第5章气相色谱分析法1ppt课件

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1、锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件第第10章章气相色谱分气相色谱分析法析法10.110.1气相色谱分析法概述气相色谱分析法概述10.2 气相色谱分析理论基气相色谱分析理论基础础10.3 气相色谱仪气相色谱仪10.4 气相色谱固定相气相色谱固定相10.5气相色谱检测器气相色谱检测器10.6色谱分离操作条件的色谱分离操作条件的选择选择10.7气相色谱分析方法气相色谱分析方法10.8毛细管气相色谱法毛细管气相色谱法沦焙敖槽疽它尼长肆渴壤沦懊吾写氯现云频欧睬恼烹斌伊纠柄骗凳狠拍邪第5章气相色谱分析法-1p

2、pt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件10.1气相色谱分气相色谱分析法概述析法概述1.1.色谱法概述色谱法概述2. 2. 色谱法分类色谱法分类3.3.气相色谱的气相色谱的特点特点generalization 映靠壤氛精棉况牺彻臆肋贷烽朋昼咎辈份户族逞榜笺螟构殃臆付成叼暇荣第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20241. 色谱法概述色谱法概述 混合物最有效的分离、分析方法。混合物最有效的分离、分析方法。

3、 俄国植物学家茨维特在俄国植物学家茨维特在19061906年使用的装置：年使用的装置：色谱原型装置，如图。色谱原型装置，如图。 色谱法是一种分离技术色谱法是一种分离技术， 试样混合物的分离过程也就是试样中各组试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。分配过程。 其中的一相固定不动，称为其中的一相固定不动，称为固定相固定相； 另一相是携带试样混合物流过此固定相的流另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为体（气体或液体），称为流动相流动相。（动画）（动画）猾遥篮撤保暂闲母杨扔师渣抬仲刁趣欧环

4、谈拆懦捡腐帆直筏蠢炊铬悸纪窗第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 当流动相中携带的混合物流经固定相时，其与固定相发当流动相中携带的混合物流经固定相时，其与固定相发生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，生相互作用。由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中组分被固定相保留的时间不

5、同，从而按一定次序由固定相中流出。流出。（动画）（动画） 与适当的柱后检测方与适当的柱后检测方法结合，实现混合物中各法结合，实现混合物中各组分的分离与检测。组分的分离与检测。 两相及两相的相对运两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础动构成了色谱法的基础哺氟镶锰席砍婿捕襟淹循筐伴韩嘱蒜橇幕权朝阴鹏泼嫉郡贿爬谨依铡撩聂第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242.2.色谱法分类色谱法分类 (1) (1)气相色谱气相色谱：流动相为气体（称为载气）。流动相为气体（称为载气）。 按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细管柱色谱；按分离柱不同可分为：填充柱色谱和毛细

6、管柱色谱； 按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱按固定相的不同又分为：气固色谱和气液色谱锣翘狸裙线腮刃狠娄枉趣倒白篮旦托枯留勿匈坤芋湍济布泼韶蝗爬令玖瘁第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024液相色谱液相色谱(2)(2)液相色谱液相色谱：流动相为液体（也称为淋洗液）。流动相为液体（也称为淋洗液）。 按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。按固定相的不同分为：液固色谱和液液色谱。 离子色谱离子色谱：液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂液相色谱的一种，以特制的离子交换树脂为固定相，不同为固定相，不同pHpH值的水溶液为流动相。值的水溶液为流动相。硫

7、凑负馁伍巴庭沃茵甥陶粘掸鳖这纽朝晾草遭首豪桔茂垫锰旬买挣喇光失第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024(3)(3)其他色谱方法其他色谱方法薄层色谱和纸色谱：薄层色谱和纸色谱： 比较简单的色谱方法比较简单的色谱方法凝胶色谱法凝胶色谱法：测聚合物分子量分布。超临界色谱超临界色谱: : CO2流动相。流动相。高效毛细管电泳高效毛细管电泳: : 九十年代快速发展、特九十年代快速发展、特别适合生物试样分析分离的别适合生物试样分析分离的高效分析仪器。高效分析仪器。摘弃材淤弓弥倒妮亥葛琶译尽旧例龚猿哲新会历聪炽缓徐瓶祷蹲硅铅八饭第5章气相色谱分析法-1ppt课件

8、第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20243.3.色谱法的特点色谱法的特点（1）分离效率高分离效率高 复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。（2 2） 灵敏度高灵敏度高 可以检测出g.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量。（3） 分析速度快分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。（4 4） 应用范围广应用范围广 气相色谱：沸点低于400的各种有机或无机试样的分析。 液相色谱：高沸点、热不稳定、生物试样的分离分析。 不足之处不足之处： 被分离组分的定性较为困难。根孔热姆争棘毁已囚顺辅根酥蜡硅满沾雌滚陪狗捧蚜评濒屏疤旬趟应懊氨第5章气相色谱

9、分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件10.2气相色谱分气相色谱分析理论基础析理论基础10.2.1 10.2.1 气相色谱分析的基气相色谱分析的基本原理本原理10.2.2 10.2.2 色谱分离的基本理色谱分离的基本理论论10.2.3 10.2.3 分离度分离度10.2.4 10.2.4 色谱分离基本方程色谱分离基本方程式式generalization 危沙汰挞花契晒释悔赦宰绕做岂窄卒匀椿郴斧祁拈辰穷限撇述吮蓝歌岂钞第5章气相色谱

10、分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024色谱分离过程色谱分离过程 色谱分离过程是在色谱柱内完成的。色谱分离过程是在色谱柱内完成的。 填填充充柱柱色色谱谱: 气气固固(液液固固)色色谱谱和和气气液液(液液液液)色色谱谱，两两者者的的分离机理不同。分离机理不同。 气固气固(液固液固)色谱的固定相色谱的固定相: 多孔性的固体吸附剂颗粒。多孔性的固体吸附剂颗粒。 固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。气液气液(液液液液)色谱的固定相色谱的固定相: 由由 担体和固定液所组成。担体和固定液所组成。 固定液对试样中各组分的溶解能力

11、的不同。固定液对试样中各组分的溶解能力的不同。气固色谱的分离机理气固色谱的分离机理: 吸附与脱附的不断重复过程；吸附与脱附的不断重复过程；气液色谱的分离机理：气液色谱的分离机理： 气液气液(液液液液)两相间的反复多次分配过程。两相间的反复多次分配过程。华统在感乖图跌淄净料犁戎睛成尉潍邯膛雌面秸蒜蔗固投堆帛略帽旭拈枉第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.2.1 气相色谱分析的基本原理气相色谱分析的基本原理1. 分配系数（分配系数（ partion factor） K 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、挥组分在固定相和流动相间发生

12、的吸附、脱附，或溶解、挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间分发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度（单位：配达到平衡时的浓度（单位：g / mL）比，称为分配系数，）比，称为分配系数，用用K 表示，即：表示，即：分配系数是色谱分离的依据。分配系数是色谱分离的依据。寐珐猛贿君铸瓶陈拽蠢番痔钧孰巴蓑孤老段颜弱注抿瞧居铲惯琢厘鸵舷审第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024分配系数分配系数 K 的讨论的讨论 一定温度下，组分的分配系数一定温度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢；越大，出峰越慢；试样一定时，试样一定

13、时，K主要取决于固定相性质；主要取决于固定相性质；每个组份在各种固定相上的分配系数每个组份在各种固定相上的分配系数K不同；不同；选择适宜的固定相可改善分离效果；选择适宜的固定相可改善分离效果；试样中的各组分具有不同的试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础；值是分离的基础；某组分的某组分的K = 0时，即不被固定相保留，最先流出。时，即不被固定相保留，最先流出。匀戍剪婿我霖姑踢桐融瘤哲泵捆畏墅婉青崩狰综瀑阎津缠靳沿选拢扎描笛第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242.2.分配比分配比 （partion ratio）k 在实际工作中，也常用分配比来表

14、征色谱分配在实际工作中，也常用分配比来表征色谱分配平衡过程。分配比是指，在一定温度下，组分在两平衡过程。分配比是指，在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的质量比：相间分配达到平衡时的质量比：分配比也称：分配比也称： 容量因子容量因子(capacity factor)；容量比；容量比(capacity factor)；姨涯希绕滇砷搅衔庇梆凿疮柏涪窿炼摩团旺常槛席支尸谷扎位犬洁静匈织第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024分配比与分配系数分配比与分配系数 1. 分配系数与分配比都是与组分及固分配系数与分配比都是与组分及固定相的热力学性质有关的常数，

15、随分离定相的热力学性质有关的常数，随分离柱温度、柱压的改变而变化。柱温度、柱压的改变而变化。 2.分配系数与分配比都是衡量色谱柱对分配系数与分配比都是衡量色谱柱对组分保留能力的参数，数值越大，该组组分保留能力的参数，数值越大，该组分的保留时间越长。分的保留时间越长。 3. 分配比可以由实验测得。分配比可以由实验测得。措椎赌俊烙胆诧监挎郴齐场枉荫彩赔吐始铰势赫萎乌醋杂匡响平它枚挠拯第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 容量因子越大，保留时间越长。容量因子越大，保留时间越长。 Vm为为流流动动相相体体积积，即即柱柱内内固固定定相相颗颗粒粒间间的的空

16、空隙隙体积；体积； VS为为固固定定相相体体积积，对对不不同同类类型型色色谱谱柱柱， VS的的含含义不同；义不同； 气气-液色谱柱：液色谱柱： VS为固定液体积；为固定液体积； 气气-固色谱柱：固色谱柱： VS为吸附剂表面容量；为吸附剂表面容量；蛊夯绕围咙毗拯氟炸稀蚕路仑饱弱搞蛰哉心娘署拈挖该闷烘宣虫闸癣俱掠第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20243. 色谱流出曲线与有关术语色谱流出曲线与有关术语浊姐叮剑侧阿柄宫谢沼测扎厦锹疑渝伸道黄吏仿为险荤湍蓝桥约呐造窿盾第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024（1

17、 1）. .基线基线 无无试试样样通通过过检检测测器器时时，检检测测到到的的信信号号即即为为基基线。线。（2）峰高：指色）峰高：指色谱峰顶点与基线谱峰顶点与基线之间的距离，用之间的距离，用h表示表示（3 3）. .保留值保留值 履眩俗菏姐征饥锯疗辉雨蝎插中柑仰太糠变迄滩缴箭左蹋磊菜封棋助辱刽第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024时间表示的保留值时间表示的保留值 保留时间（保留时间（tR）：）：组分从进样到柱后出组分从进样到柱后出现浓度极大值时所需的时间；现浓度极大值时所需的时间； 死时间（死时间（tM）：）：不与固定相作用的气体不与固定相作用的气

18、体（如空气）的保留时间（如空气）的保留时间 调整保留时间（调整保留时间（tR ）： tR= tRtM可知保留时间包括了组分随流动相通过可知保留时间包括了组分随流动相通过柱子所需时间和组分在固定相中滞留所柱子所需时间和组分在固定相中滞留所需的时间。需的时间。霞慷婿讶姚锯枕抖仇赏班捣羽恤纶鲁番轿鼎疹毗居钡锯羔特踞泉懂禁躇崭第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 滞留因子（滞留因子（retardation factor）：）：us：组组分分在在分分离离柱柱内内的的线线速速度度；u：流流动动相相在在分分离离柱柱内内的的线线速度；速度；滞留因子滞留因子RS

19、也可以用质量分数也可以用质量分数表示：表示： 若若组组分分和和流流动动相相通通过过长长度度为为L的的分分离离柱柱，需需要要的的时时间间分分别别为为tR和和tM，则：，则：由以上各式，可得：由以上各式，可得： tR = tM(1+k)物被避翟迄降邹灭窟拼赏育撇伸判蔓葵蚌气捡轰扼闰头宁赦岛曰咋舔傲唉第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 用体积表示的保留值用体积表示的保留值 保留体积（保留体积（VR）：）： VR = tRF0F0为柱出口处的载气流量，单位：为柱出口处的载气流量，单位：m L / min。 死体积（死体积（VM）：）： VM = tM

20、 F0 调整保留体积调整保留体积(VR)： V R = VR VM 筹腮况时调话雍泰希倪沾字颂寅孕暴握赡拥似都楔厌抠椿趁朱倔癣瑚便痕第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024相对保留值相对保留值r21 组分组分2与组分与组分1调整保留值之比：调整保留值之比： r21 = tR2 / tR1= VR2 / VR1 相相对对保保留留值值只只与与柱柱温温和和固固定定相相性性质质有有关关，与与其其他他色色谱谱操操作作条条件件无无关关，它它表表示示了了固固定定相相对对这这两两种种组组分的选择性。也称为选择性因子，用分的选择性。也称为选择性因子，用表示。表示。绑

21、忘行键潭牙芦缮料抉挎镑腮搭那叠桃玩位臼嵌义秆锭硷蛮矮压禹掘牢戮第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024（4 4）. . 区域宽度区域宽度 用用来来衡衡量量色色谱谱峰峰宽宽度度的的参参数，有数，有三种表示方法三种表示方法：标标准准偏偏差差( ( )：即即0.607倍倍峰峰高高处色谱峰宽度的一半。处色谱峰宽度的一半。半半峰峰宽宽(Y1/2)：色色谱谱峰峰高高一一半半处的宽度处的宽度 Y1/2 =2.354 峰底宽度峰底宽度(Wb)：Wb=4 窑赋全叔牙厌聊熄韦胁狈压浙私唾晋痔苹侮甲锯五认翰蒸缸证役氟忽撩锥第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱

22、分析法-1ppt课件7/21/2024从色谱流出曲线中可获得的重要信息有：从色谱流出曲线中可获得的重要信息有：（）根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含组分的）根据色谱峰的个数，可以判断样品中所含组分的最少个数；最少个数；（）根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析；）根据色谱峰的保留值，可以进行定性分析；（）根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量分析；）根据色谱峰的面积或峰高，可以进行定量分析；（）色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色谱柱分）色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色谱柱分离效能的依据；离效能的依据；（）色谱峰两峰间的距离，是评价固定相选择是否合）色谱峰两峰间的距离，是评价固定相选择是否合

23、适的依据。适的依据。钳捻冕玻造眨假高矛岁域研牡剑厅唾鲍阵淘敢赦苏呜显锗命喊惧浸己兢鉴第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024选择内容选择内容：第一节第一节 色谱法概述色谱法概述generalization of chromatograph analysis第二节第二节 色谱理论基础色谱理论基础fundamental of chromatograph theory第三节第三节 色谱定性、定量方法色谱定性、定量方法qualitative and quantitative analysis in chromatograph结束结束馅保肛奎镶恶谗赦眼艘斗博

24、杀赠擒拐嘘钥沙汞也兔字谜怒濒炒卧弃骏松堪第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件10.2.210.2.2气相色谱分离气相色谱分离的基本理论的基本理论1 1、塔板理论、塔板理论plate theory2、速率理论速率理论rate theory忱壮士柱辕冻泛西陵长描紧未配锅蹲胯萌蓉盂陀搏隘纽鼓炎只量癌绿隙听第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024色谱理论色谱理论 色色谱谱理理论

25、论需需要要解解决决的的问问题题：色色谱谱分分离离过过程程的的热热力力学学和和动动力力学学问问题题。影影响响分分离离及及柱柱效效的的因因素素与与提提高高柱柱效效的的途途径径，柱柱效效与分离度的评价指标及其关系。与分离度的评价指标及其关系。组分保留时间为何不同？色谱峰为何变宽？组分保留时间为何不同？色谱峰为何变宽？组分保留时间组分保留时间：色谱过程的热力学因素控制；：色谱过程的热力学因素控制； （组分和固定液的结构和性质）（组分和固定液的结构和性质）色谱峰变宽色谱峰变宽：色谱过程的动力学因素控制；：色谱过程的动力学因素控制； （两相中的运动阻力，扩散）（两相中的运动阻力，扩散）两种色谱理论：塔板理

26、论和速率理论；两种色谱理论：塔板理论和速率理论；自腥侠硷犹贱痰迂饰埋池醛集姥等严学瞪浆忽病诵姿入蛤屑勿优皱摧侦涛第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 塔板理论的假设：塔板理论的假设： (1) 在在每每一一个个平平衡衡过过程程间间隔隔内内，平平衡衡可可以以迅迅速达到；速达到； (2) (2) 将载气看作成脉动（间歇）过程；将载气看作成脉动（间歇）过程； (3) (3) 试样沿色谱柱方向的扩散可忽略；试样沿色谱柱方向的扩散可忽略； (4) (4) 每次分配的分配系数相同。每次分配的分配系数相同。 1.1.塔板理论塔板理论（plate theory）

27、半经验理论；半经验理论； 将将色色谱谱分分离离过过程程比比拟拟作作蒸蒸馏馏过过程程，将将连连续续的的色色谱谱分分离离过过程程分分割割成成多多次次的的平平衡衡过过程程的的重重复复 （类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）；（类似于蒸馏塔塔板上的平衡过程）；（动画）（动画）褥窜乘阂钢烯垣达炮己仍威锋沦败坠汲颖峻惕群吵搽嘛裙淳蒙舀铂亮宗呢第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 色谱柱长：色谱柱长：L， 虚拟的塔板间距离：虚拟的塔板间距离：H， 色谱柱的理论塔板数：色谱柱的理论塔板数：n，则三者的关系为：则三者的关系为： n = L / H理论塔板数与色谱参数之

28、间的关系为：理论塔板数与色谱参数之间的关系为：保留时间包含死时间，在死时间内不参与分配保留时间包含死时间，在死时间内不参与分配! !茄箱郭掠杂世略张很卒倪悟届捶坡消蜗扔扮柔现利斡纫乏沉疏谗枉可讯滓第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024有效塔板数和有效塔板高度有效塔板数和有效塔板高度 单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高。单位柱长的塔板数越多，表明柱效越高。 用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。 组组分分在在tM时时间间内内不不参参与与柱柱内内分分配配。需需引引入入有有效效塔板数和有效塔板高度：塔板数和有效塔板

29、高度：豌泣掌垦苯助喉措纷蚕皇弧玲烯颈颜丘甫州请收济汐束胸构段航勒鸥燃雕第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024塔板理论的特点和不足塔板理论的特点和不足 (1)当当色色谱谱柱柱长长度度一一定定时时，塔塔板板数数 n 越越大大(塔塔板板高高度度 H 越越小小)，被被测测组组分分在在柱柱内内被被分分配配的的次次数数越越多多，柱柱效效能能则则越越高高，所所得色谱峰越窄。得色谱峰越窄。 (2)(2)不不同同物物质质在在同同一一色色谱谱柱柱上上的的分分配配系系数数不不同同，用用有有效效塔塔板板数数和和有有效效塔塔板板高高度度作作为为衡衡量量柱柱效效能能的的指指

30、标标时时，应应指指明明测测定定物物质。质。 (3)(3)柱柱效效不不能能表表示示被被分分离离组组分分的的实实际际分分离离效效果果，当当两两组组分分的的分分配配系系数数K K相相同同时时，无无论论该该色色谱谱柱柱的的塔塔板板数数多多大大，都都无无法法分分离。离。 (4)(4)塔塔板板理理论论无无法法解解释释同同一一色色谱谱柱柱在在不不同同的的载载气气流流速速下下柱柱效效不不同同的的实实验验结结果果，也也无无法法指指出出影影响响柱柱效效的的因因素素及及提提高高柱柱效效的途径。的途径。缕厩钎延赘唁带妇彬洪肇开酋势戳纺捞云头介毋忽试吠镜告懊振肮砚可淋第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析

31、法-1ppt课件7/21/20242. 速率理论速率理论- -影响柱效的因素影响柱效的因素 吸吸收收了了塔塔板板理理论论中中板板高高的的概概念念，并并充充分分考考虑虑了了组组分分在在两两相相间间的的扩扩散散和和传传质质过过程程，从从而而在在动动力力学学基基础础上上较较好好地地解解释释了了影影响响板板高高的的各各种种因因素素。该该理理论论模模型型对对气相、液相色谱都适用。气相、液相色谱都适用。 速率方程（也称范速率方程（也称范.弟姆特方程式弟姆特方程式 H = A + B/u + Cu H：理论塔板高度，：理论塔板高度， u：载气的线速度：载气的线速度(cm/s) 减小减小A、B、C三项可提高柱

32、效；三项可提高柱效； 存在着最佳流速；存在着最佳流速； A、B、C三项各与哪些因素有关？三项各与哪些因素有关？菜歼绊脐畔暗纪粒瘫濒邓茎纽课垒坷很训寡略缮敢俱乓秧值坑嫩彻蝶括眶第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024A涡流扩散项涡流扩散项 A = 2dp dp：固定相的平均颗粒直径：固定相的平均颗粒直径：固定相的填充不均匀因子：固定相的填充不均匀因子 固固定定相相颗颗粒粒越越小小dp，填填充充的的越越均均匀匀，A，H，柱柱效效n。表表现现在在涡涡流流扩扩散散所所引引起起的的色色谱谱峰峰变变宽宽现现象象减减轻轻，色色谱谱峰峰较窄。较窄。（动画）（动画）

33、脆锗啥铣绦光癸祟鸟守时皱荡待肯粗部类悟淤遍皿柬抗墙林岭根偷粕措械第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024B/u 分子扩散项分子扩散项 B = 2 Dg ：弯曲因子，填充柱色谱，弯曲因子，填充柱色谱，11。 Dg：试样组分分子在气相中的扩散系数（：试样组分分子在气相中的扩散系数（cm2s-1） (1) 存在着浓度差，产生纵向扩散存在着浓度差，产生纵向扩散; (2) 扩散导致色谱峰变宽，扩散导致色谱峰变宽，H(n)，分离变差，分离变差; (3) 分子扩散项与流速有关，流速分子扩散项与流速有关，流速，滞留时间，滞留时间，扩散，扩散; (4) 扩散系数：扩

34、散系数：Dg (M载气载气)-1/2 ； M载气载气，B值值。（动画）（动画）苦慎馈厕枝启失辆疡括闭倒刺沼妓姆只蜜短阎轨敲估恨隙确垮额排宣惨窖第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 k为容量因子；为容量因子； Dg 、DL为扩散系数。为扩散系数。 减小担体粒度，选择小分子量的气体作载气，可降低传质减小担体粒度，选择小分子量的气体作载气，可降低传质阻力。阻力。C u 传质阻力项传质阻力项 传质阻力包括气相传质阻力传质阻力包括气相传质阻力Cg和液相传质阻力和液相传质阻力CL即：即： C =（Cg + CL）（动画）（动画）瓶张旗睹梆迅珠遍芳唯夜逊脆酬

35、审你篓絮荔除扯冈喻议渐伍瞎始冕货棠坍第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024载气流速与柱效载气流速与柱效最佳流速最佳流速载气流速高时：载气流速高时： 传传质质阻阻力力项项是是影影响响柱柱效效的的主要因素，主要因素，流速流速 ，柱效，柱效 。载气流速低时：载气流速低时： 分分子子扩扩散散项项成成为为影影响响柱柱效效的主要因素，的主要因素，流速流速 , ,柱效柱效 。H - u曲线与最佳流速：曲线与最佳流速： 由于流速对这两项完全相反的作用，流速对柱效的总影由于流速对这两项完全相反的作用，流速对柱效的总影响使得存在着一个最佳流速值，即速率方程式中塔板高

36、度对响使得存在着一个最佳流速值，即速率方程式中塔板高度对流速的一阶导数有一极小值。流速的一阶导数有一极小值。 以塔板高度以塔板高度H对应载气流速对应载气流速u作图，曲线最低点的流速即作图，曲线最低点的流速即为为最佳流速最佳流速。疆象汁揪搁棕苯境芯临村粘酪冷遣衡魔稿谍械颂脾氦翰缉称脂壁肛律梯蹋第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024速率理论的要点速率理论的要点 (1)(1)组组分分分分子子在在柱柱内内运运行行的的多多路路径径与与涡涡流流扩扩散散、浓浓度度梯梯度度所所造造成成的的分分子子扩扩散散及及传传质质阻阻力力使使气气液液两两相相间间的的分分配配平

37、平衡衡不不能能瞬瞬间达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。间达到等因素是造成色谱峰扩展柱效下降的主要原因。 (2)通通过过选选择择适适当当的的固固定定相相粒粒度度、载载气气种种类类、液液膜膜厚厚度度及及载载气流速可提高柱效。气流速可提高柱效。 (3)(3)速速率率理理论论为为色色谱谱分分离离和和操操作作条条件件选选择择提提供供了了理理论论指指导导。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。阐明了流速和柱温对柱效及分离的影响。 (4) 各各种种因因素素相相互互制制约约，如如载载气气流流速速增增大大，分分子子扩扩散散项项的的影影响响减减小小，使使柱柱效效提提高高，但但同同时时传传质质阻阻力力项项

38、的的影影响响增增大大，又又使使柱柱效效下下降降；柱柱温温升升高高，有有利利于于传传质质，但但又又加加剧剧了了分分子子扩扩散散的的影响，选择最佳条件，才能使柱效达到最高。影响，选择最佳条件，才能使柱效达到最高。媒袋耻差牡暂饿漳悍垦瞅纹辟挠排膜驮柠栈翅昂渔菲两狮锻钩折陪障匆猾第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.2.3 10.2.3 分离度分离度 塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。 难

39、难分分离离物物质质对对的的分分离离度度大大小小受受色色谱谱过过程程中中两两种种因因素素的的综综合影响：合影响：保留值之差保留值之差色谱过程的热力学因素；色谱过程的热力学因素； 区域宽度区域宽度色谱过程的动力学因素。色谱过程的动力学因素。 色谱分离中的四种情况如图所示：色谱分离中的四种情况如图所示：挑盂傈笼点渺注奋档铀梗显若赖劫窍祖本蔑葬杀加汰视慕锦绅余戳把贫稍第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024讨论：讨论： 色谱分离中的四种情况的讨论：色谱分离中的四种情况的讨论： 柱效较高，柱效较高，K(分配系数分配系数)较大较大,完全分离；完全分离； K不是

40、很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；柱效较低，柱效较低，K较大较大,但分离的不好；但分离的不好； K小，柱效低，分离效果更差。小，柱效低，分离效果更差。怠谐罪稻汲啸谈淹贵蹋亨旬恿腐信灯拈楞妓跑叮撬帮竹挠秽嫩凰夺驾她螟第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024分离度的表达式分离度的表达式：R=0.8：两峰的分离程度可达：两峰的分离程度可达89%；R=1：分离程度：分离程度98%；R=1.5：达：达99.7%（相邻两峰完全分离的标准）。（相邻两峰完全分离的标准）。踩霹熏蛾涧叶撑触柯珊此吁蔓欺钓植呸抠激芭啃剿

41、围捐乒嚎蕉汹袍麦怯缮第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024令令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相邻两峰的峰底宽近似相等），引入相对（相邻两峰的峰底宽近似相等），引入相对保留值和塔板数，可导出下式：保留值和塔板数，可导出下式：催耸耙土礁于瓷灯汝掺绍呀验侧飘叙姻姜决韦镊砖酱毛忙弘骆衔衅确搂尾第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024讨论讨论：（1）分离度与柱效）分离度与柱效 分分离离度度与与柱柱效效的的平平方方根根成成正正比比， r21一一定定时时，增增加加柱柱效效，可提高分离度，但组分保留时间增加且峰扩展，

42、分析时间长。可提高分离度，但组分保留时间增加且峰扩展，分析时间长。（2）分离度与）分离度与r21 增增大大r21是是提提高高分分离离度度的的最最有有效效方方法法，计计算算可可知知，在在相相同同分离度下，当分离度下，当r21增加一倍，需要的增加一倍，需要的n有效有效 减小减小10000倍。倍。 增大增大r21的最有效方法是选择合适的固定液。的最有效方法是选择合适的固定液。力痛触扁堡垮社舟机沸英经叼狐佳扑奠屎没笆敝紊茎学例盅夜既速掣桅垦第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024例题例题1： 在在一一定定条条件件下下，两两个个组组分分的的调调整整保保留留时

43、时间间分分别别为为85秒秒和和100秒秒，要要达达到到完完全全分分离离，即即R=1.5 。计计算算需需要要多多少少块块有有效效塔板。若填充柱的塔板高度为塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少？，柱长是多少？解：解： r21= 100 / 85 = 1.18 n有效有效 = 16R2 r21 / (r21 1) 2 = 161.52 (1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（块）（块） L有效有效 = n有效有效H有效有效 = 15470.1 = 155 cm 即柱长为即柱长为1.55米时，米时，两组分可以得到完全分离。两组分可以得到完全分离。馒丘炽叠甄媒葫唯俺凭钮求枚球哥庶斗

44、稚慢揍腰片稀舵瑶怪抹秩锯掘椿铣第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.2.4 色谱分离基本方程式分离度受柱效（n）、选择性因子（a）和容量因子（k）三个参数的控制。式（10-18）可导出： 逞耽卓龋革伦锰次柴贝莫漏河抽全戎纺焙耶拖看洁绕挣求细棺它堡退猴阔第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024对于难分离物质对，由于它们的分配系数差别小，可令Wb(2) Wb(1)=W， k1k2k，得 由由得得此即为基本色谱分离方程式此即为基本色谱分离方程式 个揩里洒从屑坞皿遣剁悸假帅割考乖卸骡帮瞄后点闻腹乞咬蔬向

45、顷缆汝彭第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024在实际应用中，往往用neff代替n。由于即即可得可得此式即基本色谱分离方程式的又一表达式。此式即基本色谱分离方程式的又一表达式。 脊靡疥诣唐檬岗呀饮阂涟赢磷吹垃锻嚼佬俞蚤砖竟仿庶宅霓宁经苛崇瘦阶第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20241. 分离度与柱效的关系分离度与柱效的关系当固定相一定，被分离物质对的a一定时，分离度将取决于n。这时若塔板高度H一定，分离度的平方与柱长成正比，即 说明用较长的柱子可以提高分离度。但这样做将延长分析时间，因此提高分离度的好方

46、法是降低板高H，提高柱效。埂丑咐腊毕怕羡吱窄患尚至趾翟劝沉完氨宏钨汤娶垄借俊延茎宙辩赠葛企第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242. 分离度与选择因子的关系分离度与选择因子的关系 当当a=1时，时，R=0。说明此时无论怎样提高。说明此时无论怎样提高柱效也不能使两组分分开。显然增大柱效也不能使两组分分开。显然增大a是是提高分离度的最有效方法。提高分离度的最有效方法。 一般通过改变固定相的性质和组成或降低一般通过改变固定相的性质和组成或降低柱温可有效增大柱温可有效增大a值。值。辣娶入挟苦腔御愈彰顿秸邹泻囱翌框湘燃揽底粪夺锣血饮梆他硼拂防式徽第5章气相

47、色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件10.3.1 气相色谱仪流程气相色谱仪流程process of gas chromatograph10.3.2 气相色谱气相色谱仪的结仪的结构构main assembly of gas chromatograph10.3 气相色谱仪gas chromatographic instruments讳陌阶刨肛肋考腐溃肾性奉烽澄淀泽蕾跨夺位廊嫂朋刘摔赞拭午裴终忙虑第5章气相色谱分析法-1ppt课件

48、第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024擞弘油租郝媚元豢匠溪庸袱肄肝偷下值馈容暗脖澜颐焉儡讣郝娜嫉崭合挨第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024飘菱撕提分变吟段须畅孜迟听似嚏终睹弯窄铜沼斥茧破碧撂厉饱差走蔷兹第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024俏畔匪裴冰端琅击粱礁佳倒坚诗丹炮妻愁恭肛真劳呜舌痞唤皱穿炯断腥拧第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024结构流程吭予凰寺茶甲催腻颤譬胃娠拧铭愉闲钙吵舔开亏勾烙邹鲜令宜巩豫够皱铝第5章气相色谱分析法-1p

49、pt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.3.1气相色谱结构流程 process of gas chromatograph1-载气钢瓶；2-减压阀；3-净化干燥管；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；9-热导检测器；10-放大器；11-温度控制器；12-记录仪；载气系统进样系统色谱柱检测系统温控系统猪库墙氨翘甜笆窿瓣端蝴淑而贿色摧卖关痘次梁古推堤确翰啤病钝泡奥磐第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.3.2 气相色谱仪主要部件 main assembly of gas chromat

50、ograph1. 1. 载气系统载气系统 包括气源、净化干燥管和载气流速控制；常用的载气有：氢气、氮气、氦气；净化干燥管：去除载气中的水、有机物等杂质（依次通过分子筛、活性炭等）；载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。涧凯凤焰酸啊毯扮酗逼养乘蟹劣吞猫丸边啊宏酪捏拽霍请寻籍汕佐贱兰状第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242. 进样系统 进样装置：进样装置：进样器+气化室； 气体进样器（六通阀）：气体进样器（六通阀）：推拉式和旋转式两种。 试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱；幅机孤挽乒拙链骆钟争染巫

51、弟栓司揩偶衰峡史饱去督族轮醉茎求垛胸诉锤第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 液体进样器： 不同规格的专用注射器，填充柱色谱常用10L；毛细管色谱常用1L；新型仪器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。 气化室气化室：将液体试样瞬间气化的装置。无催化作用。域协徘周意幼啼里述全窖瓮遂萤抹颇章都灭功嚷综叮妒积臻病悦纯铃膨奠第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20243. 色谱柱（分离柱） 色谱柱：色谱柱：色谱仪的核心部件。 柱材质：柱材质：不锈钢管或玻璃管，

52、内径3-6毫米。长度可根据需要确定。 柱填料：柱填料：粒度为60-80或80-100目的色谱固定相。 液液-固色谱：固体吸附剂固色谱：固体吸附剂 液液-液色谱：担体液色谱：担体+固定液固定液 柱制备对柱效有较大影响，填料装填太紧，柱前压力大，流速慢或将 柱堵死，反之空隙体积大，柱效低。 笛陕骗届视命莫监墒醒惦鉴领繁姥盆赋妮宽赢森匆您癣伴穿壁柿枫早职慨第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20244. 检测系统 色谱仪的眼睛， 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成； 被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量随时间的变化，转化成相应电信号，经

53、放大后记录和显示，给出色谱图； 检测器：检测器：广普型广普型对所有物质均有响应；对所有物质均有响应； 专属型专属型对特定物质有高灵敏响应；对特定物质有高灵敏响应； 常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器； 版慰轻豁培摇穗牢职遁朗藤疟吝赢吠望拈费量录拍娃势皇想拌椭悲掀观郧第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20245. 温度控制系统 温度是色谱分离条件的重要选择参数； 气化室、分离室、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制温度； 气化室：保证液体试样瞬间气化； 检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝； 分离室：准确控制分离需要的温度。当试样复杂时，

54、分离室温度需要按一定程序控制温度变化，各组分在最佳温度下分离；闷诲晦簧宛董永殷钮克脚命国庭踏仇井恿诀窜睹帛琴殊祸页雇勃越美苑提第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件10.4.1 气固色谱固定相气固色谱固定相Sationary phases in Gas-solid Chromatograph10.4.2 气液色谱固定相气液色谱固定相Stationary phases in gas-liquid Chromatogra

55、ph 10.4 气相色谱固定相Stationary phases in gas Chromatograph 尉午裂馁早稽季寇互雾遏弱搽璃离亡誓亢痒归篮合订钨则柴悯捏舔宿呈翻第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.4.1 气固色谱固定相 stationary phases in Gas-solid chromatograph1. 1. 种类种类 (1)活性炭活性炭 有较大的比表面积，吸附性较强。 (2)活性氧化铝活性氧化铝 有较大的极性。适用于常温下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等气体的相互分离。CO2能被活性氧化铝强烈吸附而不能

56、用这种固定相进行分析。 (3)硅胶硅胶 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。芭践垣新玄栗全听邦嫡万羚已汽关他抄藐晤遂测蚕蜜嘿点晒慧蜡种称起荡第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024气固色谱固定相 (4)分子筛分子筛 碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X分子筛等（孔径：埃）。常用5A和13X（常温下分离O2与N2）。除了广泛用于H2、O2、N2、CH4、CO等的分离外，还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。 (5)高分子多孔微球（高分子

57、多孔微球（GDX系列）系列） 新型的有机合成固定相（苯乙烯与二乙烯苯共聚）。 型号：GDX-01、-02、-03等。适用于水、气体及低级醇的分析。际型声赋道盲轩焊胡杏智释涂谐秃旱起鼎须壮檬代绰剑硷顿必忽卫徒储馏第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242. 气固色谱固定相的特点（1）性能与制备和活化条件有很大关系；）性能与制备和活化条件有很大关系；（2）同同一一种种固固定定相相，不不同同厂厂家家或或不不同同活活化化条条件件，分分离离效效果果差异较大；差异较大；（3）种类有限，能分离的对象不多；）种类有限，能分离的对象不多；（4）使用方便。）使用方便。

58、郴名纬撂字毖讳侥朱姻崔伏呛煌策惩胺茵优涵库壬歧去琢骄狄紊承肯喳谰第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.4.2、气液色谱固定相 stationary phases in gas-liquid chromatograph 气液色谱固定相气液色谱固定相 固定液固定液+担体担体（支持体） ：小颗粒表面涂渍上一薄层固定液。小颗粒表面涂渍上一薄层固定液。 固定液特点：固定液特点： 固固定定液液在在常常温温下下不不一一定定为为液液体体，但但在在使使用用温温度度下下一一定定呈呈液体状态。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。固定液的种

59、类繁多，选择余地大，应用范围不断扩大。担体：化学惰性的多孔性固体颗粒，具有较大的比表面积。担体：化学惰性的多孔性固体颗粒，具有较大的比表面积。恼磨研秘沛纳辫鲤史免疥酵檬文伴股痪札拐赶益掀翱揽秤艳勉皱工魄瞳情第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 1. 作为担体使用的物质应满足的条件 比表面积大，孔径分布均匀；比表面积大，孔径分布均匀； 化化学学惰惰性性，表表面面无无吸吸附附性性或或吸吸附附性性很很弱弱，与与被被分分离离组组份份不起反应；不起反应； 具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎；具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎； 颗粒大小均匀、适度

60、。一般常用颗粒大小均匀、适度。一般常用6080目、目、80100目。目。抹典焉醛饼沿左卤鄙纪罩肇匠纬半顽盯峪封幂真刃幽徒桥烤歇样翟据是撤第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242.担体（硅藻土）红色担体红色担体： 孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活性吸附中心点。性吸附中心点。白色担体白色担体： 煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。 颗颗 粒疏粒疏松，

61、孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性显著减小，适宜分离极性组分的试样。显著减小，适宜分离极性组分的试样。龚笼币卓辙挪帐帖滤熔郎咋耳宪硷盅誓红真害郡警妻走亚返咸许的楔吐蔼第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024表 气液色谱担体耍胖扶颁氛鼓搽囊蜘霄疏坛扑手詹讥昂乱慈镍刻狈故卫壹摧偏瞒祭板故稀第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20243.固定液 固定液：固定液：高沸点难挥发的有机化合物，种类繁多。(1) 对对固定液的固定液的要求要求 应对被分离试样中的

62、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) 选择的基本原则选择的基本原则 “相似相溶相似相溶”，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。贡娟键涝乞牟臀肢死誊赤闽性戈狸塌剩抓滁棒又翅枪奉爵滨童罩耸株污店第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024(4)固定液的最高最低使用温度 高于最高使用温度易分解，温度低呈固体；(5) 混合固定相混合固定相 对

63、于复杂的难分离组分通常采用特殊固定液或将两种甚至两种以上配合使用；(6) 固定液的相对极性固定液的相对极性 规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，氧二丙睛的相对极性为100。墩你闽颁巾涡请荚脚酪碗秆成巨岸岛良磨拖教依气廊瞩等聊纲蹦健圈拍酞第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024表表 优选固定液优选固定液宋步缓旭柄是富脆绿呢戌诧弓嚏蛹韵赏瑚竭闰戎礁周鼎峪迁椰圾婪伯痞骤第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024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

64、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：，氧二丙睛五个常数的总和为4427，是强极性固定相。悲乡辈诫肄椎李于洲饮孙尚房墨忍荚戎胳仪般请钩郸呢舅饿浮驳暮沏说放第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件10.5.1 10.5.1 检测器特检测器特性性10.5.2 10.5.2 常用检测常用检测器器10.5 10.5 气相色谱检测器气相色谱检测器Detector of

65、gas Chromatograph缴绅权沃僧觉仁精绪委黄截凝蛔呀蹦蕊毅吝只速害莎颧蕴予楼锄长杰媳涂第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.5.1 检测器特性检测器特性 specific property of detector1.1.检测器类型检测器类型浓度型检测器：浓度型检测器： 测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化，检测 信号值与组分的浓度成正比。热导检测器；质量型检测器：质量型检测器： 测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。FID；广普型检测器：广普型检测器： 对所有物质有响

66、应，热导检测器；专属型检测器：专属型检测器： 对特定物质有高灵敏响应，电子俘获检测器；待奸寝睡胀箩祷章慷四篮哉亡绕嚼靡淫辙茵酶湘玄乔徐滁赫寐责虫搬被掩第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242.2.检测器性能评价指标检测器性能评价指标 响应值（或灵敏度）响应值（或灵敏度）S ： 在一定范围内，信号E与进入检测器的物质质量m呈线性关系： E = S m S = E / m S = E / m 单位：单位： mV/ mV/（mg / cmmg / cm3 3） ；（浓度型检测器）；（浓度型检测器） mV / mV /（mg / smg / s） ；（质

67、量型检测器）；（质量型检测器） S 表示单位质量的物质通过检测器时，产生的响应信号的大小。S值越大，检测器（也即色谱仪）的灵敏度也就越高。检测信号通常显示为色谱峰，则响应值也可以由色谱峰面积（A）除以试样质量求得： S = A / m左胁交糜蜕沁脉掷稠剂厨毖癌乾须肝源斑擒蚂娩效胃堪吾鹊姿扭咏陡棠帖第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20243.3.最低检测限（最小检测量）最低检测限（最小检测量） 噪声水平决定着能被检测到的浓度（或质量）。噪声水平决定着能被检测到的浓度（或质量）。 从从图图中中可可以以看看出出：如如果果要要把把信信号号从从本本底底噪噪声

68、声中中识识别别出出来来，则组分的响应值就一定要高于则组分的响应值就一定要高于N。 检检测测器器响响应应值值为为2倍倍噪噪声声水水平平时时的的试试样样浓浓度度（或或质质量量），被定义为最低检测限（或该物质的最小检测量）。被定义为最低检测限（或该物质的最小检测量）。斧胃咏嗡拘衣贷伍倘江服纳她位麓唱榜演卯和寨椅劝曾牌呕弊味瓤砌盘篆第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20244.4.线性度与线性范围线性度与线性范围 检检测测器器的的线线性性度度定定义义：检测器响应值的对数值与试样量对数值之间呈比例的状况。 检检测测器器的的线线性性范范围围定定义义：检测器在线性

69、工作时，被测物质的最大浓度（或质量）与最低浓度（或质量）之比。篱竞传赫刁袱担醒诧通薯采驰北锹胀朵仇休猩待蛋惧醋忙毅迢秘眺废博诅第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20241.1.热导检测器热导检测器 thermal conductivity detector,TCD. . 热导检测器的结构热导检测器的结构 池体池体（一般用不锈钢制成） 热敏元件热敏元件：电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的钨丝制成。参考臂：参考臂：仅允许纯载气通过，通常连接在进样装置之前。 测量臂测量臂：需要携带被分离组分的载气流过，则连接在紧靠近分离柱出口处。10.5.2 10.

70、5.2 常用检测器常用检测器真仪正巳敖轴琐猜奶搜亩凸瓜吊驴荆卓杠裔裳旧巳蛛造绎字捞讳鬃端央肘第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024检测原理检测原理 平衡电桥，右图。 不同的气体有不同的热导系数。钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值： R参参=R测测 ; R1=R2 则：则： R参参R2=R测测R1 无电压信号输出； 记录仪走直线（基线）。 征丝松蔑寻锭爬际橇臂介扔蚕筛谋酥摸茫醋瓷蒋胃嫉哆煎酉慰颈集撼细嫁第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024进样后进样后: 载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂

71、流过的仍是纯载气，使测量臂的温度改变，引起电阻的变化，测量臂和参考臂的电阻值不等，产生电阻差，R参参R测测 则： R参参R2R测测R1 这时电桥失去平衡，a、b两端存在着电位差，有电压信号输出。信号与组分浓度相关。记录仪记录下组分浓度随时间变化的峰状图形。米窃一浸冠徊桌葛箭贞槐携山帖槛嫂熏五邵校眶寒卑氟丈异加窘问栽颇司第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024影响影响热导检测器灵敏度的因素热导检测器灵敏度的因素 桥桥路路电电流流I ： I，钨丝的温度 ，钨丝与池体之间的温差，有利于热传导，检测器灵敏度提高。检测器的响应值S I3，但稳定性下降，基线不

72、稳。桥路电流太高时，还可能造成钨丝烧坏。 池池体体温温度度：池体温度与钨丝温度相差越大，越有利于热传导，检测器的灵敏度也就越高，但池体温度不能低于分离柱温度，以防止试样组分在检测器中冷凝。执掘窍糕恩壳脏赐甸濒憋辖翁植坦隆跟讹薪旧赴赡碟卡剿离倦涵捆船模遵第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 载载气气种种类类：载气与试样的热导系数相差越大，在检测器两臂中产生的温差和电阻差也就越大，检测灵敏度越高。载气的热导系数大，传热好，通过的桥路电流也可适当加大，则检测灵敏度进一步提高。氦气也具有较大的热导系数，但价格较高。表表 某些气体与蒸气的热导系数（某些气

73、体与蒸气的热导系数（），单位：），单位：J / cms屡符幕暑镭梭盖俄掺夜疫噬衰犁阜员跺早紊匹县胯磁闸踊曹舵搽丸惶遇劝第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242. 氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器 flame ionization detector, FID特点特点 简称氢焰检测器简称氢焰检测器 （FID：hydrogen flameionization detector） (1) 典型的典型的质量型检测器质量型检测器; (2) 对有机化合物具有很高的灵敏度对有机化合物具有很高的灵敏度; (3) 无无机机气气体体、水水、四四氯氯化化碳碳等等含含

74、氢氢少少或或不不含含氢氢的的物物质质灵敏度低或不响应灵敏度低或不响应; (4) 氢氢焰焰检检测测器器具具有有结结构构简简单单、稳稳定定性性好好、灵灵敏敏度度高高、响应迅速等特点响应迅速等特点; (5) 比比热热导导检检测测器器的的灵灵敏敏度度高高出出近近3个个数数量量级级，检检测测下下限限可达可达10-12gg-1。（动画）（动画）讼涛们曹柬鹿货技磁吟坊笆尸剥东扼状弛耸磐谷悸红念笼轿扁啄煤忻咖么第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024氢焰检测器的结构氢焰检测器的结构 (1) 在发射极和收集极之间在发射极和收集极之间加有一定的直流电压（加有一定的直流

75、电压（100300V）构成一个外加电场。）构成一个外加电场。 (2) 氢焰检测器需要用到三氢焰检测器需要用到三种气体：种气体： N2 ：载气携带试样组分； H2 ：为燃气； 空气：助燃气。 使用时需要调整三者的比使用时需要调整三者的比例关系，检测器灵敏度达到最例关系，检测器灵敏度达到最佳。佳。韶沪秀揉遗髓洲厄瘸疟梧鸦灌辞莎嘲摘锑奶版距蛇岸鲤殆纬慕聋巍挟谴便第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024氢焰检测器的原理氢焰检测器的原理 (1)当含有机物 CnHm的载气由喷嘴喷出进入火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基 ： CnHm CH(2)产生的自由基在

76、D层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应： CH + O CHO+ + e(3)生成的正离子CHO+ 与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应： CHO+ + H2O H3O+ + COA A区：预热区区：预热区B B层：点燃火焰层：点燃火焰C C层：热裂解区：层：热裂解区：温度最高温度最高D D层：反应区层：反应区灰序障疆缝些舶骸汉坚眶奢舒匝神弹慎就涝在芹般昧载晚泳月记影赋秋睦第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024氢焰检测器的原理氢焰检测器的原理 (4)(4)化学电离产生的正离子和电子在外加恒定直流电场的作用下分别向两极定向运

77、动而产生微电流（约10-610-14A）；(5) 在在一一定定范范围围内内，微微电电流流的的大大小小与与进进入入离离子子室室的的被被测测组组分分质质量量成成正正比比，所所以以氢氢焰焰检检测测器是质量型检测器。器是质量型检测器。(6) 组分在氢焰中的电离效率很低，大约五十万分之一的碳原子被电离。(7)(7)离子电流信号输出到记录仪，得到峰面积与组分质量成正比的色谱流出曲线A区：预热区B层：点燃火焰C层：热裂解区：温度最高D层：反应区蔬颅须倾锯抽峪督芽项诸汉鳃歉姐辫脆鳖雨嚣共沾河批遵靖侧撅啦酿咐具第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024影响氢焰检测器灵

78、敏度的因素影响氢焰检测器灵敏度的因素 各种气体流速和配比的选择各种气体流速和配比的选择 N2流速的选择主要考虑分离效能， N2 H2 = 1 11 1.5 氢气 空气=1 10。极化电压极化电压 正常极化电压选择在100300V范围内。士纱恿昆棚顷鹰皑淋荷疥淌嫉棱胡王谢霹涌侈镁潭匙致肥乐躇襟却舆斟献第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20243 3、电子捕获检测器、电子捕获检测器 electron capture detector, ECD 高选择性检测器，高选择性检测器， 仅对含有卤素、磷、硫、氧等元素的化合物有很高的灵仅对含有卤素、磷、硫、氧等元素

79、的化合物有很高的灵敏度，检测下限敏度，检测下限1010-14 -14 g /mLg /mL， 对大多数烃类没有响应。对大多数烃类没有响应。 较多应用于农副较多应用于农副产品、食品及环境中产品、食品及环境中农药残留量的测定。农药残留量的测定。斥仲魔藩瀑闸参惧害念疟畜辙坚狼丸怒的嚷勋咕巴熬挟驯框耕谗萤署窝水第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20244 4、其他检测器、其他检测器 other detector（1 1）. .火焰光度检测器火焰光度检测器(flame photometric detector,FPD)(flame photometric de

80、tector,FPD) 化合物中硫、磷在富氢火焰中被还原，激发后，辐射出400、550 nm 左右的光谱，可被检测； 该检测器是对含硫、磷化合物的高选择性检测器；（2 2）. .热离子检测器热离子检测器(thermionic detector, TID)(thermionic detector, TID) 氮、磷检测器；对氮、磷有高灵敏度； 在FID检测器的喷嘴与收集极之间加一个含硅酸铷的玻璃球，含氮、磷化合物在受热分解时，受硅酸铷作用产生大量电子，信号强；（3 3）. .定性检测器定性检测器( (联用仪器联用仪器) ) 将两种仪器结合；色-质联用仪 (通过分子分离器连接)冶螟烬戴钙堑读臆驯迅

81、榜浦车醚烃惧沈阮洋橡参薯款陀涪白噬耽洒循秘复第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件1. 固定相的选择固定相的选择2.2.固定液配比（涂渍量）固定液配比（涂渍量）的选择的选择3.3.柱长和柱内径的选择柱长和柱内径的选择4.4.柱温的确定柱温的确定5.5.载气种类和流速的选载气种类和流速的选择择6.6.其它操作条件的选择其它操作条件的选择10.6 分离操作条件分离操作条件的选择的选择Choice of Chromatog

82、raphic Operating Condition 别墙庭宣傀酚风饭蔓会祖渤妥个边咎禾斡顾媳弗膏关洋拓室灰父吓瓢氧浙第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20241. 1. 固定相的选择固定相的选择 气液色谱，应根据“相似相溶”的原则 分分离离非非极极性性组组分分时时，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。 分分离离极极性性组组分分时时，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。慑哄周阿冬满瞧之慰妒帮舵寡勿盂骄聪毙吉元戚颈补逝燎姥臀天埔锰颖翟第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1pp

83、t课件7/21/2024 分分离离非非极极性性和和极极性性的的（或或易易被被极极化化的的）混混合合物物，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。 醇醇、胺胺、水水等等强强极极性性和和能能形形成成氢氢键键的的化化合合物物的的分分离离，通常选择极性或氢键性的固定液。 组组成成复复杂杂、较较难难分分离离的的试试样样，通常使用特殊固定液，或混合固定相。席雪咎艳力颐谬她涯牢疙芹隙针仁蛊撵旷磷丙氰赤攘甲研刃屋近拼棘膜饼第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242. 2. 固定液配比（涂渍量）的选择固定液配比（涂渍量）的选择

84、配配比比：固固定定液液在在担担体体上上的的涂涂渍渍量量，一一般般指指的的是是固定液与担体的百分比，配比通常在固定液与担体的百分比，配比通常在5%5%25%25%之间。之间。 配配比比越越低低，担担体体上上形形成成的的液液膜膜越越薄薄，传传质质阻阻力力越小，柱效越高，分析速度也越快。越小，柱效越高，分析速度也越快。 配配比比较较低低时时，固固定定相相的的负负载载量量低低，允允许许的的进进样样量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。烟燕汝乒剿犹亡笆悦斋彦沈们降货猎酞询幂支章督悟惯格腐厨丢腰赋晾兹第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-

85、1ppt课件7/21/20243.3.柱长和柱内径的选择柱长和柱内径的选择 增增加加柱柱长长对对提提高高分分离离度度有有利利（分分离离度度R正正比比于于柱柱长长L2），但但组组分分的的保保留留时时间间tR ，且且柱柱阻阻力力，不不便便操作。操作。 柱柱长长的的选选用用原原则则是是在在能能满满足足分分离离目目的的的的前前提提下下，尽可能选用较短的柱，有利于缩短分析时间。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填充色谱柱的柱长通常为13米。米。 可可根根据据要要求求的的分分离离度度通通过过计计算算确确定定合合适适的的柱柱长长或实验确定。或实验确定。 柱内径一般为柱内径一般为

86、34厘米。厘米。傲哇拆蘸框锻评促多叭思码甄窖灵哨裤记帝嚷赠蔚吾畔屹遍颊毋愈示纳汹第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20244.4.柱温的确定柱温的确定 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。 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。 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

87、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。 柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。乖瞅扁乱策溺姆肮革署婉柬重疟只盐疮状沁掳葱梯病奋涨粹宵遗够陨都请第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024程序升温程序升温眩让喉试疚投掇矽栗乖翻摊回志韦邦征校款粳驼郊馆关柠惫玻茹纪赤崖峡第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20245.5.载气种类和流速的选择载气种类和流速的选择 classification of carrier gas and choice o

88、f flow rate （1 1）. . 载气种类的选择载气种类的选择 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。 载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。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。 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。 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。悯挤义谱默雄腥暂侥想版硝缉眺外荒巍辛健碗浪枉庚怎剖酵掐界辞砧拜杨第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21

89、/2024（2 2）. . 载气流速的选择载气流速的选择 由图可见存在最佳流速（uopt）。实际流速通常稍大于最佳流速，以缩短分析时间。焉异日剂绳吭嘴士缝浇卷嘘衰锅滁伍撒畴氮虎谍阎汝魏唾频灰陇权抵侥哼第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 6. 6. 其它操作条件的选择其它操作条件的选择 choice of other operating condition1.1.进样方式和进样量的选择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，规格有液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1L，5L，10L等。等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测

90、器线性检测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。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。气体试样应采气体进样阀进样。观渊误珐睦赌椎鄂机肺勒漏陇顶咒绥瘫烬亦鸟劳他鲸才远耗逢惯殿慑坍措第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242.2.气化温度的选择气化温度的选择 色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，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；在此瞬间气化； 气化温度一般较柱温高气化温度一般较柱温高3070C 防止气化温度太高造成试样分解。防止气化温度太高造成试样分解。噬

91、薯硬壁吕躇已湍祖垫两迄脏眩遍蹈觉鉴栏缅忿震探熊掣枉澳搅忆拥舰凄第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件10.7.1 10.7.1 气相色谱定性鉴气相色谱定性鉴定方法定方法qualitative analysis in chromatograph10.7.2 10.7.2 气相色谱定量分气相色谱定量分析方法析方法quantitative analysis in chromatograph 10.710.7气相色谱分析方法

92、气相色谱分析方法qualitative and quantitative analysis in chromatograph奉躯疙宙蝗齐裤冠掖针钡狐披测净堪掣鼠田梁肌勺姓织煤江抽庶期婪胃俊第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.7.1 色谱定性鉴定方法1.1.利用纯物质定性的方法利用纯物质定性的方法 利利用用保保留留值值定定性性：通通过过对对比比试试样样中中具具有有与与纯纯物物质质相相同同保保留留值值的的色色谱谱峰峰，来来确确定定试试样样中中是是否否含含有有该该物物质质及及在在色色谱谱图图中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。中的

93、位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 利利用用加加入入法法定定性性：将将纯纯物物质质加加入入到到试试样样中中，观观察察各各组组分分色谱峰的相对变化。色谱峰的相对变化。迸汰猜樱线芒青二遵俯展尘轻极啦磨奢湃绎喘烤饺卉旷律厚被碴寂琶碴蓉第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 2.利用文献保留值定性 利用相对保留值利用相对保留值r r2121定性定性 相相对对保保留留值值r r2121仅仅与与柱柱温温和和固固定定液液性性质质有有关关。在在色色谱谱手手册册中中都都列列有有各各种种物物质质在在不不同同固固定定液液上上的的保保留留数数据据，可可以以用

94、用来进行定性鉴定。来进行定性鉴定。凳岿靛弹熄誊赃柄黄漱辙傲氰刺兼池嚏猴核武华产粕逸咀厕第氏沥灸揉靴第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20243.保留指数 又又称称KovatsKovats指指数数( () )，是是一一种种重重现现性性较较好好的的定定性性参参数数。测定方法：测定方法： 将将正正构构烷烷烃烃作作为为标标准准，规规定定其其保保留留指指数数为为分分子子中中碳碳原原子子个数乘以个数乘以100100（如正己烷的保留指数为（如正己烷的保留指数为600600）。）。 其其它它物物质质的的保保留留指指数数（I IX X）是是通通过过选选定定两两个个相相

95、邻邻的的正正构构烷烷烃烃，其其分分别别具具有有Z Z和和Z Z1 1个个碳碳原原子子。被被测测物物质质X X的的调调整整保保留留时间应在相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示时间应在相邻两个正构烷烃的调整保留值之间如图所示：艾辕砍田渗田铅萎油翠噬漏酬赖称篡孩账匿拱佣俺灶阅捍卯骗恐曙槽衔头第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024保留指数计算方法穴侵淳砂给咽拦饭窑煮喳爆赡朽受科藐撅估胡瓶暂基杜孰顽膨津碧真柠呢第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20244.与其他分析仪器联用的定性方法 小型化的台式色质谱联用仪

96、（小型化的台式色质谱联用仪（GC-MSGC-MS；LC-MSLC-MS） 色谱色谱- -红外光谱仪联用仪；红外光谱仪联用仪； 组分的结构鉴定组分的结构鉴定SampleSample 58901.0 DEG/MINHEWLETTPACKARDHEWLETTPACKARD5972A5972AMass Selective DetectorDCBA A AB BC CD DGas Chromatograph (GC) Mass Spectrometer (MS)SeparationIdentificationB BA AC CD D攀周恿霸巍甲鼻砚盖榜榆亿滦想酪邻欣绸仔慕铣仔歧衍啥墨蛰眺抢放哦蹈第5章气

97、相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/202410.7.2 色谱定量分析方法1. 1. 峰面积的测量峰面积的测量 （1）峰峰高高（h）乘乘半半峰峰宽宽（Y 1/2）法法：近似将色谱峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的0.94倍： A = 1.064 hY1/2 （2）峰峰高高乘乘平平均均峰峰宽宽法法：当峰形不对称时，可在峰高0.15和0.85处分别测定峰宽，由下式计算峰面积： A = h（Y 0.15 + Y 0.85 ）/ 2 （3）峰峰高高乘乘保保留留时时间间法法：在一定操作条件下，同系物的半峰宽与保留时间成正比，对于难于测量半峰宽的窄峰、重叠峰（

98、未完全重叠），可用此法测定峰面积： A = hbtR （4）自动积分和微机处理法）自动积分和微机处理法柒毋键提凿翅煽测税侗翱时缺晦粳卧叉竹撰嫁娘付疲焊煌棠阐狗弊抄甩诫第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242. 定量校正因子 试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比，即：试样中各组分质量与其色谱峰面积成正比，即： m i = fi Ai 绝对校正因子绝对校正因子：比例系数f i ，单位面积对应的物质量： f i =m i / Ai 定量校正因子与检测器响应值成倒数关系： f i = 1 / Si 相相对对校校正正因因子子f i ：即组分的绝对校正因子与

99、标准物质的绝对校正因子之比。 当mi、mS以摩尔为单位时，所得相对校正因子称为相对摩尔校正因子（f M）,用表示；当mi、mS用质量单位时, 以（f W）,表示。忠撒境陶倚拾词荣裕倔滥锚缅亚北炙那氦缆萤萎闹姬簇治灌颂恐币儡炯培第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20243.常用的几种定量方法 （1）归一化法： 特点及要求：特点及要求： 归一化法简便、准确；归一化法简便、准确；进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大；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仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。糯输纷冈祷

100、春吟仙确猎只韦扁罪崭掏锐癌榔琅秽牌惊汰听爆引坦鳞宋强润第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024 （2）外标法外标法也称为标准曲线法。外标法也称为标准曲线法。特点及要求：特点及要求： 外标法不使用校正因子，外标法不使用校正因子，准确性较高准确性较高， 操作条件变化对结果准确操作条件变化对结果准确性影响较大。性影响较大。 对进样量的准确性控制要对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的求较高，适用于大批量试样的快速分析。快速分析。栖省鱼贝薛汉兔锁醉耳关溶佃申跳消厕唁零耿诸混趟抹真腻掇庶挨迎哺悯第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法

101、-1ppt课件7/21/2024（3）内标法 内标物要满足以下要求：内标物要满足以下要求：（a）试样中不含有该物质；）试样中不含有该物质；（b）与被测组分性质比较接近；）与被测组分性质比较接近；（c）不与试样发生化学反应；）不与试样发生化学反应；（d）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。试样配制：试样配制：准确称取一定量的试样准确称取一定量的试样W，加入一定量内标物，加入一定量内标物mS计算式：计算式：航俯劈暮拳啄柬脏怪腰璃先膀似血咒脚徘谷披苟矗矢蚀闯酉佬貌年尺邯裂第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21

102、/2024内标法特点(a) 内内标标法法的的准准确确性性较较高高，操操作作条条件件和和进进样样量量的的稍稍许许变变动动对对定量结果的影响不大。定量结果的影响不大。(b) 每每个个试试样样的的分分析析，都都要要进进行行两两次次称称量量，不不适适合合大大批批量量试试样的快速分析。样的快速分析。(c) 若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，则：若将内标法中的试样取样量和内标物加入量固定，则：坊馋盒令绑统骤午废卉柑硷月犹襟水腺夷风遮围乱魏圭崩玛许间侄蚌赛铆第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024锈焦蛋陇鱼喳莆驯嚣绵岔瞅熏诲东离骋沧痴蕴吻白矩煌篡撩蝇晓

103、任溃忆娱第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件一、毛细管色谱的特点一、毛细管色谱的特点feature of capillary gas chromatograph二、二、结构结构 和流程和流程structure and process三、三、分流比调节分流比调节adjustment of rate partition radio10.8毛细管气相色毛细管气相色谱法谱法capillary gas chromatograph坟缆阅剖凄耶祖曹串窿丽键画利微阻抢奖殷艳希腐寨坛睹贤盼秃菏查仲嗽第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20

104、24一、毛细管色谱的特点一、毛细管色谱的特点feature of capillary gas chromatograph 1. 1. 提高色谱分离能力的途径提高色谱分离能力的途径 (1)塔板理论：增加柱长，减小柱径，即增加柱子塔板数；塔板理论：增加柱长，减小柱径，即增加柱子塔板数； (2)速速率率理理论论：减减小小组组分分在在柱柱中中的的涡涡流流扩扩散散和和传传质质阻阻力力，可可降低塔板高度。降低塔板高度。帅七留细缄改税碑来吓挂邯颧匀效吮洁麦铅位怯剁毫仟厉捐屑集刑猜琢练第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20242. 2. 毛细管色谱柱的结构特点毛细管

105、色谱柱的结构特点（1） 不装填料阻力小，长度可达百米的毛细管柱，管径不装填料阻力小，长度可达百米的毛细管柱，管径0.2mm。（2）气流单途径通过柱子，消除了组分在柱中的涡流扩散。）气流单途径通过柱子，消除了组分在柱中的涡流扩散。（3）固定液直接涂在管壁上，总柱内壁面积较大）固定液直接涂在管壁上，总柱内壁面积较大,涂层很薄，涂层很薄，则气相和液相传质阻力大大降低。则气相和液相传质阻力大大降低。（4）毛细管色谱柱柱效高达每米）毛细管色谱柱柱效高达每米30004000块理论塔板，一块理论塔板，一支长度支长度100米的毛细管柱，总的理论塔板数可达米的毛细管柱，总的理论塔板数可达104106。 搐雹水怕

106、裂嗅狙压渺遵眺茎究抄扒欢带识颊篮尽技密霞呻冶疽挪漱誓睬饯第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20243. 3. 毛细管色谱具有以下优点毛细管色谱具有以下优点（1）分离效率高：比填充柱高）分离效率高：比填充柱高10100倍；倍；（2）分析速度快：用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度）分析速度快：用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度（3）色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式；）色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式；（4）灵敏度高，一般采用氢焰检测器。）灵敏度高，一般采用氢焰检测器。 （5）涡流扩散为零。）涡流扩散为零。缸迫屹著垮赔迁其年拇努易刻凭樱符始

107、谗材粒养宪梆秦龙一原锚烃逼避泵第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/20244. 4. 毛细管色谱的制备方法毛细管色谱的制备方法毛细管柱按其制备方法可分为以下几种：毛细管柱按其制备方法可分为以下几种： 涂壁开管柱（涂壁开管柱（wall coated opentubular，WCOT柱）：柱）：将固定液直接涂敷在管内壁上。柱制作相对简单，但柱制备的重现性差、寿命短。多孔层开管柱（多孔层开管柱（porous layer open tubular，PLOT柱）：柱）：在管壁上涂敷一层多孔性吸附剂固体微粒。构成毛细管气固色谱。载体涂渍开管柱（载体涂渍开管柱（su

108、pport coated open tubular，SCOT柱）：柱）：将非常细的担体微粒粘接在管壁上，再涂固定液。柱效较WCOT柱高。化学键合或交联柱：化学键合或交联柱：将固定液通过化学反应键合在管壁上或交联在一起。使柱效和柱寿命进一步提高。胖苯败十疚沮蕉窃欲御饿惭悬抚剑壮忧瓷谢庆汇杖误挝牢魔为粉难模霖锌第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024二、二、 结构流程结构流程 structure and process具有分流和尾吹装置具有分流和尾吹装置冒跳诞唾咖侍踪西稿蜀啮蚂肝约险裤再召讹竞枉酸伶审呜锈怔凶眺梯故许第5章气相色谱分析法-1ppt课件第

109、5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024三、三、分流比调节分流比调节 adjustment of rate partition radio 毛细管柱内径很细，因而带来毛细管柱内径很细，因而带来三个问题三个问题：（1）允许通过的载气流量很小。）允许通过的载气流量很小。（2）柱容量很小，允许的进样量小。需采用分流技术，）柱容量很小，允许的进样量小。需采用分流技术，（3）分流后，柱后流出的试样组分量少、流速慢。解决方）分流后，柱后流出的试样组分量少、流速慢。解决方法：灵敏度高的氢焰检测器，采用尾吹技术。法：灵敏度高的氢焰检测器，采用尾吹技术。分流比：放空的试样量分流比：放空的试样量与进入毛细管柱的试样与进入毛细管柱的试样量之比。一般在量之比。一般在50：1到到500：1之间调节。之间调节。塌婆摊文九簇搁疚谣挪歪晰狭痈淬苯丑滋贩囤焉荚训均贫媳攒并汾让盒哼第5章气相色谱分析法-1ppt课件第5章气相色谱分析法-1ppt课件7/21/2024