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1、第二章 色谱分析法（气相）第一节 气相色谱法概述两相同一的推动力作用力的差异分离色谱法分类 表1-1 色谱法分类流动相气 体液 体超临界 流体 固定相 液 体固体 (吸 附剂 )液体固体 键合固 定相吸附 剂键合 固定 相多 孔 固 体离子 交换 剂固定相 外形柱柱柱平 面平面柱柱柱柱名称气 液 色 谱气固 色谱液 液 色 谱薄层色谱 纸色谱键合 相色 谱排 阻 色 谱离子 交换 色谱超临界 流体色 谱气相色谱流程图（P5）n相对保留值的优点是：只要柱温、固定相不变，即使柱径、柱 长，填充情况及流动相流速有所变化，其 值仍保留不变，因此是色谱定性分析的重 要参数。利用色谱流出曲线可以解决以下问
2、题n根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含组分 的最少个数。n根据色谱峰的保留值（或位置），可以进行定 性分析。n根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析。n利用色谱峰的保留值及其区域宽度，可以对色 谱柱的分离情况进行评价。n根据色谱峰两峰间的距离，可以对固定相（和 流动相）的选择是否合适进行评价。气相色谱分析理论基础n气固色谱： 吸附与脱附平衡n气液色谱： 溶解与挥发平衡n分配系数：n分配比（partition ratio）：n分配系数K与分配比k的关系n分配系数K及分配比k与选择因子的关系塔板理论速率理论气相色谱分离的基本理论 （P10）塔板理论由塔板理论可导出：与色谱峰半峰宽度 或峰底宽度的
3、关系：n 不能把塔板数看作有无实现分离 可能的依据而只能把它看作是在 一定条件下柱分离能力发挥的程 度的标志。速率理论A称为涡流扩散项， B为分子扩散系数， C为传质阻力系数。2.2.2 气相色谱的速率理论n涡流扩散项A= 2dP涡流扩散示意图 n分子扩散项B/u纵向分子扩散使峰展 宽 (a) 柱内谱带构型 (b) 相应的响应信号传质阻力引起非平衡过程示意图 n传质阻力项系数C包括气相传质阻力系数Cg液相传质阻力系数Cln对于填充式色谱柱，填充均匀程度、担体粒 度、保留时间、载气种类、载气流速、柱温 、柱压、固定相液膜厚度等对柱效、峰扩张 的影响。 2.3 色谱分离条件的选择n分离度n作为色谱
4、柱的总分离效能 指标。色谱分离基本方程式 分离操作条件的选择 （P20）n载气及其流速的选择 n柱温的选择在使最难分离的组分尽可能好的分离 的前提下，尽可能采取较低的柱温，但以 保留时间适宜，峰形不拖尾为度。程序升温n固定相的性质和用量n担体的性质和粒度n进样时间和进样量n气化温度 2.4 固定相及其选择气相色谱的固定相n气固色谱的固定相具有吸附能力的物质。n气液色谱的固定相担体（载体）固定相担体（P26）( 1 )表面应是化学惰性的，即表面没有吸附 性或吸附性很弱，更不能与被测物质起化 学反应。 ( 2 )多孔性，即表面积较大，使固定液与试 样的接触面较大。 ( 3 ) 热稳定性好，有一定的
5、机械强度，不易 破碎。 ( 4 )对担体粒度的要求，一般希望均匀、细 小，这样有利于提高柱效。n硅藻土型红色担体（如6201红色担体、201红 色担体，C-22保温砖等） 白色担体（如101白色担体等）酸洗、碱洗、硅烷化处理。n非硅藻土型 选择担体的大致原则 ( l )当固定液质量分数大于 5时，可选用 硅藻土型（白色或红色）担体。 ( 2 )当固定液质量分数小于 5时，应选用 处理过（硅烷化）的担体。 ( 3 )对于高沸点组分，可选用玻璃微球担体 。 ( 4 )对于强腐蚀性组分，可选用氟担体。 固定液 (P28)n对固定液的要求。 ( 1 )挥发性小，在操作温度下有较低蒸气压，以免 流失。
6、( 2 )热稳定性好，在操作温度下不发生分解。在操 作温度下呈液体状态。 ( 3 )对试样各组分有适当的溶解能力，否则易被载 气带走而起不到分配作用。 ( 4 )具有高的选择性，即对沸点相同或相近的不同 物质有尽可能高的分离能力。 ( 5 )化学稳定性好，不与被测物质起化学反应。固定液的选择固定液的选择，一般根据“相似相溶” 原理进行。在气相色谱中常用“极性”来说 明固定液和被测组分的性质。2.5 气相色谱检测器n热导池检测器常用TCD表示。由于结构简单，灵敏 度适宜，稳定性较好，而且对所有物质都 有响应，因此是应用最广、最成熟的一种 检测器。( FID ) ，简称氢焰检测器。它对含碳 有机化
7、合物有很高的灵敏度，一般比热导池 检测器的灵敏度高几个数量级，能检测至 1012gs-1 的痕量物质，故适宜于痕量有 机物的分析。因其结构简单，灵敏度高达 106 以上，因此它也是一种较理想的检测器 。 氢火焰离子化检侧器1 氢焰检测器的结构2 操作条件的选择( l )气体流量一般氢气与氮气流量之比是1:11:1.5。 一般氢气与空气流量之比为1:10。( 2 )极化电压 一般选 l00V 到 300V 之间。( 3 )使用温度 802001 利用纯物质对照定性 2 利用相对保留时间定性多柱法 3 利用保留指数定性4 与其它方法结合的定性分析法 5 利用检测器的选择性进行定性分析2.6 气相色
8、谱定性方法2.7 色谱定量分析方法1.归一化法2.内标法 内标标准曲线3.外标法 单点校正归一化法内标法外标法适用范围各组分都能能流 出色谱柱，并 在色谱图 上显 示色谱峰。当只需要测定试 样中的某几个 组分，而试样 不能全部出峰 的情况。适用于常规分析优点简便、准确，当 条件改变时 ， 对结 果影响小 ，适合于常量 物质的定量。定量较准确，无 归一化法的限 制，适用于微 量物质的分析操作简单 ，计算 方便缺点该法的苛刻要求 限制了它的使 用每次准确称取试 样和内标物的 质量，不适于 快速控制分析 。结果的准确度取 决于进样 量的 重现行和操作 条件的稳定性 。作业P61 第1、2、8、21、25题； 第5、15、16、18题。
