程序升温气相色谱法ppt课件

程序升温气相色谱法 在一个分析周期内 柱温随时间不断升高的气相色谱方法 第一节方法概述一 方法特点最佳柱温恒温填充柱沸点左右毛细管比沸点低30如果样品不复杂 沸点范围不宽 用恒温 对宽沸程 组分多 柱温选在平均沸点处 显然 是折衷的办法 对前面的太高 对后面的太低 二 升温方式1 线性T T0 rtT0 起始柱温t 升温时间r 升温速度2 线性 恒温3 恒温 线性恒温时分低沸点的 再升温 4 恒温 线性 恒温低温时分低沸点的 再升温 高温时分高沸点的 5 多种速度多阶三阶七阶 三 程序升温与恒温操作比较 恒温分析沸点范围窄 不十分复杂 重现性好程序升温沸点范围宽 样品复杂 重现性差 第二节程序升温的基本理论 一 保留温度在程序升温中 组分极大点浓度流出色谱柱时的柱温叫保留温度 其重要性相当于恒温中的tR VR 对每一个组分在一定的固定液体系中 TR是一个特征数据 即定性数据 不受加热速度 载气流速 柱长和起始温度影响 1 保留温度及其它保留值线性升温时TR T0 rtrtr TR T0 r程序升温中某组分的保留时间VP trF保留体积程序升温中某组分的保留温度 相当于恒温色谱中保留值的对数 因此 在恒温色谱中保留值的对数遵守的规律 在程序升温中也成立 1 保留温度与碳数关系TR aN b 2 保留温度与沸点关系TR cTb d例 在程序升温色谱分析中 已知组分A的保留温度为155 20 正十二烷为1410 正十六烷为1620 问组分A是否正构烷烃 保留指数是多少 解 TR an b141 12a b162 16a ba 5 25b 78155 2 5 25n 78n 14 7所以 不是正构烷烃 IA 100n 100 14 7 1470 二 初期冻结 在程序升温色谱分析中 当一多组分宽沸程混合物进样后 由于起始温度很低 因此 对少数低沸点组分为最佳柱温 得到良好的分离 对于大多数组分 这个起始温度是太低了 因为k 值很大 蒸气压很低 大都溶解在固定液里 所以 这些组分的蒸气带 色谱带 的移动速度非常慢 几乎停在柱入口不动 这种现象是程序升温色谱中所特有的 叫初期冻结 随着柱温的升高 某些组分的蒸气带便开始以可观的速度移动 柱温越接近保留温度 即越接近出口处 色谱带速度增加的越快 一般来说 从 TR 30oC TR色谱带通过柱的后半段 TR 300C时 恰好位于柱子的中央 TR 300C1 2LTR 600C1 4LTR 900C1 8L 三 有效柱温 有效柱温是获得一定理论板数和分离度的特征温度 对两个相邻难分离组分 它是实现分离的最佳恒温温度 在此恒温温度下 两组分的分离可达到与程序升温同样的柱效和分离度 T 0 92TR也有T TR 450C 第三节操作条件的选择 一 柱效 n 16 tTR Wbp 2tTR在保留温度TR的恒温条件下 测定的保留时间 Wbp是在程序升温中 色谱峰的峰底宽度 如果以程序升温中的保留时间tr代替tTR 因tr比tTR大的多 板数将产生很大的误差 原因是初期冻结 开始大部分组分停在柱入口不动 这段时间对峰的扩张或柱效影响很小 只有当柱温接近TR 时 色谱带快速通过柱子的大部分 这时 各种因素对谱带扩张有明显影响 只有这一段保留时间对柱效有意义 所以 必须使用在保留温度TR的恒温条件下 测定的保留时间tTR 另外 各组分开始都冻结在柱头上 当柱温接近每一组分的保留温度时 各组分大约以相同的速度通过色谱柱 因此 各组分受到谱带扩张的影响就大致相同 因此 PTGC中 等峰宽 二 分离度定义与恒温色谱中一样R 2 tr2 tr1 WP1 WP2 tr 程序升温中的保留时间WP2 WP1程序升温中 色谱峰的峰底宽度 若取平均峰宽tr2 tr1tr2 tr1R WPtTRRi叫真正分离度 程序升温中的保留值之差与恒温 以TR为柱温 保留值之比 Ri仅与柱子的选择性有关 4与柱效有关 由Ri看固定液 由 4评价操作条件 4 Ri 4 1 升温方式选用那种升温方式 由样品的性质和具体条件所决定 如沸点分布均匀 同系物等 单阶线性 如沸点间隔大 多阶 非线性 仪器有单阶 三阶 最近有七阶 也可用中间手工升温 2 柱长一般1 3米 3 起始温度由样品中最低沸点组分的沸点而定 一般选在沸点左右 太低 时间长 太高 低沸点组分分离不好 三 操作条件的选择 4 加热速率填充柱3 100C min毛细管0 5 40C min