超载，柱效急剧下柱超载，柱效急剧下降，峰形变宽降，峰形变宽检测器检测器 进样量过大，峰高或峰进样量过大，峰高或峰面积与进样量的线性关面积与进样量的线性关系被破坏系被破坏 进样量应控制在柱容量允许范围进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内及检测器线性检测范围之内1.进样量的选择进样量的选择第43页，共56页，编辑于2022年，星期二第四节第四节 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择2.气化室温度的选择气

28、化室温度的选择 气化温度一般较柱温高气化温度一般较柱温高3070。防止气化温度太高造成试样分解。防止气化温度太高造成试样分解。3.检测器温度的选择检测器温度的选择 TCD温度一般要比柱箱温度高一些，以防被分析样温度一般要比柱箱温度高一些，以防被分析样品在检测器中冷凝。品在检测器中冷凝。FID的温度一般要在的温度一般要在100以上，以防水蒸气冷凝。以上，以防水蒸气冷凝。ECD:具体的情况具体分析。具体的情况具体分析。第44页，共56页，编辑于2022年，星期二一、一、裂解气相色谱技术与应用裂解气相色谱技术与应用二、顶空气相色谱技术与应用顶空气相色谱技术与应用第五节第五节 气相色谱的应用技术气相色

29、谱的应用技术第45页，共56页，编辑于2022年，星期二 一一、裂裂解解气气相相色色谱谱（PyGC）热热裂裂解解和和气气相相色色谱谱两两种种技技术的结合。术的结合。热裂解：在热能作用下，物质发生的化学降解过程。热裂解：在热能作用下，物质发生的化学降解过程。一一些些分分子子量量较较大大、结结构构复复杂杂、难难挥挥发发、难难溶溶解解的的物物质质的的分分析析鉴鉴定定方法。如：聚合物分析；方法。如：聚合物分析；热热裂裂解解+气气相相色色谱谱+质质谱谱（红红外外、核核磁磁）技技术术研研究究高高分分子化合物的有力工具；子化合物的有力工具；在在高高分分子子、生生物物医医学学、环环境境科科学学、考考古古学学、

30、地地球球化化学学、矿矿物物燃燃料料、炸药等领域有广泛应用。炸药等领域有广泛应用。第五节第五节 气相色谱的应用技术气相色谱的应用技术第46页，共56页，编辑于2022年，星期二基本原理：基本原理：在在一一定定条条件件下下，高高分分子子及及非非挥挥发发性性有有机机化化合合物物遵遵循循一一定定的的裂裂解解规规律律，即即特特定定的的样样品品能能够够产产生生特特征征的的裂裂解解产产物物及及产产物物分分布布，采采用用气气相色谱分析、鉴定裂解产物，据此可对原样品进行表征。相色谱分析、鉴定裂解产物，据此可对原样品进行表征。方法：方法：样样品品置置于于裂裂解解器器中中，在在严严格格控控制制的的条条件件下下，快快

31、速速加加热热，使使之之迅迅速速分分解解成成为为可可挥挥发发的的小小分分子子产产物物，然然后后直直接接将将裂裂解解产产物物送送入入色色谱谱柱柱中中进行分离，获得定性定量数据。进行分离，获得定性定量数据。第五节第五节 气相色谱的应用技术气相色谱的应用技术第47页，共56页，编辑于2022年，星期二1 1 特点特点:(1)(1)分离效率高分离效率高(色谱法自身的特点色谱法自身的特点)(2)(2)灵敏度高灵敏度高(色谱法自身的特点色谱法自身的特点)(3)(3)分析速度快分析速度快 快速裂解、快速分析；不丢失信息；快速裂解、快速分析；不丢失信息；(4)(4)信息量大信息量大 裂解条件与裂解产物关系；样品

32、组成与裂解产物；裂解条件与裂解产物关系；样品组成与裂解产物；裂解机理和反应动力学研究裂解机理和反应动力学研究(5)(5)适合于各种形态样品适合于各种形态样品 粘粘稠稠液液体体、粉粉末末、纤纤维维及及弹弹性性体体、固固化化树树脂脂、涂涂料料、硫硫化化橡胶、塑料等；橡胶、塑料等；(6)(6)简单、易行简单、易行第48页，共56页，编辑于2022年，星期二2.2.流程流程载气裂解器六通阀气化室色谱柱GC检测器数据处理质谱仪数据处理压力表第49页，共56页，编辑于2022年，星期二3.3.对裂解器的要求对裂解器的要求 (1)(1)裂解反应控制裂解反应控制 裂解温度的精确控制裂解温度的精确控制(裂解温度

33、不同，裂解产物不同裂解温度不同，裂解产物不同)；可重复进行；可重复进行；(2)(2)裂解温度范围可调裂解温度范围可调 不同物质需要不同的裂解温度；不同物质需要不同的裂解温度；400-1500 (3)(3)裂解器与接口的体积小裂解器与接口的体积小 减小死体积；防止色谱峰变宽；减小死体积；防止色谱峰变宽；(4)(4)对裂解反应无催化反应对裂解反应无催化反应 防止歧化反应和二次反应。防止歧化反应和二次反应。第50页，共56页，编辑于2022年，星期二4.4.裂解器裂解器 (1)(1)管式炉裂解器管式炉裂解器 外壁加热的圆管，简单，易于控制。死体积大，二次反应突出；外壁加热的圆管，简单，易于控制。死体

34、积大，二次反应突出；(2)(2)热丝裂解器热丝裂解器 样品放置在加热丝的螺旋管中；样品放置在加热丝的螺旋管中；(3)(3)居里点裂解器居里点裂解器 利用电磁感应加热；铁磁性材料置于高频电场中，吸收射频能利用电磁感应加热；铁磁性材料置于高频电场中，吸收射频能量迅速升温，达到居里点温度时，变为顺磁质，不再吸收能量，温量迅速升温，达到居里点温度时，变为顺磁质，不再吸收能量，温度稳定在该点；样品放置在铁磁性材料制成的加热元件上。不同组度稳定在该点；样品放置在铁磁性材料制成的加热元件上。不同组成的铁磁质合金具有不同居里点温度；成的铁磁质合金具有不同居里点温度；(3)(3)激光裂解器激光裂解器第51页，共

35、56页，编辑于2022年，星期二二、顶空气相色谱的技术与应用二、顶空气相色谱的技术与应用对液体或固体试样中的挥发性成分进行气相色谱分析的技术；对液体或固体试样中的挥发性成分进行气相色谱分析的技术；试试样样置置于于密密闭闭的的恒恒温温系系统统中中，气气-液液（气气-固固）两两相相达达到到热热力力学学平平衡时，测定气相组成。衡时，测定气相组成。两种方式：两种方式：静态法：恒温密闭系统，平衡时，测定气相组成；静态法：恒温密闭系统，平衡时，测定气相组成；动态法：吹扫动态法：吹扫-捕集法，采用吸附剂吸附，加热解吸。捕集法，采用吸附剂吸附，加热解吸。第52页，共56页，编辑于2022年，星期二理论依据理论

36、依据 当当顶顶空空瓶瓶中中样样品品上上面面的的蒸蒸气气压压相相当当低低时时，峰峰面面积积Ai的的大大小小与与样样品品上面的气相中挥发性组分上面的气相中挥发性组分 i 的蒸气压的蒸气压pi成正比：成正比：Ai=fi pifi为校正因子，在真实体系中，蒸气分压通常用下式表示：为校正因子，在真实体系中，蒸气分压通常用下式表示：pi=poiixi poi为为气气相相中中组组分分i 的的摩摩尔尔分分数数；xi为为样样品品中中组组分分i 的的摩摩尔尔分分数数；i为为组组分分i 的活度系数。的活度系数。Ai=fi pi=fiixi poi当系统平衡时：当系统平衡时：Ai=fi pi=ki xi 通过顶空分析

37、，可确定试样中的含量。通过顶空分析，可确定试样中的含量。第53页，共56页，编辑于2022年，星期二应用应用1 1：在在职职业业病病和和法法庭庭分分析析中中，经经常常要要测测定定体体液液等等中中的的苯苯、甲甲苯苯、二二甲甲苯苯等等有有毒毒成成分分，采采用用顶顶空空分分析析是是一一种种有有效效、方方便便、快快速速的的方方法法。司司法法部部司司法法鉴鉴定定科科学学技技术术学学院院制制订订了了分分析析水水、尿尿、血血中中苯苯类类化化合合物物的静态顶空分析方法。的静态顶空分析方法。5mL青青霉霉素素小小瓶瓶，取取1mL试试样样（水水、尿尿、血血），加加入入0.4内内标标物物和和约约1g硫硫酸酸铵铵至至

38、饱饱和和，加加盖盖密密封封，置置于于80的的恒恒温温器器中中30min，取取0.6mL顶空的气样色谱分析。顶空的气样色谱分析。色谱柱：色谱柱：2m2mm；80-100目；固定液目；固定液 PEG 20M柱温：柱温：110，以，以10/min程序升温到程序升温到110。方法：方法：第54页，共56页，编辑于2022年，星期二应用应用2 2：分分析析血血样样中中的的酒酒精精是是顶顶空空气气相相色色谱谱应应用用最最广广泛泛的的方方法法，可可检查汽车司机是否酒后驾车。检查汽车司机是否酒后驾车。方法：方法：样品平衡温度样品平衡温度 50 C；平衡时间平衡时间 30min；色谱柱：色谱柱：30m 0.53

39、mm；石英毛细管柱；石英毛细管柱；固定液：聚二甲苯硅氧烷。固定液：聚二甲苯硅氧烷。第55页，共56页，编辑于2022年，星期二应用应用3 3：固体样品（塑料、食品等）的顶空分析。固体样品（塑料、食品等）的顶空分析。塑料食品包装袋中的甲苯残留量的测定。塑料食品包装袋中的甲苯残留量的测定。方法：方法：将将塑塑料料食食品品包包装装袋袋剪剪成成30mm10mm装装入入100mL玻玻璃璃注注射射器器，在在80 C预热预热20min，用空气稀释为用空气稀释为100mL，恒温恒温10min后进样分析。后进样分析。色谱柱：色谱柱：500mm 3mm，填充柱，填充柱，80-100目；目；固定液：固定液：20%的的 PEG 20M；柱柱 温：温：80 C；最小检测浓度为最小检测浓度为0.031 mg/m2。第56页，共56页，编辑于2022年，星期二