气相色谱固定相及色谱柱技术ppt课件

1、气相色谱固定相及色谱柱技术气相色谱固定相 包括气液色谱固定相和气固色谱固定相。 固体吸附剂 用于制备PLOT柱和气-液-固毛细管柱。 液体固定相 由载体担体和固定液组成。色谱柱技术 柱资料、柱制备及柱评价气液色谱固定相 气液色谱固定相 载体担体和固定液组成气液色谱固定相载体担体 对载体的要求 具有足够大的外表积和良好的孔穴构造，使固定液与试样的接触面较大，能均匀地分布成一薄膜，但载体外表积不宜太大，否那么犹如吸附剂，易呵斥峰拖尾；外表呈化学惰性，没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反响；热稳定性好；外形规那么，粒度均匀，具有一定机械强度。 气液色谱固定相载体类型 大致可分为硅藻土和非硅藻土

2、两类。硅藻土载体是目前气相色谱中常用的一种载体，它是由称为硅藻的单细胞海藻骨架组成，主要成分是二氧化硅和少量无机盐，根据制造方法不同，又分为: 红色载体和白色载体。 气液色谱固定相红色载体是将硅藻土与粘合剂在900煅烧后，破碎过筛而得，因铁生成氧化铁呈红色，故称红色载体，其特点是外表孔穴密集、孔径较小、比外表积较大。对强极性化合物吸附性和催化性较强，如醇、胺、酸等极性化合物会因吸附而产生严重拖尾。因此它适宜于分析非极性或弱极性物质。气液色谱固定相白色载体是将硅藻土与20的碳酸钠助熔剂混合煅烧而成，它呈白色、比外表积较小、吸附性和催化性弱，适宜于分析各种极性化合物。101，102系列，英国的Ce

3、lite系列，英国和美国的Chromosorb系列，美国的GasChrom A， C，L， P， Q， S， Z系列等，都属这一类。 气液色谱固定相非硅藻土载体：有机玻璃微球载体，氟载体，高分子多孔微球等。这类载体常用于特殊分析，如氟载体用于极性样品和强腐蚀性物质HF、Cl2等分析。但由于外表非浸润性，其柱效低。 载体的外表处置 硅藻土载体外表不是完全惰性的，具有活性中心。如含硅醇基气液色谱固定相 或含有矿物杂质，如氧化铝、铁等，使色谱峰产生拖尾。因此，运用前要进展化学处置，以改良孔隙构造，屏蔽活性中心。处置方法有酸洗、碱洗、硅烷化等。 SiOH气液色谱固定相i酸洗：用36mol/L 盐酸浸煮

4、载体、过滤，水洗至中性。甲醇淋洗，脱水烘干。可除去无机盐，Fe,Al等金属氧化物。适用于分析酸性物质。ii碱洗：用5%或10%NaOH的甲醇溶液回流或浸泡，然后用水、甲醇洗至中性，除去氧化铝，用于分析碱性物质。 iii硅烷化：用硅烷化试剂与载体外表硅醇基反响，使生成硅烷醚，以除去外表氢键作用力。如：气液色谱固定相常用硅烷化试剂有：二甲基二氯硅烷DMCS，六甲基二硅烷胺HMDSSiOOHSiOH+ClSiCH2CH2ClOSiCH2OCH2+ 2HClSiSiO气液色谱固定相 固定液对固定液要求首先是选择性好。固定液的选择性可用相对调整保管值2.1来衡量。对于填充柱普通要求2.11.15；对于毛

5、细管柱，2.11.08. 另外还要求固定液有良好的热稳定性和化学稳定性；对试样各组分有适当的溶解才干；在操作温度下有较低蒸气压，以免流失太快。 气液色谱固定相固定液的特性 固定液的特性主要是指它的极性或选择性，用它可描画和区别固定液的分别特征。目前大都采用相对极性和固定液特征常数表示。i相对极性：1959年由Rohrschneider提出用相对极性P来表示固定液的分别特征。此法规定非极性固定液角鲨烷的极性为0，强极性固定液，-氧二丙睛的极性为100然后，选择一对物质如正丁烷一丁二烯或环乙烷一苯，来进展实验。分别测定它们在氧二丙腈、角鲨烷及欲测固定液的色谱柱上的相对保管值，将其取对数后，得到:气

6、液色谱固定相上右式中下标1，2和X分别表示氧二丙睛，角鲨烷及被测固定液。由此测得的各种固定液构相对极性均在0100之间。普通将其分为五级，每20单位为一级。相对极性在0+l之间的叫非极性固定液，+2级为弱极性固定液，+3级为中等极性，+4+5为强极性。非极性亦可用“表示。下表列出了一些常用固定液的相对极性数据。正丁烷）（丁二烯）(lgrrttq211100100qqqqPxx）（气液色谱固定相气液色谱固定相固定液的分类 气液色谱可选择的固定液有几百种，它们具有不同的组成、性质、用途。如何将这许多类型不同的固定液做一科学分类，对于运用和选择固定液是非常重要的。如今大都按固定液的极性和化学类型分类

7、。按固定液极性分类就是如前所述。此外，还可根据化学类型分类。这种分类方法是将有一样官能团的固定液陈列在一同，然后按官能团的类型分类。这样就便于按组分与固定液构造类似原那么选择固定液。气液色谱固定相 固定液的选择 对固定液的选择并没有规律性可循。普通可按“类似相溶原那么来选择。在运用时，应按实践情况而定。i分别非极性物质：普通选用非极性固定液，这时试样中各组分按沸点次序流出，沸点低的先流出，沸点高的后流出。ii分别极性物质：选用极性固定液，试样中各组分按极性次序分别，极性小的先流出。极性大的后流出。气液色谱固定相iii分别非极性和极性混合物：普通选用极性固定液，这时非极性组分先流出，极性组分后流

8、出。vi分别能构成氢键的试样：普通选用极性或氢键型固定液。试样中各组分按与固定液分子间构成氢键才干大小先后流出，不易构成氢键的先流出，最易构成氢键的最后流出。气液色谱固定相v复杂的难分别物质：可选用两种或两种以上混合固定液。 对于样品极性情况未知的，普通用最常用的几种固定液做实验。气固色谱固定相 气固色谱固定相 常用的固体吸附剂 用于制备PLOT柱和气-液-固毛细管柱。 主要有强极性的硅胶，弱极性的氧化铝，非极性的活性炭和特殊作用的分子筛等。运用时，可根据它们对各种气体的吸附才干不同，选择最适宜的吸附剂 。见下表 气固色谱固定相气固色谱固定相人工合成的固定相 作为有机固定相的高分子多孔微球是一

9、类人工合成的多孔共聚物。它既是载体又起固定液作用，可在活化后直接用于分别，也可作为载体在其外表涂渍固定液后再用。由于是人工合成的，可控制其孔径大小及外表性质。圆球型颗粒容易填充均匀，数据重现性好。在无液膜存在时，没有“流失问题，有利于大幅度程序升温。这类高分子多孔微球特别适用于有机物中痕量水的分析，也可用于多元醇、脂肪酸、脂类、胶类的分析。色谱柱技术 色谱柱资料 柱内外表处置 涂柱方法 毛细管柱固定相的固定化 毛细管色谱柱评价 常用的几类色谱柱色谱柱技术 色谱柱资料 Golay 第一根色谱柱聚乙烯资料 1960年，Desty 研制出第一台玻璃毛细管柱拉制机。 1979年，Dandeneau报告

10、了石英毛细管柱。 玻璃柱：内外表吸附，催化活性来源 石英柱：天然石英、人造石英色谱柱技术石英遇水易断裂。金属资料：机械强度好，耐高温。 重点屏蔽金属外表的活性点。 首先，完成屏蔽金属外表，完成柱惰化，改良外表潮湿性并成为可键合固定相外表。 色谱柱技术 柱内外表处置 为什么进展外表处置呢？ 外表处置的手段：采用柱内外表粗糙化，水热处置，毛细管内外表钝化。内外表粗糙化：使外表增大，液相与外表的接触角减小，改善固定液润湿性。色谱柱技术水热处置：将一定浓度的盐酸灌进柱内，加热沥取。毛细管内外表钝化：产生一个稳定的层，以屏蔽柱外表的活性中心，运用与固定液有类似官能团的钝化试剂，改善固定液的润湿性。了解硅

11、烷化去活试剂。色谱柱技术 涂柱方法静态法、动态法、超动态法 静态法 将固定液以适宜的溶剂配制成涂渍溶液装进储液罐中，储液罐放进加压容器，待涂渍的毛细管垂直插入储液罐的溶液中，通N2加压使涂渍溶液渐渐压入毛细管，溶液要充溢毛细管，柱一端严厉排气泡后，用胶封口。 制柱反复性好，柱效好，外表张力大 但制柱时间长，充溢涂渍液的柱内不能有气泡色谱柱技术动态法：涂渍液的浓度为10%60%，涂柱时，在涂柱安装上将涂渍液压入柱。 简单、快速，柱效、反复性较静态法差，适于粘度较低的固定液的涂渍。超动态法： 高流速气体使液栓快速经过柱子，当液栓快速分开柱子时，通N2吹12小时。适于大口径厚液膜毛细控制备。色谱柱技

12、术 毛细管柱固定相的固定化 可以是原位交联，也可以是固定相在柱内外表发生键合。 交联的优点：液膜稳定；阻止固定液热重排，柱效稳定；交联后的固定液分子陈列有变化，交联柱运用温度高，流失小；不易被熔剂冲洗；物理和化学稳定性好。 色谱柱技术交联方法缩合法，自在基引发，臭氧引发交联，高能辐射交联普通采用自在基引发：交联剂为过氧化物，偶氮化合物。 固体吸附剂需先与固定液一同制成涂渍液进展交联；液体吸附剂，先涂好柱，然后用N2把引发剂通入毛细管。色谱柱技术 毛细管色谱柱评价 分别效率 涂敷效率 柱活性 酸、碱性 柱稳定性 交联效率 色谱柱技术 常用的几类色谱柱 吸附型PLOT柱 OV-1柱 FFAP柱色谱

13、柱技术 吸附型PLOT柱 PLOT柱的制备方法 用化学处置内管壁 制PLOT柱 从大内径玻璃管拉制毛细控制PLOT柱 管内壁堆积多孔层物质制PLOT柱 原位聚合制多孔高聚物PLOT柱 色谱柱技术不同的PLOT柱类型 氧化铝， 分子筛，碳分子筛，硅胶，环糊精键合到硅胶柱， OPPLOT柱。 重点引见一下氧化铝和分子筛柱。色谱柱技术Al2O3/KCl PLOT柱 对分别轻烃是非常有效的，尤其是碳四异构体的分别是独一无二的。 需对Al2O3的外表进展处置。 普通用水、有机液体进展钝化处置，目前常用的是能与活性部位有很强亲合力而本身又不会流失的无机盐。 色谱柱技术Al2O3/KCl PLOT柱 进展钝

14、化后，对轻烃的分别非常好，但载气或样品中的微量水会被吸收，导致保管值降低，分别度下降。应对样品进展处置和运用绝对无水无氧的载气。 运用Al2O3/KCl PLOT柱的几点本卷须知 色谱柱技术分子筛柱 分子筛是由不同阳离子的碱金属硅酸铝制备，是一种沸石分子筛，pH大约10，按分子的大小进展分别，常用作分别永久气体。主要包括5和13x分子筛。 5分子筛：孔径大小为5。分别机理为筛分机理和吸附动力学机理。 色谱柱技术 5分子筛具有很大的比外表积，对可以构成偶极作用的化合物，如水，二氧化碳等有很强的吸附作用。 对5分子筛PLOT柱，当载气中有微量水时，可降低柱子的容量比，使分别才干下降，但不会损伤柱子。色谱柱技术13x分子筛也可分别氧、氮。 常用于分析石脑油中的链烷烃和环烷烃。对制备PLOT柱的涂层厚度有一定要求。