第1页:第四章 气相色谱法第一节概述气相色谱法
第四章 气相色谱法第一节概述气相色谱法
- 第四章 气相色谱法第一节概述气相色谱法:以气体为流动相的柱色谱分离技术
- 一、GC分类
- 1.按固定相分气-固色谱气-液色谱
- 2.按分离原理分吸附色谱分配色谱
- 3.按柱子粗细分填充柱色谱毛细管柱色谱
第2页:二、 气相色谱仪的组成载气→减压→净化
二、 气相色谱仪的组成载气→减压→净化→稳压→→色谱柱→检测器→记录仪进样载气系统进样系统分离系统检测系统记录系统
第3页:续前三、气相色谱法的特点和应用“三高
续前三、气相色谱法的特点和应用“三高”“一快”“一广”占有机物20%适于分析气体、易挥发的液体及固体不适合分析不易气化或不稳定性物质样品的衍生化使应用范围进一步扩大
第4页:第二节 气相色谱法的基本原理一
第二节 气相色谱法的基本原理一
- 第二节 气相色谱法的基本原理
- 一、基本概念
- 二、等温线
- 三、塔板理论(平衡理论)
- 四、速率理论热力学理论:塔板理论——平衡理论基础动力学理论:速率理论——Vander方程理论基础
第5页:一、 基本概念1.流出曲线和色谱峰
一、 基本概念1.流出曲线和色谱峰
- 一、 基本概念
- 1.流出曲线和色谱峰
- 2.基线、噪音和漂移
- 3.保留值:色谱定性参数
- 4.色谱峰的区域宽度:色谱柱效参数
第6页:1.流出曲线和色谱峰流出曲线
1.流出曲线和色谱峰流出曲线(色谱图):电信号强度随时间变化曲线色谱峰:流出曲线上突起部分
第7页:续前不对称因子正常峰
续前不对称因子正常峰(对称)非正常峰前沿峰拖尾峰色谱峰——fs在0.95~1.05之间——fs小于0.95——fs大于1.05
第8页:2.基线、噪音和漂移基线
- 2.基线、噪音和漂移基线
- 当没有待测组分进入检测器时,反映检测器噪音随时间变化的曲线(稳定—平直直线)噪音:仪器本身所固有的,以噪音带表示(仪器越好,噪音越小)漂移:基线向某个方向稳定移动(仪器未稳定造成)
第9页:3.保留值:色谱定性参数·保留时间
3.保留值:色谱定性参数·保留时间
- 3.保留值:色谱定性参数
- 保留时间tR:从进样开始到组分出现浓度极大点时所需时间,即组分通过色谱柱所需要的时间
- 死时间tm:不被固定相溶解或吸附的组分的保留时间(即组分在流动相中的所消耗的时间),或流动相充满柱内空隙体积占据的空间所需要的时间,又称流动相保留时间
- 调整保留时间tR’
第10页:3.保留值:色谱定性参数·保留时间(续)
图示
说明:本页源文件提取到的文字较少,内容为标题或图示要点,建议对照原课件图片补充。
第11页:续前保留体积
- 续前保留体积VR
- 从进样开始到组分出现浓度极大点时所消耗的流动相的体积死体积Vm:不被保留的组分通过色谱柱所消耗的流动相的体积,又指色谱柱中未被固定相所占据的空隙体积,即色谱柱的流动相体积(包括色谱仪中的管路、连接头的空间、以及进样器和检测器的空间)
第12页:续前调整保留体积
- 续前调整保留体积VR’
- 保留体积与死体积之差,即组分停留在固定相时所消耗流动相的体积相对保留值ri,s(选择性系数α):调整保留值之比
第13页:续前保留指数
- 续前保留指数IX
- 指将待测物的保留行为换算成相当于正构烷烃的保留行为(已知范围内组分的定性参数)例:见书334页
第14页:4.色谱峰的区域宽度:色谱柱效参数峰宽
- 4.色谱峰的区域宽度
- 色谱柱效参数峰宽W:正态分布色谱曲线两拐点切线与基线相交的截距标准差σ:正态分布色谱曲线两拐点距离的一半σ→对应0.607h处峰宽的一半注:σ↓小,峰↓窄,柱效↑高半峰宽W1/2:峰高一半处所对应的峰宽注:除了用于衡量柱效,还可以计算峰面积
第15页:4.色谱峰的区域宽度:色谱柱效参数(续)
图示
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第16页:5.相平衡参数容量因子
5.相平衡参数容量因子(容量比,分配比)k:指在一定温度和压力下,组分在色谱柱中达分配平衡时,在固定相与流动相中的质量比——更易测定分配系数K:
第17页:二、 等温线:指一定温度下
二、 等温线:指一定温度下
- 二、 等温线:指一定温度下,某组分在两相中分配达平衡时,在两相中的浓度关系曲线
- 1.线性等温线(理想)→对称峰
- 2.非线性等温线
- (1)凸形→拖尾峰
- (2)凹形→前沿峰固定相表面活性吸附中心未达饱和,K一定,与溶质浓度无关固定相表面吸附中心活性不均,K不同先占据强吸附中心再占据弱吸附中心,K随着溶质浓度的增加而减小溶质与固定相作用,改变其表面性质K随着溶质浓度的增加而增加斜率=K对称峰前沿峰拖尾峰
第18页:二、 等温线:指一定温度下(续)
图示
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第19页:三、 塔板理论色谱柱每个
三、 塔板理论色谱柱每个H高度内有一块塔板,共有若干块塔板组分在每块塔板两相间分配达平衡,K小的先出柱多次分配平衡,K有微小差异组分仍可获较好分离(一)塔板理论四个基本假设(二)色谱峰的二项式分布(三)色谱峰的正态分布(四)理论板数和理论塔板高度的计算假想:
第20页:(一)塔板理论的四个基本假设
(一)塔板理论的四个基本假设
- 1.在柱内一小段高度内组分分配瞬间达平衡(H→理论塔板高度)
- 2.载气非连续而是间歇式(脉动式)进入色谱柱,每次进气一个塔板体积
- 3.样品和载气均加在第0号塔板上,且忽略样品沿柱方向的纵向扩散
- 4.分配系数在各塔板上是常数
第21页:(二)色谱峰的二项式分布
(二)色谱峰的二项式分布(N较少)→逆流分布萃取法→利用物质在互不相溶两相中溶解度的不同
第22页:(二)色谱峰的二项式分布(续)
图示
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第23页:(二)色谱峰的二项式分布(续)(续)
图示
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第24页:(三)色谱峰的正态分布
(三)色谱峰的正态分布
- (三)色谱峰的正态分布(N>50次)→近似对称分布
- 讨论:
第25页:(四)理论板数和理论塔板高度的计算理论塔
(四)理论板数和理论塔板高度的计算理论塔板高度H——为使组分在柱内两相间达到一次分配平衡所需要的柱长理论塔板数N——组分流过色谱柱时,在两相间进行平衡分配的总次数
第26页:(四)理论板数和理论塔板高度的计算(续)
续前
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第27页:(四)理论板数和理论塔板高度的计算(续)
续前
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第28页:小结1.塔板理论的贡献
- 小结1.塔板理论的贡献
- 从热力学角度解释了色谱流出曲线的形状和浓度极大点的位置阐明了保留值与K的关系提出了评价柱效高低的n和H的计算式在比较相似柱的柱效时有用须在给定条件,指定组分测定时才有意义2.
第29页:练习·例:在柱长为2m的5%的阿皮松柱
- 练习·例
- 在柱长为2m的5%的阿皮松柱、柱温为1000C,记录纸速度为2.0cm/min的色谱条件下,测定苯的保留时间为1.5min,半峰宽为0.20cm,求理论塔板数。(见书上P338例)·解:
第30页:四、 速率理论(一)塔板理论优缺点
四、 速率理论(一)塔板理论优缺点(二)VanDeemteer方程式
第31页:(一)塔板理论优缺点成功处
- (一)塔板理论优缺点成功处
- 解释了色谱流出曲线的形状和浓度极大值对应的tR阐明了保留值与K的关系评价柱效(n,σ)存在问题:1)做出了四个与实际不相符的假设忽略了组分在两相中传质和扩散的动力学过程2)只定性给出塔板高度的概念,却无法解释板高的影响因素3)排除了一个重要参数——流动相的线速度u,
第32页:(二)Van
(二)Van Deemteer方程式吸收了塔板理论的有效成果——H,并从动力学角度较好地解释了影响柱效的因素涡流扩散项纵向扩散项传质阻抗项
第33页:流速与柱效的关系
流速与柱效的关系
说明:本页源文件提取到的文字较少,内容为标题或图示要点,建议对照原课件图片补充。
第34页:1.涡流扩散项(多径扩散项):A产生原因
- 1.涡流扩散项(多径扩散项)
- A产生原因:载气携样品进柱,遇到来自固定相颗粒的阻力→路径不同→涡流扩散next影响因素:固体颗粒越小,填充越实,A项越小讨论:注:颗粒太小,柱压过高且不易填充均匀填充柱——60~100目空心毛细管柱(0.1~0.5mm),A=0,n理较高next
第35页:back
图示back
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第36页:2.纵向扩散项
- 2.纵向扩散项(分子扩散项)
- B/u产生原因:峰在固定相中被流动相推动向前、展开→两边浓度差影响因素:讨论:
第37页:续前注:为降低纵向扩散
- 续前注
- 为降低纵向扩散,宜选用分子量较大的载气、控制较高线速度和较低的柱温选择载气原则:兼顾分析时间和减小纵向扩散u较小时,选M较大的N2气(粘度大)u较大时,选M较小的H2气,He气(粘度小)
第38页:3.传质阻抗项:C·u产生原因
3.传质阻抗项:C·u产生原因
- 3.传质阻抗项:C
- u产生原因:样品在气液两相分配,样品未及溶解就被带走,从而造成峰扩张影响因素:
第39页:续前讨论:注:固定液应完全覆盖载体表面
- 续前讨论:注
- 固定液应完全覆盖载体表面,不可以太薄,否则柱子寿命短,k太小;T不可以超过固定液最佳使用温度小结:范氏方程说明了在色谱分离条件的选择中,填充均匀程度、填充物的粒度、流动相的种类及流速、固定相的液膜厚度等对柱效和峰展宽的影响
第40页:第三节 气相色谱柱色谱柱组成一
第三节 气相色谱柱色谱柱组成一
- 第三节 气相色谱柱色谱柱组成
- 一、气液分配色谱柱
- 二、气固吸附色谱柱柱管填充剂填充柱:2~4米柱长,2~6mm内径毛细管柱:几十米~几百米柱长0.1~0.5mm内径固体吸附剂——气-固吸附色谱柱载体+固定液——气-液分配色谱柱
第41页:一、 气-液分配色谱柱固定相:载体
- 一、 气-液分配色谱柱固定相
- 载体+固定液(一)载体(二)固定液
第42页:(一)载体1.作用:承载固定液的作用
(一)载体1.作用:承载固定液的作用
- (一)载体
- 1.作用:承载固定液的作用
- 2.要求:比表面积大(多涂渍固定液)无吸附性(不吸附被测组分)化学惰性(不与固定液发生化学反应)热稳定性好一定的机械强度
第43页:续前3.分类:(1)硅藻土类
续前3.分类:(1)硅藻土类
- 3.分类:
- (1)硅藻土类:具有一定粒度的多孔性固体微粒红色:吸附力强,与非极性物质配伍白色:吸附力弱,与极性物质配伍
- (2)非硅藻土类:玻璃微球,石英微球,氟塑载体,含氟化合物
- 4.载体的处理方法——钝化,减弱吸附性酸洗:用于分析酸类和酯类碱洗:用于分析胺类等碱性化合物
第44页:续前3.分类:(1)硅藻土类(续)
图示
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第45页:(二)固定液1.要求
(二)固定液1.要求
- (二)固定液
- 1.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
- 2.分类:
- 化学分类法
- 极性分类法
第46页:续前·化学分类法A.烃类:烷烃
- 续前·化学分类法A.烃类
- 烷烃,芳烃例角鲨烷——标准的非极性固定液B.硅氧烷类:(a)甲基硅氧烷:弱极性甲基硅油(n﹤400)甲基硅油Ⅰ——2300C甲基硅橡胶(n﹥400)SE30,OV1——3500C(b)苯基硅氧烷:极性稍强(随苯基↑,极性↑)甲基苯基硅油(n﹤400)
第47页:续前C.醇类
续前C.醇类(氢键形固定液)非聚合醇聚合醇聚乙二醇(PEG-20M——2500C)D.酯类:中强极性固定液非聚酯类聚酯类丁二酸二乙二醇聚酯(PDEGS或DEGS)
第48页:续前C.醇类(续)
图示
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第49页:极性分类法:a.相对极性法
- ·极性分类法
- a.相对极性法b.固定液常数法(罗氏特征常数法和麦氏常数法)
第50页:续前3.固定液的选择
续前3.固定液的选择
- 3.固定液的选择:
- (1)按相似相溶原则选择
- (2)按组分性质的主要差别选择
第51页:(1)按相似相溶原则选择
(1)按相似相溶原则选择a.按极性相似原则选择:固定液与被测组分极性“相似相溶”,K大,选择性好非极性组分——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52页:续前b.按化学官能团相似选择
- 续前b.按化学官能团相似选择
- 固定液与被测组分化学官能团相似,作用力强,选择性高酯类——选酯或聚酯固定液醇类——选醇类或聚乙二醇固定液
第53页:(2)按组分性质的主要差别选择组分的沸点
(2)按组分性质的主要差别选择组分的沸点差别为主——选非极性固定液按沸点顺序出柱沸点低的先出柱组分的极性差别为主——选极性固定液按极性强弱出柱极性弱的先出柱例:苯(80.10C),环己烷(80.70C)选非极性柱——分不开;选中强极性柱——较好分离,环己烷先出柱
第54页:二、 气-固吸附色谱柱固定相:1)吸附剂
- 二、 气-固吸附色谱柱固定相
- 1)吸附剂——硅胶,AL2O3(极性,吸附力强)活性炭(非极性)2)分子筛:吸附+分子筛3)高分子多孔微球——GDX有机合成高分子聚合物吸附+分配机制装柱过程:1)空柱管→酸洗,碱洗,乙醚洗2)固定液(<20%)→溶解在有机溶剂→载体3)静态老化4)
第55页:第四节 检测器检测器
第四节 检测器检测器
- 第四节 检测器检测器:是将流出色谱柱的被测组分的浓度转变为电信号的装置
- 一、气相色谱检测器分类
- 二、常用检测器的特点和检测原理
- 三、检测器的性能指标
第56页:一、 气相色谱检测器分类
- 一、 气相色谱检测器分类
- 按检测原理分浓度型检测器:测量组分浓度的变化响应值与组分的浓度成正比(TCD)质量型检测器:测量组分质量流速的变化响应值与单位时间进入检测器的组分质量成正比(FID)
第57页:二、 常用检测器的特点和检测原理
二、 常用检测器的特点和检测原理(一)热导检测器(TCD)(二)氢焰检测器(FID)
第58页:(一)热导检测器(TCD)1.特点
(一)热导检测器(TCD)1.特点
- (一)热导检测器(TCD)
- 1.特点
- 2.结构
- 3.检测原理
- 4.影响因素及注意事项
第59页:1.特点:浓度型检测器优点:1)通用型
- 1.特点:浓度型检测器优点
- 1)通用型,应用广泛2)结构简单3)稳定性好4)线性范围宽5)不破坏组分,可重新收集制备缺点:与其他检测器比灵敏度稍低(因大多数组分与载气热导率差别不大)
第60页:2.结构测量臂——接在色谱柱后通样品气体
2.结构测量臂——接在色谱柱后通样品气体+载气,电阻为R1惠斯通电桥参比臂——接在色谱柱前只通载气,电阻R2两个等阻值电阻R3=R4
第61页:3.检测原理
- 3.检测原理
- 依据组分与载气的热导率差别进行检测1)进样前:两臂均通载气时2)进样后:测量臂通样品气体+载气参比臂通载气时
第62页:4.影响因素及注意事项(1)桥流
4.影响因素及注意事项(1)桥流
- 4.影响因素及注意事项
- (1)桥流↑,灵敏度↑灵敏度足够时,桥流应尽可能小(100~200mA)先通载气,再给桥流
- (2)⊿λ↑,灵敏度↑,选λ大的做载气λ载>λ组,出正峰λ载=λ组,不出峰λ载<λ组,出倒峰λH2>λHe>λN2——选氢气做载气
- (3)T池↓,池体与热丝温差↑,
第63页:(二)氢焰检测器(FID)1.特点
(二)氢焰检测器(FID)1.特点
- (二)氢焰检测器(FID)
- 1.特点
- 2.结构
- 3.检测原理和离子化机理
- 4.操作条件选择和注意事项
第64页:1.特点:质量型检测器优点:专属型检测器
- 1.特点:质量型检测器优点
- 专属型检测器(只能测含C有机物)灵敏度高(>TCD)响应快线性范围宽缺点:燃烧会破坏离子原形,无法回收(制备纯物质,不采用)
第65页:2.结构
2.结构
说明:本页源文件提取到的文字较少,内容为标题或图示要点,建议对照原课件图片补充。
第66页:3.检测原理和离子化机理检测原理
3.检测原理和离子化机理检测原理:利用组分在氢焰中产生离子流进行检测有机化合物→离子对→离子流→流向阴、阳极→放大→记录离子化机理:化学电离理论氢焰→自由基→正离子
第67页:4.操作条件选择和注意事项1)载气的选择
4.操作条件选择和注意事项1)载气的选择:载气——N2气燃气——H2气助燃气——空气2)使用温度:高于柱温50~1000C3)注意问题:质量型检测器,h∝u,以h定量,应保持u恒定(峰高定量依据)
第68页:三、 检测器的性能指标(一)噪声与漂移
三、 检测器的性能指标(一)噪声与漂移(二)灵敏度(三)检测限
第69页:(一)噪声与漂移1.噪声:无样品通过时
(一)噪声与漂移1.噪声:无样品通过时
- (一)噪声与漂移
- 1.噪声:无样品通过时,由仪器本身和工作条件等偶然因素引起基线的起伏称为~(以噪声带衡量)
- 2.漂移:基线随时间向一个方向的缓慢变化称为~(以一小时内的基线水平变化来表示)back
第70页:(二)灵敏度
(二)灵敏度
- (二)灵敏度(响应值,应答值)
- 1.浓度型检测器的灵敏度(Sc)灵敏度越高,噪音越大
第71页:续前2.质量型检测器的灵敏度(Sm)
续前2.质量型检测器的灵敏度(Sm)
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第72页:(三)检测限
(三)检测限
- (三)检测限(敏感度):组分峰高为噪音二倍时的灵敏度检测限↓小,仪器性能↑好back
- 质量型检测器
- 浓度型检测器
第73页:比较灵敏度与敏感度优劣:·灵敏度
比较灵敏度与敏感度优劣:·灵敏度
- 比较灵敏度与敏感度优劣:
- 灵敏度——未考虑噪音因素,衡量检测器好坏不全面
- 敏感度——考虑了噪音影响
- 小结:固定液分类,固定液选择,分离条件选择两种类型检测器特点,检测原理,使用注意灵敏度与检测限优劣衡量
第74页:第五节 分离条件的选择一、分离度
第五节 分离条件的选择一、分离度
- 第五节 分离条件的选择
- 一、分离度(分辨率)及影响因素
- 二、实验条件的选择
第75页:一、 分离度(分辨率)及影响因素
一、 分离度(分辨率)及影响因素
- 1.分离度定义式
- 2.影响分离的因素(分离方程,分离度计算式)
第76页:1.分离度定义式·分离度
1.分离度定义式·分离度
- 1.分离度定义式
- 分离度:相临两组分间峰顶间距离是峰底宽平均值的几倍(衡量色谱分离条件优劣的参数)讨论:
第77页:2.影响分离的因素(计算式)前提
2.影响分离的因素(计算式)前提——定义式基础上,相邻两组分的n一致(假设)柱选择项柱容量项柱效项
第78页:a.柱效项及其影响因素
- a.柱效项及其影响因素
- 影响色谱峰的宽窄主要取决于色谱柱性能及载气流速
第79页:续前·讨论
续前·讨论
- 讨论:
- 增加柱效是提高分离度的一个直接有效手段
- 提高柱效、改善分离的途径:增加柱长;降低板高
- 根据速率理论,降低板高、提高柱效的方法是:1)采用粒度较小、均匀填充的固定相(A项↓)2)分配色谱应控制固定液液膜厚度(C项↓)3)适宜的操作条件:流动相的性质和流速,柱温等等(B项↓)选用分子量较大、线速度较小的载气——N2气,
第80页:b.柱选择项及其影响因素
- b.柱选择项及其影响因素
- 影响峰的间距主要受固定相性质,以及柱温影响
第81页:续前·讨论
续前·讨论
- 讨论:
- 增大柱选择性是改善分离度的最有力手段
- 气相色谱中,柱选择性取决于固定相性质和柱温选择合适的固定相使与不同组分的作用产生差别才能实现分离一般说,降低柱温可以增大柱的选择性
第82页:c.柱容量项及其影响因素
- c.柱容量项及其影响因素
- 影响峰位主要受固定相用量、柱温和载气流速的影响
第83页:续前·讨论:综合考虑分离度
- 续前·讨论
- 综合考虑分离度、分离时间和峰检测几项因素控制k的最佳范围2~5GC中,增加固定液用量和降低柱温可以增加k
第84页:k影响峰位n影响峰宽窄α影响两峰间距
图示k影响峰位n影响峰宽窄α影响两峰间距
说明:本页源文件提取到的文字较少,内容为标题或图示要点,建议对照原课件图片补充。
第85页:练习如何根据具体情况改进分离度?·α太小
练习如何根据具体情况改进分离度?·α太小
- 练习如何根据具体情况改进分离度?
- α太小,两组分未分开
- 应改变固定相极性,降低柱温
- k太小,n也太小,
- 应增大固定液用量,降低柱温
- n太小,许多组分未分开
- 应设法降低板高,提高柱效
第86页:二、 实验条件的选择
二、 实验条件的选择
- 二、 实验条件的选择:
- •色谱条件包括分离条件和操作条件
- •分离条件是指色谱柱
- •操作条件是指载气流速、进样条件及检测器
- 1.色谱柱的选择
- 2.柱温的选择
- 3.载气与流速的选择
- 4.进样条件的选择
第87页:1.色谱柱的选择
1.色谱柱的选择
- 1.色谱柱的选择(以气液分配色谱为主)
- (1)固定相的选择
- (2)柱长的选择
第88页:(1)固定相的选择·固定液的选择:1)按
(1)固定相的选择·固定液的选择:1)按
- (1)固定相的选择
- 固定液的选择:1)按“相似相溶”原则:极性相似或官能团相似2)按组分性质主要差别:沸点相差大的选非极性固定液沸点相差小的选极性固定液3)柱温<固定液最高使用温度——防止固定液流失
- 载体的选择:种类,粒度,分布
第89页:续前·固定液配比的选择:•高沸点组分
续前·固定液配比的选择:•高沸点组分
- 固定液配比的选择:
- •高沸点组分→比表面积小的载体低固定液配比(1%~3%)低柱温
- •低沸点组分→高固定液配比(5%~25%)加大k值,达到良好分离
- •难分离组分→毛细管柱
第90页:(2)柱长的选择注:根据R>1.5选择
- (2)柱长的选择注
- 根据R>1.5选择L,一般较短(0.6~6m)不可以无限延长柱子
第91页:练习例:两组分在1m长柱子上的分离度为
- 练习例
- 两组分在1m长柱子上的分离度为0.75,问使用多长柱子可以使它们完全分离?解:
第92页:2.柱温的选择原则:1)在能保证
- 2.柱温的选择原则
- 1)在能保证R的前提下,尽量使用低柱温,但应保证适宜的tR及峰不拖尾,减小检测本底2)根据样品沸点情况选择合适柱温柱温应低于组分沸点50~1000C宽沸程样品应采用程序升温
第93页:续前程序升温好处
- 续前程序升温好处
- 改善分离效果缩短分析周期改善峰形提高检测灵敏度
第94页:3.载气与流速的选择
3.载气与流速的选择
- 选择载气应与检测器匹配
- •TCD→选H2,He(u大,粘度小)
- •FID→选N2(u小,粘度大)
- 选择流速和载气应同时考虑对柱效和分析时间的影响
第95页:4.进样条件的选择•气化室温度
4.进样条件的选择•气化室温度
- 4.进样条件的选择
- •气化室温度——一般稍高于样品沸点
- •检测室温度——应高于柱温30~500C
- •进样量——不可过大,否则造成拖尾峰注:检测器灵敏度足够→进样量尽量小最大允许进样量——使理论塔板数降低10%的进样量
第96页:练习例:已知物质A和B在一根
练习例:已知物质A和B在一根
- 练习例:已知物质A和B在一根30.0cm长的柱上的保留时间分别为16.40和17.63min,不被保留组分通过该柱的时间为1.30min,峰底宽为1.11和1.21min,试计算
- (1)柱的分离度
- (2)柱的平均塔板数
- (3)塔板高度
- (4)达1.5分离所需柱长解:
第97页:练习例:已知物质A和B在一根(续)
续前
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第98页:第六节 定性定量分析一、定性分析二
第六节 定性定量分析一、定性分析二
第99页:一、 定性分析1.利用保留值定性
一、 定性分析1.利用保留值定性
- 一、 定性分析
- 1.利用保留值定性1)已知对照物定性:定性专属性差注:不同组分如在某一色谱条件下保留值相同,应更改色谱柱再检测,粗步推算是否为一个纯物质峰2)相对保留值定性3)利用保留指数定性:唯一可靠、准确、重复性好
- 2.利用化学反应定性:收集柱后组分,官能团反应定性鉴别(非在线)
- 3.利用两谱联用定性:GC-MS,GC-FTIR
第100页:二、 定量分析:以峰高或峰面积定量
- 二、 定量分析
- 以峰高或峰面积定量(一)峰面积的测量(二)定量校正因子(三)定量方法
第101页:(一)峰面积的测量2.非正常峰
(一)峰面积的测量2.非正常峰
- (一)峰面积的测量
- 2.非正常峰(不对称峰)
- 1.对于正常峰
- 3.自动求和(自动积分仪或色谱工作站):直接给出A,h,W1/2注:当色谱操作条件一定时,在一定进样量范围内(不超载),W1/2与进样量无关
第102页:(二)定量校正因子1.两种表示方法
(二)定量校正因子1.两种表示方法
第103页:续前2.相对校正因子的测定3.注意事项
续前2.相对校正因子的测定3.注意事项
- 2.相对校正因子的测定
- 3.注意事项:
- •相对校正因子与待测物、基准物和检测器类型有关,与操作条件(进样量)无关
- •基准物:TCD→苯;FID→丁庚烷
- •以氢气和氦气作载气测的校正因子可通用以氮气作载气测的校正因子与两者差别大
第104页:(三)定量方法1.归一化法2.外标法
(三)定量方法1.归一化法2.外标法
- (三)定量方法
- 1.归一化法
- 2.外标法
- 3.内标法
- 4.内标对比法
第105页:1.归一化法前提
1.归一化法前提
- 1.归一化法前提:试样中所有组分都产生信号并能检出色谱峰依据:组分含量与峰面积成正比
- 优点:
- •简便,准确
- •定量结果与进样量、重复性无关(前提→柱子不超载)
- •色谱条件略有变化对结果几乎无影响
- 缺点:
- •所有组分必须在一定时间内都出峰
- •必须已知所有组分的校正因子
- •不适合微量组分的测定
第106页:2.外标法:以待测组分纯品为对照物
2.外标法:以待测组分纯品为对照物,与试样中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法a.工作曲线法:i纯品→工作曲线,同体积样品与之比较c前提:进入检测器样品量与峰面积成正比b.外标一点法:一种浓度对照物对比样品中待测组分含量前提:截距为0,对照品浓度与待测组分浓度接近c.外标两点法:前提:选取两点对照品的浓度,需涵盖待测浓度
第107页:back
图示back
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第108页:3.内标法:无待测物纯品
3.内标法:无待测物纯品
- 3.内标法:无待测物纯品,加入样品中不含对照物,以待测组分和对照物的响应信号对比定量对内标物要求:a.内标物须为原样品中不含组分b.内标物与待测物保留时间应接近且R>1.5c.内标物为高纯度标准物质,或含量已知物质
- 内标法优点:
- •进样量不超量时,重复性及操作条件对结果无影响
- •只需待测组分和内标物出峰,
第109页:4.内标对比法
4.内标对比法
- 4.内标对比法(已知浓度样品对照法)配制等量加入内标物的样品溶液和对照品溶液
- 内标对比法特点:不需要校正因子进样量对结果影响不大注:对于正常峰,可以h代替A计算含量
第110页:示例·例1:内标法测定无水乙醇中微量水分
- 示例·例1
- 内标法测定无水乙醇中微量水分(见书P358)
第111页:示例·例1:内标法测定无水乙醇中微(续)
比较
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