第5章气相色谱分析法-1ppt课件.ppt
《第5章气相色谱分析法-1ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第5章气相色谱分析法-1ppt课件.ppt(118页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第5章气相色谱分析法-1ppt课件 Still waters run deep.Still waters run deep.流静水深流静水深流静水深流静水深,人静心深人静心深人静心深人静心深 Where there is life,there is hopeWhere there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望。有生命必有希望。有生命必有希望10.1气相色谱分气相色谱分析法概述析法概述1.1.1.1.色谱法概述色谱法概述色谱法概述色谱法概述2.2.2.2.色谱法分类色谱法分类色谱法分类色谱法分类3.3.3.3.气相色谱的气相色谱的气相色谱的气相色谱的
2、特点特点特点特点generalization 2022/11/161.色谱法概述色谱法概述 混合物最有效的分离、分析方法。混合物最有效的分离、分析方法。混合物最有效的分离、分析方法。混合物最有效的分离、分析方法。俄国植物学家茨维特在俄国植物学家茨维特在俄国植物学家茨维特在俄国植物学家茨维特在1906190619061906年使用的装置:年使用的装置:年使用的装置:年使用的装置:色谱原型装置,如图。色谱原型装置,如图。色谱原型装置,如图。色谱原型装置,如图。色谱法是一种分离技术色谱法是一种分离技术色谱法是一种分离技术色谱法是一种分离技术,试样混合物的分离过程也就是试样中各组试样混合物的分离过程也
3、就是试样中各组试样混合物的分离过程也就是试样中各组试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。分配过程。分配过程。分配过程。其中的一相固定不动,称为其中的一相固定不动,称为其中的一相固定不动,称为其中的一相固定不动,称为固定相固定相固定相固定相;另一相是携带试样混合物流过此固定相的流另一相是携带试样混合物流过此固定相的流另一相是携带试样混合物流过此固定相的流另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体(气体或液体),称为体(气体或
4、液体),称为体(气体或液体),称为体(气体或液体),称为流动相流动相流动相流动相。(动画)(动画)(动画)(动画)2022/11/16 当流动相中携带的混合物流经固定相时,其与固定相发当流动相中携带的混合物流经固定相时,其与固定相发当流动相中携带的混合物流经固定相时,其与固定相发当流动相中携带的混合物流经固定相时,其与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异,与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相与固定相之间
5、产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各的移动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中组分被固定相保留的时间不同,从而按一定次序由固定相中流出。流出。流出。流出。(动画)(动画)
6、(动画)(动画)与适当的柱后检测方与适当的柱后检测方与适当的柱后检测方与适当的柱后检测方法结合,实现混合物中各法结合,实现混合物中各法结合,实现混合物中各法结合,实现混合物中各组分的分离与检测。组分的分离与检测。组分的分离与检测。组分的分离与检测。两相及两相的相对运两相及两相的相对运两相及两相的相对运两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础动构成了色谱法的基础动构成了色谱法的基础动构成了色谱法的基础2022/11/162.2.色谱法分类色谱法分类 (1)(1)(1)(1)气相色谱气相色谱气相色谱气相色谱:流动相为气体(称为载气)。流动相为气体(称为载气)。流动相为气体(称为载气)。流动相为气体(
7、称为载气)。按分离柱不同可分为:填充柱色谱和毛细管柱色谱;按分离柱不同可分为:填充柱色谱和毛细管柱色谱;按分离柱不同可分为:填充柱色谱和毛细管柱色谱;按分离柱不同可分为:填充柱色谱和毛细管柱色谱;按固定相的不同又分为:气固色谱和气液色谱按固定相的不同又分为:气固色谱和气液色谱按固定相的不同又分为:气固色谱和气液色谱按固定相的不同又分为:气固色谱和气液色谱2022/11/16液相色谱液相色谱(2)(2)(2)(2)液相色谱液相色谱液相色谱液相色谱:流动相为液体(也称为淋洗液)。流动相为液体(也称为淋洗液)。流动相为液体(也称为淋洗液)。流动相为液体(也称为淋洗液)。按固定相的不同分为:液固色谱和
8、液液色谱。按固定相的不同分为:液固色谱和液液色谱。按固定相的不同分为:液固色谱和液液色谱。按固定相的不同分为:液固色谱和液液色谱。离子色谱离子色谱离子色谱离子色谱:液相色谱的一种,以特制的离子交换树脂液相色谱的一种,以特制的离子交换树脂液相色谱的一种,以特制的离子交换树脂液相色谱的一种,以特制的离子交换树脂为固定相,不同为固定相,不同为固定相,不同为固定相,不同pHpHpHpH值的水溶液为流动相。值的水溶液为流动相。值的水溶液为流动相。值的水溶液为流动相。2022/11/16(3)(3)其他色谱方法其他色谱方法薄层色谱和纸色谱:薄层色谱和纸色谱:薄层色谱和纸色谱:薄层色谱和纸色谱:比较简单的色
9、谱方法比较简单的色谱方法比较简单的色谱方法比较简单的色谱方法凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶色谱法凝胶色谱法:测聚合物分子:测聚合物分子量分布。量分布。超临界色谱超临界色谱超临界色谱超临界色谱:COCO2 2流动相。流动相。流动相。流动相。高效毛细管电泳高效毛细管电泳高效毛细管电泳高效毛细管电泳:九十年代快速发展、特九十年代快速发展、特九十年代快速发展、特九十年代快速发展、特别适合生物试样分析分离的别适合生物试样分析分离的别适合生物试样分析分离的别适合生物试样分析分离的高效分析仪器。高效分析仪器。高效分析仪器。高效分析仪器。2022/11/163.3.色谱法的特点色谱法的特点(1 1)分离效率高分离效
10、率高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。复杂混合物,有机同系物、异构体。手性异构体。(2 2 2 2)灵敏度高灵敏度高灵敏度高灵敏度高 可以检测出可以检测出g.gg.g-1-1(10(10-6-6)级甚至级甚至ng.gng.g-1-1(10(10-9-9)级的物质量。级的物质量。(3 3)分析速度快分析速度快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。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 4 4)应用范围广应用范围广应用范围广应用范围广 气相色谱:沸点低于气相色谱:沸点低于400400的各种有机或无机试样的分析。的各种
11、有机或无机试样的分析。液相色谱:高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。液相色谱:高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。不足之处不足之处不足之处不足之处:被分离组分的定性较为困难。被分离组分的定性较为困难。2022/11/1610.2气相色谱分气相色谱分析理论基础析理论基础10.2.1 10.2.1 10.2.1 10.2.1 气相色谱分析的基气相色谱分析的基气相色谱分析的基气相色谱分析的基本原理本原理本原理本原理10.2.2 10.2.2 10.2.2 10.2.2 色谱分离的基本理色谱分离的基本理色谱分离的基本理色谱分离的基本理论论论论10.2.3 10.2.3 10.2.3 10.2.3
12、分离度分离度分离度分离度10.2.4 10.2.4 10.2.4 10.2.4 色谱分离基本方程色谱分离基本方程色谱分离基本方程色谱分离基本方程式式式式generalization 2022/11/16色谱分离过程色谱分离过程 色谱分离过程是在色谱柱内完成的。色谱分离过程是在色谱柱内完成的。色谱分离过程是在色谱柱内完成的。色谱分离过程是在色谱柱内完成的。填填填填充充充充柱柱柱柱色色色色谱谱谱谱:气气气气固固固固(液液液液固固固固)色色色色谱谱谱谱和和和和气气气气液液液液(液液液液液液液液)色色色色谱谱谱谱,两两两两者者者者的分离机理不同。的分离机理不同。的分离机理不同。的分离机理不同。气固气固
13、气固气固(液固液固液固液固)色谱的固定相色谱的固定相色谱的固定相色谱的固定相:多孔性的固体吸附剂颗粒。多孔性的固体吸附剂颗粒。多孔性的固体吸附剂颗粒。多孔性的固体吸附剂颗粒。固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。气液气液气液气液(液液液液液液液液)色谱的固定相色谱的固定相色谱的固定相色谱的固定相:由由由由 担体和固定液所组成。担体和固定液所组成。担体和固定液所组成。担体和固定液所组成。固定液对试样中各组分的溶解能力的不同。固定液对试样中各组分的溶解能力的不同。固定液
14、对试样中各组分的溶解能力的不同。固定液对试样中各组分的溶解能力的不同。气固色谱的分离机理气固色谱的分离机理气固色谱的分离机理气固色谱的分离机理:吸附与脱附的不断重复过程;吸附与脱附的不断重复过程;吸附与脱附的不断重复过程;吸附与脱附的不断重复过程;气液色谱的分离机理:气液色谱的分离机理:气液色谱的分离机理:气液色谱的分离机理:气液气液气液气液(液液液液液液液液)两相间的反复多次分配过程。两相间的反复多次分配过程。两相间的反复多次分配过程。两相间的反复多次分配过程。2022/11/1610.2.1 气相色谱分析的基本原理气相色谱分析的基本原理1.1.分配系数(分配系数(分配系数(分配系数(par
15、tion factorpartion factor)K K 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附,或溶解、挥组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附,或溶解、挥组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附,或溶解、挥组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附,或溶解、挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下,组分在两相间分发的过程叫做分配过程。在一定温度下,组分在两相间分发的过程叫做分配过程。在一定温度下,组分在两相间分发的过程叫做分配过程。在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的浓度(单位:配达到平衡时的浓度(单位:配达到平衡时的浓度(单位:配达到平衡时的浓度(单位:g/mLg/mL)比,称为分配系数,
16、比,称为分配系数,比,称为分配系数,比,称为分配系数,用用用用K K 表示,即:表示,即:表示,即:表示,即:分配系数是色谱分离的依据。分配系数是色谱分离的依据。分配系数是色谱分离的依据。分配系数是色谱分离的依据。2022/11/16分配系数分配系数 K 的讨论的讨论 一定温度下,组分的分配系数一定温度下,组分的分配系数一定温度下,组分的分配系数一定温度下,组分的分配系数K K越大,出峰越慢;越大,出峰越慢;越大,出峰越慢;越大,出峰越慢;试样一定时,试样一定时,试样一定时,试样一定时,K K主要取决于固定相性质;主要取决于固定相性质;主要取决于固定相性质;主要取决于固定相性质;每个组份在各种
17、固定相上的分配系数每个组份在各种固定相上的分配系数每个组份在各种固定相上的分配系数每个组份在各种固定相上的分配系数K K不同;不同;不同;不同;选择适宜的固定相可改善分离效果;选择适宜的固定相可改善分离效果;选择适宜的固定相可改善分离效果;选择适宜的固定相可改善分离效果;试样中的各组分具有不同的试样中的各组分具有不同的试样中的各组分具有不同的试样中的各组分具有不同的K K值是分离的基础;值是分离的基础;值是分离的基础;值是分离的基础;某组分的某组分的某组分的某组分的K K=0=0时,即不被固定相保留,最先流出。时,即不被固定相保留,最先流出。时,即不被固定相保留,最先流出。时,即不被固定相保留
18、,最先流出。2022/11/162.2.分配比分配比 (partion ratio)k 在实际工作中,也常用分配比来表征色谱分配在实际工作中,也常用分配比来表征色谱分配在实际工作中,也常用分配比来表征色谱分配在实际工作中,也常用分配比来表征色谱分配平衡过程。分配比是指,在一定温度下,组分在两平衡过程。分配比是指,在一定温度下,组分在两平衡过程。分配比是指,在一定温度下,组分在两平衡过程。分配比是指,在一定温度下,组分在两相间分配达到平衡时的质量比:相间分配达到平衡时的质量比:相间分配达到平衡时的质量比:相间分配达到平衡时的质量比:分配比也称:分配比也称:分配比也称:分配比也称:容量因子容量因子
19、容量因子容量因子(capacity factor)capacity factor);容量比容量比容量比容量比(capacity factor)capacity factor);2022/11/16分配比与分配系数分配比与分配系数 1.分配系数与分配比都是与组分及固分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数,随分离定相的热力学性质有关的常数,随分离柱温度、柱压的改变而变化。柱温度、柱压的改变而变化。2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数,数值越大,该组组分保留能力的参数,数值越大,该组分的保留时间越长。分的保留时间越长。3.分配比可以
20、由实验测得。分配比可以由实验测得。2022/11/16 容量因子越大,保留时间越长。容量因子越大,保留时间越长。容量因子越大,保留时间越长。容量因子越大,保留时间越长。V Vmm为为为为流流流流动动动动相相相相体体体体积积积积,即即即即柱柱柱柱内内内内固固固固定定定定相相相相颗颗颗颗粒粒粒粒间间间间的的的的空空空空隙隙隙隙体积;体积;体积;体积;V VS S为为为为固固固固定定定定相相相相体体体体积积积积,对对对对不不不不同同同同类类类类型型型型色色色色谱谱谱谱柱柱柱柱,V VS S的的的的含含含含义不同;义不同;义不同;义不同;气气气气-液色谱柱:液色谱柱:液色谱柱:液色谱柱:V VS S为
21、固定液体积;为固定液体积;为固定液体积;为固定液体积;气气气气-固色谱柱:固色谱柱:固色谱柱:固色谱柱:V VS S为吸附剂表面容量;为吸附剂表面容量;为吸附剂表面容量;为吸附剂表面容量;2022/11/163.色谱流出曲线与有关术语色谱流出曲线与有关术语2022/11/16(1 1 1 1).基线基线基线基线 无无无无 试试试试 样样样样 通通通通 过过过过检检检检测测测测器器器器时时时时,检检检检测测测测到到到到的的的的信信信信号号号号即即即即为为为为基基基基线。线。线。线。(2 2)峰高:指色)峰高:指色)峰高:指色)峰高:指色谱峰顶点与基线谱峰顶点与基线谱峰顶点与基线谱峰顶点与基线之间
22、的距离,用之间的距离,用之间的距离,用之间的距离,用h h表示表示表示表示(3 3 3 3).保留值保留值保留值保留值 2022/11/16时间表示的保留值时间表示的保留值 保留时间(保留时间(tR):):组分从进样到柱后出组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间;现浓度极大值时所需的时间;死时间(死时间(tM):):不与固定相作用的气体不与固定相作用的气体(如空气)的保留时间(如空气)的保留时间 调整保留时间(调整保留时间(tR):tR=tRtM可知保留时间包括了组分随流动相通过可知保留时间包括了组分随流动相通过柱子所需时间和组分在固定相中滞留所柱子所需时间和组分在固定相中滞留所需的时间。
23、需的时间。2022/11/16 滞留因子(滞留因子(滞留因子(滞留因子(retardation factorretardation factor):):):):u us s:组组组组分分分分在在在在分分分分离离离离柱柱柱柱内内内内的的的的线线线线速速速速度度度度;u u:流流流流动动动动相相相相在在在在分分分分离离离离柱柱柱柱内内内内的的的的线线线线速度;速度;速度;速度;滞留因子滞留因子滞留因子滞留因子R RS S也可以用质量分数也可以用质量分数也可以用质量分数也可以用质量分数 表示:表示:表示:表示:若若若若组组组组分分分分和和和和流流流流动动动动相相相相通通通通过过过过长长长长度度度度为
24、为为为L L的的的的分分分分离离离离柱柱柱柱,需需需需要要要要的的的的时时时时间间间间分分分分别别别别为为为为t tR R和和和和t tMM,则:则:则:则:由以上各式,可得:由以上各式,可得:由以上各式,可得:由以上各式,可得:t tR R=t tMM(1+(1+k k)2022/11/16 用体积表示的保留值用体积表示的保留值 保留体积(保留体积(保留体积(保留体积(V VR R):):):):V VR R =t tR R F F0 0F F0 0为柱出口处的载气流量,单位:为柱出口处的载气流量,单位:为柱出口处的载气流量,单位:为柱出口处的载气流量,单位:m L /minm L /min
25、。死体积(死体积(死体积(死体积(V VMM):):):):V VMM=t tMM F F0 0 调整保留体积调整保留体积调整保留体积调整保留体积(V VR R):V V R R=V VR R V VMM 2022/11/16相对保留值相对保留值r21 组分组分组分组分2 2与组分与组分与组分与组分1 1调整保留值之比:调整保留值之比:调整保留值之比:调整保留值之比:r r2121=t t R R2 2 /t t R R1 1=V V R R2 2/V V R R1 1 相相相相对对对对保保保保留留留留值值值值只只只只与与与与柱柱柱柱温温温温和和和和固固固固定定定定相相相相性性性性质质质质有有
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 章气相 色谱 分析 ppt 课件
限制150内