气相色谱GC基础知识——基本原理分析.pptx

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1、10-1 色谱法引论色谱法引论一一 概述概述“色谱法色谱法”名称的由来名称的由来石油醚石油醚(流动相流动相)碳酸钙碳酸钙(固定相固定相)色色谱谱带带第1页/共98页是利用混合物不同组分在是利用混合物不同组分在固定相固定相和和流流动相动相中分配系数中分配系数(或吸附系数、渗透或吸附系数、渗透性等性等)的差异，使不同组分在作相对的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行反复分配，实现分运动的两相中进行反复分配，实现分离的分析方法。离的分析方法。色谱法色谱法第2页/共98页 色谱法的分类色谱法的分类根据流动相的根据流动相的物态可分为物态可分为气相色谱气相色谱(GC)液相色谱液相色谱(LC)超临界流体

2、色谱超临界流体色谱(SFC)第3页/共98页根据固定相的外形分根据固定相的外形分柱色谱柱色谱平板色谱平板色谱平平 板板 色色 谱谱第4页/共98页根据分离机理根据分离机理可分为可分为吸附色谱吸附色谱分配色谱分配色谱离子交换色谱离子交换色谱排阻色谱排阻色谱第5页/共98页二二 色谱流出曲线及有关术语色谱流出曲线及有关术语第6页/共98页(一）保留值一）保留值定性定性1 死时间死时间t0流动相流动相平均线速度平均线速度柱长柱长第7页/共98页2 保留时间保留时间tr3 校正校正(调整调整)保留时间保留时间第8页/共98页4 死体积死体积V05 保留体积保留体积Vr6 校正校正(调整调整)保留体积保

3、留体积第9页/共98页7 相对保留值相对保留值ri,s8 分离因子分离因子第10页/共98页(二）峰高与峰面积二）峰高与峰面积定量定量（三）区域宽度（三）区域宽度柱效柱效峰底宽度峰底宽度W半峰宽半峰宽W1/2标准偏差标准偏差第11页/共98页(四）色谱流出曲线上的信息四）色谱流出曲线上的信息第12页/共98页1 根据色谱峰的个数，可判断样品所含的最少根据色谱峰的个数，可判断样品所含的最少组份数。组份数。2 根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析。根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析。3 根据色谱峰的面积或峰高根据色谱峰的面积或峰高,可以进行定量分析可以进行定量分析4 色谱峰的保留值及其区域宽度是

4、评价色谱柱色谱峰的保留值及其区域宽度是评价色谱柱分离效能的依据分离效能的依据5 色谱峰两峰间的距离，是评价固定相色谱峰两峰间的距离，是评价固定相(或流动或流动相相)选择是否合适的依据。选择是否合适的依据。第13页/共98页三三 色谱分析的基本原理色谱分析的基本原理组分保留时间为何不同？组分保留时间为何不同？色谱峰为何变宽？色谱峰为何变宽？第14页/共98页(一）分配系数一）分配系数K和分配比和分配比k组分在固定相中的浓度组分在固定相中的浓度组分在流动相中的浓度组分在流动相中的浓度1 分配系数分配系数第15页/共98页组分一定时，组分一定时，K主要取决于固定相性质主要取决于固定相性质组分及固定相

5、一定时组分及固定相一定时,温度增加温度增加,K减小减小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值是分离的基础值是分离的基础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影响影响K的因素的因素 固定相固定相温度温度第16页/共98页2 分配比分配比(容量因子容量因子)k组分在固定相中的质量组分在固定相中的质量 组分在流动相中的质量组分在流动相中的质量K与与k都都是是与与组组分分及及固固定定相相的的热热力力学学性性质质有有关的常数。关的常数。K与与k k都都是是衡衡量量色色谱谱柱柱对对组组分分保保留留能能力力的的参参数，数值越大，该组分的保留时间越长。数，数值越大，该组分的

6、保留时间越长。k k可直接从色谱图上获得。可直接从色谱图上获得。第17页/共98页第18页/共98页3 分配系数分配系数K与分配比与分配比k的关系的关系4 分离因子分离因子与与分配系数分配系数K及及分配比分配比k的关系的关系第19页/共98页(二）色谱理论二）色谱理论1 塔板理论塔板理论柱分离效能指标柱分离效能指标*k=1第20页/共98页 塔板号塔板号塔板号塔板号载气塔板体积数载气塔板体积数载气塔板体积数载气塔板体积数0 01 12 23 34 4柱出口柱出口柱出口柱出口0 01 12 23 34 45 56 67 78 89 910101111121213131414151516161 1

7、0.50.50.250.250.1250.1250.0630.0630.0320.0320.0160.0160.0080.0080.0040.0040.0020.0020.0010.0010 00 00 00 00 00 00 00.50.50.50.50.3750.3750.250.250.1570.1570.0950.0950.0560.0560.0320.0320.0180.0180.0100.0100.0050.0050.0020.0020.0010.0010 00 00 00 00 00.250.250.3750.3750.3750.3750.3130.3130.2350.2350.

8、1650.1650.1110.1110.0720.0720.0450.0450.0280.0280.0160.0160.0100.0100.0050.0050.0020.0020.0010.0010.0.0 00 00.1250.1250.250.250.3130.3130.3130.3130.2740.2740.220.220.1660.1660.0940.0940.0700.0700.0490.0490.0330.0330.0220.0220.0140.0140.0080.0080 00 00 00 00.0630.0630.1570.1570.2350.2350.2740.2740.27

9、40.2740.2470.2470.2070.2070.1510.1510.1100.1100.080.080.0570.0570.0400.0400.0270.0270 00 00 00 00 00.0320.0320.0790.0790.1180.1180.1380.1380.1380.1380.1240.1240.1040.1040.0760.0760.0560.0560.0400.0400.0280.0280.0200.020第21页/共98页理论塔板数理论塔板数理理论论塔塔板板高高度度色谱柱长度色谱柱长度柱效能柱效能指标指标当当色色谱谱柱柱长长度度一一定定时时，塔塔板板数数 n 越越

10、大大(塔塔板板高高度度 H 越越小小)，被被测测组组分分在在柱柱内内被被分分配配的的次次数数越越多多，柱柱效效能能越越高高，所所得色谱峰越窄。得色谱峰越窄。第22页/共98页 不不同同物物质质在在同同一一色色谱谱柱柱上上的的分分配配系系数数不不同同，用用有有效效塔塔板板数数和和有有效效塔塔板板高高度度作作为为衡衡量量柱效能的指标时，应指明测定物质。柱效能的指标时，应指明测定物质。有效塔板数有效塔板数有效板高有效板高第23页/共98页2 速率理论速率理论影响柱效的因素影响柱效的因素流动相流动相线速度线速度范弟姆特方程范弟姆特方程第24页/共98页1)涡流扩散项涡流扩散项A固定相颗粒越小，填充的越

11、均匀固定相颗粒越小，填充的越均匀A越小，越小，H越小，柱效越高，色谱峰越窄。越小，柱效越高，色谱峰越窄。第25页/共98页2)分子扩散项分子扩散项B/u(纵向扩散项纵向扩散项)流动相流动相柱内谱带构型柱内谱带构型相应的响应信号相应的响应信号产生原因：产生原因：浓度梯度浓度梯度影响因素：影响因素：流动相流速；流动相流速；气体扩散系数气体扩散系数第26页/共98页3)传质阻力项传质阻力项Cu气相传质阻力气相传质阻力固定相颗粒越小，载气分子量越小固定相颗粒越小，载气分子量越小气相传质阻力越小气相传质阻力越小第27页/共98页液相传质阻力液相传质阻力固定液粘度及液膜厚度越小固定液粘度及液膜厚度越小液相

12、传质阻力越小液相传质阻力越小第28页/共98页4)流动相线速度对板高的影响流动相线速度对板高的影响第29页/共98页例例1：已已知知一一色色谱谱柱柱在在某某温温度度下下的的速速率率方方程程的的A=0.08cm;B=0.65cm2/s;C=0.003s,求求最最佳佳线线速速度度u和最小塔板高和最小塔板高H.解解:H=A+B/u+Cu欲求欲求 u最佳和最佳和H最小最小,要对速率方程微分要对速率方程微分,即即 dH/dud(A+B/u+Cu)/du-B/u2+C0最佳线速最佳线速:u最佳最佳(B/C)1/2 (0.65/0.003)1/214.7cm/s最小板高最小板高:H最小最小A+2(BC)1/

13、2 0.08+2(0.650.003)1/20.17cm第30页/共98页四四 分离度分离度定义：定义：tr2,tr1:组分组分2和组分和组分1的保留时间的保留时间W2,W1:组分组分2和组分和组分1的峰底宽度的峰底宽度第31页/共98页R=1.5完全分离完全分离第32页/共98页五五 基本色谱分离方程式基本色谱分离方程式对于难分离相邻两组分：对于难分离相邻两组分：W1W2W第33页/共98页P185(10-12)第34页/共98页第35页/共98页分离度与分离度与k、n及及 的关系的关系 k从从1增加到增加到3，R增加到原来的增加到原来的1.5倍倍 (k:2-7)n增加到原来的增加到原来的3

14、倍倍，R增加到原来的增加到原来的1.7倍倍 从从1.01增加到增加到1.1，增加约增加约9，R增增 加到原来的加到原来的9倍倍结论结论选择合适的固定相选择合适的固定相(流动相流动相)以增加以增加 是改善分离度最有效的方法是改善分离度最有效的方法第36页/共98页1)各组分的分配系数必须不同。这一条件各组分的分配系数必须不同。这一条件通过选择合适的固定相来实现。通过选择合适的固定相来实现。2)区域扩宽的速度应小于区域分离的速度，区域扩宽的速度应小于区域分离的速度，即色谱柱的柱效要高。即色谱柱的柱效要高。3)在保证快速分离的前提条件下，色谱柱在保证快速分离的前提条件下，色谱柱应足够长。应足够长。使

15、试样中的不同组分分使试样中的不同组分分离需要满足的条件离需要满足的条件第37页/共98页例例1：有一根有一根 l m长的柱子，分离组分长的柱子，分离组分1和和2得得到如下色谱图。图中横坐标到如下色谱图。图中横坐标l为记录笔走纸记录笔走纸距离。若欲得到距离。若欲得到 R=1.2的分离度，有效塔板的分离度，有效塔板数应为多少？色谱柱要加到多长？数应为多少？色谱柱要加到多长？第38页/共98页解法解法1R=1.2,1)第39页/共98页2)第40页/共98页解法解法21)同解法同解法12)第41页/共98页10-2 气相色谱实验技术气相色谱实验技术一一 气相色谱仪气相色谱仪GC工作过程工作过程第42

16、页/共98页载气系统进样系统分离系统检测和记录系统温控系统第43页/共98页（一）载气系统（一）载气系统常用载气：常用载气：氮气、氦气、氢气及氩气氮气、氦气、氢气及氩气气源气源净化干燥管净化干燥管载气流速控制装置载气流速控制装置 载气系统载气系统载气选择依据载气选择依据检测器检测器柱效柱效 第44页/共98页（二）进样系统（二）进样系统注射器注射器气化室气化室进样系统进样系统 进进样样器器气气化化室室温度比柱温高温度比柱温高出出1050第45页/共98页取样位置 试样导入色谱柱六通阀进样器六通阀进样器第46页/共98页第47页/共98页（三）分离系统（三）分离系统(色谱柱色谱柱)色谱柱色谱柱色

17、谱柱色谱柱填充柱填充柱填充柱填充柱毛细管柱毛细管柱毛细管柱毛细管柱柱内径柱内径柱内径柱内径1-10 mm1-10 mm0.05-0.5 mm0.05-0.5 mm柱长度柱长度柱长度柱长度 0.5-10 m0.5-10 m10-150 m10-150 m总塔板数总塔板数总塔板数总塔板数10103 3 10106 6样品容量样品容量样品容量样品容量 10-1000 10-1000 0.1-500.1-50第48页/共98页1 气液色谱固定相气液色谱固定相 组成组成担体担体(载体载体)固定液固定液硅藻土硅藻土红色红色白色白色非硅藻土非硅藻土 1)担体担体(载体载体)第49页/共98页对载体的要求对载

18、体的要求a.具有多孔性，即比表面积大。具有多孔性，即比表面积大。b.化学惰性，表面没有活性，有较好的化学惰性，表面没有活性，有较好的浸润性。浸润性。c.热稳定性好。热稳定性好。d.有一定的机械强度，使固定相在制备有一定的机械强度，使固定相在制备和填充过程中不易粉碎。和填充过程中不易粉碎。第50页/共98页 担体的表面处理担体的表面处理a.酸洗酸洗浓盐酸浸泡，除去碱性作用基团浓盐酸浸泡，除去碱性作用基团b.碱洗碱洗氢氧化钾甲醇溶液浸泡，除去酸氢氧化钾甲醇溶液浸泡，除去酸 性作用性作用基团基团c.硅烷化硅烷化除去担体表面的氢键作用力除去担体表面的氢键作用力二甲基二甲基二氯硅二氯硅烷烷第51页/共9

19、8页2)固定液固定液高沸点的有机化合物高沸点的有机化合物 对固定液的要求对固定液的要求a.热稳定性好，在操作温度下不发生聚合、分热稳定性好，在操作温度下不发生聚合、分解等反应；具有较低的蒸气压，以免流失。解等反应；具有较低的蒸气压，以免流失。b.化学稳定性好，不与样品或载气发生不可逆化学稳定性好，不与样品或载气发生不可逆的化学反应。的化学反应。c.粘度和凝固点低，以便在载体表面能均匀分粘度和凝固点低，以便在载体表面能均匀分布。布。d.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。(填充填充柱柱 ，毛细管柱，毛细管柱 )第52页/共98页 组分与固定液分子间的相互作用组分与固定

20、液分子间的相互作用a.静电力极性分子之间的作用力静电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.氢键力氢原子与电负性很大的原子氢键力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53页/共98页 固定液的相对极性固定液的相对极性P第54页/共98页 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。沸点沸点越低的组分越早出峰。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

21、出越早出峰。越小的组分出越早出峰。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。极性越小的组分出越早出峰。极性越小的组分出越早出峰。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，易形成氢键不易形成氢键的组分先出峰，易形成氢键的组分后出峰。的组分后出峰。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第55页/共98页固定液固定液固定液固定液极性极性极性极性适用范围适用范围适用范围适用范围100100二甲基聚硅二甲基聚硅二甲基聚硅二甲基聚硅氧烷氧烷氧烷氧烷非极性非极性非极性非极性脂肪烃化合物，脂肪烃化合物，脂肪烃化合

22、物，脂肪烃化合物，石化产品石化产品石化产品石化产品(50(50三氟丙基三氟丙基三氟丙基三氟丙基)甲甲甲甲基聚硅氧烷基聚硅氧烷基聚硅氧烷基聚硅氧烷中等极性中等极性中等极性中等极性极性化合物，如极性化合物，如极性化合物，如极性化合物，如高级脂肪酸高级脂肪酸高级脂肪酸高级脂肪酸聚乙二醇聚乙二醇聚乙二醇聚乙二醇中强极性中强极性中强极性中强极性极性化合物，如极性化合物，如极性化合物，如极性化合物，如醇、羧酸酯等醇、羧酸酯等醇、羧酸酯等醇、羧酸酯等常用毛细管色谱柱固定液常用毛细管色谱柱固定液第56页/共98页2 气固色谱固定相气固色谱固定相永久性气体永久性气体惰性气体惰性气体低沸点有机化合物低沸点有机化合

23、物分离对象分离对象第57页/共98页分离测定有机物中的痕量水分离测定有机物中的痕量水高分子多孔微球高分子多孔微球硅胶强极性硅胶强极性氧化铝弱极性氧化铝弱极性活性炭非极性活性炭非极性分子筛分子筛强极性强极性高分子多孔微球高分子多孔微球(GDX)固体吸附剂固体吸附剂第58页/共98页(四四)检测系统检测系统1 热导池检测器热导池检测器(TCD)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59页/共98页载气对载气对热导检测器灵敏度

24、的影响热导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)-1气体气体气体气体热导系数热导系数热导系数热导系数气体气体气体气体热导系数热导系数热导系数热导系数氢气氢气氢气氢气22.422.4甲烷甲烷甲烷甲烷4.564.56氦气氦气氦气氦气17.4117.41乙烷乙烷乙烷乙烷3.063.06氮气氮气氮气氮气3.143.14丙烷丙烷丙烷丙烷2.642.64氧气氧气氧气氧气3.183.18甲醇甲醇甲醇甲醇2.302.30空气空气空气空气3.143.14乙醇乙醇乙醇乙醇2.222.22氩气氩气氩气氩气2.182.18丙酮丙酮丙酮丙酮1.761.76第60页/共9

25、8页影响热导检测器灵敏度的因素影响热导检测器灵敏度的因素载气种类；载气种类；热丝工作电流；热丝工作电流；热丝与池体温度差。热丝与池体温度差。适用范围适用范围 测量对象：通用测量对象：通用 色谱柱：填充柱色谱柱：填充柱 第61页/共98页2 氢氢火焰离子化检测器火焰离子化检测器(FID)火焰离子化机理火焰离子化机理第62页/共98页 适用范围适用范围 含碳有机化合物含碳有机化合物 影响检测灵敏度的因素影响检测灵敏度的因素氢氮比；空气流量；极化电压。氢氮比；空气流量；极化电压。第63页/共98页3 电子捕获检测器电子捕获检测器(ECD)第64页/共98页电子电子捕获机理捕获机理 适用范围适用范围

26、卤素及亲电子物质卤素及亲电子物质第65页/共98页饮用水中三卤甲烷色谱图饮用水中三卤甲烷色谱图水水氯氯氯氯仿仿二二氯氯溴溴甲甲烷烷二二溴溴氯氯甲甲烷烷溴溴仿仿第66页/共98页4 火焰光度检测器火焰光度检测器(FPD)第67页/共98页响应机理响应机理 适用范围适用范围 含硫、磷化合物含硫、磷化合物含磷化合物含磷化合物含硫化合物含硫化合物第68页/共98页三三九九一一一一乙乙拌拌磷磷地地亚亚农农倍倍硫硫磷磷对对硫硫磷磷丙丙硫硫磷磷乙乙硫硫磷磷乙乙丙丙硫硫磷磷谷谷硫硫磷磷壤壤虫虫磷磷丰丰索索磷磷蝇蝇毒毒磷磷马马拉拉硫硫磷磷一一0五五九九第69页/共98页5 质谱检测器质谱检测器毛毛细细管管柱柱接

27、口接口离子源离子源离子检测器离子检测器加热器温度传感器第70页/共98页6 原子发射光谱检测器原子发射光谱检测器第71页/共98页二二 色谱分离操作条件的选择色谱分离操作条件的选择1.色谱色谱柱柱固定相；固定相；固定液液膜厚度；固定液液膜厚度；柱长等柱长等第72页/共98页2.载气及其线速的选择载气及其线速的选择检测器检测器载气载气柱柱效效u 较小时，选择分子量较较小时，选择分子量较大的载气（大的载气（N2，Ar）；）；u 较大时，选择分子量较较大时，选择分子量较小的载气小的载气(H2，He)u的选的选择择第73页/共98页3.柱温柱温的选择的选择改变柱温产改变柱温产生的影响生的影响柱柱效效增

28、加柱温可加快气增加柱温可加快气相、液相的传质速相、液相的传质速率，有利于降低塔率，有利于降低塔板高度，改善柱效；板高度，改善柱效；但同时又会加剧纵但同时又会加剧纵向扩散，从而导致向扩散，从而导致柱效下降。柱效下降。分离度分离度柱温升高，柱温升高，K 减小，分离度减小，分离度下降。下降。分析时间分析时间降低柱温，分析降低柱温，分析时间增加时间增加第74页/共98页1.柱温应控制在固定液的柱温应控制在固定液的最高使用温度最高使用温度和和最低使用温度范围之内。最低使用温度范围之内。2.使最难分离的组分有尽可能好的分离前使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留时提下，采取适当

29、低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。间适宜，峰形不拖尾为度。3.柱温柱温一般选择在组分平均沸点左右。一般选择在组分平均沸点左右。4.组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。温。选择原则选择原则第75页/共98页程序升温程序升温50250，8/min恒温恒温150 正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较程序升温不仅可以改善分离，而且可程序升温不仅可以改善分离，而且可以缩短分析时间。以缩短分析时间。第76页/共98页 4.进样量的选择进样量的选择 进样量进样量柱柱效效进样量过大，使色进样量过大，使色谱柱超载，柱效急谱柱超载，柱效急剧

30、下降，峰形变宽剧下降，峰形变宽检测器检测器 进样量过大，峰高进样量过大，峰高或峰面积与进样量或峰面积与进样量的线性关系被破坏的线性关系被破坏 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第77页/共98页10-3 气相色谱分析方法及应用气相色谱分析方法及应用一一 定性分析定性分析1 用已知纯物质用已知纯物质 对照定性对照定性保留值定性保留值定性峰高增加法定性峰高增加法定性 第78页/共98页2 用经验规律和文献值定性用经验规律和文献值定性(1)经验规律经验规律碳数规碳数规律律在一定温度下，在一定温度下，同系物同系物同系物同系物的调整保

31、留时间的的调整保留时间的对数与分子中碳数成线性关系对数与分子中碳数成线性关系如果知道两种或更多同系物的调整保留时间，则可如果知道两种或更多同系物的调整保留时间，则可求出常数求出常数A和和C。从色谱图查出未知物的。从色谱图查出未知物的 后，根后，根据上式即可求出未知物的碳数。据上式即可求出未知物的碳数。第79页/共98页(2)相对保留值相对保留值第80页/共98页(3)保留指数保留指数Z,Z+1:正构烷烃的碳原子数正构烷烃的碳原子数进样第81页/共98页例：乙酸正丁酯在阿皮松例：乙酸正丁酯在阿皮松L柱上的流出曲线如下柱上的流出曲线如下图所示。由图中测得调整保留距离为：乙酸正图所示。由图中测得调整

32、保留距离为：乙酸正丁酯丁酯310.0 mm，正庚烷，正庚烷174.0 mm，正辛烷，正辛烷373.4 mm。求乙酸正定酯的保留指数。求乙酸正定酯的保留指数。在与文献值对照时，一在与文献值对照时，一定要重视文献值的实验定要重视文献值的实验条件，如固定液、柱温条件，如固定液、柱温等。而且要用几个已知等。而且要用几个已知组分进行验证。组分进行验证。第82页/共98页3 联机定性联机定性GC/MS(气相色谱气相色谱-质谱质谱)例：川桂皮挥发油的化学成分分析例：川桂皮挥发油的化学成分分析色谱柱：色谱柱：SE54(30m0.25mm0.25m)色谱操作条件色谱操作条件载气：氦气，流速载气：氦气，流速1mL

33、/min柱温：初温柱温：初温60保持保持1min，8 /min升温至升温至150，6 /min升温至升温至190，8 /min升升温至温至250，保持，保持1min第83页/共98页总离子流色谱图总离子流色谱图6号峰的质谱图号峰的质谱图第84页/共98页GC/AES(气相色谱原子发射光谱气相色谱原子发射光谱)二甲基硒烯丙基甲基硒甲基亚磺基硒酸甲酯二甲基二硒2丙稀硫硒酸甲酯 1丙稀硫硒酸甲酯 双(甲硫)硒烯丙基甲基硫二甲基二硫二烯丙基硫烯丙基甲基二硫二甲基三硫二烯丙基二硫烯丙基甲基三硫二烯丙基三硫GC-AES同时检测大蒜中碳、硫、硒化合物同时检测大蒜中碳、硫、硒化合物Se(196.1 nm)C(

34、193.1 nm)S(180.7 nm)第85页/共98页4 几种方法联合定性几种方法联合定性化合物化合物化合物化合物GC-MSGC-MS色谱保留指数色谱保留指数色谱保留指数色谱保留指数质谱相似度质谱相似度质谱相似度质谱相似度 OV-101OV-101柱柱柱柱PEG 20MPEG 20M柱柱柱柱9 9号峰定性数据号峰定性数据号峰定性数据号峰定性数据98598511491149-蒎烯蒎烯蒎烯蒎烯93493498198111241124香叶烯香叶烯香叶烯香叶烯92692698698611561156质谱和保留指数两种鉴定方法的结果质谱和保留指数两种鉴定方法的结果例：缬草挥发油化学成分的研究例：缬草

35、挥发油化学成分的研究多种方法联合定性可大大提高鉴定的可靠性多种方法联合定性可大大提高鉴定的可靠性第86页/共98页二二 定量分析定量分析1 定量基础定量基础或或第87页/共98页单位峰面积单位峰面积(或单位峰高或单位峰高)的组分的量的组分的量定量校正因定量校正因子子相对校正因子相对校正因子第88页/共98页2 常用的几种定量分析方法常用的几种定量分析方法(1)归一化法归一化法试样中所有组分试样中所有组分均须出峰均须出峰要求要求操作条件如进样量、载气流速等操作条件如进样量、载气流速等变化时对结果的影响较小。变化时对结果的影响较小。优点优点第89页/共98页组分组分组分组分乙苯乙苯乙苯乙苯对二甲苯

36、对二甲苯对二甲苯对二甲苯 间二甲苯间二甲苯间二甲苯间二甲苯邻二甲苯邻二甲苯邻二甲苯邻二甲苯峰面积峰面积峰面积峰面积1201207575140140105105f fi i 0.970.971.001.000.960.960.980.98校正因子归一校正因子归一校正因子归一校正因子归一化定量结果化定量结果化定量结果化定量结果27.027.017.517.531.331.324.124.1峰面积直接归峰面积直接归峰面积直接归峰面积直接归一化定量结果一化定量结果一化定量结果一化定量结果27.227.217.117.131.831.823.923.9C8芳烃异构体归一化定量分析芳烃异构体归一化定量分析

37、第90页/共98页(2)外标法外标法(校准曲线法校准曲线法)或或不使用校正因子不使用校正因子需准确控制进样量、需准确控制进样量、载气流速等载气流速等操作条件操作条件适合测定大批量样品适合测定大批量样品第91页/共98页(3)内标法内标法 对内标物的要求：对内标物的要求：（a）试样中不含有该物质；）试样中不含有该物质；（b）与被测组分性质比较接近；）与被测组分性质比较接近；（c）不与试样发生化学反应；）不与试样发生化学反应；（d）出峰位置应位于被测组分附近，且无）出峰位置应位于被测组分附近，且无 组分峰影响。组分峰影响。准确度高准确度高优点优点第92页/共98页第93页/共98页例例:测定二甲苯

38、氧化母液中乙苯和二甲苯含量，测定二甲苯氧化母液中乙苯和二甲苯含量，采用内标法。称取试样采用内标法。称取试样1500 mg，加入内标物壬，加入内标物壬烷烷150 mg，混合均匀后进样，测得如下数据：，混合均匀后进样，测得如下数据：组分组分组分组分壬烷壬烷壬烷壬烷 乙苯乙苯乙苯乙苯 对二对二对二对二甲苯甲苯甲苯甲苯间二间二间二间二甲苯甲苯甲苯甲苯邻二邻二邻二邻二甲苯甲苯甲苯甲苯峰面积峰面积峰面积峰面积校正因子校正因子校正因子校正因子98981.021.0270700.970.9795951.001.001201200.950.9580800.980.98计算样品中乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二计算

39、样品中乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯的含量。甲苯的含量。第94页/共98页解：解：第95页/共98页三三 应用应用（一）分离分析中的应用（一）分离分析中的应用气体、易挥发的物质及可转化为易挥气体、易挥发的物质及可转化为易挥发化合物的液体或固体物质发化合物的液体或固体物质适用对象适用对象第96页/共98页（二）化学研究中的应用（二）化学研究中的应用1.通过测定保留时间，研究某些化学平衡性通过测定保留时间，研究某些化学平衡性质，如溶解热、活度系数、熵变及焓变等质，如溶解热、活度系数、熵变及焓变等2.通过测定色谱峰柱后扩宽程度，研究某些通过测定色谱峰柱后扩宽程度，研究某些动力学过程，如测定液体和气体的扩散系数、动力学过程，如测定液体和气体的扩散系数、反应速率常数等反应速率常数等3.根据保留体积或峰面积，测定相对分子根据保留体积或峰面积，测定相对分子质量、表面积、孔率分布及液膜厚度等物质量、表面积、孔率分布及液膜厚度等物化性质化性质第97页/共98页感谢您的观看。第98页/共98页