第1页：第十一章气相色谱法封面
第十一章气相色谱法：
- 流动相：气体
- 固定相：液体气－液分配色谱固体气－固吸附色谱
- 气相色谱法具有分离效率高，灵敏度高，分析速度快及应用范围广等特点。
第2页：11.1气相色谱仪气路系统、进样系统
11.1气相色谱仪气路系统、进样系统、分离系统、温控系统、检测和记录系统
第3页：一、气路系统
一、气路系统1.载气：H2，N2，He，Ar等，载气的选择主要由检测器性质及分离要求决定。2.气路结构：
- 单柱单气路：恒温
- 双柱双气路：程序升温（补偿由于固定液的流失和载气流量不稳等因素引起的检测器噪声和基线漂移）3.净化器：提高载气纯度4.稳压恒流装置。
第4页：二、进样系统
二、进样系统1.进样器：
- 微量注射器、六通阀2.气化室：瞬间气化，死体积尽可能小三、分离系统
- 色谱柱有填充柱和开管柱(亦称毛细管柱)两大类
- 分离效果
第5页：四、温控系统
四、温控系统：
- 色谱柱、气化室、检测室三处温度控制
- 气化室温度应使试样瞬间气化但又不分解；
- 检测器除氢火焰外都对温度敏感；
- 柱温的变化影响柱的选择性和柱效，因此柱室的温度控制要求精确，温控反复根据需要可以恒温，也可以程序升温。
第6页：
第7页：气相色谱检测器
- 把柱后流出的组分信号转变为可测量的信号（一般是电信号）1.分类
- 浓度型：热导池检测器、电子捕获检测器
- 质量型：氢火焰检测器2.性能
- 灵敏度被测组分改变Δm时所响应的信号
- 检测限S(mv·s·g-1)C2·m60·A·C质量型：S=1(mv·mL·mg-1)ΔmS=ΔRND=3R2C·m浓度型：S=A·C1·F0
第8页：检测器的类型
- （1）热导池检测器（TCD）
- 通用型检测器：无机、有机都响应
第9页：氢火焰离子化检测器（FID）
（2）氢火焰离子化检测器（FID）仅对含碳有机化合物有响应
第10页：电子捕获检测器（ECD）
（3）电子捕获检测器（ECD）只对具有电负性的物质有响应
第11页：4热离子化检测器
4热离子化检测器：对含N，P有机物有响应5火焰光度检测器：对含S，P有机物有响应
第12页：11.2气相色谱固定相
11.2气相色谱固定相及其选择一、固定液（液体固定相）1.要求：热温度性好、化学稳定性好、粘度和凝固点低、对组分有一定溶解度2.色谱柱的选择性：
- 可证明
- 气液色谱中，混合物的分离取决于组分在气相的分压和活度系数
- 组分与固定液分子间的相互作用：作用力大，后流出；小的，先流出00111222KγPγPα=K=
第13页：3.固定液的分类
3.固定液的分类1极性：
- β,β’－氧二丙腈100；角鲨烷0
- 被测固定液的相对极性1：氧二丙腈2：角鲨烷x：被测固定液相对极性值均在0~100之间，每20单位为一级，分为五级。R（正丁烷）t′
- 选取一对物质，测定它们的相对保留值，再取对数t′q=lgR（丁二烯）21xq-q100(q-q)P=100-1x
第14页：固定液的分类与选择
（2）按化学结构分类：
- 烃类、硅氧烷类、醇类和醚类、酯类和聚酯、腈和腈醚、有机皂土
- 麦氏常数4.固定液的选择：相似相溶
第15页：色谱载体
- 多孔性（比表面积大）、化学惰性、较好的浸润性、热稳定性好、有一定的机械强度
- 硅藻土类：红色高含量固定液非极性白色低含量固定液极性
- 非硅藻土类：氟载体、玻璃珠
第16页：三、固体吸附剂分析永久性气体
三、固体吸附剂分析永久性气体和低碳数化合物：
第17页：四、新型合成固定相
四、新型合成固定相1.高分子多孔微球2.键合固定相以硅胶为基体，利用硅胶表面的硅醇基（Si－OH）与有机分子成键，可得各种性能的固定相
第18页：11.3分离条件的选择一、载气
11.3分离条件的选择一、载气及其线速的选择Hmin=A+2BCCB+C=0dμμopt=μ2dH=-β
第19页：二、柱温的选择
二、柱温的选择：
- 最高温度：固定液最高使用温度
- 最低温度：一般必须高于固定液的熔点
- 柱温降低，选择性增加
- 柱温升高，柱效增大
- 宽沸程混合物，选用程序升温法
第20页：三、柱长和柱径
三、柱长和柱径：
- 柱长增加，R增大，但分析时间延长，填充柱通常为2～6m
- 内径增大，增加分离的试样量，但纵向扩散路径增加，柱效降低，填充柱内径一般为3～6mm
第21页：四、载体的选择
四、载体的选择载体粒度减小，柱效将明显提高，但是粒度过细，阻力增加，操作不便，一般载体直径为柱内径的1/20~1/25之间
第22页：五、进样时间和进样量
五、进样时间和进样量：
- 进样速度必须很快
- 最大允许进样量应控制在使峰面积或峰高与进样量呈线性关系的范围内
第23页：11.4开管柱气相色谱法简介
11.4开管柱气相色谱法简介1.开管柱的优缺点：
- 优点：1.总柱效高2.分析速度快3.柱容量小
- 缺点:采用分流法进样，对痕量分析极为不利
第24页：11.4.2类型
11.4.2类型1.涂壁开管柱(WCOT)2.多孔层开管柱(PLOT、SCOT)1键合型2交联型
第25页：
第26页：11.4.3填充柱
11.4.3填充柱与开管柱的比较SCOTWCOT填充柱10~10010~1001~5柱长/m0.50.1~0.72~4内径/mm600~12001000~4000500~1000柱效/n/m0.01~10.01~10.01~1000允许进样量/ug低低高柱压
第27页：11.5分析方法
11.5分析方法及应用一、定性分析：
- 保留值保留时间、保留体积、保留指数、相对保留指数
- 由于保留时间常受到流动相流速的影响，有时用保留体积而不是保留时间进行定性分析
第28页：1.用已知物对照进行定性分析
1.用已知物对照进行定性分析：
第29页：2.用经验规律
2.用经验规律和文献值进行定性分析：
- 碳数规律
- 沸点规律
- 相对保留值
- 保留指数（正构烷烃） lgt′R(n+N)-lgt′R(n)lgt′R(x)-lgt′R(n)t′R1lgt′R=A1n+C1n(n 3)为碳原子数lgt′R=A2Tb+C2x I=100×n+Nk1K1kKt′γ=R2=2=2
第30页：例把含有A和B的样品以及相隔
例把含有A和B的样品以及相隔2个碳的两种正构烷烃的混合物注入色谱柱分析，A在两种正构烷烃之间流出，它们的保留时间分别为10.62min、12.62min和14.82min，测得甲烷的保留时间为0.62min，最先流出的正构烷烃的保留指数为900，而组分B的保留指数为958.2，求组分A的保留指数，试问A和B可能是同系物吗？解A lgt′-lgt′lgt′R(A)-lgt′R(n) I=100×n+Nt′R(A)=12.62-0.62=12mint′R(n)=10.62-0.62=10mint′R(n+N)=14.82-0.62=14.20minN=2IA=1003.9IA-IB=1003.9-958.2=45.7R( n+N)R( n)
第31页：气相色谱定量与应用
二、定量三、应用
第32页：11.6高效液相色谱简介
11.6高效液相色谱简介：
- 高效液相色谱法是一种以液体为流动相的现代柱色谱分离分析方法。
- 原则上只要能溶解在流动相中的物质都可以用高效液相色谱法分析，尤其适合那些不宜用气相色谱法分析的难挥发型物质、热不稳定物质、离子型物质和生物大分子等。在目前已知的有机化合物中，有80％的有机化合物能用高效液相色谱法。
- 四种基本类型：分配色谱、吸附色谱、离子交换色谱、尺寸排斥色谱
第33页：主要由贮液器、脱气器、高压泵、进样器
主要由贮液器、脱气器、高压泵、进样器和检测器组成
