气相色谱实验(3)—程序升温
程序升温气相色谱法
• 调节pH值
控制pH值，使酸或碱的离解度改变，或使 其中待测物的挥发性变得更大，有利于分 析。
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• 固体样品的粉碎： 固体样品的扩散系数小 平衡时间较长 小颗粒利于缩短平衡时间 粉碎方法：冷冻粉碎（因为研磨会发热， 挥发性组分会丢失）。 水或有机溶剂浸润样品 减少吸附
• 水分的影响： 水蒸气影响GC分离结果 除水装置：氯化钙、氯化锂的短预柱
Vl
平衡常数K ＝ Cl / Cg
容器密封，有下式成立：
C0Vl =ClVl +CgVg =KCgVl +CgVg
C0 =Cg(KVl +Vg)/Vl =Cg(K+β)
20平12-3-衡19 状态下，气相组成与样品的组成成正比86
仪器装置
简单进样装置 手动进样 恒温槽，气密注射剂
缺点： （1）压力控制难以实现（锁定压 力注射器） （2）温度控制（恒温炉中加热）
• 结果 全氟丙烷测定的线性范围为0.0168 –4.03 mg·L-1。 主要药代动力学参数平均滞留时间(MRT)为(63±5) s, T1 /2 为 ( 44 ± 4) s, Tmax 为 30 s, Cmax 为 ( 2.20 ± 0.20 ) mg·L - 1 ,AUC0-∞为(96 ±11) mg·s·L-1。
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一种克服温度不恒定的方法
取样
进样
手动进样适合作定性分析
精确定量分析：自动顶空进样装置
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自动进样装置 压力平衡顶空进样系统：
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• PE公司的HS－100采用上述装置 控制样品瓶中的压力低于GC柱前压， 否则分析结果将不够准确
程序升温在气相色谱中的应用
程序升温在气相色谱中的应用气相色谱（GC）是使用它来分离、检测、定量挥发性或半挥发性化合物的分析技术。
GC在化学、制药、石油和环境科学等领域中得到广泛应用。
在该技术中，样品通过气相色谱柱与移动相分离，检测峰的时间与组分相应，通过检测组分的信号强度可以定量分析样品中的各组分。
程序升温是指在气相色谱分析中，通过加热样品柱来实现样品成份的分离和检测，其具有高效、精确和灵敏等优点。
程序升温在气相色谱中的应用越来越广泛，具有重要的意义。
常见的程序升温方法包括线性升温、恒温保持、阶段性升温等。
其中线性升温是最基本的程序升温方法，即每分钟将恒定速率加热到最高温度。
在GC-MS分析中，程序升温被广泛用于生物质组分的鉴定和分析。
程序升温也被用来分离同分异构体，检测杂质和残留物，并进行药物筛选和新药开发。
程序升温在气相色谱中的应用可以提高分辨率和灵敏度。
相比于静态恒温，程序升温可以创造温度梯度，使样品分子扩散速度产生变化，进而提高它们的挥发性和分离效果。
程序升温还可以消除某些分离难题，如可溶性和分子大小相似的分子间的凝聚作用。
暴露给高温时，分子即使相互吸引也会解离，进而避免对分离效果产生不利影响。
这种方法还可以将化合物中的成分分离进行一定的增强，使得在较短的时间内，液体混合物的分析能够得到有效的解决。
程序升温还可以用来研究化合物的热稳定性和降解产物。
这是非常有用的，尤其是在药物制造、化工和食品科学中。
程序升温提高了样品的温度，促进了可能发生的分解反应并产生了降解产物。
通过这种方法，可以研究添加剂的分解行为，发现反应的过渡状态和机制，并将其应用于规模化生产。
程序升温在气相色谱中的应用有很多优点和意义。
它可以提高分离效率和灵敏度，消除某些分离难题。
程序升温还可以用来研究化合物的降解产物，为药物制造、化工和食品科学等领域提供重要的分析手段和工具。
程序升温在GC分析中的应用可以得到广泛的推广和应用。
程序升温可以在气相色谱分析中获得更高的分辨率和灵敏度。
程序升温气相色谱法_
2014-2-284火焰光度检测器: 利用富氢火焰使含硫、磷杂原子的有机物分解，形成激发态分子，当它们回到基态时，发射出一定波长的光。
此光强度与被测组分量成正比,所以,它是以物质与光的相互关系为机理的检测方法，属光度法。
非常有利于痕量磷、硫的分析，是检测有机磷农药和含硫污染物的主要工具。
对含磷、硫的化合物有高选择性和高灵敏度的一种检测器。
以S为例，然后被氢还原成硫原有机硫化物在氢焰离子室中先被氧化成SO2子，硫原子在高温下被激发。
当其由激发态跃迁至基态时，便发射出2014-2-2882014-2-282014-2-282014-2-28概•通常的气相色谱分析，采用恒温（）At higher temperatures, these components spend more time in the mobile (gas) phase, helping them elute faster and minimizing band-broadening; the faster peaks also elute faster however, pressing2014-2-2819不同碳原子的同系物在色谱图上的分布呈现等距离分布。
T R ＝T 0＋r t R ，p柱温与溶质移动速度的关系exp(/g H RT =Δ2014-2-2827R ，p 观察峰间距随r 的变化？高沸点溶质在起始温度下处于初期冻结阶段，对选择适当，就能得到满意结果。
2014-2-2828恒温—线性升温—恒温当样品兼具有前两种情况若在某一区间内的色谱峰间距离太小，甚至不能完38器：2014-2-282014-2-28402014-2-28412014-2-2842色谱条件:色谱柱: OV -101 石英毛细管柱, L = 25m , Φ= 0. 2 mm; 温度: 进样室250℃, 检测器280℃; 柱温: 程序升温,100℃保留2min,100～107℃(5℃/min) , 107℃保留3min,107～210℃(30℃/min) , 210℃保留10min; 载气: N 2，100 kPa; H 2，50 kPa; 空结果表明: 1、2、3 分别在0. 1～1. 0 mg/ml、0. 4～2. 0mg/ml、0. 8～4. 0 mg/ml 浓度范围内线性关系良好。
气相毛细管柱色谱仪程序升温气化进样方式
气相毛细管柱色谱仪程序升温气化进样方式气相毛细管柱色谱仪（GC）是一种非常常见的分析仪器，其主要原理是利用气相色谱技术对样品进行组成分析。
其中，进样方式是GC分析中至关重要的一个环节。
本文将介绍一种常用的进样方式，即程序升温气化进样方式。
进样方式简介GC进样方式有多种，常见的有液态进样法、气态进样法和固态进样法等。
其中，程序升温气化进样法是一种常用的进样方式。
该方法将样品加入到进样器中，程序升温加热，使得样品从固态、液态逐渐气化，然后通过载气的推动，将气态样品进入毛细管柱中进行分析。
进样器的结构程序升温气化进样器一般由样品室、加热器、进样口、温度控制器和压力调节器等组成。
其中，样品室是存放样品的地方，加热器可进行温度调节，进样口负责将样品引入进样器中，温度控制器可实现升温过程的自动控制，压力调节器则负责调节进样时所用的载气流量等参数。
方法步骤以下是程序升温气化进样法的操作步骤：1.将待分析样品溶解在特定的溶剂中，并将其注入进样器的样品室中；2.进入操作界面，设定温度升降速率和最终温度等参数，启动温度升温程序；3.在升温过程中，样品逐渐气化，经过进样口进入毛细管柱中；4.经过毛细管柱分离后，样品通过检测器进行检测；5.分析完成后，关闭温度升温程序。
注意事项在使用程序升温气化进样法时，需要注意以下事项：1.样品室尽量避免过度填充样品，以免影响气化效果；2.在进行温度升温程序前，需要完全将进样器内的空气排出，否则会造成载气流量不稳定、进样量不准等问题；3.在运行分析前，要进行一定的样品预处理，避免样品中存在大量的杂质，影响进样效果。
总结程序升温气化进样法是一种常用的GC进样方式，其操作简单、效果稳定、分析速度快，非常适合进行大批量样品的分析。
在使用时需要注意进样器的结构、操作步骤和注意事项，以确保分析结果的准确性和可靠性。
程序升温反应
质量分析方式一(磁偏转） 带电粒子在均匀磁场中的偏转
电场加速后的粒子动能 ½ M v2 = e V
洛伦兹力 H e v = M v2 / r
M / e = H2 r2/ (2 V)
经量纲变换后 M / e = H2 r2/ (20740 V)
M质量数；e电荷数； H高斯；r厘米；V伏特
质量分析器
质量分析方式二（飞行时间）
定 峰数目（物种种类） 性 峰位置（物种反应性）
程序升温反应 曲线包含信息
定 量
峰面积（物种相对密度）
动 峰形（能量因素，机理 力 以及反应位微观构成） 学
表面物种覆盖度及吸附量的变化速率
当升温速率恒定，则 代入，得
TPD&TPSR
当载气流速恒定时，尾气中脱附产物浓度变化率与覆盖度变化率 有简单比例关系，所以，在脱附极大时。
CH3-CH32+ CH3-CH3+
CH2+ CH3+
S
构造简单，能够用于气体样品的离化 离化率稳定，可满足定量分析的需要
碎片与离化程度不易控制 进样方式受限
离子源
法拉第杯（10-15A)
电子倍增管（10-18A) 离子-电子-闪烁计数器（10-21A)
离子检测器
四极质谱计的特点
分析器在纯电场下工作，没有笨重的磁铁，结构简单，体积小， 重量轻，成本低 对入射离子的初始能量要求不严，可采用有一定能量分散的离子 源 仪器的主要指标能用电学方法方便地调节，改变U/V0即可调变分 辨率和灵敏度 改变高频电压幅值V0就可以扫描质谱，且扫描质量与V0有线性对 应关系，谱峰容易识别 由于电场扫描．不象磁场有磁滞效应，故扫描速度可以非常快， 离子加速电压不高(几十伏左右)，没有高压放电的危险 离子在四极场内受连续的聚焦作用力，不易受中性分子散射的影 响．对真空度要求不高 体积小，容易达到超高真空
气相色谱仪程序升温条件 速率
气相色谱仪是一种用于分离和分析化合物的仪器，其操作程序中的升温条件和速率对于分析结果至关重要。
下面将对气相色谱仪程序中的升温条件和速率进行详细讨论。
一、气相色谱仪的升温条件1. 程序升温范围气相色谱仪的程序升温范围是指在分析过程中，热离子化器温度的升温范围。
常见的升温范围通常为室温至300°C，但具体的范围可以根据分析物的性质和分析要求进行调整。
2. 初温和终温在气相色谱仪的程序中，初温和终温是两个重要的参数。
初温是指在进样后立即开始的初始温度，而终温则是整个程序的最高温度。
这两个参数的设定需要根据样品的性质、分析的要求和色谱柱的温度范围来确定。
3. 升温速率升温速率是指气相色谱仪在程序运行中温度的变化速率。
通常会以°/min表示。
升温速率的合理设置对于分析结果的准确性和分离效果有着重要的影响。
二、气相色谱仪的速率1. 样品进样速率气相色谱仪的样品进样速率是指样品通过自动进样器进入色谱柱的速率。
对于不同类型的进样器和分析物，进样速率需要进行合理的设置，以确保样品能够完全进入色谱柱并获得准确的分析结果。
2. 色谱柱流速色谱柱流速是指在气相色谱仪中气相流经色谱柱的速率。
这个速率通常以cm/s计算，对于不同类型和尺寸的色谱柱，需要根据分析的要求进行合理的设置。
3. 检测器响应速率在气相色谱仪中使用的检测器，其响应速率是指检测器对样品信号的响应速率。
合理的响应速率能够准确地检测到样品的组分，并将信号传递给数据采集系统，影响分析结果的准确性。
三、升温条件和速率的影响1. 分离效果气相色谱仪的升温条件和速率对于分离效果有着重要的影响。
合理的升温条件和速率能够有效地提高色谱分离的效果，获得清晰的峰形和准确的分析结果。
2. 分析时间升温条件和速率的设定也会直接影响分析的时间。
通常情况下，较高的升温速率和温度范围会缩短分析时间，提高分析效率。
3. 分析结果最终的分析结果受升温条件和速率的影响。
气相程序升温
气相程序升温概述在化学实验和工业生产中，气相程序升温是一种常用的技术手段。
它通过控制温度的升高来实现物质的气化、热解或其他相关反应。
本文将介绍气相程序升温的原理、应用、设备和注意事项。
原理气相程序升温的原理基于热力学和动力学的知识。
在升温过程中，随着温度的升高，反应物的分子动能也会增加，从而增加反应速率和反应产物的生成。
通过控制升温速率和最终温度，可以精确控制反应过程。
应用气相程序升温广泛应用于以下领域： 1. 化学合成：用于控制重要化学品的合成反应。
2. 催化反应：加热催化剂以提高反应速率。
3. 物质气化：将固态或液态物质转化为气体状态。
4. 热解反应：通过升温将大分子物质分解成小分子产物。
设备实施气相程序升温需要以下设备：1. 温控设备：例如电炉、反应釜等，用于提供恒定的升温环境。
2. 温度传感器：用于实时监测升温过程中的温度变化。
3. 控制系统：用于设定和控制升温速率和最终温度。
4. 气体供应系统：用于提供反应所需的气体。
步骤以下是一般气相程序升温的步骤： 1. 准备实验物质和反应容器。
2. 将反应容器放置在温控设备中。
3. 连接温度传感器和控制系统。
4. 设置升温速率和最终温度。
5. 启动温控设备，开始升温。
6. 监测温度变化，并根据需要调整升温速率。
7.达到设定的最终温度后，保持一段时间以完成反应。
8. 关闭温控设备，等待反应结束。
9. 清洗和处理反应产物。
注意事项在进行气相程序升温时，需要注意以下事项： 1. 确保实验物质和设备的兼容性，避免不良反应或损坏。
2. 选择合适的升温速率，避免产生过高的温度梯度。
3. 控制系统应设定合适的温度精度和稳定性，以确保实验结果的准确性。
4. 在升温过程中，要注意观察反应容器是否有漏气或破裂的情况。
5. 升温后要及时关闭温控设备，以避免过度升温或产生危险。
结论气相程序升温是一种重要的实验和生产技术，可以控制反应过程的温度，提高反应速率和产物生成。
气相色谱的程序升温
气相色谱的程序升温
气相色谱的程序升温是指在气相色谱分析过程中，通过改变柱温的方式来提高分离效率的方法。
具体而言，程序升温是指在一定的时间内，按照一定的升温速度将柱温升高到一定的温度，然后保持一定的时间，最后再以一定的降温速度将柱温降回到初始温度。
通过程序升温，可以使不同沸点的组分在不同的温度下分离，从而提高分离效率和峰形的对称性。
在程序升温过程中，柱温的变化可以分为三个阶段：初始温度、升温阶段和恒温阶段。
初始温度是指在程序升温开始时柱温所处的温度，一般为室温或较低的温度。
升温阶段是指柱温从初始温度升高到设定的最高温度的过程，升温速度可以根据需要进行调整。
恒温阶段是指柱温保持在最高温度的过程，一般为数分钟到数十分钟不等，可以根据需要进行调整。
程序升温的优点是可以提高分离效率，缩短分析时间，同时还可以改善峰形的对称性，提高检测灵敏度。
但是，程序升温也存在一些缺点，如可能会导致峰的重叠、拖尾等问题，需要根据实际情况进行调整。
总的来说，气相色谱的程序升温是一种非常有用的分离技术，在气相
色谱分析中得到了广泛的应用。
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气相色谱实验
程序升温色谱法测定石油醚中各组分含量
实验目的：
1．学习气相色谱程序升温分析方法；
2. 学习归一化法测定组分含量；
预习要点：
1.色谱程序升温分析的特点；
2.归一化法；
实验原理：
气相色谱分析中，色谱柱的温度控制方式分为恒温和程序升温两种。
程序升温具有改进分离、使峰变窄、检测限下降及省时等优点。
因此，对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序升温法进行分析。
现代气相色谱仪都装有程序升温控制系统，是解决复杂样品分离的重要技术。
恒温气相色谱的柱温通常恒定在各组分的平均沸点附近。
如果一个混合样品中各组分的沸点相差很大，采用恒温气相色谱就会出现低沸点组分出峰太快，相互重叠，而高沸点组分则出峰太晚，使峰形展宽和分析
时间过长。
程序升温气相色谱就是在分离过程中逐渐增加柱温，使所有组分都能在各自的最佳温度下洗脱。
程序升温方式可根据样品组分的沸点采用线性升温或非线性升温，图１是几种不同的程序升温方式。
很多石油化工样品分析，可采用归一化法定量，用归一化法测定时，试样应符合下列条件：
1、样品中所有物质从色谱柱中流出；
2、样品中所有物质在检测器上有响应； 特点及要求：
归一化法简便、准确；计算用公式
（1）
＊进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大； ＊仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。
仪器与试剂：
1．SP —2000型气相色谱仪及色谱工作站；（鲁南瑞虹化工仪器厂） 2．弹性石英毛细管柱（PONA ）; 3．氢气、氮气钢瓶，空气泵等； 4．1μl 微量进样器；
5．正己烷（色谱纯或分析纯）；
实验步骤:
1． 准备实验样品。
（已由实验室做好）
2． 熟悉气相色谱仪及色谱工作站，搞清气路上各调节选钮的作用，注意不得随意转动旋钮。
3． 温度条件：进样口：200℃；检测器：220℃；程序升温：初温50℃，保持10分钟，升温速率
2℃/分，终温160℃
4． 气相色谱仪通载气（N 2）30分钟，充分赶净色谱柱中的氧气后，检查氢焰检测器灵敏度、衰
减，柱箱、检测器、汽化室（进样器）等温度参数设置是否正确，然后按恒温运行键。
5． 打开色谱工作站，确定数据处理方法中的各项指标后，使色谱工作站处于查看基线工作状态。
6． 氢火焰离子化检测器（FID ）温度达220℃后，调节空气及氢气旋钮，先使空气流量小于
300ml/min,氢气流量大于30ml/min ，以易于点火，点火后观察基线是否有波动，有波动一般说明点火成功。
将空气流量调准为300ml/min,氢气流量为30ml/min （以压力表的相应值为准）。
7． 待基线稳定后，将色谱工作站处于等待采集数据状态，注意取样时间范围应与方法设定中一
致。
取试样0.2μl,注入进样器（注意正确操作，防止损坏进样器及被检测器烫伤），同时按动遥控按钮，数据采集结束后打印报告或记录实验数据。
数据处理：
1．利用（1）式计算石油醚中各组分含量的含量。
各物质校正因子为 １。
2. 记录色谱操作条件，包括色谱柱的固定相、柱长、内径、；柱温（升温程序）、检测器温度、汽化室温度、流速、灵敏度等。
100 100 1 2 1 ⨯ ⋅ ⋅ = ⨯ + + + = ∑ = n i
i
i i i n i i A f A f m m m m c ) ( % ' '
表１色谱条件记录表
固定相柱长内径检测器温度汽化室温度柱前压灵敏度
３．画出程序升温曲线
如：
4.列出正构烷烃分析结果
表２分析结果表
组分含量（ｍ％）组分含量（ｍ％）丙烷3-甲基戊烷
异丁烷正己烷
正丁烷2,2-二甲基戊烷
2，2-二甲基丙烷甲基环戊烷
异戊烷2,4-二甲基戊烷
正戊烷苯
2，2-二甲基丁烷环己烷
环戊烷2-甲基己烷
2-甲基戊烷3-甲基己烷
思考题：
1．使用归一化法定量必须满足什么条件？
2．实验中是否要严格控制进样量？为什么？
3．程序升温分析适合那类样品？。