05 Gas Liquid Chromatography.ppt

第1页：气液色谱的原理

气液色谱（GLC）原理：分子在气相（流动相）与液相（固定相）之间进行分配而实现分离。

第2页：常用固定相

第3页：气相色谱仪的组成

气相色谱仪由以下部分构成：气路系统（空气、氢气、载气，含过滤器/捕集器与稳压阀）、进样器（注射器/自动进样器）、色谱柱、检测器与数据处理系统。

第4页：气相色谱结构示意（一）

本页为气相色谱仪结构示意图，源文件仅给出「Schematic Diagram of Gas Chromatography」标题，各部件标注建议对照原课件图片补充。

第5页：气相色谱结构示意（二）

本页为气相色谱仪结构示意图，源文件仅给出「Schematic Diagram of Gas Chromatography」标题，各部件标注建议对照原课件图片补充。

第6页：火焰离子化检测器 FID

火焰离子化检测器（检测限达纳克级 ng）：氢火焰（H₂ + O₂ + N₂）的高温使从色谱柱流出的化合物电离，产生的离子被收集极或电极收集，形成的电流被记录成色谱信号。

第7页：FID 结构图

火焰离子化检测器结构包括：排气罩（Exhaust Chimney）、点火器（Igniter）、氢气入口、柱流出物入口、极化电极与收集电极。

第8页：FID 电路结构

检测器电路部分包括收集极、喷嘴与火焰、检测电子线路（约 −220 伏）、色谱柱、机壳接地与信号输出。

第9页：热导检测器 TCD

热导检测器：测量样品（毫克级）引起的热导率变化，属于非破坏性检测，样品可回收。

第10页：热导检测器的热平衡原理

电功率在电阻丝中转化为热量，其温度上升直到丝的散热功率等于电功率输入为止；电阻丝可通过向较冷表面辐射以及与接触分子传导两种方式散热。

第11页：热导检测的基本原理

当载气被样品污染时，气体的冷却作用发生变化，这一冷却差异即被用来产生检测信号。热导检测器是非破坏性的浓度型检测器，加热丝由载气流冷却。

第12页：热导检测器的信号产生

化合物流出时，载气与化合物混合气体的热导率降低，样品柱中的热丝比对照柱中的热丝更热，其电阻增大；测量两柱热丝电阻的不平衡即可记录信号。

第13页：热导检测器示意（一）

本页为热导检测器示意图，源文件仅给出「Thermal Conductivity Detector」标题，热丝与气路布置建议对照原课件图片补充。

第14页：相对热导率

第15页：热导检测器的特点

• 对所有化合物均有响应。
• 对多数化合物灵敏度足够。
• 信号线性范围好。
• 结构简单。
• 只要控制载气流速、池体温度与热丝功率，信号相当稳定。
• 非破坏性检测。

第16页：电子捕获检测器 ECD

电子捕获检测器：用于农药分析（检测限达皮克级 pg），可捕获载气中的电子。

第17页：电子捕获检测器的原理

电子捕获检测器由阳极电极检测色谱柱流出物中的离子，放射源为 ³H 或 ⁶³Ni，可发射 β 粒子。

• 电离：N₂（氮载气）+ β(e) → N₂⁺ + 2e，由 N₂⁺ 建立「基线」。
• 含卤素（F、Cl、Br）样品 + β(e) → X⁻。
• 离子复合：X⁻ + N₂⁺ → X + N₂，基线下降即为检测信号。

适用于杀虫剂、农药、氯乙烯与氟碳化合物。

第18页：电子捕获检测器示意（一）

本页为电子捕获检测器示意图，源文件仅给出「Electron Capture Detector」标题，电极与放射源布置建议对照原课件图片补充。

第19页：电子捕获检测器示意（二）

本页为电子捕获检测器示意图，源文件仅给出「Electron Capture Detector」标题，电极与放射源布置建议对照原课件图片补充。

第20页：气相色谱的应用

本页主题为气相色谱的应用，源文件仅给出「Gas Chromatography Application」标题，具体应用对象建议对照原课件图片补充。

第21页：脂肪酸的半定量分析

本页主题为脂肪酸的半定量分析，源文件仅给出「SEMI-QUANTITATIVE ANALYSIS OF FATTY ACIDS」标题，具体计算过程建议对照原课件图片补充。

第22页：未知化合物的初步鉴定

本页主题为未知化合物的初步鉴定（Tentative Identification），源文件仅给出标题，所用判据建议对照原课件图片补充。

第23页：保留时间数据

本页主题为保留时间（Retention Times），源文件仅给出标题，各组分的保留时间数值建议对照原课件图片补充。

第24页：气液色谱的优点

1. 分离效果很好。
2. 分析时间短。
3. 所需样品量小（微升级）。
4. 检测系统性能好。
5. 可做定量分析。

第25页：气相色谱的缺点

缺点：被测物质必须能在 250 ℃ 下气化而不发生分解，热不稳定与难挥发样品受到限制。

第26页：脂肪酸甲酯气相色谱图

本页为脂肪酸甲酯的气相色谱图，源文件仅给出标题，各脂肪酸甲酯的峰位与保留时间建议对照原课件图片补充。

第27页：碳水化合物羟基的影响

本页展示葡萄糖分子（六元环，1–6 位碳）上羟基的分布；正是这些羟基使糖类极性高、难挥发，因而气相色谱分析前需衍生化。

第28页：葡萄糖的硅烷化衍生

反应：葡萄糖 + 三甲基氯硅烷 → 三甲基硅醚衍生物 + HCl，葡萄糖环上各羟基被转化为 —O—Si(CH₃)₃，从而降低极性、提高挥发性以适应气相色谱分析。

第29页：衍生化带来的问题

1. 耗时长。
2. 存在副反应。
3. 造成样品损失。

第30页：薄层色谱

固定相

硅胶（Silica Gel）。

流动相

溶剂（展开剂）。

第31页：薄层色谱示意

本页为薄层色谱示意图，源文件仅给出「THIN LAYER CHROMATOGRAPHY」标题，展开方式与斑点位置建议对照原课件图片补充。

第32页：

第33页：热导检测器的双灯丝

检测器内含两根热丝：一根只接触载气，另一根接触用于样品分析的载气。当样品分析流路中只有载气时，两根热丝处于平衡状态；检测器不直接测量热丝温度，而是测量随温度变化的电阻。

第34页：分子的导热能力

碰撞分子带走热量的能力取决于其热导率。氢气与氦气热导率高，因此比其他气体更能有效地「冷却」受热的热丝。

第35页：热导检测器的响应条件

只要浓度足够高，热导检测器对任何与载气不同的物质都会产生响应。

第36页：热导检测器示意（二）

本页为热导检测器示意图，源文件仅给出「Thermal Conductivity Detector」标题，热丝与气路布置建议对照原课件图片补充。

第37页：热导检测器示意（三）

本页为热导检测器示意图，源文件仅给出「Thermal Conductivity Detector」标题，热丝与气路布置建议对照原课件图片补充。

第38页：电子捕获反应与适用对象

含强电负性元素（F、Cl、Br）的化合物 X 倾向捕获自由电子，使离子复合增多：X + e → X⁻，X⁻ + N₂⁺ → X + N₂，电流下降即为信号。

适用对象：卤素、铅、磷、硝基、硅与多核芳烃，包括杀虫剂、农药、氯乙烯与氟碳化合物。

第39页：电子捕获检测器示意（三）

本页为电子捕获检测器示意图，源文件仅给出「Electron Capture Detector」标题，电极与放射源布置建议对照原课件图片补充。