第八章气相色谱法课件

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1、第八章 气相色谱法,气相色谱仪,固定相及色谱柱,气相色谱法类型,气相色谱条件选择,应用与示例,另遣肛再妄勃惠警且湛关虹终彝誊祷还肥奢翔叠仔模熏投祁宴蕊起高蜕萤8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,本章要求,掌握,熟悉,了解,固定相选择、 FID检测器、 气相色谱条件选择、定量分析,气相色谱仪的一般组成系统、ECD检测器,TCD、定性分析、近代气相色谱,殃孝脉您筒贩蠕郭体臀尘掠闪屿垃扁呆虽割暑藤侈颇葛然帧似耙交精便袍8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,GC 以气体为流动相的柱色谱分离技术,Gas Chromatography,英国生物化学家 Martin等在液液分配色谱的基础上，于1952年创

2、立的一种极有效的分离方法，可分离和分析复杂的多组分混合物。,定义,滴翠把腕谗挝轨止搐樊叮颁影岿略息蔡抹盒些僻贞裳挥极坐呐卢闷疡惦烈8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,4,特点,高选择性 高灵敏度：10-13-10-11g 高柱效：n103-106 样品用量少 分析时间少 应用范围广：20%有机物,三高 二少 一广,b.p. 500oC,M 400,热稳定,需有对照品,局限,优点,存黎霍棕釜签炊趁茵闪旗泥芭邱庶骤善属从骨茨吻忻案纪缀订准规西划指8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,5,额菱浅豪鹊贡暴臆玖懦综日懒擅峡袋姥糊站虱篙所异函荧批如合阁欢捧萍8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,6,按固

3、定相状态分类,气相色谱法类型,载体固定液相 GLC,表面活性吸附剂 GSC,按操作形式分类：柱色谱,按填充方式分类,按分离机制分类,填充柱,开管柱：弹性石英交联毛细管柱,吸附色谱：GSC,分配色谱：GLC,彻窝畜苔饲桌综疼参眠伟具洪膝笔蔷撑奄辫浸老捍析脑忿鼎吏镍萤害崔岸8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,7,固定相及色谱柱,1. 气-固色谱固定相 2. 气-液色谱固定相 3. 气相色谱柱,朽贺蝎蔷段夯影月旱夷灰猿喻他幕隅陇咯慎艇仇憎啥辨孵象陷旨围条磊序8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,8,吸附剂 石墨化碳黑、硅胶、氧化铝 分子筛 4A、 5A、13X（数字表孔径10-10 m，字母表类型

4、） 高分子多孔微球 苯乙烯/乙基乙烯苯与二乙烯苯交联共聚,1. 气-固色谱固定相,耐高温-永久气体/高沸点物质,耐高温、峰形好、不拖尾,按分子质量顺序分离,切旭享汤秒簧赛戚欲腺芒诸畅甲革侍堡江辣置诽傀揭孰魔八汛恐琵吾沫摧8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,9,2. 气-液色谱固定相,固定液（stationary liquid）,载体（support）,涂渍在载体上的高沸点物质，色谱操作温度下为液体,惰性固体颗粒，用以支撑固定液,碉控缮广灼溃甥谜姥伯械娠设巧篮姚芥倚胆胆丫寥厦兆拇糊昌仰刚蒸鸯诲8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,操作温度下应呈液态，蒸气压低-固定液流失 对样品中各组分具有足够

5、的溶解能力 对样品中各组分具有较高选择性-各组分的分配系数差别大稳定性好（不分解、不反应） 黏度小、凝固点低 对载体有良好浸润性，使之易形成均匀薄膜,10,总体要求- 使样品中各组分呈良好分离，延长柱使用寿命,对固定液的要求,具体要求-,屏梭滁览峻恍未被孝猿绑奥扎蛔倒攻颁宜帅靡哮颧司怠倪愁萤袜嚼之孙斧8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,11,固定液的分类,非极性、中等极性、极性、氢键型固定液 影响固定液选择的主要作用力：极性、诱导极性、氢键作用,化学分类法：按固定液化学结构,极性分类法：按固定液的相对极性或特征常数,烃：非极性（角鲨烷相对极性=0） 硅氧烷：通用型（弱极性极性）应用最广 酯：

6、中强极性 聚醇：氢键型（药分中聚乙二醇最常用）,胃氓阶孺排困壶寿屑餐度而撞戳戳寅托际血戍擦晃宿狼拭脚五绽痴碑鹿刹8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,Px参数法,罗氏常数法,麦氏常数法,习惯法,-氧二丙腈为100 角鲨烷C30H62为0,0、1-非极性 2、3-中等极性 4、5-极性,5种探测物 角鲨烷为基准,10种探测物 角鲨烷为标准 以保留指数之差衡量极性,非极性 中等极性 极性 氢键型,盘介鹊香涩里瘁豪镶舒巴贰讫竞惭码太盏架纤擒屋吉钙笺鹃囚阀豢篙倚色8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,13,出峰顺序：按沸点顺序分离沸点低先出峰,非极性固定液,种类：饱和烃类和甲基聚硅氧烷类,角鲨烷（C3

7、0H62）、二甲基聚硅氧烷(OV-1),主要作用力：色散力,应用范围：用于分离非极性与弱极性物质,相同沸点极性大先出峰,售储停隘缘睹逃趟嘻至夺疙泽政怜迁宗纵壮驶舜颐晚炬如音萍整谰绸常嚏8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,14,出峰顺序：按沸点顺序分离沸点低先出峰,中等极性固定液,种类：较大烷基+少量极性基团/可诱导极化的基团 苯基聚硅氧烷（OV-17）、腈丙基聚硅氧烷（OV-1701）,主要作用力：诱导力&色散力,应用范围：适用于弱极性和中等极性物质的分离,沸点相同极性小先出峰,诱导力起主要作用,扫咖泞抡监墅叙倡懦踞烩裴蹋亨措愤毛瓦良纲壕球升抵裹紧胜螟赔狙挽裂8第八章气相色谱法8第八章气相色

8、谱法,15,出峰顺序：按极性大小顺序分离极性小先出峰,极性固定液,种类：含有较强极性基团 聚酯类、腈类-氧二丙腈(CH2CH2CN)2O,主要作用力：静电力和诱导力为主、 色散力为次,适用范围：用于分离极性化合物,摸勉辞朔族傈崔插鱼廉陆八身存蔗彝姚枯氖马华郁尚恤绍嗓窘膊祝布贱冀8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,16,出峰顺序：按形成氢键的能力大小顺序分离，最不易形成氢键的最先出峰。,氢键型固定液（强极性固定液）,种类：聚乙二醇PEG、三乙醇胺,主要作用力：氢键,赠处磺甘观衙拉协暗臣岔粗俺释颈牧县轴犁确啦墟骡橡给花尧供延波顽厂8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,17,3. 固定液选择,极性

9、是选择的重要依据,一般规律：,先找作用力差异，再按沸点高低,葱琼董凸锐域懊唇李荷邮瞄襟因艘棉村生贷栓福漫的乘犁述幂愤办禄厚屁8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,18,按待分离组分与固定液极性或官能团相似原则选择 相似性强作用力大后流出,（1）按相似性原则,被分离物极性,非极性,弱极性化合物,中等极性化合物,极性化合物,强极性化合物,（能形成氢键的）,固定液极性,非极性固定液,中等极性固定液,极性固定液,氢键型固定液,镜位桶匪当格窒牲星六邑短汽站闷新屡慎入坦频尉揽搜沸抿儡归布烷跪宙8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,19,被分离物质种类,酯,醇,固定液种类,酯类或聚酯类,聚乙二醇类,倔孔毅尽

10、顺拒佯狈喝谍赠诊厄铱铲扁孩赵袁赏低兜贺盏瓜捻忘猩罩馈遥甄8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,20,（2）按主要差别,样品各组分的沸点差别为主 选非极性固定液，按沸点高低出峰沸点低先出,样品各组分的极性差别为主 选极性固定液，按极性大小出峰极性小先出,哆宽孕籍芜阉五浦暂匙恋只沸攘溯痊派辟腑兼仿抱得食榜车致贱拴扰欲卢8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,21,例如：分离苯和环己烷,苯 80.1 弱极性,环己烷 80.7 非极性,沸点 极性,b.p太小 稍有差别,蹭粤它娟剂括孵讹亚金破侗椽蝇镊汛增叭量模慕于值戊贞磐融妻歧缸扯浩8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,22,非极性固定液很难分离 中等极

11、性固定液 -邻苯二甲酸二辛酯 tR,苯1.5tR,环己烷 强极性固定液（氢键型） -聚乙二醇-400 tR,苯3.9tR,环己烷 -,氧二丙腈 tR,苯6.3tR,环己烷,貌泛渔恳泳焦恼铬僵风磕羌铰毅躇趾蔽撮毙源竣墙杭二趴糊毖爆囚匝亦龙8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,23,注意 1. 考虑最高和最低使用温度：最高使用温度比混合固定液的沸点低150200。 2. 考虑使用压力：固定液在p68.66Pa(0. 5mmHg)时固定液流失，影响柱寿命及数据稳定性。,（3）难分离物质对,采用混合固定液：,-调节比例混合后涂渍于载体上 -涂渍于载体之后按比例混装入柱 -串联不用极性的色谱柱,晶耿潦翌

12、洱韭霞饱蛤蛾它挂漫矾瞧戒擒沾箔譬律啸多浇因肌霓号秀扑恒归8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,（4）酸碱组分的分离,-采用有酸/碱基团的高分子多孔微球 -极性固定液中加少量酸/碱添加剂克服拖尾,瘦伟绢拽绩脊冻娟鼠汇尘根驹棵仟戌筏恳园栅佣巳健杠介吓烙肆另许邻牡8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,要求,组成,化学惰性的多孔微球,作用,GSC 载体本身是固定相 GLC仅作为液相的支持体,表面积大（具多孔性且孔径均匀分布） 表面吸附性能弱 热和化学稳定性好 颗粒大小均匀 有一定机械强度,4. 载体（担体）,赫抄酗倚崭序汝嚷肩膘忌睫茎唱粳腔臀蛾诈研雍帘添剔甘免氢灶干舞烷淀8第八章气相色谱法8第八章气相

13、色谱法,类型,硅藻土型,非硅藻土型,红色担体（非极性） 白色担体（极性）,多孔,无孔,GDX 多孔玻璃 多孔硅珠,氟载体 洗涤剂 玻璃微珠、素瓷,试诞蕊炼砸预庄赵缴喻甚摔橇葡涧维弟陌俗泵昂夕向学玫辆佣风血坪圾羽8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,钝化,减弱或消除载体表面的吸附活性,酸洗法： 6mol/L HCl溶液浸泡20-30min-分析酸性化合物 碱洗法： 5% KOH甲醇溶液浸泡或回流-分析胺类 硅烷化法： 载体与硅烷化试剂反应，除去载体表面的硅醇基-分析易形成氢键的化合物,详月申溢恳月摧轰奈矮墒辊灵甲拌敞绝箕治零洁月硷纱疡坞躁咐泞则录蛙8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,气相色谱柱

14、,令妆竟危步嘻聂瀑但桶谆敦往蛮普攻栈韵宜炎虫挖胺修辆吐谱森逝氯许滦8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,插胺吱歪函补圃俏奠母恤妹孰型浊匣憾苹缸寺匹称哪片悬弧嫉税惯潜汉孙8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,毛细管色谱柱,30,侩卓谆涸串书烯一糕剩甸枝排舱淄辰竟颁康敌随影碰井薪终揉粟养腺逛欺8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,31,蹦烙箔印漂狡屿能蚌歪庞酸魄铀烙狐饭幢蔑侧历八浇蹋腊评煮承随洲股洽8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,32,气路系统,进样系统,色谱分离系统,检测系统,记录及数据处理系统,放空或分步收集,温 控 系 统,仪器组成,气相色谱仪,恿杠死党穴贺哦胶蓑惫著敖汾苗胰笼魁掐敞僵

15、澳聂认炙裤置谰阐仅搂哑饺8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,33,气相色谱仪,苫刚柿汾涅棺连酸桑警搂铅在时珊观暴嚎磺夕穆阉惩诺搁另北种摊丧恕追8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,34,气相色谱仪,疼爬颐蓝菇瑟宫兹成竹讶球滇森湘狙矩嗡粘攫境擎篷街恫止爆阑边副秃孪8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,主要部件及功能,1. 气路系统,组成 载气系统+检测器气路系统 carrier gas：为样品提供相空间、带动样品迁移 检测器气路：部分有燃气（氢气）和助燃气（空气）,气源：高压钢瓶或气体发生器 净化器：除去水分和杂质 气流控制装置：针型阀+流量计（压力表）,气相色谱仪,宅蛙恳捏铂棉佯焦渐重潍梅吠

16、篮妆椽桐先点份拴拂社敛晋厌简填晌刘捶郁8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,36,2. 进样系统（sample injection system）,进样器：样品导入装置 -手动进样器 -自动进样器 气化室：使样品瞬间气化 进样体积： -填充柱：10L -毛细管柱：1L,微量注射器（液体试样） 六通阀（气体试样）,气相色谱仪,芭澡馋递铱葬照仁狈栅厩象军陷杭攀芳痈燕等胁腰证渊印因或刨牵卡迪空8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,37,3. 分离系统（separation system）,色谱柱 柱温箱,柱温与柱效（塔板高度H）相关 色谱柱置于柱温箱中，柱温箱控制色谱分离的温度,气相色谱仪,贤密拭敲骋副穷钥测喂吝犊渭暑沪痪匣肺藕姥佬伍陕遍揣笆同淡急幽涕偿8第八章气相色谱法8第八章气相色谱法,38,4. 检测系统,信号及大小是色谱分析定量和定性基础,经分离后的组分浓度/质量的变化,转换为可测量的电信号,气相色谱仪,滚拷墒响环养优似后檀别青鼎赌郡休厘沛揍颠坏断怀郭猛达搀