气相色谱基本原理分解.pptx

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1、二、色谱分离基本原理一、色谱理论发展简况 四、实例应用：气相色谱法测定药品中环氧乙烷分析目 录三、气相色谱仪介绍 五、气相色谱发展趋势 第1页/共53页分析仪器关乎人类生活的质量与安全食品危机！瘦肉精事件茶叶农残事件苏丹红事件三聚氰胺事件地沟油事件毒豇豆事件分析仪器民生经济第2页/共53页色谱起源石油石油醚碳酸碳酸钙颗粒粒色素色素色色谱组分分第3页/共53页一.色谱法的基本原理溶于流动相中的各组分经过固定相时，由于与固定相发生作用（吸附、分配、离子吸引、排阻、亲和）的大小、强弱不同，在固定相中滞留时间不同，从而先后从固定相中流出。第4页/共53页色谱分类按流动相形态分为：气相色谱液相色谱气固色

2、谱气液色谱超临界流体色谱第5页/共53页特 点三高一快一广第6页/共53页色谱分析的目的化学分析的目的：1.要确定被分析物是什么性质，即给物质定性。定性。2.要确定被分析物中每个组份的含量的大小，即给物质定量。定量。定性分析 定量分析第7页/共53页定性定量分析定性分析 常用的方法：1）已知对照物定性 2）相对保留值定性定量分析 常用的方法：常用的方法：以峰高或峰面积定量定量方法1.归一化法 2.外标法 3.内标法 4.内标对比法 第8页/共53页色谱分离的三个要素 气相色谱1.色谱柱2.温度3.气体的流量液相色谱1.色谱柱2.液体的组成3.液体的流量第9页/共53页气相色谱仪介绍气相色谱流程

3、第10页/共53页填充气路第11页/共53页毛细气路第12页/共53页气源气源可分为：钢瓶气和气体发生器一般要求钢瓶气为4个9，对于特殊检测器要求达到5个9以上。对于助燃气大部分为发生器。第13页/共53页气体净化器填料失效现象硅胶再生第14页/共53页进样系统进样方式：注射器、阀、自动进样器进样系统：填充进样和毛细进样第15页/共53页填充柱进样口第16页/共53页毛细进样口不分流状态第17页/共53页 分流状态第18页/共53页毛细进样系统 分流？尾吹？清洗？第19页/共53页分离系统按柱粗细一般可分为填充柱与毛细柱填充柱：多用内径3mm的不锈钢管制成螺旋形管柱，柱长一般为2-6m毛细柱：

4、多用石英毛细管制成，柱长最常用的为30mm第20页/共53页分离系统按填料可分为：气固色谱，气液色谱气液色谱：固定相在使用操作温度下时是液态，在室温为固态或液态。第21页/共53页固定液的要求（1）操作柱温下固定液呈液态（易于形成均匀液膜）（2）操作条件下固定液热稳定性和化学稳定性好（3）固定液的蒸气压要低（柱寿命长，检测本底低）（4）固定液对样品应有较好的溶解度及选择性第22页/共53页常用色谱柱KB-1 PC-1 100%二甲基聚硅氧烷柱 非极性 KB-5 PC-5 5%苯基二甲基聚硅氧烷柱 弱极性 KB-624 PC-624 6%氰丙基二甲基硅氧烷柱 中极性 KB-1701 PC-170

5、1 14%氰丙基二甲基硅氧烷柱 中极性 KB-50 PC-50 50%苯基二甲基硅氧烷柱 中极性 KB-Wax PC-WAX 聚乙二醇柱 强极性PLOT 柱KB PLOT AL2O3/S Na2SO4去活氧化铝 弱极性KB PLOT AL2O3/L KCL 去活氧化铝 中极性 KB-PLOT Q 二乙烯基苯聚合物非极性第23页/共53页色谱柱的选择原则：相似相溶为了利用“相似相溶”原则选择固定液，必须了解样品种各组分按极性分类的情况。第24页/共53页样品组分性质已知时固定液的选择常用的选择原则非极性组分选非极性固定液，按沸点顺序出柱，低沸点的先出柱。中等极性组分选中等极性固定液，基本按沸点顺

6、序出柱。强极性组分选极性固定液，按极性顺序出柱，极性强的后出柱。注：对于中等极性组分，若沸点相同，则按极性顺序出柱，极性较强的后出柱第25页/共53页样品组分性质未知时固定液的选择用毛细管柱进行初分离尝试法可先用最常用的3根色谱柱进行测试第26页/共53页样品的分离1.增加柱效是提高分离度的一个直接有效手段 具体的方法是：a.增加柱长 b.采用粒度较小、均匀填充的固定相 c.分配色谱应控制固定液液膜厚度第27页/共53页样品的分离2.适宜的操作条件：载气的流速和种类在低流速时（0u最佳），选用分子量较大的载气，如N2、Ar，可使组分的扩散系数较小，从而减小分子扩散的影响，提高柱效。在高流速时，

7、选用分子量较小的气体，如H2、He作载气，可以减小气相传质阻力，提高柱效。*N2的最佳实用线速度为10cm/s15cm/s；H2为15cm/s 20cm/s。第28页/共53页样品的分离3.柱温选择原则是：在使难分离物质对能得到良好的分离，分析时间适宜，并峰形不拖尾的前提下，尽可能采用低柱温。具体柱温按试样沸点不同而选择.高沸点混合物（300400）：柱温可低于沸点100150 沸点300的混合物:柱温可低于沸点低5060第29页/共53页程序升温 柱温固定的色谱分析过程，称作恒温色谱(IGC)或定温色谱。使用于沸程差不大的样品。对宽沸程样品，柱温选在平均沸点左右的折衷办法对大部分组份不合适；

8、低沸点组份因柱温太高很快流出，色谱峰尖而重叠，紧挤在一起，测量、定量误差很大；高沸点组份则因柱温太低，流出时间长，且峰宽且矮，有的不能在 一次分析中流出，而在随后的分析中作为基线噪音出现，或作为无法说明的“鬼峰”出现，增加了测量、鉴定的困难。第30页/共53页样品的分离4.其它条件的选择a.气化室温度 一般稍高于沸点，高于柱温3050。b.b.检测室温度检测室温度 需高于柱温，至少等于柱温。第31页/共53页色谱柱维护寿命老化第32页/共53页检测系统按检测特性分为：质量型和浓度型按检测的选择性分为：选择型和通用型第33页/共53页检测系统浓度型检测器 这类检测器输出信号与进入检测器的载气中组

9、分的浓度有关，峰面积与样品浓度呈正比，而与载气流速成反比。如TCD、ECD第34页/共53页检测系统质量型检测器 这类检测器给出的信号与单位时间内进入检测器的组分量有关，峰面积与载气流速无关，如FID、FPD、NPD。第35页/共53页火焰离子化检测器（FID）介绍 原理特点使用范围第36页/共53页应 用气相色谱可应用于制药行业、石油化工行业、高等学府、食品行业、生命科学等。第37页/共53页应用常用联用技术GC与顶空GC与热解析GC与自动进样器GC与MS第38页/共53页气相色谱与顶空联用顶空分析法 是一种间接分析液体、固体中挥发性组分的方法。它利用恒温封闭体系，使样品中挥发性组分在液体样

10、品及其顶上空间的气液平衡，取上部气体进行分析的色谱方法。顶空瓶第39页/共53页制药上的应用例如：测定环氧乙烷采用气相色谱与顶空联用，由于环氧乙烷本身性质决定，所以采用称重法来算得环氧乙烷的重量。注意：取样前需将环氧乙烷放在冰箱里冷冻。否则环氧乙烷挥发而吸取不上来。第40页/共53页色谱条件：色谱柱：5甲基聚硅氧烷或HP-INNOWAX毛细管柱 顶空温度为80，平衡时间为15分钟 柱温45 采用FID检测器第41页/共53页气相色谱发展趋势国外GC-MS安捷伦5975C GC/MS市场份额占69%，而在中国市场已占据70%。特点：定性定量能力极强 极性和活性化合物分析 灵敏度大大的提高，保证峰型更对称 分析结果更重现、稳定；鉴定复杂样品中的未知物 第42页/共53页第43页/共53页 复杂的多阀系统第44页/共53页第45页/共53页沃森公司石化专用仪第46页/共53页展 望气相色谱-核磁共振联用第47页/共53页展 望气相色谱-红外光谱联用第48页/共53页其他气相色谱仪第49页/共53页便携式、快速气相色谱 气相色谱第50页/共53页相信国家的支持民族企业明天会更好第51页/共53页 谢谢！第52页/共53页感谢您的观看。第53页/共53页