岛津气相色谱仪精选PPT.ppt
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1、岛津气相色谱仪第1页,此课件共116页哦一、色谱法的起源石油醚碳酸钙颗粒色素玻璃柱第2页,此课件共116页哦色谱是通过组分在流动相和固定相之间分配比的差异进行分离的。第3页,此课件共116页哦二、色谱方法的分类 根据流动相和固定相的状态,色谱法的分类 第4页,此课件共116页哦三、气相色谱仪的基本结构钢瓶He,N2载气控制数据处理 载气控制:手动、数字(AFC)恒(变)压、恒(变)流、恒线速度进 样 口:Direct、Split/Splitless、OCI、PTV色 谱 柱:填充柱、毛细柱检 测 器:FID、TCD、ECD、FPD、FTD 数据处理:C-R6A、C-R7A、C-R8A、CLAS
2、S-GC10、Gcsolution进样口色谱柱检测器温度控制区气相色谱主机第5页,此课件共116页哦1、载气及辅助气检测器种类载气(纯度)燃烧气(纯度)助燃气(纯度)尾吹气(纯度)TCD一般分析He N2 Ar等99.995%以上He N2 Ar等99.995%以上TCD高灵敏度分析He N2 Ar等99.999%以上He N2 Ar等99.999%以上FID一般分析N2 He 等99.995%以上H2 等99.995%以上Ari空压机N2 He 等99.995%以上FID高灵敏度分析N2 He 等99.999%以上H2 等99.999%以上Ari 空气钢瓶空压机也可N2 He 等99.999
3、%以上第6页,此课件共116页哦针形阀控制(手动)GC-14C/B,GC-17AP系列电子方式(数字式)AFC&APCGC-17AA,&GC-20102、载气控制方式第7页,此课件共116页哦电子控制方式恒压控制填充柱恒温分析毛细柱恒温分析总流量=柱流量+分流流量+隔膜吹扫流量恒流控制填充柱的恒温或程序升温分析恒线速度控制毛细管程序升温分析第8页,此课件共116页哦 SPL/SPLLESS进样口流路图第9页,此课件共116页哦柱流量与线速度第10页,此课件共116页哦3、气相色谱进样方式简介第11页,此课件共116页哦(1)、气相色谱的进样口填充柱进样口毛细柱分流/无分流进样口冷柱头进样PTV
4、进样口第12页,此课件共116页哦热进样和冷进样热进样和冷进样 热进样分流/无分流进样直接进样(全量注入)宽口径毛细柱和填充柱 冷进样PTV进样冷柱头进样第13页,此课件共116页哦歧视效应和热分解歧视效应和热分解 热进样(SPL,WBI)存在歧视现象和样品热分解冷进样 (OCI,PTV)进样是在较低温度下进行定量精度高歧视效应和热解效应的影响小第14页,此课件共116页哦歧视效应的产生歧视效应的产生歧视:蒸溜现象 形成气溶胶 分馏现象 低沸点组分百分比偏高低沸点组分百分比偏高 进针进针 退针退针高沸点组分残留高沸点组分残留第15页,此课件共116页哦歧歧 视视 效效 应应进样体积越小,歧视现
5、象越严重。进进 样样 体体 积积 和和 峰峰 面面 积积 比比(%)0.5 1.0 2.0 3.0 4.0(uL)52 51 50 49 48n-C9n-C4第16页,此课件共116页哦减小热进样歧视现象的方法减小热进样歧视现象的方法快速进样法 溶剂冲洗法热针法第17页,此课件共116页哦溶剂冲洗法溶剂冲洗法蒸馏和分馏蒸馏和分馏减少减少溶剂溶剂 空气空气 样品样品 空气空气(%)0.5 1.0 2.0 3.0 4.0(uL)52 51 50 49 48n-C4n-C9第18页,此课件共116页哦减小热歧视的最好方法是冷进样方式PTV、OCI第19页,此课件共116页哦冷进样冷进样概念样品是在冷
6、状态-低于样品沸点的温度下进样(依据溶剂)气化室快速升温使样品气化PTV进样方式分流进样(高浓度样)无分流进样(低浓度样)大体积进样LVI(痕量分析)OCI柱头进样只适用于0.53内径的柱子没有分流流路,不能分析高浓度样品(污染柱子),进样量一般小于2ul第20页,此课件共116页哦(2 2)、进样体积上限)、进样体积上限无分流进样(SPL,PTV)2uL高压进样(SPL,PTV)5uL直接进样(全量进样)3uL 用宽口径毛细柱冷柱头进样(OCI)2uLLVI-PTV 进样空衬管10uL衬管+石英棉50uL衬管+填料大于 1000uL第21页,此课件共116页哦(3)、进样口的结构填充柱进样口
7、毛细柱进样口隔垫吹扫出口分流出口载气玻璃衬管F2F1隔垫吹扫出口载气玻璃衬管填充柱第22页,此课件共116页哦冷柱头进样口(OCI)PTV进样口隔垫吹扫出口分流出口载气玻璃衬管F2F1加热-250/min隔垫吹扫出口载气玻璃衬管0.53mm内径宽孔毛细柱第23页,此课件共116页哦(4)、隔垫吹扫的作用吹扫进样垫高温脱附的组分,一般为橡胶中的增塑剂或低聚物,减少鬼峰。吹扫溢出衬管的溶剂气体,减少溶剂拖尾。常用流量范围:3-15ml/min(结合进样口温度和设置的进样口压力)。第24页,此课件共116页哦吹扫气设置范围:第25页,此课件共116页哦(5)、分流比的设定范围分流比分流比=(分流流量
8、(分流流量+柱流量)柱流量)/柱流量柱流量当分流流量柱流量时分流比分流流量/柱流量(GC-2010)分流比的设定要依据样品浓度分流比的设定要依据样品浓度 浓度越高所需分流比越大分流比的设定要依据毛细柱的柱容量分流比的设定要依据毛细柱的柱容量 柱容量越低(即口径越小),分流比越大常用的分流比范围为常用的分流比范围为2020120012001 1,根据具体情况可用范围很宽,比如:0.1mm毛细柱快速分析可用500:1以上的分流比第26页,此课件共116页哦(6)、气体阀进样样品入口样品出口载气入口连接色谱柱定量环第27页,此课件共116页哦4、色谱柱的选择第28页,此课件共116页哦毛细柱柱材:熔
9、融石英、铝内径:0.2mm0.53mm长度:10100m固定相种类:OV-1,OV-17,PEG-20M等固定相膜厚:0.2-5m(1)、色谱柱的类型填充柱柱材:不锈钢,玻璃内径:23mm长度:0.56m填料:担体和固定液的种类固定液的浓度 1-30%担体有硅藻土、玻璃、石英、塑料担体(TPA)等。第29页,此课件共116页哦(2)、气相色谱的固定相固体-活性炭、活性铝、硅胶、分子筛等,用于无机气体及低碳烃的分析 应用比例约占10%液体-硅酮、聚乙二醇、聚脂等,用于液体样品及高沸点化合物分析。应用比例占90%以上第30页,此课件共116页哦担体的选择应从担体的比表面积及惰性方面考虑根据待测样品
10、的性质,进行适当处理的担体,如:酸洗、碱洗、甲基硅烷化等第31页,此课件共116页哦(3)、固定液的选择固定液极性的选择(按相似相溶原则)非极性固定液-有按沸点顺序溶出倾向极性固定液-沸点相同时,按极性由小到大的顺序溶出固定液的浓度或毛细管柱的膜厚对低沸点化合物 高浓度(10%30%)高膜厚(15m)对高沸点化合物 低浓度(1%5%)低膜厚(0.250.5m)第32页,此课件共116页哦几种代表性固定液的极性(Mc Reynolds 常数)Squalane0 (非极性)PEG20M(DBWAX)322(强极性)SE3015 FFAP 340OV101(DB1)17 PEG1000 347SE5
11、4(DB5)33(弱极性)EGA 372DC55074 DEGS 484OV17119(中极性)TCEP 593(超强极性)BCEF 690名称I BenzeneI Benzene 名称 I BenzeneI Benzene第33页,此课件共116页哦(4)、各参数对分离效果的影响第34页,此课件共116页哦Factors which affect separationFactors which affect separationOven TemperatureColumn LengthStationary Phase(kinds and film thickness)Inner Diamet
12、er of ColumnCarrier Gas(kinds and linear velocity)第35页,此课件共116页哦内径、长度、液膜厚度及应用第36页,此课件共116页哦a、内径对毛细柱分离的影响0.22mm x 25m第37页,此课件共116页哦b、进样量毛细柱分离的影响第38页,此课件共116页哦一般进样量范围填充柱填充柱气体气体:0.5-50 ml液体液体 :0.1-1ml毛细柱毛细柱气体气体 :0.1-1 ml液体液体 :0.004-2.0ul第39页,此课件共116页哦C、膜厚对毛细柱分离的影响CBP1-W25-100膜厚 1umCBP1-W25-500膜厚 5um第40
13、页,此课件共116页哦d、流速是影响柱效的重要因素、流速是影响柱效的重要因素第41页,此课件共116页哦毛细管柱的最佳线速度第42页,此课件共116页哦The relationship between column efficiency(HETP)and the kind and linear The relationship between column efficiency(HETP)and the kind and linear velocity of carrier gas(conceptual figure)velocity of carrier gas(conceptual fig
14、ure)HETP is small-Column efficiency is good (Sharp Peak)N2H2HeMean Linear Velocity:Average value of speed with which carrier gas moves inside of a columnHETP:The parameter which shows column efficiency第43页,此课件共116页哦(5)色谱柱分离效率评价色谱柱效率:峰尖评价:理论板高(HETP)、理论塔板数(N)对策:将Van Deemter 各因素优化选择性:峰的分离度评价:分离因子或分离度对策
15、:选择极性相当的固定相峰的对称性:吸附现象评价:拖尾因子对策:色谱柱进一步老化 第44页,此课件共116页哦色谱柱的分离效率-理论塔板数理论塔板数N=5.545(Rt/WH/2)=L/HETPHH/2WH/2开始Rt第45页,此课件共116页哦(6)几种常用数据第46页,此课件共116页哦第47页,此课件共116页哦常用衬管的容量第48页,此课件共116页哦载气流速与柱容量第49页,此课件共116页哦毛细管柱与柱前压第50页,此课件共116页哦毛细柱的内径、膜厚及柱容量内径膜厚柱容量第51页,此课件共116页哦各公司常用毛细柱商品名对照表第52页,此课件共116页哦(7)色谱柱的老化为什么必须
16、进行色谱柱老化?新色谱柱含有溶剂和高沸点物质,所以基线不稳,出现鬼峰和噪声;旧柱长时间未用,也存在同样问题。毛细管柱建议 采用程序升温老化,即从室温程序升温到最高温度,并在高温段保持数小时。新柱老化时,最好不要连接检测器。每天都要进行老化吗?视仪器基线情况,确定是否需要老化以及老化时间。第53页,此课件共116页哦(8)出现鬼峰的原因1.进样口污染2.载气含水分及其它不纯物3.不锈钢管及阀污染4.进样垫及橡胶垫圈污染5.填料老化不足6.填充剂劣化第54页,此课件共116页哦(9)恒温分析和升温分析的比较恒温分析升温分析沸程窄时采用恒温分析恒温分析时,保留时间和含碳数成指数关系C8C9C10C1
17、1C8C9C10C11沸程宽时采用升温分析升温分析时,含碳数和保留 时间成比例关系基线调整困难,应确认空白是否有鬼峰出现。第55页,此课件共116页哦5、常用检测器及工作原理第56页,此课件共116页哦气相色谱常用的检测器第57页,此课件共116页哦(1)、FID检测原理在氢火焰中,有机化合物燃烧产生CHO+离子,该离子强度与一定范围内含量成正比。该检测器检出的是有机化合物。无机气体及氧化物在该检测器无响应。第58页,此课件共116页哦氢火焰检测器(FID)的基本流路图隔垫吹扫出口分流出口载气玻璃衬管F2F1空气350-500ml/min氢气30-50ml/min尾吹气约20-30ml/min
18、FID第59页,此课件共116页哦CH Oxidation CHO+e-组分在氢火焰中氧化组分在氢火焰中氧化第60页,此课件共116页哦(2)、ECD检测原理载气(氮气)在 ECD检测器中电离成正离子和自由电子亲电子化合物与自由电子结合生成负离子,在检测池中移动速度比自由电子慢生成的负离子与正离子结合ECD中自由电子减少(离子流减小)自由电子减少与亲电子化合物的浓度成正比ECD是高选择性、高灵敏度的检测器,用于检测微量或痕量微量或痕量的卤素化合物及硝基化合物。第61页,此课件共116页哦 对电负性基团有高选择性对电负性基团有高选择性和高灵敏度和高灵敏度(如卤素如卤素)N2 N2+e-PCB+e
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