复旦大学分析化学AII第九章气相色谱分析解读
合集下载
气相色谱分析
7）对含羰基、羟基、卤代基和胺基的有机物灵敏度很低或根本无响应。 8）样品受到破坏。
3. 电子捕获检测器(ECD) ECD主要对含有较大电负性原子的化合物响应。它特别适合于环境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析。
原理及工作过程：从色谱柱流出的载气(N2或Ar)被ECD内腔中的 放射源电离，形成次级离子和电子(此时 电子减速)，在电场作用下，离子和电子发生迁移而形成电流(基流)。
随着这些技术的发展，仪器性价比大幅提高。其中，GC最重要的发展是开管柱的引入，使含有数百种混合物样品得以分离！
H2,N2或Ar
气路系统
进样 系统
检测系统
分离系统
温控系统
进行气相色谱法分析时，载气（一般用氮气或氢气）由高压钢瓶供给，经减压阀减压后，载气进入净化管干燥净化，然后由稳压阀控制载气的流量和压力，并由流量计显示载气进入柱之前的流量后，以稳定的压力进入气化室、色谱柱、检测器后放空。
根据检测器的响应原理，可将其分为浓度型和质量型检测器。 浓度型：检测的是载气中组分浓度的瞬间变化，即响应值与浓度成正比。
质量型：检测的是载气中组分进入检测器中速度变化，即响应值与单位时间进入检测器的量成正比。
1. 热导检测器(TCD) TCD是一种应用较早的通用型检测器，又称导热析气计。现仍在广泛应用。
五、检测器 气相色谱检测器种类繁多，本节将介绍最为常用的几种检测器：
1. 热导检测器(TCD); 2. 氢火焰离子化检测器(FID); 3. 电子捕获检测器(ECD); 4. 火焰光度检测器(FPD);
5. 氮磷检测器（NPD）也称热离子检测器(TID); 6. 原子发射检测器(AED) 7. 硫荧光检测器（SCD）
气相色谱过程：待测物样品被蒸发为气体并注入到色谱分离柱柱顶，以惰性气体（指不与待测物反应的气体，只起运载蒸汽样品的作用，也称载气）将待测物样品蒸汽带入柱内分离。
3. 电子捕获检测器(ECD) ECD主要对含有较大电负性原子的化合物响应。它特别适合于环境样品中卤代农药和多氯联苯等微量污染物的分析。
原理及工作过程：从色谱柱流出的载气(N2或Ar)被ECD内腔中的 放射源电离，形成次级离子和电子(此时 电子减速)，在电场作用下，离子和电子发生迁移而形成电流(基流)。
随着这些技术的发展，仪器性价比大幅提高。其中，GC最重要的发展是开管柱的引入，使含有数百种混合物样品得以分离！
H2,N2或Ar
气路系统
进样 系统
检测系统
分离系统
温控系统
进行气相色谱法分析时，载气（一般用氮气或氢气）由高压钢瓶供给，经减压阀减压后，载气进入净化管干燥净化，然后由稳压阀控制载气的流量和压力，并由流量计显示载气进入柱之前的流量后，以稳定的压力进入气化室、色谱柱、检测器后放空。
根据检测器的响应原理，可将其分为浓度型和质量型检测器。 浓度型：检测的是载气中组分浓度的瞬间变化，即响应值与浓度成正比。
质量型：检测的是载气中组分进入检测器中速度变化，即响应值与单位时间进入检测器的量成正比。
1. 热导检测器(TCD) TCD是一种应用较早的通用型检测器，又称导热析气计。现仍在广泛应用。
五、检测器 气相色谱检测器种类繁多，本节将介绍最为常用的几种检测器：
1. 热导检测器(TCD); 2. 氢火焰离子化检测器(FID); 3. 电子捕获检测器(ECD); 4. 火焰光度检测器(FPD);
5. 氮磷检测器（NPD）也称热离子检测器(TID); 6. 原子发射检测器(AED) 7. 硫荧光检测器（SCD）
气相色谱过程：待测物样品被蒸发为气体并注入到色谱分离柱柱顶，以惰性气体（指不与待测物反应的气体，只起运载蒸汽样品的作用，也称载气）将待测物样品蒸汽带入柱内分离。
色谱分析—气相色谱(分析化学课件)
③分子扩散项与流速有关，流速↓，滞留时间↑，扩散↑ ④选择分子量大的载气(如N2)，以减小纵向扩散，增加柱效
速率理论
C ·u-传质阻力项
降低固定相液膜厚度，并增加组分在固定相中的扩散系数，可以减少传质 阻力，提高柱效。
塔板理论
将色谱分离过程比作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程 分割成多次的平衡过程的重复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡 过程）。 塔板理论的假设： （1）在每一个平衡过程间隔内，平衡可以迅速达到； （2）将载气看作成脉冲（间歇）过程； （3）试样沿色谱柱方向的扩散可忽略； （4）每次分配的分配系数相同。
其同分异构体，选择性地测定维生素E。 内标法为定量分析依据。
维生素E的含量测定
二、实验仪器及试剂： 仪器：气相色谱仪、HP-5石英毛细管色谱柱（30.0m×320 μm ）、火焰 离子化检测器（FID）和氢气钢瓶等； 试剂：正三十二烷、正己烷、维生素E对照品和维生素E软胶囊。
维生素E的含量测定
三、实验步骤： 1.测定的色谱条件与系统适应性试验：
4、标准溶液的配制： 精密称取维生素E对照品20mg，量取正三十二烷内标物10mL，定
容至100mL，得标准溶液； 5、供试液的制备： 精密称取维生素E胶丸20mg，加内标物10mL，定 容至100mL，得供试品溶液； 6、测定：待基线平直后，分取供试液和标准溶液各1-3 μL注入气相色 谱仪，记录峰面积，再计算含量。
色谱图
3.分配系数和分配比
分配系数 色谱过程中，处于动态平衡时组分在固定相与流动相中的
浓度之比为分配系数。
组分在固定相中的浓度 K = 组分在流动相中的浓度
= cs cm
K随温度变化而变化，与固定相、流动相的体积无关。
色谱图
速率理论
C ·u-传质阻力项
降低固定相液膜厚度，并增加组分在固定相中的扩散系数，可以减少传质 阻力，提高柱效。
塔板理论
将色谱分离过程比作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程 分割成多次的平衡过程的重复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡 过程）。 塔板理论的假设： （1）在每一个平衡过程间隔内，平衡可以迅速达到； （2）将载气看作成脉冲（间歇）过程； （3）试样沿色谱柱方向的扩散可忽略； （4）每次分配的分配系数相同。
其同分异构体，选择性地测定维生素E。 内标法为定量分析依据。
维生素E的含量测定
二、实验仪器及试剂： 仪器：气相色谱仪、HP-5石英毛细管色谱柱（30.0m×320 μm ）、火焰 离子化检测器（FID）和氢气钢瓶等； 试剂：正三十二烷、正己烷、维生素E对照品和维生素E软胶囊。
维生素E的含量测定
三、实验步骤： 1.测定的色谱条件与系统适应性试验：
4、标准溶液的配制： 精密称取维生素E对照品20mg，量取正三十二烷内标物10mL，定
容至100mL，得标准溶液； 5、供试液的制备： 精密称取维生素E胶丸20mg，加内标物10mL，定 容至100mL，得供试品溶液； 6、测定：待基线平直后，分取供试液和标准溶液各1-3 μL注入气相色 谱仪，记录峰面积，再计算含量。
色谱图
3.分配系数和分配比
分配系数 色谱过程中，处于动态平衡时组分在固定相与流动相中的
浓度之比为分配系数。
组分在固定相中的浓度 K = 组分在流动相中的浓度
= cs cm
K随温度变化而变化，与固定相、流动相的体积无关。
色谱图
气相色谱分析
气相色谱分析气相色谱（Gas Chromatography, GC）作为一种重要的分析技术，已经被广泛应用于化学、环境、制药和食品等领域。
本文将从GC的原理、仪器配置、样品准备、色谱柱选择、方法优化和应用等方面进行详细介绍，以帮助读者对气相色谱的分析技术有更深入的了解。
首先，让我们了解一下GC的原理。
气相色谱的原理基于化合物在固定在色谱柱内的固定相和流动相（载气）之间的分配和吸附作用。
样品在色谱柱中被分离，并通过检测器进行检测。
根据化合物在色谱柱中的保留时间，可以确定其在样品中的浓度。
对于GC分析，合适的仪器配置至关重要。
一个基本的GC系统通常由进样装置、色谱柱、载气装置和检测器组成。
进样装置通常是一个自动进样器，用于将样品分子以恒定速度引入色谱柱中。
色谱柱是GC分析的关键部分，它的选择取决于分析目标和分析物性质。
载气装置则用于提供流动相，并通过调节流速和压力来控制分析物的柱温和分离效果。
最后，检测器用于检测分离的化合物，并将其转化为可读的信号。
在进行GC分析之前，样品准备是必不可少的步骤。
通常情况下，样品需要经过提取、浓缩、净化等处理才能适应GC分析的要求。
提取是将待分析的物质从样品基质中分离出来的过程，常用的方法包括溶剂提取、固相微萃取等。
浓缩的目的是增加样品中分析物的浓度，以提高检测灵敏度。
净化则用于去除样品中的干扰物质，以保证色谱分离的准确性和精确性。
对于色谱柱的选择，它取决于待分离的化合物性质和分析目标。
常用的色谱柱包括非极性柱、极性柱和手性柱等。
非极性柱适用于气相挥发性化合物的分析，极性柱用于分析极性化合物，手性柱则适用于拆分对映异构体。
根据样品的复杂程度和分析的目标，可以选择不同类型和不同长度的色谱柱。
方法优化是GC分析中重要的一步，它可以帮助提高分析的灵敏度、选择性和分离效果。
方法优化通常包括优化进样量、载气流速、柱温程序和检测器参数等。
通过逐步调整这些参数，可以找到最佳的条件以实现最好的分析结果。
气相色谱法色谱图分析化学课件
原理
基于样品中各组分在固定相和流动相 之间的分配平衡，利用不同组分在色 谱柱中的保留时间差异实现分离。
发展历程及应用领域
发展历程
自20世纪50年代问世以来，气相色谱法经历了从填充柱到毛细管柱、从热导检 测到各种高灵敏度检测器的发展历程。
应用领域
广泛应用于环境、食品、医药、化工等领域中挥发性有机物、气体样品的分析 。
进样口温度设置
根据样品的性质和色谱柱的要求设置进样口温度 ，避免样品分解或色谱柱过载。
ABCD
自动进样
使用自动进样器进行进样，需设置合适的进样参 数和序列。
进样量控制
根据色谱柱的容量和检测器的灵敏度控制进样量 ，避免色谱峰过宽或检测不到目标化合物。
案例分析：实际样品前处理与进样过程演示
样品前处理
以某农药残留检测为例，首先使用溶 剂萃取法将农药从农产品中萃取出来 ，然后使用固相萃取法进一步净化样 品。
内标法
在样品中加入已知量的内标物质，通过测量 内标物质和待测组分的色谱峰面积之比，计 算待测组分的含量。内标法可以消除实验操 作过程中可能引入的误差，提高定量分析的
准确性。
07
实验操作规范与安全注意事项
实验室安全规章制度解读
实验室准入制度
进入实验室前需接受安全培训，了解实验室安全规章制度和应急 处理措施。
01
数据采集
使用专业色谱数据工作站进行数 据采集，确保数据的准确性和完 整性。
数据存储
02
03
数据导出
将采集到的数据以特定格式存储 在计算机中，以便后续处理和分 析。
根据需要，将数据导出为常见的 数据格式，如CSV、Excel等，方 便数据共享和交换。
定性分析方法：保留时间法、峰面积法等
基于样品中各组分在固定相和流动相 之间的分配平衡，利用不同组分在色 谱柱中的保留时间差异实现分离。
发展历程及应用领域
发展历程
自20世纪50年代问世以来，气相色谱法经历了从填充柱到毛细管柱、从热导检 测到各种高灵敏度检测器的发展历程。
应用领域
广泛应用于环境、食品、医药、化工等领域中挥发性有机物、气体样品的分析 。
进样口温度设置
根据样品的性质和色谱柱的要求设置进样口温度 ，避免样品分解或色谱柱过载。
ABCD
自动进样
使用自动进样器进行进样，需设置合适的进样参 数和序列。
进样量控制
根据色谱柱的容量和检测器的灵敏度控制进样量 ，避免色谱峰过宽或检测不到目标化合物。
案例分析：实际样品前处理与进样过程演示
样品前处理
以某农药残留检测为例，首先使用溶 剂萃取法将农药从农产品中萃取出来 ，然后使用固相萃取法进一步净化样 品。
内标法
在样品中加入已知量的内标物质，通过测量 内标物质和待测组分的色谱峰面积之比，计 算待测组分的含量。内标法可以消除实验操 作过程中可能引入的误差，提高定量分析的
准确性。
07
实验操作规范与安全注意事项
实验室安全规章制度解读
实验室准入制度
进入实验室前需接受安全培训，了解实验室安全规章制度和应急 处理措施。
01
数据采集
使用专业色谱数据工作站进行数 据采集，确保数据的准确性和完 整性。
数据存储
02
03
数据导出
将采集到的数据以特定格式存储 在计算机中，以便后续处理和分 析。
根据需要，将数据导出为常见的 数据格式，如CSV、Excel等，方 便数据共享和交换。
定性分析方法：保留时间法、峰面积法等
水分析化学第9章色谱分析法.ppt
9.3.3气相色谱分离条件的选择
色谱流出曲线
8. 分配比k：也称容量因子，组份在固定相和流动相中的分 配量之比。它是衡量色谱柱对被分离组份保留能力的重要 参数。
k 组份在固定相中物质的 量 n s 组份在流动相中的物质 的量 n m
k与tr的关系： k与分配系数K之间的关系：
色谱流出曲线
9. 区域宽度 色谱峰的区域宽度是组份在色谱柱中谱带扩张的函数，它 反映了色谱操作条件的动力学因素。度量色谱峰区域宽度 通常有三种方法： 1) 标准偏差σ：0.607倍峰高处色谱宽的一半。 2) 半峰宽：峰高一半处对应的峰宽。
2.气相色谱仪
2)进样系统 组成：进样装置和气化室 作用：将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后 快速定量地转入到色谱柱中。 进样装置类型：顶空进样系统、 手动进样系统、阀进样系统、 液体自动进样器、吹扫捕集系统、热裂解器进样系统。 3)分离系统 完成分离过程所需要的色谱柱是色谱仪的关键部件之一。 (1)气固填充色谱柱 (2)气液填充色谱柱 (3)毛细管柱色谱柱
色谱板高方程式（范第姆特方程式）：
9.2.1 色谱法基本理论
3）液相色谱中的速率理论
Ⅰ和Ⅲ项分别表示涡流扩散项和分子扩散项。 Ⅱ项是在流动区域内，流动相的传质阻力。 Ⅳ项为固定相传质阻力。 Ⅴ项是在流动相停滞区域内的传质阻力。
9.2.2 分离度
1.柱效和选择性 柱效：理论塔板数n（或n有效）衡量 选择性：色谱图上两峰间的距离衡量 2.分离度 分离度是指相邻两色谱峰保留值之差与两组分色谱峰峰宽 度平均值之比。
2.气相色谱仪
《气相色谱分析》PPT课件
3.固定液
固定液：高沸点难挥发的有机化合物，种类繁多。 (1) 对固定液的要求
应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) 选择的基本原则
“相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相。 (3) 固定液分类方法
如按化学结构、极性、应用等的分类方法。在各种色谱手册中，一般将固定 液按有机化合物的分类方法分为：脂肪烃、芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷 等。
氢键 氢键
麦氏 常数 总和 0 143 229 423 592 827 1075
1500 1813
2308 3430
分析对象 （参考）
烃类及非极性化合物 非极性和弱极 性各类 高 沸点有机化合物 各类高沸点弱 极性有 机 化合物，如芳烃
醇、醛酮、脂 肪酸、 酯 等极性化合物
表 优选固定液
麦 氏 常 数 ： x’、y’、z’、 u’、s’ 表 示 ， 分 别 代 表 了极性分子间存在着的 静电力（偶极定向力）； 极性与非极性分子间存 在着的诱导力；非极性 分子间的色散力；氢键 等。也可以用五个数的 总和来表示固定相的极 性 大 小 ， 如 ： β，β’— 氧二丙睛五个常数的总 和为4427，是强极性固 定相。
互分离。CO2能被活性氧化铝强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。 (3)硅胶 与活性氧化铝大致相同的分离性能，除能分析上述物质外，还能分析CO2、
N2O、NO、NO2等，且能够分离臭氧。
2020/11/25
气固色谱固定相
(4)分子筛 碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X分
三、气相色谱主要部件
main assembly of gas chromatograph
(2024年)分析化学课件9色谱法
避免进样歧视
在进样过程中，需要注意避免进样歧视现象的发生，以保证分析 结果的可靠性。
2024/3/26
22
样品保存和运输注意事项
样品保存条件
为了保证样品的稳定性和分析结 果的准确性，需要对样品进行妥 善保存，如避光、低温、密封等
。
样品运输注意事项
在样品运输过程中，需要注意防 震、防漏、防污染等问题，以确 保样品的完整性和分析结果的准
效果。
色谱柱选择
根据分析物的性质和分离需求 ，选择合适的色谱柱类型和规
格。
样品前处理
对样品进行适当的预处理，如 提取、净化等，以提高分析的
准确性和灵敏度。
仪器参数调整
优化检测器参数、进样量、流 速等仪器设置，提高分析的精
度和效率。
2024/3/26
30
案例分析：提高分离效果或降低成本
2024/3/26
2024/3/26
10
03
色谱法仪器设备及操作
2024/3/26
11
常用色谱仪器介绍
气相色谱仪
凝胶色谱仪
由气路系统、进样系统、分离系统、 分离和分析。
由溶液储存器、泵、进样器、色谱柱 、检测器、记录仪组成，用于高聚物 的相对分子质量分级分析以及相对分 子质量分布测试。
液相色谱仪
由输液系统、进样系统、分离系统、 检测系统组成，适用于高沸点、热稳 定性差、相对分子质量大的有机物的 分离和分析。
2024/3/26
12
仪器操作规范与注意事项
开机与预热
按照仪器使用说明书要求开机 ，并进行预热，确保仪器处于 稳定状态。
进样与洗脱
按照规定的进样量进行进样， 选择合适的洗脱液及洗脱程序 。
在进样过程中，需要注意避免进样歧视现象的发生，以保证分析 结果的可靠性。
2024/3/26
22
样品保存和运输注意事项
样品保存条件
为了保证样品的稳定性和分析结 果的准确性，需要对样品进行妥 善保存，如避光、低温、密封等
。
样品运输注意事项
在样品运输过程中，需要注意防 震、防漏、防污染等问题，以确 保样品的完整性和分析结果的准
效果。
色谱柱选择
根据分析物的性质和分离需求 ，选择合适的色谱柱类型和规
格。
样品前处理
对样品进行适当的预处理，如 提取、净化等，以提高分析的
准确性和灵敏度。
仪器参数调整
优化检测器参数、进样量、流 速等仪器设置，提高分析的精
度和效率。
2024/3/26
30
案例分析：提高分离效果或降低成本
2024/3/26
2024/3/26
10
03
色谱法仪器设备及操作
2024/3/26
11
常用色谱仪器介绍
气相色谱仪
凝胶色谱仪
由气路系统、进样系统、分离系统、 分离和分析。
由溶液储存器、泵、进样器、色谱柱 、检测器、记录仪组成，用于高聚物 的相对分子质量分级分析以及相对分 子质量分布测试。
液相色谱仪
由输液系统、进样系统、分离系统、 检测系统组成，适用于高沸点、热稳 定性差、相对分子质量大的有机物的 分离和分析。
2024/3/26
12
仪器操作规范与注意事项
开机与预热
按照仪器使用说明书要求开机 ，并进行预热，确保仪器处于 稳定状态。
进样与洗脱
按照规定的进样量进行进样， 选择合适的洗脱液及洗脱程序 。
色谱分析(气相)PPT课件
在进行实验之前，应仔细阅读实验指导手 册，了解实验步骤、注意事项和可能的风 险。
使用正确的实验器材
注意实验室通风
确保使用与实验要求相符的器材，如色谱 柱、进样针、检测器等，避免因器材不当 导致实验失败或安全事故。
在实验过程中，应确保实验室通风良好， 避免有害气体积聚。
废弃物处理及环保要求
分类收集废弃物
型。
根据分离要求选择
根据所需的分离度、分析时间 、峰形等要求选择合适的色谱 柱类型和规格。
根据仪器条件选择
根据仪器的型号、规格、操作 条件等选择合适的色谱柱类型 和规格。
根据经验和实践选择
根据实验室经验和实践，选择 常用的、性能稳定的色谱柱类
型和规格。
05
实验操作过程及注意事项
仪器启动与关闭流程
色谱分析(气相)PPT课件
目 录
• 色谱分析概述 • 气相色谱仪器组成及工作原理 • 样品前处理与进样技术 • 色谱柱类型与选择依据 • 实验操作过程及注意事项 • 结果评价与质量控制方法 • 实验安全规范与环保意识培养
01
色谱分析概述
色谱法定义与原理
定义
色谱法是一种物理分离技术，利用物质在固定相和流动相之间的分配平衡，实 现对复杂样品中各组分的分离与纯化。
鼓励使用可再生资源和可降解材料，减少对环境的负担。同时，实验 室也应积极推广循环经济和资源回收利用的理念。
THANK YOU
数据处理
对采集的数据进行定性定量分析，包括峰识 别、积分、校正等步骤。
注意事项
在数据采集和处理过程中要确保数据的准确 性和可靠性，避免误差的产生。
06
结果评价与质量控制方法
定性分析方法
保留时间定性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
q？=lg
t'
？(丁二烯）
t'
？(正丁烷）
q2
=lg
t' 2(丁二烯）
t' 2(正丁烷）
分5级，20为一级： 0～＋1：非极性；
＋1～＋2：弱极性； ＋3：中极性；
＋4～＋5：强极性
2020/11/14
(2). 罗氏常数法
保留指数
I
x
=100
[n+
lg
t' R(x)
lg
t' R(n)
lg
t' R(n 1)
温度低呈固体； •混合固定相：对于复杂难分离组分可采用混合固定液；
2020/11/14
固定液的相对极性
（1）罗胥耐德方法：
规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，β,β’-氧二
丙睛的相对极性为100.
q1 =lg
t' 1(丁二烯）
t' 1(正丁烷）
P=100－100(q1-q? ) q1 -q 2
2020/11/14
二、气相色谱固定相
1.
气
活性炭
共同点：有较大的比表面积
固
色
活性氧化铝
(100～2000m2/g)
谱 固 定 相
硅胶
适用于: O2、N2、He、Ar、
分子筛
CO、NO、NO2、
高分子多孔微球
CH4、C2H6、C2H4 等气体的相互分离
分离性能与制备、活化条件有很大关系；分离的对象有限。
4、 苯基 10%
OV-3
350
甲基聚硅氧烷
5、 苯基（20%）
OV-7
350
甲基聚硅氧烷
6、 苯基（50%）
OV-17 300
甲基 聚硅氧烷
7、苯基（60%）甲基 OV-22 350 聚硅氧烷
8、邻苯二甲酸 二壬酯
DNP
130
9、三氟丙基甲基 聚硅氧烷
OV-210 250
10、 氰丙基（25%） OV-225 250 苯基（25%）
C= Cm + Cs
构成因子
分配比
--固定相形状
固定相液膜厚度 与容量因子有关的系数 ----扩散距离
固定相颗粒直径
2020/11/14
流动相因流动对 传质阻力的贡献
微孔中滞留流动相 对传质阻力的贡献
担体（硅藻土）
红色担体
• 孔径较小，表孔密集； • 比表面积较大； • 机械强度好； • 宜分离非极性或弱极
液体固定液－－高沸点难挥发有机化合物
一般为脂肪烃、芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷 等高沸点有机化合物。
(1)对固定液的要求： •应对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力， •蒸汽压小，较好的热稳定性， •化学稳定，不与被分离组分发生不可逆的化学反应。 •注意最高和最低使用温度。高于最高使用温度易分解，
2020/11/14
2．气液色谱固定相
• 化学惰性，不吸附组分； • 比表面积大，孔径均匀； • 较热稳定性和强度； • 颗粒均匀、一般为60~80
目、 80~100目。
2020/11/14
• 常温下不一定为液体， 但在使用温度下一定呈 液体状态。
• 固定液的种类繁多，选 择余地大，应用范围不 断扩大。
第20章 气相色谱分析
一、气相色谱流程； 二、气相色谱固定相； 三、气相色谱检测装置； 四、色谱分离操作条件的选择； 五、毛细管色谱；
2020/11/14
气相色谱仪1
2020/11/14
气相色谱仪2
2020/11/14
气相色谱仪3
2020/11/14
一、气相色谱流程
1-钢瓶； 7-进样口； 2-减压阀； 8-色谱柱； 3-干燥管； 9-热导检测器； 4-针形阀； 10-放大器； 5-流量计; 11-温度控制器； 6-压力表； 12-记录仪；
分析对象 （参考）
烃类及非极性化合物 非极性和弱极 性各类 高 沸点有机化合物 各类高沸点弱 极性有 机 化合物，如芳烃
醇、醛酮、脂 肪酸、 酯 等极性化合物
表8-2 优选固定液
麦 氏 常 数 ： x’、y’、 z’、u’、s’表示，分别 代表了极性分子间存 在着的静电力（偶极 定向力）；极性与非 极性分子间存在着的 诱导力；非极性分子 间的色散力；氢键等 。也可以用五个数的 总和来表示固定相的 极 性 大 小 ， 如 ： β， β’— 氧 二 丙 睛 五 个 常 数的总和为4427，是 强极性固定相。
高分子微球
非
硅
玻璃微球
藻
土
氟担体
类
适用于涂渍极性固定液分析极性物质 催化吸附性小，减小色谱峰拖尾
上海试剂厂
由苯乙烯和二乙烯苯共聚而成
上海试剂厂
经酸碱处理，比表面积 0.02 m2 / g ,可在 较高温度下使用，适宜分析高沸点物质。 由四氟乙烯聚合而成，比表面积 10.5 m2 /
g 适宜分析强极性物质和腐蚀性物质
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。
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。
2020/11/14
lg
t' R(n)
]
(3). 麦氏常数法： 选用苯、1-丁醇、2-戊酮、1-硝基丙烷、吡啶； 总极性＝X’+Y’+Z’+U’+S’
2020/11/14
固定液 名称
1、 角鲨烷 （异三十烷）
2、阿皮松 L
商品牌号 SQ
使用温度 （最高）
℃
150
溶剂 乙醚
APL
300
苯
3、硅油
OV-101 350
丙酮
担体名称
201 红色担体 301 釉化红色担体
6201 红色担体
特点及用途
生产厂家
适用于涂渍非极性固定液分析非极性物 质 由 201 釉化而成，性能介于红色与白色 硅藻土担体之间，适用于分析中等极性 物质
上海试剂厂 大连催化剂厂
白色 101 白色担体
硅藻土 101 酸洗
担体 101 硅烷化白色担体
102 白色担体
性组分；
缺点： 表面存有活性吸附中心
，分析峰拖尾，不适宜 极性物质。
2020/11/14
白色担体
• 煅烧前红色担体进行 处理(NaOH、碳酸钠)。
• 颗粒疏松，孔径较大； • 表面积小，强度较差；
优点： 吸附性小，峰不拖尾；
宜分离极性组分。
表. 填充柱气液色谱担体一览表
种类 红色
硅 硅藻土 藻 担体 土 类
1. 载气系统：包括气源、净化干燥管和载气流速控制; 2. 进样系统：进样器及气化室； 3. 色谱柱：填充柱（填充固定相）或毛细管柱（内壁涂有固定液）； 4. 检测器：可连接各种检测器，以热导检测器或氢火焰检测器最为常见； 5. 记录系统：放大器、记录仪或数据处理仪； 6. 温度控制系统：柱室、气化室的温度控制。
甲基聚硅氧烷
11、聚乙二醇
PEG20M 250
甲苯 甲苯 甲苯 甲苯 乙醚 氯仿
乙醇
12、 丁二酸二乙 二醇聚酯
DEGS 225
氯仿
相对 极性 0 — +1 +1 +2 +2 +2 +2 +2 +3
氢键 氢键
麦氏 常数 总和 0 143 229 423 592 827 1075
1500 1813
2308 3430