分析化学 第十九章 气相色谱法.ppt

第十九章,气 相 色 谱 法,第一节 气相色谱法的分类和一般流程,一、气相色谱法的分类和特点 二、气相色谱法的一般流程,第二节 气相色谱固定相和流动相,在气相色谱中，载气是惰性的，与组分没 有亲和作用。混合物各组分能否被选择性地分 离，很大程度上取决于固定相的选择。,一、气液色谱固定相 固定液 1.对固定液的要求： 热稳定性好 化学稳定性好 粘度和凝固点要低 各组分必须在固定液中有一定的溶解度(k0) 选择性好，对试样中各组分分离能力强。,固定液的极性分类用相对极性来表示。,按相对极性分类,2.固定液的分类,被测固定液的相对极性为：,各种固定液相对极性都落在0100之间，并 分为五级，见书P394表19-1。,按固定液的化学结构来分,烃类、硅氧烷类、聚醇和聚酯类,3.固定液的选择,基本原则：相似相溶,非极性试样选非极性的固定液,中等极性试样一般选中等极性固定液,强极性试样选强极性固定液,具有酸性和碱性的极性试样，可选带有酸性或碱 性基团的高分子多孔微球。,能形成氢键的试样，应选氢键型固定液。,对于复杂组分，可选用两种或两种以上的混合固定液。,见P395页,载体,可提供一个具有大表面积的惰性表面，且化学 稳定性和热稳定性好，不直接参与色谱分离，颗粒均匀，有一定的强度。,1.对载体的要求,2.硅藻土型载体,(1)红色载体,(2)白色载体,3.载体的钝化,二、气固色谱固定相,常用的固体吸附剂有：,非极性活性炭、 特殊吸附作用的分子筛、弱极性的氧化铝、 强极性的硅胶等。,特点：,柱效低、活性中心易中毒。,新型合成固定相,1、高分子多孔微球,颗粒均匀，填充均匀，重现性好，适于程序 升温测定，特别适于有机物中痕量水的分析。,2、键合固定相（见液液色谱）,三、流动相（载气）,见P397页,第三节 检 测 器（自学）,第四节 分离条件的选择,一、气相色谱速率理论,1.涡流扩散项,填充柱色谱：,空心毛细管柱：,2.分子扩散项,Dg与组分的性质有关，还与载气性质、柱温、柱压等 因素有关。,Dg与载气的分子量的平方根成反比，随柱温升高而增 大，随柱压增大而减小,采用分子量较大的载气，控制较低的柱温、采 用较高的载气流速，可以减小分子扩散，有利于 分离。 但分子量大时，粘度大，柱压低，因此载气线 速度较低时用氮气，较高时用氦气或氢气。,3.传质阻抗项,包括气相传质阻抗和液相传质阻抗：,填充柱气相色谱中，Cg很小，可以忽略不计，CCl,载气流速对阻抗的影响很大，当载气流速增大时，传 质阻抗项就增大，造成塔板高度H增大，柱效较低。,由以上的讨论可以看出，色谱柱填充程度、 载体的粒度、载气的流速和种类、固定液的液 膜厚度和柱温等因素都对柱效能产生直接的影 响。分析时应全面考虑这些因素的影响，选择 适宜的色谱操作条件。,二、实验条件的选择,在气相色谱中，固定液、柱温及载气的选择 是分离条件选择的三个主要方面，用于提高柱 效、降低板高，提高相邻组分离度。,分离方程：,a,c,b,(一)提高和k,见403页,（二)提高n,各项因素对板高H的影响,1.载气及其线速的选择,则：,2.柱温的选择（见404页）,最高使用温度：控制在固定液的最高使用温度。,最低使用温度：使固定液不以固体形式存在。,3.柱长和内径的选择 柱长应适当（填充柱26m）。 柱太长，增加保留时间，费时 柱太短，达不到分离效果。,色谱柱内径常为36mm。增加内径，可增加分离 样品量，但扩散，柱效低。,4.其他条件的选择 气化室温度 检测器温度 进样时间和进样量,第五节 毛细管气相色谱法,一、毛细管气相色谱法的特点和分类 （P406页） 二、毛细管色谱速率理论和实验条件的选择 三、毛细管气相色谱系统,第六节 定性与定量分析,一、定性分析方法 1.已知物对照法 2.利用相对保留值 3.利用保留指数 4.官能团分类测定法 5.两谱联用,二、定量分析方法 定量校正因子 1.绝对校正因子,2.相对校正因子,（二）定量方法,1.归一化法,优点： 简便 定量结果与进样量无关 操作条件对结果影响较小,缺点：,所有组分在一个分析周期内都流出色谱柱 检测器对所有组分有响应 不能用于微量杂质的含量测定,2.外标法（外标一点法）,外标法,外标一点法（比较法）,外标法的优点：,操作简便，不用校正因子 不用内标物,分析结果的准确度主要取决于进样量的重复性和操作 条件的稳定性。,3.内标法,内标物的选择原