现代分析原理第四章

现代分析原理第四章第1页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.1Simplifiedinjectionportdesign第2页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.1旋转式六通阀a)取样位（load）b)进样位（injection）第3页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.12.1.3分离系统填充柱packedcolumnI.D.2~4mm,Length1~10m;U形/螺旋形(15~25:1)

毛细管柱capillarycolumnoropentubular(OT)columnI.D.0.2~0.5mm,Length30~300m;螺旋形I.D.RStationaryphase第4页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.12.1.4温控系统气化室色谱柱箱检测器(特别是TCD)一般情况下，气化室的温度比色谱柱温高10~50℃检测器的温度也比色谱柱温略高

“程序升温”第5页，共51页，2023年，2月20日，星期六程序升温第6页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.12.1.5检测器微分型检测器：浓度型质量型

灵敏度S(sensitivity)mRSDD=检出限DL(Detectionlimit)SRDN3=mR线性范围第7页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.12.1.5.1热导池检测器ThermalConductivityDetector(TCD)热导池示意图双臂热导池四臂热导池浓度型检测器第8页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.1热导池Wheatstone电桥测量线路R1·R4=R2·R39~24V第9页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.12.1.5.2火焰离子化检测器FlameIonizationDetector(FID)C6H66·CH6·CH+3O2

6CHO++6e6CHO++6H2O6CO+6H3O+化学电离质量型检测器第10页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.1SomecompoundsnotdetectedbytheflameionizationdetectorH2ONOH2S,CS2HeCO2NO2COSArCON2OSiCl4KrN2NH3SiHCl3NeO2SO2SiF4Xe水、永久性气体、氮氧化物、碳氧化物、部分硫化物第11页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.12.1.5.3电子捕获检测器ElectronCaptureDetector(ECD)63Nie-N2-rayN2++e-X+e-X-X-+EN2+N2+X浓度型检测器灵敏度高，线性范围窄

10-14g/mL102~4-+sample第12页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱仪的基本部件InstrumentationofGasChromatography2.12.1.5.4火焰光度检测器

FlamePhotometricDetector(FPD)394nm526nm/nm*sampleAir+O2H2S2*HPO*质量型检测器第13页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2载体+固定液固体吸附剂新型合成固定相第14页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.22.2.1载体*具有多孔性比表面积大*化学惰性不与试样组分发生化学反应；表面无活性，但应有较好的“浸润性”*热稳定性“好”*有一定的机械强度载体硅藻土类载体非硅藻土类载体第15页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2硅藻土类载体红色硅藻土

孔径~2mm,比表面积~4m2/g

表面吸附性较强且有一定的催化活性适于涂渍高含量固定液，分离非极性化合物白色硅藻土孔径8~9mm,比表面积~1m2/g催化活性小适于涂渍低含量固定液，分离极性化合物硅藻土载体的预处理：酸洗，碱洗，硅烷化，釉化等第16页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.22.2.2固定液*热稳定性“好”，蒸汽压低*化学稳定性，不与样品或载气发生“不可逆”化学反应*粘度和凝固点要“低”*试样中待分离的各组分在其中应有一定的溶解度第17页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.2.3组分与固定液分子之间的相互作用

范德华力键合力气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2范德华力①定向力-+-+MobilePhaseFlow第18页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2②诱导力极性分子的永久偶极非极性分子的诱导偶极利用极性固定液来分离非极性组分(分子)和可极化组分(分子)的混合物b.p.80.81℃80.10℃第19页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2③色散力

非极性分子的“瞬间”偶极矩同步电场极化周围的分子非极性固定液分离非极性组分(分子)混合物第20页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2④氢键

F—H…

FO—H…

F

O—H…

N

N—H…

NN≡C—N…

N键合力与固定相分子之间形成化合物或配合物第21页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.22.2.4固定液的分类①根据固定液的相对极性来分类(1959,Rohrschneider),’氧二丙腈(1):100角鲨烷(2):0物质对(正丁烷,丁二烯)或(环己烷,苯))()(lg''butanetbutadienetqRR=211)(100100qqqqpxx---=第22页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2固定液的相对极性分为五级,每20单位为一级非极性固定液0-+1“-”弱极性固定液+1-+2

中等极性固定液+3强极性固定液+4-+5第23页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2②罗氏常数和麦氏常数

Rohrschneiderconstant/McReynoldsconstant③固定液的化学结构官能团的结构第24页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2载体+固定液固体吸附剂新型合成固定相第25页，共51页，2023年，2月20日，星期六气相色谱固定相StationaryPhasesinGasChromatography2.2第26页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.3气相色谱分析法及其应用GCAnalysisandItsApplications2.3.1

气相色谱分离条件的选择uCuBAH++=HuACBuopt.Hmim第27页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.3气相色谱分析法及其应用GCAnalysisandItsApplications2.3.1.1载气及其线速的选择CBuopt=BCAH2min+=2.3.1.2柱温的选择

①柱温应高于固定液的熔点，低于固定液的最高使用温度②柱温低，选择性好；柱温高，分离时间短③程序升温（p391）第28页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.3气相色谱分析法及其应用GCAnalysisandItsApplications2.3.1.3色谱柱长度和内径的选择)1(4aa-=effsnR221'2')(54.5)(16YtYtnRReff==effeffnLH=填充柱：Length,2-6mI.D.,3-6mm第29页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.3气相色谱分析法及其应用GCAnalysisandItsApplications2.3.1.4载体的选择一般地，红色硅藻土适用于低温分离白色硅藻土适用于高温分离粒度，均匀，直径为柱I.D.的1/20~25对于4mm的柱，60~80目（200~160mm)2.3.1.5进样时间和进样量

“快”<1s;A(orh)与进样量之间呈线性关系第30页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.3气相色谱分析法及其应用GCAnalysisandItsApplications2.3.2定性分析单柱比较法双柱比较法“相同的色谱条件”samplestandard第31页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.3气相色谱分析法及其应用GCAnalysisandItsApplications峰高加入法进样量“低”第32页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.3气相色谱分析法及其应用GCAnalysisandItsApplications没有标准物质时，利用经验规律和文献值进行定性碳数规律（对于同系物）'lgRtnCAntR+='lg3≥n沸点规律（对于同族具有相同碳数碳链的异构体化合物）CATtbR+='lg第33页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.3气相色谱分析法及其应用GCAnalysisandItsApplications保留指数------科瓦茨(Kovats)指数正构烷的保留指数为含碳数乘100]lglglglg[100''''1nnnxRRRRxttttnI--+×=+＞＞'1+nRt'xRt'nRt第34页，共51页，2023年，2月20日，星期六2.3气相色谱分析法及其应用GCAnalysisandItsApplicationsGC-MS,GC-FTIR……2.3.3定量分析相对标准偏差RSD:1~3%2.3.4应用环境样品生物样品第35页，共51页，2023年，2月20日，星期六超临界流体色谱简介BriefIntroductionofSupercriticalFluidChromatography(SFC)超临界流体SupercriticalFluidP/PaT/℃SolidGasLiquidSupercritical

fluidTriplepointCriticalpointDensitychangeable第36页，共51页，2023年，2月20日，星期六SyringepumpSamplestoveColumnRestrictor（限流器）Detector超临界流体色谱简介BriefIntroductionofSupercriticalFluidChromatography(SFC)D.R.Gere,Science,1983,222,253第37页，共51页，2023年，2月20日，星期六超临界流体色谱简介BriefIntroductionofSupercriticalFluidChromatography(SFC)Comparisonofthephysicalpropertiesofgas,liquidandsupercriticalfluid

gassupercriticalfluidliquidDiffusioncoefficient,cm2/s10-110-410-5

Density,g/mL10-30.81Viscosity,g/cms10-45×10-410-2SFC比HPLC的柱效高,分离速度快SFC比GC的柱温低,易于分离热不稳定的大分子化合物-----------第38页，共51页，2023年，2月20日，星期六《仪器分析实验》实验17归一化法测定混合芳烃中各组分的百分含量气相色谱法第39页，共51页，2023年，2月20日，星期六实验目的了解气相色谱的结构，掌握基本使用方法掌握归一化法的原理以及定量分析方法掌握外标法和外标工作曲线法在气相色谱定量分析中的应用。第40页，共51页，2023年，2月20日，星期六色谱起源加入石油醚分层胡萝卜素叶黄素叶绿素A、BChromatography原理:基于物质在不同相之间具有不同的分配系数引起的分离第41页，共51页，2023年，2月20日，星期六仪器装置气路控制系统面版显示和控制进样口柱箱第42页，共51页，2023年，2月20日，星期六进样口第43页，共51页，2023年，2月20日，星期六色谱柱毛细管柱填充柱毛细管柱填充拄材料熔融的石英拉制而成，外层是聚酰亚胺，使整个毛细管柱有韧性不锈钢做为外壳材料，里面填充一些材料，比如活性炭、氧化铝、硅胶等柱长短，1-10m长，20-200m内径2-4mm0.25mm，0.53mm固定相活性炭、氧化铝、硅胶等液膜，厚度为0.25μm理论塔板数高低柱效高低允许进样量较大1-2μL第44页，共51页，2023年，2月20日，星期六检测器检测器载气种类测