填充柱气相色谱-PPT.pptx

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1、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 气相色谱得固定相混合组分在色谱柱上能否分离混合组分在色谱柱上能否分离,主要取决于所用主要取决于所用固定相固定相,选择固定相就是选择固定相就是GC得关键问题得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得硅胶主要有强极性得硅胶,弱极性得氧化铝弱极性得氧化铝,非非极性得活性炭和特殊作用得分子筛等。使极性得活性炭和特殊作用得分子筛等。使用时用时,可根据她们对各种气体得吸附能力不可根据她们对各种气体得吸附能力不

2、同同,选择最合适得吸附剂。选择最合适得吸附剂。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、聚合物固定相她她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,也也可可作作为为载载体体在在其其表面涂渍固定液后再用。表面涂渍固定液后再用。由由于于就就是是人人工工合合成成得得,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在时存在时,没有没有“流失流失”问题问题,有利于大幅度程序升温。有利于大幅度程序升温。这

3、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得得分析分析,也可用于多元醇、脂肪酸、脂类等得分析。也可用于多元醇、脂肪酸、脂类等得分析。三、气液色谱固定相三、气液色谱固定相 载体载体(担体担体)和固定液组成气液色谱固定相。和固定液组成气液色谱固定相。1、载体载体(担体担体)承载固定液得惰性物质承载固定液得惰性物质(l)对载体得要求对载体得要求 表面呈化学惰性表面呈化学惰性,没有吸附性或吸附性很弱没有吸附性或吸附性很弱,更更不能与被测物或固定液发生反应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、无催使用温度下不分解、不变形、无

4、催化作用化作用;具有一定机械强度具有一定机械强度,处理过程中不易破碎处理过程中不易破碎;具有合适得表面积和良好得孔穴结构具有合适得表面积和良好得孔穴结构,使固定液使固定液能均匀地分布成一薄膜能均匀地分布成一薄膜,以便与试样得接触面较大以便与试样得接触面较大,但载体表面积不宜太大但载体表面积不宜太大,否则犹如吸附剂否则犹如吸附剂,易造成峰易造成峰拖尾拖尾;较大得孔隙率较大得孔隙率,以便减小柱压降。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得载体没有完全符合上述要求得载体,硅藻土载体相对硅藻土载体相对更接近这些要求更接近这些要求,就是气相色谱填充柱中使用最为普就是

5、气相色谱填充柱中使用最为普遍得载体。遍得载体。(2)载体得种类载体得种类 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就就是是目目前前气气相相色色谱谱中中常常用用得得一一种种载载体体(20 m2/g),她她就就是是由由单单细细胞胞海海藻藻骨骨架架组组成成,主主要要成成分分就就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,又又分为分为: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:就是将硅藻土与粘合剂在就是将硅藻土与粘合剂在900煅煅烧后烧后,破碎过筛而得破碎过筛而得,因铁生成

6、氧化铁呈红色因铁生成氧化铁呈红色,故称故称红色载体红色载体,其特点就是表面孔穴密集、孔径较小、其特点就是表面孔穴密集、孔径较小、比表面积较大。对强极性化合物吸附性和催化性比表面积较大。对强极性化合物吸附性和催化性较强较强,如醇、胺、酸等极性化合物会因吸附而产生如醇、胺、酸等极性化合物会因吸附而产生严重拖尾。因此她适宜于分析非极性或弱极性物严重拖尾。因此她适宜于分析非极性或弱极性物质。国产质。国产:6201,201;301等。等。白色载体白色载体:就是将硅藻土与就是将硅藻土与20得碳酸钠得碳酸钠(助助熔剂熔剂)混合煅烧而成混合煅烧而成,她呈白色、比表面积较小、她呈白色、比表面积较小、吸附性和催化

7、性弱吸附性和催化性弱,适宜于分析各种极性化合物。适宜于分析各种极性化合物。国产国产:101,102系列系列,英国和美国得英国和美国得Chromosorb系列系列等。等。比较两种载体得优缺点比较两种载体得优缺点 红色载体红色载体 白色载体白色载体柱效柱效 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大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要

8、小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点常见得载体常见得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固定液,分析极性分析极性或碱性物质或碱性物质 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

9、 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厂,上海试剂一上海试剂一厂厂 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厂,上海试剂一上海试剂一厂厂 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得分离得分离 美国美国 Gaschrom

10、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非硅藻土载体有有机玻璃微球,聚四氟乙烯聚四氟乙烯,高分高分子多孔微球载体等。这类载体常用于特殊分析子多孔微球载体等。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。但由于表等分析。但由于表面非浸润性面非浸润性,其柱效低。其柱效低。(3)载体得表面处理载体得表面处理 硅硅藻藻土土载载体体表表面面不不就就是是完完全全惰惰性得性得,具有活性中心。如硅醇基具有活性中心。如硅醇基 或含有矿物杂质或含有矿

11、物杂质,如氧化铝、铁等如氧化铝、铁等,使色谱峰产生拖尾。使色谱峰产生拖尾。因此因此,使用前要进行化学处理使用前要进行化学处理,以改进孔隙结构以改进孔隙结构,屏蔽屏蔽活性中心。处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减活性中心。处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等。尾剂等。(i)(i)酸酸洗洗:用用3-6molL3-6molL-1-1盐盐酸酸浸浸煮煮载载体体、过过滤滤,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,Al,Fe,Al等等金金属属氧氧化化物物。适适用用于于分析酸性物质。分析酸性物质。(ii)(ii)碱碱洗洗:用用5%5%或或10%NaOH1

12、0%NaOH得得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,除除去去氧氧化铝化铝,用于分析碱性物质。用于分析碱性物质。(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键作作用用力。如力。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甲基二氯硅烷(DMCS),六甲六甲基二硅烷胺基二硅烷胺(HMDS)等。等。CH3CH3CH3CH32、固定液、固定液高沸点有机物高沸点有机物 气相色谱柱得核心气相色谱柱得核心(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

13、固固定定液液应应就就是是液液体体,不不易易挥挥发发、不不易易流失流失(有较低蒸气压有较低蒸气压)良好得热稳定性和化学稳定性良好得热稳定性和化学稳定性 对载体良好得浸润能力对载体良好得浸润能力,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得得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。对对于于填填充充柱柱一一般般要求要求 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得作用力组分分子与固定液间得作用力在气相色谱中在气相色谱中,载气就是情性得载气就是情性得,且组分在且组分在气相中浓度

14、很低气相中浓度很低,组分分子间作用力很小组分分子间作用力很小,可忽略。在液相中可忽略。在液相中,由于组分浓度低由于组分浓度低,组分组分之间得作用力也可忽略。之间得作用力也可忽略。液相里主要存在得作用力就是组分与固液相里主要存在得作用力就是组分与固定液分子间得作用力定液分子间得作用力,这种作用力反映了这种作用力反映了组分在固定液中得热力学性质。作用力组分在固定液中得热力学性质。作用力大得组分大得组分,由于溶解度大由于溶解度大,分配系数大。分配系数大。这种分子间作用力就是一种较弱得分子这种分子间作用力就是一种较弱得分子间得吸引力间得吸引力,她不像分子内得化学键那么强。她不像分子内得化学键那么强。她

15、包括取向力、诱导力、色散力、静电力她包括取向力、诱导力、色散力、静电力和氢键等作用力。前三种统称范德华力。而氢和氢键等作用力。前三种统称范德华力。而氢键力则与她们有所不同键力则与她们有所不同,就是一种特殊得范德就是一种特殊得范德华力。华力。(3)固定液得分类固定液得分类 固固定定液液有有几几百百种种,根根据据固固定定液液得得化化学学结结构构、官官能能团团性性质质、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得得就就是是用用相相对极性表示。对极性表示。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得得分分

16、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得得极极性性为为0,强强极极性性固固定定液液,-氧氧二二丙丙睛睛得得极极性性为为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。分分别别测测定定她她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得得色色谱谱柱柱上上得得相对保留值相对保留值,将其取对数后将其取对数后,得到得到:式中式中:下标下标1,2和和X分别表示氧二丙睛分别表示氧二丙睛,角鲨烷及被测固角鲨烷及被测固定液中丁二烯与正丁烷相对保留值得对数定液中丁二烯与正丁烷相对保留值得对数由此测得得

17、各种固定液得相对极性均在由此测得得各种固定液得相对极性均在0100之间。之间。一般将其分为五级一般将其分为五级,每每20单位为一级。单位为一级。相对极性在相对极性在0+l之间得叫非极性固定液之间得叫非极性固定液 +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。表中列出了一些常用固定液得相对极性数据。表中列出了一些常用固定液得相对极性数据。(4)固定液得选择固定液得选择 对固定液得选择并没有规律性可循。一对固定液得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,应应按

18、实际情况而定。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,沸沸点点低低得得先先流流出出,沸沸点点高得后流出。高得后流出。(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性次序分离极性次序分离,极性小得先流出。极性大得后流出。极性小得先流出。极性大得后流出。(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,这时非极性组分先流出这时非极性组分先流出,极性组分后流出。极性组分后流出。(vi)分分离离能

19、能形形成成氢氢键键得得试试样样: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得得先先流流出出,最易形成氢键得后流出。最易形成氢键得后流出。(v)复复杂杂得得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种以以上上混混合固定液。合固定液。对对于于样样品品极极性性情情况况未未知知得得,一一般般用用最最常常用用得得几种固定液做试验。几种固定液做试验。常见得固定液常见得固定液 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

20、对极性极性 适用对象适用对象(参考参考)角鲨烷角鲨烷(异异三十烷三十烷)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(真真空润滑脂空润滑脂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 sillicon 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 适用对象适用对象(参参考考)二甲

21、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dinonyl 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 常见得固定液常见得固定液 常见得固定液常见得固定液名称名称 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

22、用对象适用对象(参考参考)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、醇、醛、酮醛、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(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、醛、酮、酯酮、酯,分离芳分离芳烃和非芳烃烃和非芳烃 氧二氧二丙腈丙腈 oxydipr-oxydipr-opionile opionile(ODPN)(ODPN)

23、100 甲醇、甲醇、丙酮丙酮5 芳烃和非芳烃芳烃和非芳烃分离分离,低级烃低级烃,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.不易极化非极性固定液不易极化非极性固定液II.易极化非极性固定液易极化非极性固定液III.难成氢键得极性固定液难成氢键得极性固定液IV.能受质子得极性固定液能受质子得极性固定液V.给、受质子得固定液给、受质子得固定液VI.受质子力较强得受质子力较强得 固定液固定液VII.给质子力较强得给质子力较强得 固定液固定液耐高温得气液色谱固定液耐高温得气液色谱固定液325度以下得色谱叫做常温色谱度以下得色谱叫做常温色谱高于高于325度得色谱叫做高温

24、色谱度得色谱叫做高温色谱分离分离100个碳以上得脂肪烃、原油中得有机个碳以上得脂肪烃、原油中得有机金属化合物、聚合物中得添加剂、食品中金属化合物、聚合物中得添加剂、食品中得三甘油酸酯、环境中得多环芳烃等。得三甘油酸酯、环境中得多环芳烃等。高温色谱固定相中最常用得就是端羟基聚高温色谱固定相中最常用得就是端羟基聚硅氧烷硅氧烷,制备过程中与内壁交联键合。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

25、醚固定相、冠醚和高分子冠醚固定相液晶液晶:兼有液体流动性和晶体光学各向异性得液体兼有液体流动性和晶体光学各向异性得液体操作条件一般靠理论、经验和参考文献进行选择操作条件一般靠理论、经验和参考文献进行选择一、载气及其流速得选择一、载气及其流速得选择 1、载气得选择载气得选择常见得载气有常见得载气有N2、H2、He、Ar 等惰性气体等惰性气体选用何种载气选用何种载气,从以下两方面考虑从以下两方面考虑: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化、电子捕获、火焰光度检测器常用电子捕获、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

26、速速大大得得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得得 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得得载载气气,则则可用分子量大可用分子量大,扩散系数小得扩散系数小得N2或或Ar为载气。为载气。第二节第二节 气相色谱操作条件得选择气相色谱操作条件得选择2 载气流速得选择载气流速得选择 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最最佳佳稍稍大大得得载载气气流流速速。一一般般为为2 u最佳最佳二、载体和固定液含量得选择二、载体和固定液含量

27、得选择1、载体得选择载体得选择 载体得比表面积大载体得比表面积大,孔径分布均匀孔径分布均匀 载体颗粒度适当小载体颗粒度适当小,可提高柱效可提高柱效 常用常用6080目或目或80100目目,筛分范围窄筛分范围窄,颗粒均匀颗粒均匀2、固定液及其配比得选择固定液及其配比得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,简简称液载比称液载比,常用液载比为常用液载比为320%,现在倾向于低配比现在倾向于低配比柱柱温温就就是是色色谱谱分分析析得得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,直接影响分离效果和分析速度直接影响分离效果和分析速度提提

28、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柱效效,缩短缩短 tR,但降低了但降低了k 和选择性和选择性,不利于分离不利于分离降低柱温降低柱温,改善分离改善分离,但但 tR长长一般在低液载比得情况下一般在低液载比得情况下,降低柱温降低柱温,得满意结果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、分离温度柱温得选择柱温得选择柱温对分离效果得影响及选择柱温对分离效果得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下降下降下降下降,分离度分离度分离度分离度R R R R下降下降下降下降 1.

29、接接近近或或略略低低于于组组分分得得平均沸点得温度。平均沸点得温度。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 传质速率下降柱效下降传质速率下降柱效下降传质速率下降柱效下降传质速率下降柱效下降,但但但但t t t tR R R R长长长长,甚至导致组分在柱内冷甚至导致组分在柱内冷甚至导致组分在柱内冷甚至导致组分在柱内冷凝残留凝残留凝残留凝残留 一般在低液载比得情况下一般在低液载比得情况下,降低柱温降低柱温,得满意结果。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

30、和和检检测测器器得得线线性性范围之内。进样量太小范围之内。进样量太小,不易检测不易检测,太大太大,柱效下降柱效下降一一般般地地,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。进样器具进样器具:一般采用微量注射器或气体进样阀。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区带带过宽。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,但但不不能分解。一般比柱温高能分解。一般比柱温高3070 oC。四、四、进样量、进样方式和进样温度得选择进样量、进样方式和进样温度得选

31、择五、检测器、汽化室温度得选择及对分析结五、检测器、汽化室温度得选择及对分析结果得影响果得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,以防水蒸气冷凝以防水蒸气冷凝,对控温得要求不严对控温得要求不严格。格。热导检测器热导检测器(TCD)一般高于柱温一般高于柱温,以防分析物以防分析物在检测器中冷凝在检测器中冷凝,温度升高会使灵敏度下降。温度升高会使灵敏度下降。汽化室温度得选择汽化室温度得选择 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低于样品沸点导致汽化时间长,色谱峰展宽色谱峰展宽,柱效下降。柱效下降。六、六、色谱柱柱长、柱径得选择色谱柱柱长

32、、柱径得选择色谱柱色谱柱(填充柱填充柱)得材质一般采用不锈钢或玻璃。得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(分分离离度度与与柱柱长长得得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得得前前提提下下,尽尽量量采采用用短短柱柱,以以提提高高工工作作效效率。率。七、固定液得选择七、固定液得选择“相似相溶相似相溶”原则原则 分离物质和固定液得极性、结构、官能团相似。分离物质和固定液得极性、结构、官能团相似。前提条件前提条件:同系物、相同官能团得混合物

33、各组分在同系物、相同官能团得混合物各组分在沸点上有差别时。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得特殊作用力固定液和被分离物分子之间得特殊作用力1.利用固定液得诱导力利用固定液得诱导力 分难极化和易极化得非极性化合物分难极化和易极化得非极性化合物2.利用固定液得氢键力利用固定液得氢键力 分析物与氢键型固定液得双重作用力分析物与氢

34、键型固定液得双重作用力3.利用固定液得受质子力利用固定液得受质子力 给质子力不同得分析物与邻苯二甲酸酯类固定液给质子力不同得分析物与邻苯二甲酸酯类固定液4.利用固定液得给质子力利用固定液得给质子力5.利用形成超分子得固定液利用形成超分子得固定液 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,正正构构烷烷烃烃就就是是常常见见得得非极性化合物得例子。非极性化合物得例子。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她她原原子子,如如:N、O、P、S或或卤卤素素,样样品品包包括括胺

35、胺类类、酮酮类类、醇醇类类、硫硫醇醇、有有机机卤卤化化物物等。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香族族化合物。化合物。分析对象得极性分类分析对象得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得分析永久性气体和低沸点烃类得分析,在化在化工、石油等领域应用广泛工、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 分析物浓度很低时分析物浓度很低时朗格缪尔吸附等温线朗格缪

36、尔吸附等温线 色谱峰形就是拖尾峰色谱峰形就是拖尾峰向上弯曲得吸附等温线向上弯曲得吸附等温线 色谱峰就是伸舌峰色谱峰就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谱气液色谱气固色谱气固色谱分配系数分配系数K小小,保留时间短保留时间短吸附系数吸附系数K大大,保留时间长保留时间长吸附等温线得直线部分范围大吸附等温线得直线部分范围大,色谱峰对称色谱峰对称吸附等温线得直线部分范围很吸附等温线得直线部分范围很小小,色谱峰常常不对称色谱峰常常不对称重现性好重现性好,固定液批与批之间差固定液批与批之间差异小异小,保留值重现性好保留值重现性好吸附剂批与批之间差异大吸附剂批与批之间差异大,保留

37、保留值及分离性能不稳定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得分离可用于高沸点化合物得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得分离物得分离,适于永久性气体和低适于永久性气体和低沸点化合物得分离沸点化合物得分离品种多品种多,选择余地大选择余地大品种少品种少,选择余地不大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得比较气固色谱与气液色谱得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

38、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 固固相相微微萃萃取取技技术(SPME)集集采采样、萃萃取取、浓缩、进样于于一一体体,就就是是一一种种简单快快速速、经济、灵灵敏敏,所所需需溶溶剂量量少少甚甚至至无无溶溶剂得得新新型型样品品前前处理理技技术。该技技术被被评为20 世世纪最最具具潜潜力力得得100项技技术革革新新发明之一。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大学得大学得PawliszynPawliszyn教授教授得研究小组于得研究小组于198919

39、89年首次进行开发研究年首次进行开发研究,已由美国得已由美国得SupelcoSupelco公司在公司在19931993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非挥发性或低挥发性一些非挥发性或低挥发性得强极性样品得强极性样品,采用溶剂解采用溶剂解吸后导入液相色谱柱分离吸后导入液相色谱柱分离分析。分在线和离线两种分析。分在线和离线两种方式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得进样得进样口处进行热解析及后续得口处进行热解析及后续得分析。适用于挥发或半挥分析。适用于挥发或半挥发性中低极性样品得分析。发性中低极性样品得分析。SPME-GCSPME-HPLCLanZhou Institute of Chemical Physics,CAS涂层得表面形貌涂层得表面形貌Ti丝丝-TiO2 纳米管阵列纳米管阵列SPME 纤维得研究纤维得研究纤维得扫描电镜图纤维得扫描电镜图