分析十一章气相色谱

1、1气相色谱法2一. 概述1. 发现2. 分类3. 特点4. 流程图5. 常用术语二. 气相色谱的分离原理2. 分配系数1. 分离原理三. 气相色谱分离条件的选择1. 固定相的选择2. 动力学条件的选择四. 气相色谱的检测器1. 简介2. 检测器结构和原理3. 检测依据 五. 气相色谱的定性、定量方法1. 定性分析 2. 定量分析3一.概述1.发现 : 俄国植物学家茨维特在1901年用于分离植物叶绿素的装置固定不动的一相称为固定相(CaCO3)携带试样混合物流过固定相的流体（气体或液体)称为流动相(石油醚)色谱法 42.色谱法的分类方式 :按二相状态分类气相色谱液相色谱固体吸附剂(S)气液色谱(

2、G.L.C)气固色谱(G.S.C)气体气体液体(涂在管壁或固态载体上)(L)(S)液固色谱(L.S.C)液体液体(L)液液色谱(L.L.C)流动相固定相色谱的名称气固色谱(G.S.C)气液色谱(G.L.C)53.气相色谱法的特点 :优点：分离效能高灵敏度高分析速度快应用广泛不足之处： 不适用于热不稳定性物质 或沸点高于于450的液态物质64.气相色谱仪的流程图 :一.载气系统 : 形成干净、有恒定压力和流速的载气流 二.进样系统:进样并气化 三.色谱柱:完成样品的分离 四.检测器:将浓度或质量信号 电信号 五.记录系统:将电信号放大,记录出色谱图,经数据处理得出结果75.气相色谱中常用的术语

3、:(1) 流出曲线 :组分浓度（或电信号）随时间的变化曲线(2) 基线 :只有载气检测器,仪器稳定时 检测的信号线是直线EtEt正态分布. 定性. 定量. 分离效果显示基线Et8(3) 保留值 : 用时间表示的保留值tR保留时间：进样 离柱后出现cmax值时所需时间 tM死时间:进样到出现空气峰所需的时间t R 调整保留时间:t R =tR - tMtM9 用体积表示的保留值 VR保留体积 :VR=tRF0 F0为柱出口处的载气流速, mLmin-1 V R调整保留体积: V R=VR-VMVM死体积： VM=tMF0 tM10 相对保留值 r1.2r2.1=V R.2V R.1t R.2t

4、R.1r2.1 同种固定液对几种难分离物质的选择性度量。 当固定液、柱温一定时，r2,1为常数。实验室之间通用r2,1 越大，两组分分离越容易。11(4) 色谱峰的区域宽度（峰宽） 标准偏差 （）反映分离条件的好坏，衡量柱效率 半峰宽（Y1/2） 峰底宽度（Wb）：流出曲线上拐点所作的切线 在基线上的截距有三种表示方式tMhWb0.607h =1/2CDCDY1/2 = AB1/2hAB12二.气相色谱的分离原理1.分离原理 ：组分载气色谱柱固定液（吸附剂）（吸附）溶解新载气挥发（脱附）进入载气遇固定液（遇吸附剂）与固定相作用力大，难挥发随载气推进慢，后离柱各组分性质和结构上的差异, 与固定相

5、的作用力不同使其保留时间不同易挥发难挥发132.分配系数 K ：定义：试样在固定相和流动相中分配达到平衡时特征：T，固定相确定，不同的物质的 K分配值不同。K 组分cs 组分的tR出峰越迟。K=cs（gmL-1）cl （gmL1）问：1.当固定相一定，KA t柱结论 : TCD结构简单、灵敏度和稳定性较好、适宜于对各种物质的分析，故使用最广泛。I 池体与钨丝 有利气体传导I 太大 基线不稳 毁W 34(2).氢火焰离子化检测器 ：结构 ：工作原理 :离子的定向运动，产生电流。组分质量 ,离子 ，产生电流 +组分信号强度 。+-35 FID性能小结 :1) 主要用于分析有机物2) 仪器结构简单3

6、) 稳定性好，响应快，灵敏度高。 （检测ppb级的痕量物质 ）363. 检测器检出依据将组分理化性质将浓度或质量电讯号( E)或峰面积( A)Ei=Si miAi=SimiSi= Ai miSi：检测器对组分I响应值？AA=ABmA=mB？一般不等？注意：各物质导热系数I不同 R测不同 则EA（AA） EB（AB） 当mA= mb SA SB37五、气相色谱法的定性定量方法1.定性分析：利用纯物质定性的方法 :(1) 利用保留值定性 待测 i组分的试样和 i纯物质,在同一台仪器上， 测出各自的 tR ，若相同，为同一种物质。（2）利用加入法定性 在试样中加入待测组分的纯物质，观察 组分色谱峰高

7、的相对变化情况。382.定量分析的方法 (1) 定量依据 :定量校正因子(2) 定量步骤 :1) 峰面积(Ai)的测定2) 求出定量校正因子3) 选择合适的方法计算组分含量响应值灵敏度Ai = Simimi=fi .AiAiSi391）各种峰面积的测量方法峰高半峰宽Ai=1.065hY1/2简单快速,峰形不对称时，误差较大峰高平均峰宽Ai=0.5(Y0.15+Y0.85) h结果正确,测量麻烦峰高保留时间Ai=hY1/2=h b tR结果较正确,适用于同系物分析.用自动积分仪和微机处理快速,简便定量准确峰形计算方法及公式评价狭窄峰各种峰形不对称拖尾峰402）定量校正因子的获得方法绝对定量校正因

8、子（fi）指单位峰面积相当的物质量相对定量校正因子（fi）下标 S： 标准物下标 I： 被测物ms 和 mi 准确称取的量（已知）As 和 Ai色谱图上测得的值413）计算组分含量的几种方法归一化法适用条件 ：试样中各组分全部出峰计算公式 ：评价 ：简单，准确。不适用于试样中组分不能全部出峰 的情况。42内标法适用条件 ：用于测定试样中个别组分具体方法：选用一定量的纯物质作内标（内标物要求试样中不存在的，ms mi ，内标物的峰应位于被测组分峰之间或邻近位置。）计算公式 ：评价 ：不需要测校正因子，定量准确，使用无限制。不适应于快速控制分析Ai /As43外标法适用条件 ：大批量试样的快速分析具体方法： 取被测试样的纯物质，制成一系列不同浓度的标准系列，经