第十三章 气相色谱法PPT.

1、1.1.气相色谱法的分类、气相色谱法的分类、特点特点及及基本理论基本理论。2.2.气相气相色谱仪的基本组色谱仪的基本组成及工作流程。成及工作流程。3.3.气相色谱法气相色谱法的基本概念的基本概念（色谱流出曲色谱流出曲线、保留值、线、保留值、 分配系数比、分离度）、色谱分离条件的选择。分配系数比、分离度）、色谱分离条件的选择。4.4.定性和定量分析方法。定性和定量分析方法。 一、气相色谱的分类一、气相色谱的分类 1. 按固定相的物态分类按固定相的物态分类 气气-固色谱法、气固色谱法、气-液色谱法液色谱法 2. 按色谱柱管径大小、固定相填充方式分类按色谱柱管径大小、固定相填充方式分类 填充柱色谱法

2、、毛细管柱色谱法填充柱色谱法、毛细管柱色谱法 3. 按色谱原理分类按色谱原理分类 吸附色谱法、分配色谱法吸附色谱法、分配色谱法 二、气相色谱法的特点二、气相色谱法的特点1 1分离效能高分离效能高; 2; 2分析速度快分析速度快; ;3 3灵敏度高灵敏度高; 4; 4样品用量少样品用量少; ;5 5应用范围广。应用范围广。气相色谱仪示意图气相色谱仪示意图 1.1.载气系统载气系统 2.2.进样系统进样系统 3.3.分离系统分离系统 4.4.检测系统检测系统 5.5.记录系统记录系统 （1）峰面积峰面积：是指峰与峰底之间的面积，用：是指峰与峰底之间的面积，用A表示。表示。 （2）峰高峰高：是指色谱

3、峰最高点到峰底的垂直距离，用：是指色谱峰最高点到峰底的垂直距离，用h表示表示。 4W355.22/1W21699. 1WW 1 1保留时间保留时间 是组分从进样到出现信号最大值时的时间，是组分从进样到出现信号最大值时的时间，用用 tR表示。表示。2 2保留体积保留体积 是组分从进样到出现信号最大值所需要流过是组分从进样到出现信号最大值所需要流过流动相的体积，用流动相的体积，用VR表示。表示。 式中，式中，Fc是流动相的体积流速是流动相的体积流速(ml/min)。 cRRFtV3 3死时间死时间 是不被固定相滞留组分的保留时间，用是不被固定相滞留组分的保留时间，用t tM M或或t t0 0表表

4、示，示，t tM M反映流动相通过色谱柱所需要的时间。反映流动相通过色谱柱所需要的时间。cMMFtVMRRtttRt4 4死体积死体积 是不被固定相滞留组分的保留体积，用是不被固定相滞留组分的保留体积，用VM或或V0表示。表示。5 5调整保留时间调整保留时间 是指组分的保留时间与死时间之差用是指组分的保留时间与死时间之差用 表示。表示。 是固定相滞留组分的时间。是固定相滞留组分的时间。 Rt6 6调整保留体积调整保留体积 组分的保留体积与死体积之差，用组分的保留体积与死体积之差，用 表示。表示。MRRVVVcRFtmsccK组分在流动相中的浓度组分在固定相中的浓度2 2分配系数比分配系数比 是

5、指混合物中相邻两组分的分配系是指混合物中相邻两组分的分配系数或容量因子或调整保留值之比。数或容量因子或调整保留值之比。 12RR1212ttkkKK分配系数比与柱效参数及定性参数密切相关分配系数比与柱效参数及定性参数密切相关, , 容量因容量因子或分配系数不等是混合试样分离的前提条件。子或分配系数不等是混合试样分离的前提条件。（一）塔板理论（一）塔板理论 半经验理论：将色谱分离过程比作蒸馏过程，半经验理论：将色谱分离过程比作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程分割成多次的平衡过程的重将连续的色谱分离过程分割成多次的平衡过程的重复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）。复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）。

6、2R22/1R)(16)(54. 5WtWtn：。解：组分在该色谱柱上的理论塔板数为解：组分在该色谱柱上的理论塔板数为 有效塔板数：有效塔板数： 理论塔板高度：理论塔板高度： 有效塔板高度：有效塔板高度： 22616()16 ()2304()30 60RtnW块226116()16()1600()30 60RefftnW块3 10001.30()2304LHmmn3 10001.88()1600effeffLHmmn 2R22/1Reff)(16)(54. 5WtWtn1.1.速率方程（范速率方程（范. .弟姆特方程式）弟姆特方程式） H = A + B/u + Cu H：理论塔板高度理论塔板

7、高度 u：载气的线速度载气的线速度(cm/s) 注：注：减小减小A、B、C三项可提高柱效；三项可提高柱效； 存在着最佳流速；存在着最佳流速； A、B、C三项各与哪些因素有关？三项各与哪些因素有关？ 固定相颗粒越小，填充的越均匀，固定相颗粒越小，填充的越均匀，A，H，柱效，柱效n。表现在涡流扩散所引起的色谱峰变宽现象减轻，色谱峰较窄表现在涡流扩散所引起的色谱峰变宽现象减轻，色谱峰较窄。对于空心毛细管柱，涡流扩散项为零。对于空心毛细管柱，涡流扩散项为零。 211R2R211R2R)(22/ )(WWttWWttR 4.4.（二）载气种类和流速的选择（二）载气种类和流速的选择 一、定性分析方法一、定

8、性分析方法 （一）根据色谱保留值进行定性分析（一）根据色谱保留值进行定性分析 1. 1. 利用保留时间定性利用保留时间定性 在相同的色谱条件下，将标准品在相同的色谱条件下，将标准品与样品分别进样，两者保留时间相同，可能为同一物与样品分别进样，两者保留时间相同，可能为同一物质。质。 siRsRRsRiiskkVVttri 小型化的台式色质谱联用仪（小型化的台式色质谱联用仪（GC-MS；LC-MS)SampleSampleGas Chromatograph (GC)Mass Spectrometer (MS)SeparationIdentification色谱色谱- -红外光谱仪联用仪：红外光谱仪

9、联用仪：组分的结构鉴定组分的结构鉴定二、定量分析方法二、定量分析方法（一（一）定量校正因子）定量校正因子 式中为式中为绝对校正因子绝对校正因子。 siifffiiiAfm 在气相色谱分析中，由于同一检测器对不同物质具有不在气相色谱分析中，由于同一检测器对不同物质具有不同的响应值，若用峰面积进行定性分析，则同的响应值，若用峰面积进行定性分析，则相对校正因子相对校正因子fi： siismsmimmAmAfff)()(1.归一化法：归一化法： 特点及要求：特点及要求： 归一化法简便、准确；归一化法简便、准确； 进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大；进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果

10、影响不大； 仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。%100%iiiiiAfAfc 外标法也称为标准曲线法。外标法也称为标准曲线法。 。 将一种纯物质（内标物）作为标准物加到待测样品中，将一种纯物质（内标物）作为标准物加到待测样品中，进行色谱定量的方法。进行色谱定量的方法。 特点及要求：特点及要求： (1) 准确性较高，操作条件和进样量的稍许变动对定量准确性较高，操作条件和进样量的稍许变动对定量结果的影响不大。结果的影响不大。 (2) 每个试样的分析，都要进行两次称量，不适合大批每个试样的分析，都要进行两次称量，不适合大批 量试样的快速分析。量试样的快速分析。

11、(3) 若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，则：则：常数SiiAAc %100%sssiiimmAfAfc 标准标准样品样品siisii%AAcAAc 药典药典规定，在气相色谱法或高效液相色谱法进行规定，在气相色谱法或高效液相色谱法进行定性、定量分析前，需按各品种要求对仪器进行适用性试定性、定量分析前，需按各品种要求对仪器进行适用性试验，即用规定的对照品对仪器进行试验与调整，使达到规验，即用规定的对照品对仪器进行试验与调整，使达到规定的要求。其试验包括分析状态下色谱柱的最小理论塔板定的要求。其试验包括分析状态下色谱柱的最小理论塔板数、分离度、重复性和拖尾因子。数、分离度、重复性和拖尾因子。 （一）色谱柱的理论塔板数（一）色谱柱的理论塔板数( (n) ) 测得数据水：测得数据水：h=4.60cm，W1/20.13cm。甲醇：。甲醇：h=4.30cm，W1/2=0.187cm。(1)质量百分含量质量百分含量用以峰面积表示的相对质量校正因子用以峰面积表示的相对质量校正因子 0.55、 =0.58，计算：计算：(2)用以峰高表示的相对质量校正因子用以峰高表示的相对质量校正因子 0.224、 =0.340计算：计算：(3)体积百分含量体积百分含量OH2fOH2