现代仪器分析--GC(6.毛细管气相色谱).ppt

现代仪器分析 中药化学与分析教研室 气相色谱 GC Gaschromatography 2 毛细管柱的色谱系统 与填充柱系统基本一样 但是是GC的发展方向 因毛细管柱内径很细 柱容量小 出峰快 峰形窄 因此对色谱仪本身 如进样系统 检测器 记录器等 有些特殊的要求 1 允许通过的载气流量很小 2 柱容量很小 允许的进样量小 需采用分流技术 3 分流后 柱后流出的试样组分量少 流速慢 解决方法 灵敏度高的氢焰检测器 采用尾吹技术 4 散热好 可以使用程序升温 3 毛细管柱与填充柱的区别 4 第八节毛细管气相色谱法简介 一 毛细管柱的种类1 开管型毛细管柱 1 经典的毛细管柱为壁涂开管柱 WCOT WallCoatedOpenTubularColumn 因其制备难 柱子的重复性差 内表面小 涂渍量小和 值大 将导致有效塔板数和实际分离能力不高 且热稳定性也较差 故已几无人使用 2 多孔层开管柱 PLOT PorousLayerOpenTubularColumn 涂上多孔性吸附剂于柱壁 不再涂渍固定液 5 3 涂载体开管柱 SCOT SupportCoatedOpenTubularColumn 把载体和固定液同时涂于壁上制备而成 必须注意 柱子中的载体只是涂布于毛细管柱的壁上 而非充满整根柱子 2 填充型毛细管柱此类型柱少用 6 二 毛细管气相色谱的基本理论毛细管色谱理论和填充柱色谱理论基本相同 但各有特色 对操作条件选择有指导意义 其表达式为 一 毛细管色谱的速率方程对于毛细管开管柱 A项为0 7 二 毛细管色谱柱效毛细管柱的容量小 在同样条件下分析同一物质对 毛细管柱的理论塔板数和有效塔板数比填充柱要高很多 其理论塔板数一般比填充柱高10 100倍 8 填充柱 毛细管柱 在毛细管柱 柱内只有一个流路 故多径项2 dp为0 弯曲因子 1 且用其液膜厚代替了填充柱中载体的颗粒直径dp 9 三 毛细管色谱操作条件的选择 1 载气流速uopt 实际操作时载气流速要高于最佳流速 2 柱内径柱内径的选择要注意柱效 分析速度和柱容量等因素 3 液膜厚度 df 是毛细管柱最重要的柱参数 降低液膜厚度是提高柱效的重要方法 4 柱温要尽可能在较低的柱温下操作 毛细管柱有利于作程序升温气相色谱5 进样量 10 11 三 进样系统 毛细管柱进样量必须极小 一般液样10 2 10 3微升 气样约1微升 要引进如此微量样品 可采用分流法进样 即在气化室出口分两路 绝大部分放空 极小部分进柱子 这两部分比例叫分流比 12 对分流器的要求 为使分流后的样品不改变组成 1 分流后样品混合物中各峰的相对大小应与未分流的严格一致 2 分析不同浓度的混合物时 峰面积必须正比于浓度 3 当柱温 分流比 流速改变时各色谱峰的相对大小要保持恒定 13 HP6820系统的分流装置 Agilent公司HP6820的进样口装置 此为分流模式 同时具有隔膜吹扫功能 14 HP6820系统的分流装置 此为不分流模式 通常适用于口径较大的毛细管柱 如0 53mm的大口径柱 15 四 检测器 因流速低 且内径细 只能分析小量样品 约10 5 10 6克 有的组份如占1 0 则相当于10 7 10 8克 要求高灵敏度检测器 快速分析时因峰宽只有几秒或少于1秒 要求检测器 记录器响应时间快 则检测器和记录器的时间常数 应少于最早峰峰宽的流出时间的1 20 16 尾吹 毛细管柱内流动相流速低 流量小 组分会因柱后死体积突然增加而发生严重的纵向扩散 从而导致峰形展宽 有可能使在柱中以分离的组分在柱后再次重叠 影响分离 在毛细管柱与检测器之间增加尾吹装置 尾吹气将改善这一状况 17 4 记录系统 因毛细管色谱峰很窄 应配备快速记录系统 曾经用示波仪或电流计型记录器记录 其满刻度笔速0 1秒 目前的各种色谱数据处理机和色谱工站已完全能满足记录系统的要求 18 海水中有机氯农药的残留量检测 八个组分依次为 HCH HCH HCH HCH DDE DDD DDT DDT DB1701 30m 0 32mm id 0 25 m石英毛细管柱 柱温 70 保持1min 以15 min升至220 保持10min 19 栀子花头香成分萜烯类化合物 如罗勒烯 香叶烯 共28种 占24 5 酯类化合物 如惕各酸酯类 苯甲酸酯类 共21种 占总挥发性化合物的13 6 醇类化合物 如芳樟醇 6 十一醇 共9种 其含量占44 7 HP 5弹性石英毛细管柱 30m 0 32mm 0 25 m 柱温 40 停2min 3 min升至110 停2min 再以5 min升至200 保持10min 20 21 第九节气相色谱 质谱 GC MS 联用技术简介 利用气相色谱的高分离能力 利用质谱测定分子量 快速定性和推断分子结构的高鉴别能力 GC MS组成 1 色谱单元 2 中间装置 接口 关键部分 3 质谱仪三部分 22 气相色谱 质谱联用仪工作原理 多组分混合样品先经色谱单元 分离后的各单一组分按其不同的保留时间和载气一起流出色谱柱 经中间装置进入质谱仪的离子源 有机分子在高真空下 受电子流轰击或强电场作用 离解成各具特征质量的碎片离子和分子离子 这些带正电荷的离子具有不同质荷比 即