高教版仪器分析第二章色谱分析法.ppt

第二章色谱分析法（气相）,第一节气相色谱法概述,两相同一的推动力作用力的差异分离,色谱法分类,表1-1色谱法分类,气相色谱流程图（P5）,相对保留值的优点是：只要柱温、固定相不变，即使柱径、柱长，填充情况及流动相流速有所变化，其值仍保留不变，因此是色谱定性分析的重要参数。,利用色谱流出曲线可以解决以下问题,根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含组分的最少个数。根据色谱峰的保留值（或位置），可以进行定性分析。根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析。利用色谱峰的保留值及其区域宽度，可以对色谱柱的分离情况进行评价。根据色谱峰两峰间的距离，可以对固定相（和流动相）的选择是否合适进行评价。,气相色谱分析理论基础,气固色谱：吸附与脱附平衡气液色谱：溶解与挥发平衡,分配系数：分配比（partitionratio）：,分配系数K与分配比k的关系分配系数K及分配比k与选择因子的关系,塔板理论速率理论,气相色谱分离的基本理论（P10）,塔板理论,由塔板理论可导出：与色谱峰半峰宽度或峰底宽度的关系：,不能把塔板数看作有无实现分离可能的依据而只能把它看作是在一定条件下柱分离能力发挥的程度的标志。,速率理论,A称为涡流扩散项，B为分子扩散系数，C为传质阻力系数。,2.2.2气相色谱的速率理论,涡流扩散项A=2dP涡流扩散示意图,分子扩散项B/u纵向分子扩散使峰展宽(a)柱内谱带构型(b)相应的响应信号,传质阻力引起非平衡过程示意图,传质阻力项系数C包括气相传质阻力系数Cg液相传质阻力系数Cl,对于填充式色谱柱，填充均匀程度、担体粒度、保留时间、载气种类、载气流速、柱温、柱压、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张的影响。,2.3色谱分离条件的选择,分离度作为色谱柱的总分离效能指标。,色谱分离基本方程式,分离操作条件的选择（P20）,载气及其流速的选择,柱温的选择在使最难分离的组分尽可能好的分离的前提下，尽可能采取较低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。程序升温,固定相的性质和用量担体的性质和粒度进样时间和进样量气化温度,2.4固定相及其选择气相色谱的固定相,气固色谱的固定相具有吸附能力的物质。气液色谱的固定相担体（载体）固定相,担体（P26）,(1)表面应是化学惰性的，即表面没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物质起化学反应。(2)多孔性，即表面积较大，使固定液与试样的接触面较大。(3)热稳定性好，有一定的机械强度，不易破碎。(4)对担体粒度的要求，一般希望均匀、细小，这样有利于提高柱效。,硅藻土型红色担体（如6201红色担体、201红色担体，C-22保温砖等）白色担体（如101白色担体等）酸洗、碱洗、硅烷化处理。非硅藻土型,选择担体的大致原则,(l)当固定液质量分数大于5时，可选用硅藻土型（白色或红色）担体。(2)当固定液质量分数小于5时，应选用处理过（硅烷化）的担体。(3)对于高沸点组分，可选用玻璃微球担体。(4)对于强腐蚀性组分，可选用氟担体。,固定液(P28),对固定液的要求。(1)挥发性小，在操作温度下有较低蒸气压，以免流失。(2)热稳定性好，在操作温度下不发生分解。在操作温度下呈液体状态。(3)对试样各组分有适当的溶解能力，否则易被载气带走而起不到分配作用。(4)具有高的选择性，即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的分离能力。(5)化学稳定性好，不与被测物质起化学反应。,固定液的选择,固定液的选择，一般根据“相似相溶”原理进行。在气相色谱中常用“极性”来说明固定液和被测组分的性质。,2.5气相色谱检测器,热导池检测器常用TCD表示。由于结构简单，灵敏度适宜，稳定性较好，而且对所有物质都有响应，因此是应用最广、最成熟的一种检测器。,(FID)，简称氢焰检测器。它对含碳有机化合物有很高的灵敏度，一般比热导池检测器的灵敏度高几个数量级，能检测至1012gs-1的痕量物质，故适宜于痕量有机物的分析。因其结构简单，灵敏度高达106以上，因此它也是一种较理想的检测器。,氢火焰离子化检侧器,1氢焰检测器的结构,2操作条件的选择(l)气体流量一般氢气与氮气流量之比是1:11:1.5。一般氢气与空气流量之比为1:10。(2)极化电压一般选l00V到300V之间。(3)使用温度80200,1利用纯物质对照定性2利用相对保留时间定性多柱法3利用保留指数定性4与其它方法结合的定性分析法5利用检测器的