气相和液相色谱分析.ppt

气相色谱和液相色谱,气相色谱,气相色谱法是二十世纪五十年代出现的一项重大科学技术成就。这是一种新的分离、分析技术，它在工业、农业、国防、建设、科学研究中都得到了广泛应用。 气相色谱可分为气固色谱和气液色谱。气固色谱的“气”字指流动相是气体，“固”字指固定相是固体物质。例如活性炭、硅胶等。气液色谱的“气”字指流动相是气体，“液”字指固定相是液体。例如在惰性材料硅藻土涂上一层角鲨烷，可以分离、测定纯乙烯中的微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等杂质。,气相色谱法原理,色谱分析是一种多组份混合物的分离、分析工具。它主要利用物质的物理性质对混合物进行分离，测定混合物的各组份。并对混合物中的各组份进行定量、定性分析。 气相色谱仪是以气体作为流动相（载气）。当样品被送入进样器后由载气携带进入色谱柱。由于样品中各组份在色谱柱中的流动相（气相）和固定相（液相或固相）间分配或吸附系数的差异。在载气的冲洗下，各组份在两相间作反复多次分配，使各组份在色谱柱中得到分离，然后由接在柱后的检测器根据组份的物理化学特性，将各组份按顺序检测出来。,气相色谱法的特点,（1）分离效能高。对物理化学性能很接近的复杂混合物质都能很好地分离，进行定性、定量检测。有时在一次分析时可同时解决几十甚至上百个组分的分离测定。 （2）灵敏度高。能检测出ppm级甚至ppb级的杂质含量 （3）分析速度快。一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个样品的测定。 （4）应用范围广。气相色谱法可以分析气体、易挥发的液体和固体样品。就有机物分析而言，应用最为广泛，可以分析约20%的有机物。此外，某些无机物通过转化也可以进行分析。,气相色谱仪,原理与操作介绍 中文 英文,气相色谱仪的流程图,气相色谱仪一般流程,载气由高压钢瓶中流出，经减压阀降压到所需压力后，通过净化干燥管使载气净化，再经稳压阀和转子流量计后，以稳定的压力、恒定的速度流经气化室与气化的样品混合，将样品气体带入色谱柱中进行分离。分离后的各组分随着载气先后流入检测器，然后载气放空。检测器将物质的浓度或质量的变化转变为一定的电信号，经放大后在记录仪上记录下来，就得到色谱流出曲线。 根据色谱流出曲线上得到的每个峰的保留时间，可以进行定性分析，根据峰面积或峰高的大小，可以进行定量分析。,气相色谱仪的常用检测器,1.TCD（热导检测器） 2.FID（氢火焰离子化检测器） 3.FPD（火焰光度检测器） 4.ECD（电子捕获检测器）,热导检测器TCD,原理：气流中样品浓度发生变化，则从热敏元件上所带走的热量也就不同，从而改变热敏元件的电阻值，由于热敏元件为组成惠斯顿电桥之臂，只要桥路中任何一臂电阻发生变化，则整个线路就立即有信号输出。 特点：此检测器几乎对所有可挥发的有机和无机物质均能响应。但灵敏度较低，被測样品的浓度不得低于万分之一。属非破坏性检测器。,氢火焰离子化检测器FID,原理：在氢氧焰的高温作用下，许多分子均将 分裂为碎片，并有自由基和激态分子产生，从而在氢焰中形成这些高能粒子所组成的高能区，当有机分子进入此高能区时，就会被电离，从而在外电路中输出离子电流信号。 特点：体积小，灵敏度高，死体积小，应答时间快，但对部分物质如H2、O2、N2、CO、CO2、NO、NO2、CS2、H2O等无响应。属破坏性检测器。,火焰光度检测器FPD,原理:燃烧着的氢焰中，当有样品进入时，则氢焰的谱线和发光强度均发生变化，然后由光电倍增管将光度变化转变为电信号 特点:对磷、硫化合物有很高的选择性，适当选择光电倍增管前的滤光片将有助于提高选择性，排除干扰。,电子捕获检测器ECD,原理：载气分子在63Ni辐射源中所产生的粒子的 作用下离子化，在电场中形成稳定的基流，当含电负性基团的组分通过时，俘获电子使基流减小而产生电信号。 特点：对电负性物质（例如：卤化物,有机汞，有机 氯及过氧化物，金属有机物，硝基、甾类化合物等）有很高的灵敏度。属非破坏性检测器。,气相色谱的应用范围,卫生防疫、食品卫生、环境检测 质量监督、石油化工、精细化工 农药制药、矿山等行业及科研。 与其他近代分析仪器联用（气相色谱与质谱联用）,在石油化学工业中大部分的原料和产品都可采用气相色谱法来分析； 在环境保护工作中可用来监测城市大气和水的质量； 在农业上可用来监测农作物中残留的农药； 在商业部门可和来检验及鉴定食品质量的好坏； 在医学上可用来研究人体新陈代谢、生理机能； 在临床上用于鉴别药物中毒或疾病类型； 在宇宙中可用来自动监测飞船密封仓内的气体等等。 有机合成领域内的成份研究和生产控制；,液相色谱,利用混合物在液-固或不互溶的两种液体之间分配比的差异，对混合物进行先分离，而后分析鉴定 。 液相色谱仪根据固定相是液体或是固体，又分为液-液色谱(LLC)及液-固色谱(LSC)。,高效液相色谱仪的工作原理,样品溶液中的各组分在两相(流动相、固定相)中具有不同的分配系数, 在两相中作相对运动时, 经过反复多次的吸附- 解吸的分配过程, 各组分在移动速度上产生较大的差别, 被分离成单个组分依次从柱内流出, 通过检测器时, 样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。,高效液相色谱原理及操作,高效液相色谱仪的系统组成,高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。 储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相) 内。,进样器六通阀原理 泵工作原理,高效液相色谱的特点,高压压力可达150300 kg/cm2。色谱柱每米降压为75 kg/cm2以上。 高速流速为0.110.0 mL/min。 高效塔板数可达5000/米。在一根柱中同时分离成份可达100种。 高灵敏度紫外检测器灵敏度可达0.01ng。同时消耗样品少。,高效液相色谱仪的应用,高效液相色谱法只要求样品能制成溶液, 不受样品挥发性的限制,流动相可选择的范围宽,固定相的种类繁多,因而可以分离热不稳定和非挥发性的、离解的和非离解的以及各种分子量范围的物质。 由于HPLC具有高分辨率、高灵敏度、速度快、色谱柱可反复利用, 流出组分易收集等优点,因而被广泛应用到生物化学、食品分析、医药研究、环境分析、无机分析等各种领域。高效液相色谱仪与结构仪器的联用是一个重要的发展方向。,硅胶层析后活性样品的液相分离图谱,色谱图示例,操作过程中应注意的事项,流动相 1、 流动相应选用色谱纯试剂、高纯水或双蒸水，酸碱液及缓冲液需经过滤后使用，过滤时注意区分水系膜和油系膜的使用范围； 2、 水相流动相需经常更换（一般不超过2天），防止长菌变质；,样品 1、 采用过滤或离心方法处理样品，确保样品中不含固体颗粒； 2、手动进样时，进样量尽量小，使用定量管定量时，进样体积应为定量管的35倍；,色谱柱： 1、 使用前仔细阅读色谱柱