色谱分析法第节分离条件选择
2-3色谱分析导论-2学时-√分离度及分离条件选择-09-9-22
② 分离极性组分，一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序 流出色谱柱，极性小的先出峰。
③分离非极性和极性（或易被极化的）混合物，一般选用极性固 定液。此时，非极性组分先出峰，极性的(或易被极化的)组分后出 峰。
④分离醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物，通常选择极 性或氢键性的固定液。
四、气化温度的选择：
色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在此瞬间气化; 气化温度一般较柱温高30~70℃防止气化温度太高造成试样分解。
五、检测器选择
检测器 灵敏度、适用范围、操作难易、稳定性等各不相同。 根据分析对象和分析要求合理选择。
2.4.2、分离条件选择
一. 固定相的选择：
对气－固色谱一般根据样品性质，参照常用固体吸附剂的使用 范围选择；对气－液色谱，则根据“相似相溶”的原则进行选择：
∴R =
n ×(
k2
α -1 )×( )
4 1+k2 α
n
=
16R
2 s
×(
α )2 α -1
1 ×(
+ k2 k2
)2
n = 1+k 2 k
n eff
∴ n 有效
=
16R
2 s
•( α )2 α -1
∴R =
n eff
α -1 ×( )
4α
∴R =
n α -1 k
•( )•(
) 色谱分离方程式
4 α 1+k
可合理地假设 k1 ≈k2 =k， Y1≈Y2 =Y。
由n = 16( tR )2 Y
Y=
16t
气相色谱分离操作条件的选择
气相色谱分离操作条件的选择气相色谱（GC）是一种广泛应用于化学分析的分离技术。
在进行气相色谱分离操作时，需要选择合适的操作条件以保证分离效果和分析结果的准确性。
操作条件的选择涉及到以下几个方面：1.色谱柱选择：色谱柱是GC分离的关键。
选择适合待分析物性质和样品基质的色谱柱非常重要。
常见的色谱柱有填充型和毛细管型两类，填充型色谱柱适用于绝大多数分析，毛细管型色谱柱适用于高分辨、高效率以及样品量较少的分析。
2.色谱流动相选择：色谱流动相的选择主要受样品性质、待测分子的化学活性以及待测物的反应性等因素的影响。
通常选择常见的有机溶剂（如乙腈、二甲基甲酰胺、甲醇等）作为色谱流动相。
3.蒸发器温度选择：蒸发器温度影响样品的蒸汽压和蒸发速率。
温度过低会导致待分析物不能完全蒸发，影响分离的效果；温度过高则可能导致样品的不稳定性和分解。
因此，需要根据待分析物的特性选择合适的蒸发器温度。
4.柱温选择：柱温是影响GC分离效果的关键因素之一、低温时，分离速度较慢，但分离程度较好；高温时，分离速度较快，但分离程度较差。
因此，柱温需要根据样品和待测物的性质以及分离要求进行调整。
5. 柱流速选择：柱流速影响分析的快速性以及分离效果。
流速过快会导致分离效果较差，分离峰变宽，而流速过慢则分离时间较长。
常用的柱流速一般为1-2 mL/min，根据样品性质和分析时间的要求进行选择。
6.应用适当的柱保护剂：GC分析过程中，待分析物有可能对柱产生损害，因此通常要考虑使用柱保护剂。
柱保护剂可减少来自于样品中杂质的残留和柱的损伤，提高色谱分析的稳定性和重复性。
选择合适的柱保护剂需要考虑样品性质、柱类型和待分析物化学性质等因素。
7.检测器选择：GC常用的检测器有火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）、质谱检测器（MS）等。
根据分析要求选择合适的检测器。
8.样品前处理：样品前处理是样品在进入色谱仪之前的处理步骤，目的是去除样品中的杂质、浓缩待测物等。
浅谈气相色谱分离条件的选择
浅谈气相色谱分离条件的选择在气相色谱分析中,人们期望的理想状态是在最短的时间内对样品中各个组分完全分离并分析。
所以,选择高效率的色谱柱和适当的分离条件十分重要。
本文简要介绍了气相色谱仪分离条件的选择原则,并列举了应用实例。
1、固定相的选择一般来说,载体或固定相的粒度越小越有利于提高柱效率,但是粒度过小会使分析时间变长。
一般要求填充颗粒直径是柱直径的十分之一左右,即60～80目或80～100目。
粒度要均匀,粒度越一致,填充的越均匀,柱效率越高。
除分析气体外,分析其他物质大多使用涂装固定相的色谱柱。
其优点是可在较低温度下分析高沸点的样品,由于柱温低,固定相选择系数增大,从而提高了柱效率。
同时,固定相含量低,缩小了保留值,节省了分析时间。
固定相配比的选择取决于样品性质(如沸点、极性)、载体性质及柱温等,此外要求固定相粘度小,蒸汽压力低。
2、色谱柱的选择制作色谱柱的材料很多,其中不锈钢和玻璃是最常用的材料。
不锈钢柱质地坚硬,化学稳定性好,耐高温高压,应用最为广泛。
玻璃柱表面吸附性小,化学活性差,常用于微量分析或分析某些和金属发生化学反应以及易受热金属表面催化作用而分解的样品。
制作毛细管柱的材质主要是玻璃或石英。
在其他操作条件不变的前提下,适当增加柱长能获得较好的分离效果。
但柱子增长,分析时间也相应增加。
如在相同的操作条件下,柱长L1=1.0m时求得样品的分离度R1=0.8,若R2=1.5时,样品完全分离,则此条件下理想的柱长L2=L1/(R1/R2)2≈3.5m。
3、载气压力和流速的选择载气压力对柱效率有直接的影响。
如提高柱内压力,有助于提高柱效率。
但只提高入口压力,使流速加大且压降太大时,反而会降低柱效率,因此也必须提高出口压力。
一般采用在柱后加装适当气阻的方法来解决这一问题。
载气流速是决定色谱分离的重要因素之一。
一般情况下,流速高色谱峰窄,反之则宽些,但流速过高或过低对分离都有不利的影响。
流速要求要平稳,常用的流速范围为20～70mL/min。
气相色谱的分离条件选择
R2 2 1 .5 2 L 2 = L1 ( ) = 1m × ( ) = 4 . 87 m ≈ 5 m R1 0 . 68
即在其他操作条件不变的条件下，色谱柱 长要选择5m左右才能使分离度达R=1.5,组分达 到完全分离。
2.载气及其流速的选择 2.载气及其流速的选择
曲线的最低点，塔板高度H 曲线的最低点，塔板高度H最小，柱效最 高，其相应的流速是最佳流速. 高，其相应的流速是最佳流速. 从图19-12可知，当u 从图19-12可知，当u较小时，分子扩散项 B/u是影响板高的主要因素，此时，宜选择相 B/u是影响板高的主要因素，此时，宜选择相 对分子质量较大的载气（N Ar），以使组分 对分子质量较大的载气（N2，Ar），以使组分 在载气中有较小的扩散系数。当u 在载气中有较小的扩散系数。当u较大时，传 质阻力项Cu起主导作用，宜选择相对分子质量 质阻力项Cu起主导作用，宜选择相对分子质量 小的载气(H ,He)，使组分有较大的扩散系数， 小的载气(H2,He)，使组分有较大的扩散系数， 减小传质阻力，提高柱效。当然，载气的选择 还要考虑与检测器相适应。 还要考虑与检测器相适应。Biblioteka 4．载体粒度及筛分范围的选择
载体的粒度愈小，填装愈均匀，柱效就愈高。但 粒度也不能太小。否则，阻力压也急剧增大。一般粒 度直径为柱内径的1 20～ 25为宜。在高压液相色 度直径为柱内径的1／20～l／25为宜。在高压液相色 谱中，可采用极细粒度，直径在µm数量级。 谱中，可采用极细粒度，直径在µm数量级。
i s
式中m和A分别代表质量和面积，下标i和s分别代表待测组分 和标准物。一般来说，热导池检测器标准物用苯，火焰离子 检测器用正庚烷。fi(m)表示相对质量校正因子，由于进入检 测器的物质量也可以用摩尔或体积表示，因此也可用相对摩 尔校正因子fi(M)和相对体积校正因子fi(V)表示。
试述气相色谱法色谱条件的选择
试述气相色谱法色谱条件的选择
气相色谱法的色谱条件选择主要包括以下几个方面：
1. 色谱柱选择：色谱柱是气相色谱法的关键部分，合适的色谱柱应具有良好的分离性和高效性。
选择色谱柱时需要考虑样品的性质、分离目标和分析条件等因素，常用的色谱柱包括非极性柱、极性柱和选择性柱等。
2. 柱温选择：柱温是气相色谱法中一个重要的操作条件，它会影响样品在色谱柱上的保留时间
和分离度。
一般通过改变柱温来调节分离效果，通常柱温的选择要考虑到样品稳定性、分离度
和分离速度等因素。
3. 柱衬底选择：柱衬底可以提高色谱柱的稳定性和降低分析物对柱的吸附性，常用的柱衬底材
料有聚硅氧烷和聚脂木素等。
4. 柱流速选择：柱流速是指气相色谱法中气相流速的选择，它会影响分离度和分析时间。
一般
来说，柱流速越高，分析时间越短，但可能会影响分离度。
柱流速的选择要综合考虑分离度、
分析时间和样品浓度等因素。
5. 检测器选择：气相色谱法常用的检测器包括火焰离子化检测器（FID）、热导率检测器（TCD）、质谱检测器（MS）等。
选择合适的检测器要考虑到样品的性质、检测灵敏度和选
择性等因素。
综上所述，气相色谱法的色谱条件选择需要综合考虑样品的性质、分离目标、分析条件和实验要求等因素，通过合理选择色谱柱、柱温、柱衬底、柱流速和检测器等条件，来达到最佳的分
离和分析效果。
气相色谱法色谱条件的选择
气相色谱法色谱条件的选择
气相色谱法（Gas Chromatography, GC）是常用的一种分离和
定性分析方法，其色谱条件的选择对于分析结果的准确性和稳定性至关重要。
以下是一些建议的气相色谱法色谱条件的选择：
1. 色谱柱选择：根据分析物的性质选择合适的色谱柱，如非极性柱、极性柱、离子柱等。
需要注意柱长、内径和填充物粒径的选择，这些参数可以根据分离目标和分析物的性质进行优化。
2. 载气选择：常用的载气包括氮气、氢气和乙烷等。
选择载气时要考虑分析物的挥发性、稳定性以及色谱柱的耐受性等因素。
此外，压力和流速也是需要考虑的参数，可以根据柱长和类型进行调整。
3. 柱温选择：柱温对于色谱分离的效果和分析时间有很大影响。
一般情况下，柱温可以根据分析物的挥发性和热稳定性进行优化，一般在室温至300℃之间选择。
4. 检测器选择：常用的检测器有火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector, FID）、热导率检测器（Thermal Conductivity Detector, TCD）、质谱检测器（Mass Spectrometry, MS）等。
选择检测器时要考虑分析物的性质以
及灵敏度、选择性等因素。
5. 标准品选择：根据分析物的特性和分析要求选择合适的标准品，可以是单一化合物的标准品、混合标准品或是内标法等。
综上所述，选择适合的色谱条件是确保气相色谱法分析准确性和稳定性的重要环节，需要综合考虑分析物特性和要求、色谱柱、载气、柱温、检测器和标准品等各方面因素进行优化。
3气相色谱分离条件的选择以及定性定量方法【仪器分析】
(4).固定液的相对极性 规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，
β，β’—氧二丙腈的相对极性为100。
(5). 固定相选择的基本原则 “相似相溶” 选择与试样性质相近
的固定相; 按组分性质的主要差别选择。
a.按相似相溶原则选择固定液
固定液与被测组分极性“相似相溶”，K大， 选择性好
挥发性小，对被分离试样中的各组分具有 不同的溶解能力，较好的热稳定性，并且不与 被分离组分发生不可逆的化学反应。
(2). 固定液分类方法
化学分类法：脂肪烃、芳烃、醇、酯、硅氧烷 类等。
极性分类法：按相对极性的大小分为非极性、 中等极性、强极性等。
(3). 固定液的最高、最低使用温度 高于最高使用温度易分解，低于最低使用
5.进样条件及气化温度
在检测器灵敏度允许的范围内使进样量尽 量少，进样量过大容易造成拖尾峰。
最大允许进样量应控制在峰面积与进样量呈 线性的范围内。
气化室温度要高于样品沸点。
第五节 气相色谱定性定量方法 一、 色谱定性方法
1．利用保留值定性 1）已知对照物定性：通过对比试样中具有与纯 物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含 有该物质及在色谱图中的位置。
不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 定性专属性差
2 .利用文献相对保留值定性 相对保留值r21仅与柱温和固定液性 质有关。
在色谱手册中都列有各种物质在不 同固定液上的保留数据，可以用来 进行定性鉴定。
3.利用保留指数定性：
又称Kovats指数(Ⅰ)，是一种重现性较
好的定性参数。
测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数
a.炭
炭分子筛孔径具有典型的非极性表 面，适于分析低碳烃和气体及短链极 性化合物。
气相色谱法分离条件的选择
反映分离度与柱效(n),分配系数比(α) 及容量因子(k)的关系式。
理论塔板数 第二组分的容量因子
n α 1 k2 R 4 α 1 k2
分配系数比
a b c a:柱效项，b:柱选择性项，c:柱容量项
K、n、α对色谱峰的 影响
增加k,分离度增加， 峰明显变宽； 增加 n,峰变窄，但改 善分离度； 增加α，增加分离度， 峰宽度不变。
(三)提高n
L R n H
n 、L 、H ,R
措施： 1）制备一根性能优良的柱子； 2）改变流动相的流速和粘度、吸附在 载体上的液膜厚度减小H, 增大R。
2.载气及其流速的选择
• 范氏方程： H=A+ B/u + Cu a. B
0u C
分子扩散项为主；采用分子量大的载气 如N2，Ar,减小扩散系数，提高柱效。
二、实验条件的选择
在气相色谱中，固定液、柱温及载气 的选择是分离条件选择的3个主要方 面。用于提高柱效，降低板高，提高 相邻组分的分离度。在进行定量分析 时，要求组分能分离完全(R≥1.5)， 才能获得较好的精密度和准确度。 1.从分离方程式选择实验条件：
（一）提高α α决定于试样中各组分本身的性质， 以及固定相和流动相。
• ECD：温度对基流和峰高影响很大， 但应具体样品具体分析
三、样品预处理 对于一些挥发性或热稳定性很差 的物质，需进行预处理，才能用 于分离分析。
1.分解法 2.衍生化法：酯化法，硅烷化法
第五节 毛细管气相色谱法 一、毛细管气相色谱法的特点和分类 (一)毛细管气相色谱法的特点 1.分离效能高。 2.柱渗透性好（载气流动阻力小） 3.柱容量小，允许进样量小。一般采用 分流进样技术和柱后尾吹。 4.易实现气相色谱-质谱联用。 5.总柱效高。 6.应用范围广。
高效液相色谱分析操作条件选择
验证方法在不同浓度范围内的线性关系，确保分析结果的准确性和可比性。
实际操作中常见问题及解决方案
色谱峰异常
可能出现色谱峰变形、分叉等问题，可通过调整流动相比例、pH值 等参数进行优化。
保留时间不稳定
可能由于温度、流动相组成等变化引起，需保持实验条件的一致性。
灵敏度不足
对于低浓度样品，可通过提高检测器灵敏度、增加进样量等方法提高 检测效果。
适用于离子型化合物分 析，通过离子交换机制
实现分离。
体积排阻色谱柱
根据分子大小进行分离， 适用于高分子化合物和
蛋白质分析。
色谱柱选择依据与技巧
化合物性质
根据待测化合物的极性、分子大小、溶解性 等性质选择合适的色谱柱。
流动相与固定相匹配
选择流动相与固定相能够相互匹配的色谱柱， 以获得更好的分离效果。
压力波动问题排查与解决方法
压力过高
检查色谱柱是否堵塞、流动相是否过滤、系统是否泄漏等原因，并 采取相应措施解决。
压力过低
检查泵是否漏液、管路是否漏气、色谱柱是否失效等原因，并及时 处理。
压力波动
检查泵的工作状态、流动相的均一性和色谱柱的稳定性等因素，并调 整相关参数以稳定系统压力。
05 方法开发与验证过程剖析
基线校正
在积分前进行基线校正，消除基线漂移对积 分结果的影响。
定量计算方法选择及注意事项
外标法
选择适宜的外标物，绘制标准曲 线进行定量分析，注意外标物的 选择应与待测物性质相似。
内标法
选择适宜的内标物，校正实验过 程中的操作误差和仪器误差，提 高定量准确性。
注意事项
在进行定量计算时，需注意标准 品和样品的称量精度、溶剂效应、 进样量等因素对结果的影响。
离子色谱分析条件的选择1
16071
接枝大孔基质阴离子交换色谱柱
IonPac AS14A 色谱柱填料结构
高交联核
3.5 m
阴离子交换树脂层
1591 7
接枝大孔基质阴离子交换色谱柱
色谱柱 AS14 AS14A AS15 交换容量 (eq; 4 x 250色谱柱) 250色谱柱 色谱柱) 65 120 225
16072
模拟饮用水中痕量DBP的测定 模拟饮用水中痕量DBP的测定
1457314573-01
0 10 4 1 S 2 3 6 5 7
进样量: 进样量: 检 测:
(B)
8 9
色谱峰: 色谱峰: 10
0 0 5 10 15 Minutes 20 25
三、流动相的选择
淋洗离子的种类和浓度 淋洗液的pH值 有机改进剂 温度
淋洗液选择的条件
有一定的洗脱能力； 化学、物理性质稳定； 与被测离子有一定的性质差异，
12966A
0 0 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9
B
1 2 4 5 3 6 7 8 9 10
色谱峰: 色谱峰:
S
0 0 5 10 15 Minutes 20 25
消毒副产物的分离，EPA 标准方法300.0 消毒副产物的分离，EPA 标准方法300.0 (B) 和 300.1 (B) 的对比
19
0 0 10 5 10 10 12 15 4 5 11 17 13 16 14 18 15 22 20 19 23 29 21 25 26 28 31 24 27 30 20 25
IonPac AS11-HC8 9 AS116 7 3 2 1
S
奎尼酸 氟离子 乳酸根 乙酸根 丙酸根 甲酸根 丁酸根 甲磺酸根 丙酮酸 氯离子 戊酸根 一氯乙酸 溴酸根 氯离子 亚硝酸根 三氟乙酸
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2.气化温度的选择
色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在 此瞬间气化; 气化温度一般较柱温高30~70℃ 防止气化温度太高造成试样分解。
2020/6/7
配比越低，担体上形成的液膜越薄，传质阻力越小，柱 效越高，分析速度也越快。
配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样量较小。 分析工作中通常倾向于使用较低的配比。
2020/6/7
3.柱长和柱内径的选择
增加柱长对提高分离度有利（分离度R正比于柱长L2） ，但组分的保留时间tR ↑ ，且柱阻力↑，不便操作。 柱长的选用原则是在能满足分离目的的前提下，尽可能 选用较短的柱，有利于缩短分析时间。 填充色谱柱的柱长通常为1~3米，内径3~4厘米。
2020/6/7
2. 载气流速的选择
作图求最佳流速。 实际流速稍大于最佳流速，缩短时间。
2020/6/7
三、 其它操作条件的选择
1.进样方式和进样量的选择
液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL， 5μL，10μL等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范 围之内。进样要求动作快、时间短。 气体试样应采气体进样阀进样。
程 序 升 温
2020/6/7
二、 载气种类和流速的选择
1. 载气种类的选择
载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、 检测器要求及载气性质。
(1)载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。 (2)载气流速较大时，传质阻力项起主要作用，采用较小摩 尔质量的载气（如H2，He），可减小传质阻力，提高柱效 。 (3)热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检 测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。 (4)在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及 来源是否广泛等因素。
2020/6/7
4.柱温的确定
(1) 首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该 温度固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以 固体形式存在）范围之内。
(2) 柱温升高，分离度下降，色谱峰变窄变高。柱温↑，
被测组分的挥发度↑，即被测组分在气相中的浓度↑，K↓， tR↓，低沸点组份峰易产生重叠。
(3) 柱温↓，分离度↑，分析时间↑。对于难分离物质 对，降低柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善，但是不 可能使之完全分离，这是由于两组分的相对保留值增大的同 时，两组分的峰宽也在增加，当后者的增加速度大于前者时， 两峰的交叠更为严重。Βιβλιοθήκη 2020/6/7柱温的确定
(4)柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 (5)组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。
2020/6/7
④ 醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分 离，通常选择极性或氢键性的固定液。
⑤ 组成复杂、较难分离的试样，通常使用特殊固定 液，或混合固定相。
2020/6/7
2. 固定液配比（涂渍量）的选择
配比：固定液在担体上的涂渍量，一般指的是固定液与 担体的百分比，配比通常在5%～25%之间。
第七章 色谱分析法
第四节 色谱分离操作条
件的选择
一、 色谱柱及使
用条件的选择 二、 载气种类和流 速的选择 三、 其它操作条件 的选择
2020/6/7
一、 色谱柱及使用条件的选择
1. 固定相的选择
气－液色谱，应根据“相似相溶”的原则 ①分离非极性组分时，通常选用非极性固定相。各组分 按沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。 ② 分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按 极性大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。 ③分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物，一般 选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（或 易被极化的）组分后出峰。