气相色谱法第二节气相色谱固定相

2020/5/20,第九章气相色谱法,一、气固色谱固定相二、气液色谱固定相三、聚合物固定相,第二节气相色谱固定相,2020/5/20,气相色谱固定相：固体固定相和液体固定相。固体固定相：固体吸附剂色谱分离原理：吸附-解吸液体固定相：载体+固定液色谱分离原理：溶解-分配,2020/5/20,一、气固色谱固定相,1、种类(1)活性炭非极性，有较大的比表面积，吸附性较强。(2)活性氧化铝中等极性。适用于常温下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等气体的相互分离。CO2能被活性氧化铝强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。(3)硅胶极性较强。与活性氧化铝大致相同的分离性能，除能分析上述物质外，还能分析CO2、N2O、NO、NO2等，且能够分离臭氧。,2020/5/20,一、固体固定相,(4)分子筛碱金属及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性，强极性。规格有3A、4A、5A、10X及13X分子筛等（孔径：）。除了广泛用于H2、O2、N2、CH4、CO、NO、N2O等的分离外，还能够测定He、Ne、Ar等。,2020/5/20,2、气固色谱固定相的特点,（1）使用方便；（2）性能与制备及活化条件有很大关系；（3）同一种固定相，不同厂家或不同活化条件，分离效果差异较大；（4）种类有限，能分离的对象不多，通常应用于永久性气体和低沸点物质的分析，故应用有限。,2020/5/20,二、气液色谱固定相,固定相：载体（担体/支持体）+固定液小颗粒表面涂渍上一薄层固定液。载体：化学惰性的多孔性惰性固体颗粒，具有较大的比表面积。固定液：固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液体状态，通常为高沸点有机化合物。固定液的种类繁多，选择余地大，应用范围不断扩大。,2020/5/20,1、作为载体使用的物质具体要求,比表面积大，表面有微孔结构，孔径分布均匀；化学和物理惰性，表面无吸附性或吸附性很弱，与被分离组分不起化学反应；具有较高的热稳定性、机械强度和浸润性，不易破碎；具有一定的粒度和规则的形状，最好是球形；颗粒大小均匀、适度。一般常用6080和80100目。最常用的载体是硅藻土。,2020/5/20,2、载体（硅藻土）,红色载体：天然硅藻土与粘合剂在900下煅烧而成，其中的铁煅烧后生成氧化铁，呈现红色。孔径较小（平均1m），表孔密集，比表面积较大（4m2/g)，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活性吸附中心点。对极性化合物存在吸附和拖尾现象。白色载体：煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠，20）。颗粒疏松，孔径较大（8-9m)。比表面积较小（1m2/g)，机械强度较差，吸附性显著减小。适宜分离各种极性化合物。,2020/5/20,气相色谱载体,2020/5/20,3、固定液,固定液：高沸点、难挥发的有机化合物，种类繁多。(1)对固定液的要求a、挥发性小；b、良好的热稳定性，在工作温度下不发生分解；c、熔点不能太高，在使用温度下应为液体；d、对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力，具有较高的选择性；e、较高的化学稳定性，不与被分离组分、载气及载体等发生化学反应；f、有合适的溶剂溶解，能均匀的涂敷在载体表面。,2020/5/20,(2)固定液分类方法可按化学结构、极性、应用等的分类方法。如将固定液按有机化合物结构的分类方法分为：脂肪烃、芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等。按极性大小分为：a、非极性固定液饱和烷烃和甲基硅油，作用力以色散力为主。如角鲨烷和阿皮松，分析非极性和弱极性化合物。b、中等极性固定液固定液含有少量的极性基团，作用力以色散力和诱导力为主。如邻苯二甲烷二壬酯、聚酯等。c、强极性固定液固定液含有较强的极性基团，作用力以诱导力和静电力为主。如氧二丙腈等，分析极性化合物。d、氢键型固定液极性固定液中特殊的一类，作用力以氢键力为主。如聚乙二醇、三乙醇胺等，分析含N/F/O化合物。,2020/5/20,(3)固定液的选择“相似相溶”原则。如果待测组分与固定液性质相似时，溶解性加大。a、极性相似的原则非极性物质选择非极性固定相，极性物质选择极性固定相；极性相差较大选择极性固定液。b、按官能团选择原则；c、按主要差别选择原则沸点是主要差别，选择非极性固定相，极性是主要差别，选择极性固定相；d、选择特殊或混合固定液。实际工作中情况较为复杂，要根据具体样品来确定。,2020/5/20,(4)固定液的最高和最低使用温度,高于最高使用温度易分解，低于最低使用温度呈固体；(5)麦克雷诺兹常数（麦氏常数）表示的固定液的相对极性通常使用苯、丁醇、2-戊酮、硝基丙烷和吡啶等五种物质以角鲨烷为基础测得的保留指数之和即可表示固定液的相对极性；(6)其他固定液的相对极性的表示方法规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，,-氧二丙腈的相对极性为100。,2020/5/20,2020/5/20,高分子多孔微球（GDX系列）新型合成有机固定相。既可以作为固体固定相直接使用，也可以作为载体，附着固定液进行使用，存在吸附/解吸和溶解/脱出多种分离机制。型号：GDX-01、-02、-03等，Chromosorb系列（苯乙烯与二乙烯苯为主体的共聚物）；Porapak系列（乙基苯乙烯与二乙烯苯为主体的共聚物）。适用于有机物中痕量水、气体、多元醇、脂肪酸、腈类化合物以及HCl/NH3/Cl2/SO2等的分析。,三、聚合物固定相,2020/5/20,聚合物固定相具有以下优点：