《气相色谱基本原理》PPT课件.ppt

气相色谱,浙江福立分析仪器有限公司,二、色谱分离基本原理,一、色谱理论发展简况,四、实例应用：气相色谱法测定药品中 环氧乙烷分析,目 录,三、气相色谱仪介绍,五、气相色谱发展趋势,分析仪器关乎人类生活的质量与安全,食品危机！,瘦肉精事件,茶叶农残事件,苏丹红事件,三聚氰胺事件,地沟油事件,毒豇豆事件,分析仪器,民生,经济,色谱起源,一.色谱法的基本原理,溶于流动相中的各组分经过固定相时，由于与固定相发生作用（吸附、分配、离子吸引、排阻、亲和）的大小、强弱不同，在固定相中滞留时间不同，从而先后从固定相中流出。,色谱分类,按流动相形态分为：,气相色谱,液相色谱,气固色谱,气液色谱,超临界流体色谱,特 点,三高,一快,一广,色谱分析的目的,化学分析的目的： 1.要确定被分析物是什么性质，即给物质定性。 2.要确定被分析物中每个组份的含量的大小，即给物质定量。,定性分析 定量分析,定性定量分析,定性分析 常用的方法： 1）已知对照物定性 2）相对保留值定性 定量分析 常用的方法：以峰高或峰面积定量 定量方法 1.归一化法 2.外标法 3.内标法 4.内标对比法,色谱分离的三个要素,气相色谱 1.色谱柱 2.温度 3.气体的流量,液相色谱 1.色谱柱 2.液体的组成 3.液体的流量,气相色谱仪介绍,气相色谱流程,填充气路,毛细气路,气源,气源可分为：钢瓶气和气体发生器 一般要求钢瓶气为4个9，对于特殊检测器要求达到5个9以上。 对于助燃气大部分为发生器。,气体净化器,填料,失效现象,硅胶再生,进样系统,进样方式：注射器、阀、自动进样器 进样系统：填充进样和毛细进样,填充柱进样口,毛细进样口,不分流状态,分流状态,毛细进样系统,分流？ 尾吹？ 清洗？,分离系统,按柱粗细一般可分为填充柱与毛细柱 填充柱：多用内径3mm的不锈钢管制成螺旋形管柱，柱长一般为2-6m 毛细柱：多用石英毛细管制成，柱长最常用的为30m 30m*0.32mm*0.25m,分离系统,按填料可分为：气固色谱，气液色谱 气液色谱：固定相在使用操作温度下时是液态，在室温为固态或液态。,固定液的要求,（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,常用色谱柱,KB-1 PC-1 100% 二甲基聚硅氧烷柱 非极性 KB-5 PC-5 5%苯基二甲基聚硅氧烷柱 弱极性 KB-624 PC-624 6%氰丙基二甲基硅氧烷柱 中极性 KB-1701 PC -1701 14%氰丙基二甲基硅氧烷柱 中极性 KB-50 PC-50 50%苯基二甲基硅氧烷柱 中极性 KB-Wax PC-WAX 聚乙二醇柱 强极性,PLOT 柱 KB PLOT AL2O3/S Na2SO4去活氧化铝 弱极性 KB PLOT AL2O3/L KCL 去活氧化铝 中极性 KB -PLOT Q 二乙烯基苯聚合物非极性,色谱柱的选择,原则：相似相溶 为了利用“相似相溶”原则选择固定液，必须了解样品种各组分按极性分类的情况。,样品组分性质已知时固定液的选择,常用的选择原则 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,样品组分性质未知时固定液的选择,用毛细管柱进行初分离 尝试法 可先用最常用的3根色谱柱进行测试,样品的分离,1.增加柱效是提高分离度的一个直接有效手段 具体的方法是： a.增加柱长 b.采用粒度较小、均匀填充的固定相 c.分配色谱应控制固定液液膜厚度,样品的分离,2.适宜的操作条件： 载气的流速和种类 在低流速时（0u最佳），选用分子量较大的载气，如N2、Ar，可使组分的扩散系数较小，从而减小分子扩散的影响，提高柱效。 在高流速时，选用分子量较小的气体，如H2、He作载气，可以减小气相传质阻力，提高柱效。 *N2的最佳实用线速度为10cm/s15cm/s；H2为15cm/s 20cm/s。,样品的分离,3.柱温 选择原则是：在使难分离物质对能得到良好的分离，分析时间适宜，并峰形不拖尾的前提下，尽可能采用低柱温。具体柱温按试样沸点不同而选择. 高沸点混合物（300400）：柱温可低于沸点100150 沸点300的混合物:柱温可低于沸点低5060,程序升温,柱温固定的色谱分析过程，称作恒温色谱( IGC)或定温色谱。使用于沸程差不大的样品。 对宽沸程样品，柱温选在平均沸点左右的折衷办法对大部分组份不合适； 低沸点组份因柱温太高很快流出，色谱峰尖而重叠，紧挤在一起，测量、定量误差很大； 高沸点组份则因柱温太低，流出时间长，且峰宽且矮，有的不能在 一次分析中流出，而在随后的分析中作为基线噪音出现，或作为无法说明的“鬼峰”出现，增加了测量、鉴定的困难。,样品的分离,4.其它条件的选择 a.气化室温度 一般稍高于沸点， 高于柱温3050。 b.检测室温度 需高于柱温，至少等于柱温。,色谱柱维护,寿命,老化,检测系统,按检测特性分为：质量型和浓度型 按检测的选择性分为：选择型和通用型,检测系统,浓度型检测器 这类检测器输出信号与进入检测器的载气中组分的浓度有关，峰面积与样品浓度呈正比，而与载气流速成反比。如TCD、ECD,检测系统,质量型检测器 这类检测器给出的信号与单位时间内进入检测器的组分量有关，峰面积与载气流速无关，如FID、FPD、NPD。,火焰离子化检测器（FID）介绍,原理,特点,使用范围,应 用,气相色谱可应用于制药行业、石油化工行业、高等学府、食品行业、生命科学等。,应用,常用联用技术 GC与顶空 GC与热解析 GC与自动进样器 GC与MS,气相色谱与顶空联用,顶空分析法 是一种间接分析液体、固体中挥发性组分的方法。它利用恒温封闭体系，使样品中挥发性组分在液体样品及其顶上空间的气液平衡，取上部气体进行分析的色谱方法。,顶空瓶,制药上的应用,例如：测定环氧乙烷 采用气相色谱与顶空联用，由于环氧乙烷本身性质决定，所以采用称重法来算得环氧乙烷的重量。 注意：取样前需将环氧乙烷放在冰箱里冷冻。否则环氧乙烷挥发而吸取不上来。,色谱条件： 色谱柱：5甲基聚硅氧烷或HP-INNOWAX毛细管柱 顶空温度为80 ，平衡时间为15分钟 柱温45 采用FID检测器,气相色谱发展趋势,国外GC-MS 安捷伦5975C GC/MS市场份额占69%，而在中国市场已占据70%。 特点： 定性定量能力极强 极性和