第五章填充柱气相色谱(含SPME-GC简介).ppt

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1、色谱分析应用化学系应用化学系OV-1701系列毛细管柱1.担体：14%氰丙苯基、86%聚二甲基硅氧烷，键合型。2.类别：中等极性柱。3.使用温度：30-310。4.使用范围：农药、除草剂、药物、环境样品等。5、类似于DB-1701、HP-1701。产品编号 产品名称 规格型号 单价 产地ZM0501毛细管柱30m0.25mm0.33um￥1980.00兰化所ZM0502毛细管柱30m0.25mm0.5um￥2000.00兰化所ZM0503毛细管柱30m0.25mm1.0um￥3000.00兰化所ZM0504毛细管柱50m0.25mm0.33um￥3100.00兰化所ZM0505毛细管柱50m0

2、.25mm0.5um￥3560.00兰化所ZM0506毛细管柱50m0.25mm1.0um￥5500.00兰化所ZM0507毛细管柱30m0.32mm0.33um￥2050.00兰化所ZM0508毛细管柱30m0.32mm0.5um￥2100.00兰化所ZM0509毛细管柱30m0.32mm1.0um￥3000.00兰化所填充柱气相色谱填充柱气相色谱固体固定相固体固定相固体固定相固体固定相 聚合物固定相聚合物固定相聚合物固定相聚合物固定相液体固定相液体固定相液体固定相液体固定相第一节 气相色谱的固定相混合组分在色谱柱上能否分离，主要取决于所混合组分在色谱柱上能否分离，主要取决于所用固定相，用固

3、定相，选择固定相是选择固定相是GC的关键问题的关键问题固定相主要分三大类：固定相主要分三大类：常用固体吸附剂常用固体吸附剂主要有强极性的主要有强极性的硅胶硅胶，弱极性的，弱极性的氧化铝氧化铝，非极性的非极性的活性炭活性炭和特殊作用的和特殊作用的分子筛分子筛等。等。使用时，可根据它们对各种气体的吸附能使用时，可根据它们对各种气体的吸附能力不同，选择最合适的吸附剂。力不同，选择最合适的吸附剂。主要用来分析永久性气体和一些低沸点物主要用来分析永久性气体和一些低沸点物质。质。一气固色谱固定相一气固色谱固定相 二、聚合物固定相二、聚合物固定相它它既既起起固固定定液液作作用用直直接接用用于于分分离离，也也

4、可可作作为为载载体体在在其表面涂渍固定液后再用。其表面涂渍固定液后再用。由由于于是是人人工工合合成成的的，可可控控制制其其孔孔径径大大小小及及表表面面性性质质。圆圆球球型型颗颗粒粒容容易易填填充充均均匀匀，数数据据重重现现性性好好。在在无无液液膜膜存存在在时时，没没有有“流流失失”问问题题，有有利利于于大大幅幅度度程程序序升温。升温。这这类类高高分分子子多多孔孔微微球球特特别别适适用用于于有有机机物物中中痕痕量量水水的的分析分析,也可用于也可用于多元醇、脂肪酸、脂类等多元醇、脂肪酸、脂类等的分析。的分析。三、气液色谱固定相三、气液色谱固定相 载体载体(担体担体)和固定液和固定液组成气液色谱固定

5、相。组成气液色谱固定相。1.载体载体(担体担体)承载固定液的惰性物质承载固定液的惰性物质（l）对载体的要求）对载体的要求 表面呈表面呈化学惰性化学惰性，没有吸附性或吸附性很弱，没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物或固定液发生反应；更不能与被测物或固定液发生反应；热稳定性好热稳定性好，使用温度下不分解、不变形、无，使用温度下不分解、不变形、无催化作用；催化作用；具有一定具有一定机械强度机械强度，处理过程中不易破碎；，处理过程中不易破碎；具有合适的具有合适的表面积和良好的孔穴结构表面积和良好的孔穴结构，使固定，使固定液能均匀地分布成一薄膜，以便与试样的接触面液能均匀地分布成一薄膜，以便与试样的接

6、触面较大，但载体表面积不宜太大，否则犹如吸附剂，较大，但载体表面积不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾；较大的孔隙率，以便减小柱压降。易造成峰拖尾；较大的孔隙率，以便减小柱压降。形状规则、粒度均匀形状规则、粒度均匀。没有完全符合上述要求的载体，没有完全符合上述要求的载体，硅藻土载体硅藻土载体相相对更接近这些要求，是气相色谱填充柱中使用最为对更接近这些要求，是气相色谱填充柱中使用最为普遍的载体。普遍的载体。（2）载体的种类）载体的种类 大大致致可可分分为为硅硅藻藻土土和和非非硅硅藻藻土土两两类类。硅硅藻藻土土载载体体是是目目前前气气相相色色谱谱中中常常用用的的一一种种载载体体（20 m2/g）

7、，它它是是由由单单细细胞胞海海藻藻骨骨架架组组成成，主主要要成成分分是是二二氧氧化化硅硅和和少少量量无无机机盐盐，根根据据制制造造方方法法不不同同，又分为又分为:白色载体和红色载体白色载体和红色载体 红色载体和白色载体红色载体和白色载体 红色载体红色载体:是将硅藻土与粘合剂在是将硅藻土与粘合剂在900煅烧煅烧后，破碎过筛而得，因铁生成氧化铁呈红色，故后，破碎过筛而得，因铁生成氧化铁呈红色，故称称红色载体红色载体，其特点是表面孔穴密集、孔径较小、，其特点是表面孔穴密集、孔径较小、比表面积较大。比表面积较大。对强极性化合物吸附性和催化性对强极性化合物吸附性和催化性较强较强，如醇、胺、酸等极性化合物

8、会因吸附而产，如醇、胺、酸等极性化合物会因吸附而产生严重拖尾。因此它生严重拖尾。因此它适宜于分析非极性或弱极性适宜于分析非极性或弱极性物质物质。国产：。国产：6201，201；301等。等。白色载体白色载体:是将硅藻土与是将硅藻土与20的碳酸的碳酸钠（助熔剂）混合煅烧而成，它钠（助熔剂）混合煅烧而成，它呈白色、比表面呈白色、比表面积较小、吸附性和催化性弱积较小、吸附性和催化性弱，适宜于分析各种极适宜于分析各种极性化合物性化合物。国产：国产：101，102系列，英国和美国的系列，英国和美国的Chromosorb系列等。系列等。比较两种载体的优缺点比较两种载体的优缺点 红色载体红色载体 白白色载体

9、色载体柱效柱效 较高较高 较低较低强度强度 高高 低低比表面比表面 大（大（310 m2/g）小（小（13 m2/g）活性中心活性中心 有有 少少适宜涂渍适宜涂渍 非极性固定液非极性固定液 极性固定液极性固定液适于分离适于分离 非极性、弱极性化合物非极性、弱极性化合物 极性化合物极性化合物常见的载体常见的载体载体载体特点特点用途用途产地产地白白色色硅硅藻藻土土载载体体 101，102白色载体白色载体PH7 略呈略呈碱性碱性 适用于涂渍极性适用于涂渍极性固定液，分析极固定液，分析极性或碱性物质性或碱性物质 上海试剂一上海试剂一厂厂 101,102硅烷硅烷化白色载体化白色载体 经过硅烷化经过硅烷化

10、处理处理 分析氢键型化合分析氢键型化合物物 上海试剂一上海试剂一厂厂 Celite545 Chromosorb（A、G、W）比表面积比表面积1.0 m2/g，极性，极性小小 一般应用一般应用 英国，英国，美国美国 载体载体 特点特点 用途用途 产地产地 红红色色硅硅藻藻土土载载体体 6201载体，载体，201载体载体 PH7 略呈酸性略呈酸性 分离非极性分离非极性和弱极性物和弱极性物质质 大连红光化工大连红光化工厂，上海试剂厂，上海试剂一厂一厂 釉化釉化6201载体，载体，301载体载体 性能介于红色担体性能介于红色担体与白色担体之间与白色担体之间 大连红光化工大连红光化工厂，上海试剂厂，上海

11、试剂一厂一厂 C22保温砖保温砖 比表面积比表面积4.16 m2/g 一般应用一般应用 英国英国 Chromosorb P 比表面积比表面积4.0 m2/g 非极性物质非极性物质的分离的分离 美国美国 Gaschrom R 比表面积比表面积4.16 m2/g 美国美国 Chezasob 比表面积比表面积3.0 m2/g 一般应用一般应用 捷克捷克 非硅藻土载体有有机玻璃微球，聚四氟乙烯，非硅藻土载体有有机玻璃微球，聚四氟乙烯，高分子多孔微球载体等。这类载体常用于特殊分析，高分子多孔微球载体等。这类载体常用于特殊分析，用于用于极性样品和强腐蚀性物质极性样品和强腐蚀性物质HF、Cl2等分析等分析。

12、但由。但由于表面非浸润性，其柱效低。于表面非浸润性，其柱效低。（3）载体的表面处理）载体的表面处理 硅硅藻藻土土载载体体表表面面不不是是完完全全惰惰性性的的，具具有有活活性性中中心心。如如硅硅醇基醇基 或含有矿物杂质，如氧化铝、铁等，使色谱峰产生拖或含有矿物杂质，如氧化铝、铁等，使色谱峰产生拖尾。因此，使用前要进行化学处理，以改进孔隙结构，尾。因此，使用前要进行化学处理，以改进孔隙结构，屏蔽活性中心。处理方法有屏蔽活性中心。处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等。加减尾剂等。（i i）酸酸洗洗：用用3-6mol3-6molL L-1-1盐盐酸酸浸浸煮煮载载体体、过过滤

13、滤，水水洗洗至至中中性性。甲甲醇醇淋淋洗洗，脱脱水水烘烘干干。可可除除去去无无机机盐盐，Fe,AlFe,Al等等金金属属氧氧化化物物。适适用于用于分析酸性物质分析酸性物质。（iiii）碱碱洗洗：用用5%5%或或10%NaOH10%NaOH的的甲甲醇醇溶溶液液回回流流或或浸浸泡泡，然然后后用用水水、甲甲醇醇洗洗至至中中性性，除除去氧化铝，用于去氧化铝，用于分析碱性物质分析碱性物质。(iii)硅硅烷烷化化：用用硅硅烷烷化化试试剂剂与与载载体体表表面面硅硅醇醇基基反反应应，使使生生成成硅硅烷烷醚醚，以以除除去去表表面面氢氢键作用力。如：键作用力。如：常用硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷（常用硅烷化试剂有二

14、甲基二氯硅烷（DMCS），），六甲基二硅烷胺（六甲基二硅烷胺（HMDS）等。）等。CH3CH3CH3CH32固定液固定液高沸点有机物高沸点有机物 气相色谱柱的核心气相色谱柱的核心（l）对固定液要求：）对固定液要求：在在工工作作温温度度下下固固定定液液应应是是液液体体，不不易易挥挥发发、不不易流失（有较低蒸气压易流失（有较低蒸气压）良好良好的热稳定性和的热稳定性和化学稳定性化学稳定性 对载体良好的浸润能力，对载体良好的浸润能力，以便形成均匀液膜以便形成均匀液膜选选择择性性好好，对对混混合合物物有有分分离离能能力力固固定定液液的的选选择择性性可可用用相相对对调调整整保保留留值值 2.1来来衡衡量量

15、。对对于于填填充充柱柱一一般要求般要求 2.11.15；对于毛细管柱，；对于毛细管柱，2.11.08。（2）组分分子与固定液间的作用力）组分分子与固定液间的作用力在气相色谱中，载气是情性的，且组分在气相色谱中，载气是情性的，且组分在气相中浓度很低，组分分子间作用力在气相中浓度很低，组分分子间作用力很小，可忽略。在液相中，由于组分浓很小，可忽略。在液相中，由于组分浓度低，组分之间的作用力也可忽略。度低，组分之间的作用力也可忽略。液相里液相里主要存在的作用力是主要存在的作用力是组分与固定组分与固定液分子间的作用力液分子间的作用力，这种作用力反映了这种作用力反映了组分在固定液中的热力学性质。作用力组

16、分在固定液中的热力学性质。作用力大的组分，由于溶解度大，分配系数大。大的组分，由于溶解度大，分配系数大。这种分子间作用力是一种较弱的分子间这种分子间作用力是一种较弱的分子间的吸引力，它不像分子内的化学键那么强。的吸引力，它不像分子内的化学键那么强。它包括它包括取向力、诱导力、取向力、诱导力、色散力、色散力、静电力和氢键等静电力和氢键等作用力作用力。前三种统称范德华力。前三种统称范德华力。而氢键力则与它们有所不同，是一种特殊的范而氢键力则与它们有所不同，是一种特殊的范德华力。德华力。（3）固定液的分类固定液的分类 固固定定液液有有几几百百种种，根根据据固固定定液液的的化化学学结结构构、官官能能团

17、团性性质质、固固定定液液相相对对极极性性及及分分析析对对象象有有几几种种分分类类方方法法，目目前前最最常常用用的的是是用用相相对对极性极性表示。表示。相相对对极极性性：1959年年提提出出用用相相对对极极性性P来来表表示示固固定定液液的的分分离离特特征征。此此法法规规定定非非极极性性固固定定液液角角鲨鲨烷烷的的极极性性为为0，强强极极性性固固定定液液，-氧氧二二丙丙睛睛的的极极性性为为100然然后后，选选择择一一对对物物质质（如如丁丁二二烯烯正正丁丁烷烷或或环环乙乙烷烷苯苯）来来进进行行试试验验。分分别别测测定定它它们们在在氧氧二二丙丙腈腈、角角鲨鲨烷烷及及待待测测固固定定液液的的色色谱柱上的

18、相对保留值谱柱上的相对保留值，将其取对数后，得到，将其取对数后，得到:式中式中:下标下标1，2和和X分别表示氧二丙睛，角鲨烷及被测分别表示氧二丙睛，角鲨烷及被测固定液中丁二烯与正丁烷相对保留值的对数固定液中丁二烯与正丁烷相对保留值的对数由此测得的各种固定液的相对极性均在由此测得的各种固定液的相对极性均在0100之间。之间。一般将其分为五级，每一般将其分为五级，每20单位为一级。单位为一级。相对极性在相对极性在0+l之间的叫非极性固定液之间的叫非极性固定液 +2为弱极性固定液为弱极性固定液 +3为中等极性为中等极性 +4+5为强极性。为强极性。非极性亦可用非极性亦可用“”表示。表示。表中列出了一

19、些常用固定液的相对极性数据。表中列出了一些常用固定液的相对极性数据。（4）固定液的选择固定液的选择 对对固定液的选择并没有规律性可循。一固定液的选择并没有规律性可循。一般可按般可按“相似相溶相似相溶”原则来选择。在应用时，原则来选择。在应用时，应按实际情况而定。应按实际情况而定。（i）分分离离非非极极性性物物质质：一一般般选选用用非非极极性性固固定定液液，这这时时试试样样中中各各组组分分按按沸沸点点次次序序流流出出，沸沸点点低低的的先先流出，沸点高的后流出。流出，沸点高的后流出。（ii）分分离离极极性性物物质质：选选用用极极性性固固定定液液，试试样样中中各各组组分分按按极极性性次次序序分分离离

20、，极极性性小小的的先先流流出出。极极性性大大的后流出。的后流出。（iii）分分离离非非极极性性和和极极性性混混合合物物：一一般般选选用用极极性性固固定定液液，这这时时非非极极性性组组分分先先流流出出，极极性性组组分分后后流出。流出。（vi）分分离离能能形形成成氢氢键键的的试试样样：一一般般选选用用极极性性或或氢氢键键型型固固定定液液。试试样样中中各各组组分分按按与与固固定定液液分分子子间间形形成成氢氢键键能能力力大大小小先先后后流流出出，不不易易形形成成氢氢键键的先流出的先流出，最易形成氢键的后流出。，最易形成氢键的后流出。（v）复复杂杂的的难难分分离离物物质质：可可选选用用两两种种或或两两种

21、种以以上上混合固定液混合固定液。对对于于样样品品极极性性情情况况未未知知的的，一一般般用用最最常用的几种固定液做试验。常用的几种固定液做试验。常见的固定液常见的固定液 名称名称 英文和牌号英文和牌号 最高使最高使用温度用温度/常用溶剂常用溶剂 相对相对极性极性 适用对象适用对象（参考）（参考）角鲨烷（异角鲨烷（异三十烷）三十烷）Squalane（SQ）150 乙醚、甲乙醚、甲苯苯 一般烃类一般烃类及非极性及非极性化合物化合物 阿皮松阿皮松L（真空润滑（真空润滑脂脂L）Apiezon L（APL）300 苯、氯仿苯、氯仿 高沸点烃高沸点烃类、酯类、类、酯类、醚醚 甲基硅油甲基硅油 sillico

22、n oil（DC200,DC500,OV1,OV101）200270 甲苯、乙甲苯、乙醚醚 非极性或非极性或弱极性化弱极性化合物合物 名称名称 英文和牌号英文和牌号 温度最高温度最高使用使用/常用溶剂常用溶剂 相对相对极性极性 适用对象（参适用对象（参考）考）二甲基硅橡二甲基硅橡胶胶 dimethyl phthalate 300320 氯仿丁氯仿丁醇（醇（1：1）1 高沸点弱极性高沸点弱极性或非极性或非极性 邻苯二甲酸邻苯二甲酸二丁酯二丁酯 dibutyl phthalate DBP 100 二氯甲烷、二氯甲烷、丙酮丙酮 2 非极性和弱极非极性和弱极性物性物 邻苯二甲酸邻苯二甲酸二壬酯二壬酯d

23、inonyl phthaalate DNP 160 乙醚、甲乙醚、甲醇醇 2 弱极性物质弱极性物质（醇、醛、酮（醇、醛、酮 常见的固定液常见的固定液 常见的固定液常见的固定液名称名称 英文和牌号英文和牌号 温度最高温度最高使用使用/常用溶常用溶剂剂 相对极相对极性性适用对象（参适用对象（参考）考）磷酸三磷酸三甲苯酯甲苯酯 tricresyl phosphate TCP 130 二氯甲二氯甲烷、丙烷、丙酮酮 2 弱极性物质弱极性物质（醇、醛、酮（醇、醛、酮 有机皂有机皂土土 Bentone34 200 甲苯甲苯 4 芳烃芳烃 聚乙二聚乙二醇醇（150020000）polyethylenegol（

24、PEG或或Carbowax）80200 丙酮、丙酮、乙醇、乙醇、氯仿氯仿 氢键型氢键型 极性化合物，极性化合物，醛、酮、酯，醛、酮、酯，分离芳烃和非分离芳烃和非芳烃芳烃 氧二氧二丙腈丙腈 oxydipr-oxydipr-opionile opionile(ODPN)(ODPN)100 甲醇、甲醇、丙酮丙酮5 芳烃和非芳烃芳烃和非芳烃分离，低级烃，分离，低级烃，含氧化合物含氧化合物 按分子间作用力对固定液分类按分子间作用力对固定液分类I.I.不易极化非极性固定液不易极化非极性固定液II.II.易极化非极性固定液易极化非极性固定液III.III.难成氢键的极性固定液难成氢键的极性固定液IV.IV.

25、能受质子的极性固定液能受质子的极性固定液V.V.给、受质子的固定液给、受质子的固定液VI.VI.受质子力较强的受质子力较强的 固定液固定液VII.VII.给质子力较强的给质子力较强的 固定液固定液耐高温的气液色谱固定液耐高温的气液色谱固定液325度以下的色谱叫做常温色谱度以下的色谱叫做常温色谱高于高于325度的色谱叫做高温色谱度的色谱叫做高温色谱分离分离100个碳以上的脂肪烃、原油中的有机个碳以上的脂肪烃、原油中的有机金属化合物、聚合物中的添加剂、食品中金属化合物、聚合物中的添加剂、食品中的三甘油酸酯、环境中的多环芳烃等。的三甘油酸酯、环境中的多环芳烃等。高温色谱固定相中最常用的是端羟基聚硅高

26、温色谱固定相中最常用的是端羟基聚硅氧烷，制备过程中与内壁交联键合。氧烷，制备过程中与内壁交联键合。最高可达最高可达430度。度。选择性气液色谱固定液选择性气液色谱固定液分离手性化合物、位置异构体等。分离手性化合物、位置异构体等。1、手性固定相、手性固定相2、液晶和高分子液晶固定相、液晶和高分子液晶固定相3、冠醚和高分子冠醚固定相、冠醚和高分子冠醚固定相液晶：兼有液体流动性和晶体光学各向异性的液体液晶：兼有液体流动性和晶体光学各向异性的液体操作条件一般操作条件一般靠理论、经验和参考文献进行选择靠理论、经验和参考文献进行选择一、载气及其流速的选择一、载气及其流速的选择 1.载气的选择载气的选择常见

27、的载气有常见的载气有N2、H2、He、Ar 等惰性气体等惰性气体选用何种载气，从以下两方面考虑：选用何种载气，从以下两方面考虑：检检测测器器：热热导导检检测测器器常常用用N2、H2、He作作载载气气，火火焰焰离离子子化、电子捕获、火焰光度检测器常用化、电子捕获、火焰光度检测器常用N2作载气作载气流流速速大大小小：若若需需用用流流速速大大的的载载气气可可用用分分子子量量小小，扩扩散散系系数数大大的的 H2或或He，减减小小气气相相传传质质阻阻力力；相相反反若若需需载载气气流流速速小小的的载载气，则可用分子量大，扩散系数小的气，则可用分子量大，扩散系数小的N2或或Ar为载气。为载气。第二节第二节

28、气相色谱操作条件的选择气相色谱操作条件的选择2 载气流速的选择载气流速的选择 流流速速严严重重影影响响分分离离效效果和分析时间果和分析时间可可以以通通过过Hu曲曲线线来来选选择择。为为缩缩短短分分析析时时间间，可可选选比比u最最佳佳稍稍大大的的载载气气流流速速。一一般般为为2 u最佳最佳二、载体和固定液含量的选择二、载体和固定液含量的选择1.载体的选择载体的选择 载体的比表面积大，孔径分布均匀载体的比表面积大，孔径分布均匀 载体颗粒度适当小，可提高柱效载体颗粒度适当小，可提高柱效 常用常用6080目或目或80100目，筛分范围窄，颗粒均目，筛分范围窄，颗粒均匀匀2.固定液及其配比的选择固定液及

29、其配比的选择常采用固定液与固定液和载体总重量之比来表示，常采用固定液与固定液和载体总重量之比来表示，简称液载比，常用液载比为简称液载比，常用液载比为320%，现在倾向于低，现在倾向于低配比配比柱柱温温是是色色谱谱分分析析的的重重要要操操作作变变量量，柱柱温温改改变变，会会影影响响K、k，直接，直接影响分离效果和分析速度影响分离效果和分析速度提提高高柱柱温温，改改善善气气相相、液液相相传传质质阻阻力力，有有利利于于提提高高柱效，缩短柱效，缩短 tR，但降低了但降低了k 和选择性，不利于分离和选择性，不利于分离降低柱温，改善分离，但降低柱温，改善分离，但 tR长长一般在一般在低液载比低液载比的情况

30、下，的情况下，降低柱温，得满意结果降低柱温，得满意结果具体见下面表格：具体见下面表格：三、分离温度三、分离温度柱温的选择柱温的选择柱温对分离效果的影响及选择柱温对分离效果的影响及选择柱温柱温 分离效果及影响分离效果及影响 选择选择 过高过高过高过高 各组分各组分各组分各组分kkkk下降，分离度下降，分离度下降，分离度下降，分离度R R R R下降下降下降下降 1.接接近近或或略略低低于于组组分分的的平均沸点的温度。平均沸点的温度。2.绝绝不不能能高高于于固固定定液液使使用温度。用温度。3.3.程序升温。程序升温。较低较低较低较低 有利分离有利分离有利分离有利分离 过低过低过低过低 传质速率下降

31、柱效下降，但传质速率下降柱效下降，但传质速率下降柱效下降，但传质速率下降柱效下降，但t t t tR R R R长，长，长，长，甚至导致组分在柱内甚至导致组分在柱内甚至导致组分在柱内甚至导致组分在柱内冷凝残留冷凝残留冷凝残留冷凝残留 一般在低液载比的情况下，降低柱温，得满意结果。一般在低液载比的情况下，降低柱温，得满意结果。进进样样量量应应控控制制在在色色谱谱柱柱负负载载范范围围和和检检测测器器的的线线性性范范围围之之内内。进进样样量量太太小小，不不易易检检测测，太太大大，柱柱效效下降下降一一般般地地，液液体体试试样样量量为为0.110L，气气体体试试样样量量为为0.110mL。进样器具：一般

32、采用微量注射器或气体进样阀。进样器具：一般采用微量注射器或气体进样阀。进进样样速速度度：应应该该快快速速，一一般般一一秒秒以以内内，以以免免原原始始区带过宽。区带过宽。进进样样温温度度（汽汽化化室室温温度度）：应应能能使使样样品品迅迅速速气气化化，但不能分解。一般比柱温高但不能分解。一般比柱温高3070 oC。四、四、进样量、进样方式和进样温度的选择进样量、进样方式和进样温度的选择五、检测器、汽化室温度的选择及对分析结五、检测器、汽化室温度的选择及对分析结果的影响果的影响氢火焰离子化检测器（氢火焰离子化检测器（FID）温度一般在温度一般在100度以上度以上，以防水蒸气冷凝，对控温的要，以防水蒸

33、气冷凝，对控温的要求不严格。求不严格。热导检测器（热导检测器（TCD）一般高于柱温一般高于柱温，以防，以防分析物在检测器中冷凝，温度升高会使灵分析物在检测器中冷凝，温度升高会使灵敏度下降。敏度下降。汽化室温度的选择汽化室温度的选择 高于样品沸点高于样品沸点 低于样品沸点导致汽化时间长，色谱峰低于样品沸点导致汽化时间长，色谱峰展宽，柱效下降。展宽，柱效下降。六、六、色谱柱柱长、柱径的选择色谱柱柱长、柱径的选择色谱柱（填充柱）的材质一般采用不锈钢或玻璃。色谱柱（填充柱）的材质一般采用不锈钢或玻璃。内径通常为内径通常为26 mm 长度为长度为15 m。柱柱长长长长可可提提高高分分离离度度（分分离离度

34、度与与柱柱长长的的平平方方根根成成正正比比，而而柱柱长长又又与与分分离离时时间间成成正正比比），因因此此在在满满足足分分离离度度要要求求的的前前提提下下，尽尽量量采采用用短短柱柱，以以提提高高工作效率。工作效率。七、固定液的选择七、固定液的选择“相似相溶相似相溶”原则原则 分离物质和固定液的极性、结构、官能团相似。分离物质和固定液的极性、结构、官能团相似。前提条件：前提条件：同系物、相同官能团的混合物各组分同系物、相同官能团的混合物各组分在沸点上有差别时。在沸点上有差别时。例如：例如：正构烷烃正构烷烃 非极性固定液非极性固定液 阿皮送、阿皮送、SE-30、SE-52醇类混合物醇类混合物 聚乙二

35、醇、聚酯等氢键型固定液聚乙二醇、聚酯等氢键型固定液脂肪酸脂肪酸(衍生化为甲酯衍生化为甲酯)聚酯固定液聚酯固定液脂肪酸脂肪酸 三聚酸固定液三聚酸固定液固定液和被分离物分子之间的特殊作用力固定液和被分离物分子之间的特殊作用力1.1.利用固定液的诱导力利用固定液的诱导力 分难极化和易极化的非极性化合物分难极化和易极化的非极性化合物2.2.利用固定液的氢键力利用固定液的氢键力 分析物与氢键型固定液的双重作用力分析物与氢键型固定液的双重作用力3.3.利用固定液的受质子力利用固定液的受质子力 给质子力不同的分析物与邻苯二甲酸酯类固定液给质子力不同的分析物与邻苯二甲酸酯类固定液4.4.利用固定液的给质子力利

36、用固定液的给质子力5.5.利用形成超分子的固定液利用形成超分子的固定液 配合物机理、空间结构、超分子识别配合物机理、空间结构、超分子识别 非极性分子非极性分子 通通常常仅仅由由C和和H组组成成，并并且且无无偶偶极极矩矩，正正构构烷烷烃烃是是常常见的非极性化合物的例子。见的非极性化合物的例子。极性分子极性分子 主主要要由由C、H组组成成同同时时也也有有其其他他原原子子，如如：N、O、P、S或或卤卤素素，样样品品包包括括胺胺类类、酮酮类类、醇醇类类、硫硫醇醇、有有机机卤化物等。卤化物等。可极化物质可极化物质 主主要要由由C、H组组成成同同时时包包含含不不饱饱和和键键，通通常常有有炔炔和和芳芳香族化

37、合物。香族化合物。分析对象的极性分类分析对象的极性分类常见气相色谱固定液常见气相色谱固定液极性、化学结构、适用对象极性、化学结构、适用对象用途：用途：永久性气体和低沸点烃类的分析，永久性气体和低沸点烃类的分析，在化工、石油等领域应用广泛在化工、石油等领域应用广泛理论依据：理论依据：吸附等温线吸附等温线线性吸附等温线线性吸附等温线 理想状态理想状态 对称色谱峰对称色谱峰 分析物浓度很低分析物浓度很低时时朗格缪尔吸附等温线朗格缪尔吸附等温线 色谱峰形是拖尾峰色谱峰形是拖尾峰向上弯曲的吸附等温线向上弯曲的吸附等温线 色谱峰是伸舌峰色谱峰是伸舌峰第三节第三节 气固色谱法气固色谱法气液色谱气液色谱气液色

38、谱气液色谱气固色谱气固色谱分配系数分配系数K小，保留时间短小，保留时间短吸附系数吸附系数K大，保留时间长大，保留时间长吸附等温线的直线部分范围大，吸附等温线的直线部分范围大，色谱峰对称色谱峰对称吸附等温线的直线部分范围很吸附等温线的直线部分范围很小，色谱峰常常不对称小，色谱峰常常不对称重现性好，固定液批与批之间重现性好，固定液批与批之间差异小，保留值重现性好差异小，保留值重现性好吸附剂批与批之间差异大，保吸附剂批与批之间差异大，保留值及分离性能不稳定留值及分离性能不稳定固定液一般无催化性固定液一般无催化性高温下一般吸附剂有催化性高温下一般吸附剂有催化性可用于高沸点化合物的分离可用于高沸点化合物

39、的分离一般情况下不适于高沸点化合一般情况下不适于高沸点化合物的分离，适于永久性气体和物的分离，适于永久性气体和低沸点化合物的分离低沸点化合物的分离品种多，选择余地大品种多，选择余地大品种少，选择余地不大品种少，选择余地不大高温下易流失高温下易流失高温下不易流失高温下不易流失气固色谱与气液色谱的比较气固色谱与气液色谱的比较气固色谱用固定相气固色谱用固定相活性炭活性炭石墨化炭黑石墨化炭黑碳多孔小球碳多孔小球分子筛分子筛高分子多孔小球高分子多孔小球样品前处理技术与色谱联用样品前处理技术与色谱联用SPME-GCSPME-GC固相微萃取固相微萃取-气相色谱联用技术气相色谱联用技术 固固 相相 微微 萃萃

40、 取取 技技 术术（SPME）集集采采样样、萃萃取取、浓浓缩缩、进进样样于于一一体体，是是一一种种简简单单快快速速、经经济济、灵灵敏敏，所所需需溶溶剂剂量量少少甚甚至至无无溶溶剂剂的的新新型型样样品品前前处处理理技技术术。该该技技术术被被评评为为20 世世纪纪最最具具潜潜力力的的100项项技技术术革新革新发发明之一。明之一。固相微萃取最先由加拿大固相微萃取最先由加拿大WaterlooWaterloo大学的大学的PawliszynPawliszyn教授教授的研究小组于的研究小组于19891989年首次进行开发研究年首次进行开发研究,已由美国的已由美国的SupelcoSupelco公司在公司在19

41、931993年实现商品化年实现商品化 。固相微萃取（SPME）-装置载体功能功能涂层涂层一些一些非挥发性或低挥发性非挥发性或低挥发性的强极性样品，采用溶剂的强极性样品，采用溶剂解吸后导入液相色谱柱分解吸后导入液相色谱柱分离分析。分在线和离线两离分析。分在线和离线两种方式种方式固相微萃取（固相微萃取（SPME）-与色谱技术联用与色谱技术联用气相色谱气相色谱GC液相色谱液相色谱HPLCHPLC萃取头直接插入萃取头直接插入GC的进样的进样口处进行热解析及后续的口处进行热解析及后续的分析。适用于分析。适用于挥发或半挥挥发或半挥发性发性中低极性样品的分析。中低极性样品的分析。SPME-GCSPME-HP

42、LCLanZhou Institute of Chemical Physics,CAS涂层的表面形貌涂层的表面形貌Ti丝丝-TiO2 纳米管阵列纳米管阵列SPME 纤维的研究纤维的研究纤维的扫描电镜图纤维的扫描电镜图LanZhou Institute of Chemical Physics,CASSPME 选择性能选择性能a酚类化合物；酚类化合物；b胺类化合物；胺类化合物；c烷烃和多环芳烃烷烃和多环芳烃展现了对多环芳烃独特的选择性。展现了对多环芳烃独特的选择性。（1 1）九烷）九烷（2 2）十烷）十烷（3 3）十一烷）十一烷（4 4）十三烷）十三烷（5 5）十四烷）十四烷（6 6）萘）萘（7 7）芴）芴（8 8）蒽）蒽（9 9）萤蒽）萤蒽