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1、第五第五节 分分别条件的条件的选择一、分别度分辨率及影响要素一、分别度分辨率及影响要素二、实验条件的选择二、实验条件的选择一、分一、分别度分辨率及影响要素度分辨率及影响要素1 1分别度定义式分别度定义式 2 2影响分别的要素分别方程，分别度计算式影响分别的要素分别方程，分别度计算式 1分分别度定度定义式式分别度：相临两组分间峰顶间间隔是峰底宽平分别度：相临两组分间峰顶间间隔是峰底宽平均值的几倍均值的几倍 衡量色谱分别条件优劣的参数衡量色谱分别条件优劣的参数讨论：讨论：讨论：讨论：2影响分影响分别的要素的要素计算式算式前提前提前提前提定定定定义义式根底上，相式根底上，相式根底上，相式根底上，相邻
2、邻两两两两组组分的分的分的分的n n一致假一致假一致假一致假设设 柱柱柱柱选择项选择项柱容量柱容量柱容量柱容量项项柱效柱效柱效柱效项项a a柱效柱效项及其影响要素：及其影响要素：影响色谱峰的宽窄影响色谱峰的宽窄主要取决于色谱柱性能及载气流速主要取决于色谱柱性能及载气流速续前 讨论：讨论：讨论：讨论：vv 添加柱效是提高分添加柱效是提高分别别度的一个直接有效手段度的一个直接有效手段vv 提高柱效、改善分提高柱效、改善分别别的途径：添加柱的途径：添加柱长长；降低板高；降低板高vv 根据速率根据速率实际实际，降低板高、提高柱效的方法是：，降低板高、提高柱效的方法是：vv 1 1采用粒度采用粒度较较小
3、、均匀填充的固定相小、均匀填充的固定相A A项项 vv 2 2分配色分配色谱应谱应控制固定液液膜厚度控制固定液液膜厚度C C项项 vv 3 3适宜的操作条件：适宜的操作条件：vv 流流动动相的性相的性质质和流速，柱温等等和流速，柱温等等B B项项 vv 选选用分子量用分子量较较大、大、线线速度速度较较小的小的载载气气N2N2气，气，vv 控制控制较较低的柱温低的柱温b柱柱选择项及其影响要素：及其影响要素：影响峰的间距影响峰的间距 主要受固定相性质，以及柱温影响主要受固定相性质，以及柱温影响续前讨论：讨论：讨论：讨论： vv 增大柱选择性是改善分别度的最有力手段增大柱选择性是改善分别度的最有力手
4、段vv 气相色谱中，柱选择性取决于固定相性质和柱温气相色谱中，柱选择性取决于固定相性质和柱温vv 选择适宜的固定相使与不同组分的作用产生差别选择适宜的固定相使与不同组分的作用产生差别vv 才干实现分别才干实现分别vv 普通说，降低柱温可以增大柱的选择性普通说，降低柱温可以增大柱的选择性c柱容量柱容量项及其影响要素：及其影响要素：影响峰位影响峰位影响峰位影响峰位主要受固定相用量、柱温暖载气流速的影响主要受固定相用量、柱温暖载气流速的影响主要受固定相用量、柱温暖载气流速的影响主要受固定相用量、柱温暖载气流速的影响续前讨论：讨论：讨论：讨论： 综合思索分别度、分别时间和峰检测几项要素综合思索分别度、
5、分别时间和峰检测几项要素 控制控制k k的最正确范围的最正确范围 25 25GCGC中，添加固定液用量和降低柱温可以添加中，添加固定液用量和降低柱温可以添加 k k图示k k 影响峰位影响峰位影响峰位影响峰位n n 影响峰影响峰影响峰影响峰宽宽窄窄窄窄 影响两峰影响两峰影响两峰影响两峰间间距距距距练习如何根据详细情况改良分别度？如何根据详细情况改良分别度？如何根据详细情况改良分别度？如何根据详细情况改良分别度？ 太小，两太小，两太小，两太小，两组组分未分开分未分开分未分开分未分开应应改改改改动动固定相极性，降低柱温固定相极性，降低柱温固定相极性，降低柱温固定相极性，降低柱温k k 太小，太小，
6、太小，太小，n n 也太小，也太小，也太小，也太小，应应增大固定液用量，降低柱温增大固定液用量，降低柱温增大固定液用量，降低柱温增大固定液用量，降低柱温n n 太小，太小，太小，太小，许许多多多多组组分未分开分未分开分未分开分未分开应设应设法降低板高，提高柱效法降低板高，提高柱效法降低板高，提高柱效法降低板高，提高柱效二、二、实验条件的条件的选择： 色谱条件包括分别条件和操作条件色谱条件包括分别条件和操作条件 分别条件是指色谱柱分别条件是指色谱柱 操作条件是指载气流速、进样条件及检测器操作条件是指载气流速、进样条件及检测器1 1色谱柱的选择色谱柱的选择2 2柱温的选择柱温的选择3 3载气与流速
7、的选择载气与流速的选择4 4进样条件的选择进样条件的选择1色色谱柱的柱的选择以气液分配色以气液分配色谱为主主1 1固定相的选择固定相的选择2 2柱长的选择柱长的选择1固定相的固定相的选择固定液的固定液的固定液的固定液的选择选择： 1 1按按按按 “ “类类似似似似相相相相溶溶溶溶原原原原那那那那么么么么：极极极极性性性性类类似似似似或或或或官官官官能能能能团团类类似似似似 2 2按按按按组组分性分性分性分性质质主要差主要差主要差主要差别别： 沸点相差大的沸点相差大的沸点相差大的沸点相差大的选选非极性固定液非极性固定液非极性固定液非极性固定液 沸点相差小的沸点相差小的沸点相差小的沸点相差小的选选
8、极性固定液极性固定液极性固定液极性固定液 3 3柱柱柱柱温温温温 1.5R1.5选择选择L L，普通较短，普通较短(0.66m)(0.66m) 不可以无限延伸柱子不可以无限延伸柱子练习例：两组分在例：两组分在1 m1 m长柱子上的分别度为长柱子上的分别度为0.750.75，问运用，问运用 多长柱子可以使它们完全分别？多长柱子可以使它们完全分别？解：解：2柱温的柱温的选择原那么：原那么： 1 1在能保证在能保证R R的前提下，尽量运用低柱温，的前提下，尽量运用低柱温， 但应保证适宜的但应保证适宜的tRtR及峰不拖尾，减小检测本底及峰不拖尾，减小检测本底 2 2根据样品沸点情况选择适宜柱温根据样品
9、沸点情况选择适宜柱温 柱温应低于组分沸点柱温应低于组分沸点501000C501000C 宽沸程样品应采用程序升温宽沸程样品应采用程序升温续前程序升温益处：程序升温益处：程序升温益处：程序升温益处： 改善分别效果改善分别效果改善分别效果改善分别效果 缩短分析周期缩短分析周期缩短分析周期缩短分析周期 改善峰形改善峰形改善峰形改善峰形 提提提提高高高高检检检检测测测测灵灵灵灵敏敏敏敏度度度度3载气与流速的气与流速的选择n n选择载选择载气气气气应应与与与与检测检测器匹配器匹配器匹配器匹配n nTCDTCD选选H2H2，HeHeu u 大，粘度小大，粘度小大，粘度小大，粘度小n nFIDFID选选N2
10、N2u u 小，粘度大小，粘度大小，粘度大小，粘度大n n选择流速和载气应同时思索对柱效和分析时间的影响选择流速和载气应同时思索对柱效和分析时间的影响选择流速和载气应同时思索对柱效和分析时间的影响选择流速和载气应同时思索对柱效和分析时间的影响4进样条件的条件的选择 气化室温度气化室温度普通稍高于普通稍高于样样品沸点品沸点 检测检测室温度室温度应应高于柱温高于柱温30500C30500C 进样进样量量不可不可过过大，否那么呵斥拖尾峰大，否那么呵斥拖尾峰注：注： 检测检测器灵敏度足器灵敏度足够够进样进样量尽量小量尽量小 最最大大允允许许进进样样量量使使实实际际塔塔板板数数降降低低10%10%的的进
11、进样样量量练习例：知物质例：知物质A A和和B B在一根在一根30.0cm30.0cm长的柱上的保管时间分别为长的柱上的保管时间分别为 16.40 16.40和和17.63min17.63min，不被保管组分经过该柱的时间为，不被保管组分经过该柱的时间为1.30min1.30min， 峰底宽为峰底宽为1.111.11和和1.21min1.21min，试计算，试计算 1 1柱的分别度柱的分别度2 2柱的平均塔板数柱的平均塔板数3 3塔板高度塔板高度 4 4达达1.51.5分别所需柱长分别所需柱长解：解：续前第六第六节 定性定量分析定性定量分析一、定性分析一、定性分析二、定量分析二、定量分析一、定
12、性分析一、定性分析1 1利用保管值定性利用保管值定性利用保管值定性利用保管值定性 1 1知对照物定性：定性专属性差知对照物定性：定性专属性差知对照物定性：定性专属性差知对照物定性：定性专属性差注：不同组分如在某一色谱条件下保管值一样，应注：不同组分如在某一色谱条件下保管值一样，应注：不同组分如在某一色谱条件下保管值一样，应注：不同组分如在某一色谱条件下保管值一样，应 更改色谱柱再检测，粗步推算能否为一个纯物质峰更改色谱柱再检测，粗步推算能否为一个纯物质峰更改色谱柱再检测，粗步推算能否为一个纯物质峰更改色谱柱再检测，粗步推算能否为一个纯物质峰2 2相对保管值定性相对保管值定性相对保管值定性相对保
13、管值定性3 3利用保管指数定性：独一可靠、利用保管指数定性：独一可靠、 准确、反复性好准确、反复性好2 2利用化学反响定性：搜集柱后组分，官能团反响利用化学反响定性：搜集柱后组分，官能团反响 定性鉴别非在线定性鉴别非在线3 3利用两谱联用定性：利用两谱联用定性：GC-MSGC-MS，GC-FTIRGC-FTIR二、定量分析：二、定量分析：以峰高或峰面积定量以峰高或峰面积定量一峰面积的丈量一峰面积的丈量二定量校正因子二定量校正因子 三定量方法三定量方法一峰面一峰面积的丈量的丈量2 2非正常峰不对称峰非正常峰不对称峰 1 1对于正常峰对于正常峰 3 3自自动动求和自求和自动积动积分分仪仪或色或色谱
14、谱任任务务站：站： 直接直接给给出出A A，h h，W1/2W1/2注：当色注：当色谱谱操作条件一定操作条件一定时时，在一定，在一定进样进样量范量范围围内内 不超不超载载，W1/2W1/2与与进样进样量无关量无关二定量校正因子二定量校正因子 1 1两种表示方法两种表示方法续前2 2相对校正因子的测定相对校正因子的测定相对校正因子的测定相对校正因子的测定3 3本卷本卷本卷本卷须须知：知：知：知：相相相相对对校正因子与待校正因子与待校正因子与待校正因子与待测测物、基准物和物、基准物和物、基准物和物、基准物和检测检测器器器器类类型有关，型有关，型有关，型有关， 与操作条件与操作条件与操作条件与操作条
15、件进样进样量无关量无关量无关量无关基准物：基准物：基准物：基准物：TCDTCD苯；苯；苯；苯；FIDFID丁庚丁庚丁庚丁庚烷烷以以以以氢氢气和氦气作气和氦气作气和氦气作气和氦气作载载气气气气测测的校正因子可通用的校正因子可通用的校正因子可通用的校正因子可通用 以氮气作以氮气作以氮气作以氮气作载载气气气气测测的校正因子与两者差的校正因子与两者差的校正因子与两者差的校正因子与两者差别别大大大大三定量方法三定量方法1 1归一化法归一化法2 2外标法外标法 3 3内标法内标法 4 4内标对比法内标对比法 1 1 1 1归归一化法一化法一化法一化法前提：试样中一切组分都产生信号并能检出色谱峰前提：试样中
16、一切组分都产生信号并能检出色谱峰根据：组分含量与峰面积成正比根据：组分含量与峰面积成正比优优点：点：点：点：简简便，准确便，准确便，准确便，准确定量定量定量定量结结果与果与果与果与进样进样量、反复性无关前提量、反复性无关前提量、反复性无关前提量、反复性无关前提柱子不超柱子不超柱子不超柱子不超载载 色色色色谱谱条件略有条件略有条件略有条件略有变变化化化化对结对结果几乎无影响果几乎无影响果几乎无影响果几乎无影响缺陷：缺陷：缺陷：缺陷：一切一切一切一切组组分必需在一定分必需在一定分必需在一定分必需在一定时间时间内都出峰内都出峰内都出峰内都出峰 必需知一切必需知一切必需知一切必需知一切组组分的校正因子
17、分的校正因子分的校正因子分的校正因子不适宜微量不适宜微量不适宜微量不适宜微量组组分的分的分的分的测测定定定定2 2外外外外标标法：以待法：以待法：以待法：以待测组测组分分分分纯纯品品品品为对为对照物，与照物，与照物，与照物，与试样试样中待中待中待中待测测 组组分的呼分的呼分的呼分的呼应应信号相比信号相比信号相比信号相比较进较进展定量的方法展定量的方法展定量的方法展定量的方法a a任任务务曲曲线线法：法：i i纯纯品品任任务务曲曲线线，同体，同体积样积样品与之品与之比比较较 c c前提：前提：进进入入检测检测器器样样品量与峰面品量与峰面积积成正比成正比 b b外外标标一点法：一种一点法：一种浓浓
18、度度对对照物照物对对比比样样品中待品中待测组测组分含量分含量前提：截距前提：截距为为0 0，对对照品照品浓浓度与待度与待测组测组分分浓浓度接近度接近c c外标两点法：外标两点法： 前提：选前提：选 取两点对照品的浓度，需涵盖待测浓度取两点对照品的浓度，需涵盖待测浓度 外外外外标标法特点：法特点：法特点：法特点： 1 1不需求校正因子，不需求一切不需求校正因子，不需求一切不需求校正因子，不需求一切不需求校正因子，不需求一切组组分出峰分出峰分出峰分出峰 2 2结结果受果受果受果受进样进样量、量、量、量、进样进样反复性和操作条件影响大反复性和操作条件影响大反复性和操作条件影响大反复性和操作条件影响大
19、 每次每次每次每次进样进样量量量量应应一致，否那么一致，否那么一致，否那么一致，否那么产产生生生生误误差差差差图示backback3 3内内内内标标法：无待法：无待法：无待法：无待测测物物物物纯纯品，参与品，参与品，参与品，参与样样品中不含品中不含品中不含品中不含对对照物，照物，照物，照物， 以待以待以待以待测组测组分和分和分和分和对对照物的呼照物的呼照物的呼照物的呼应应信号信号信号信号对对比定量比定量比定量比定量 对内标物要求：对内标物要求：对内标物要求：对内标物要求：a a内标物须为原样品中不含组分内标物须为原样品中不含组分内标物须为原样品中不含组分内标物须为原样品中不含组分b b内标物与
20、待测物保管时间应接近且内标物与待测物保管时间应接近且内标物与待测物保管时间应接近且内标物与待测物保管时间应接近且R1.5R1.5c c内标物为高纯度规范物质，或含量知物质内标物为高纯度规范物质，或含量知物质内标物为高纯度规范物质，或含量知物质内标物为高纯度规范物质，或含量知物质内标法优点：内标法优点：内标法优点：内标法优点：进样量不超量时，反复性及操作条件对结果无影响进样量不超量时，反复性及操作条件对结果无影响进样量不超量时，反复性及操作条件对结果无影响进样量不超量时，反复性及操作条件对结果无影响只需待测组分和内标物出峰，与其他组分能否出峰无关只需待测组分和内标物出峰，与其他组分能否出峰无关只
21、需待测组分和内标物出峰，与其他组分能否出峰无关只需待测组分和内标物出峰，与其他组分能否出峰无关 适宜测定微量组分适宜测定微量组分适宜测定微量组分适宜测定微量组分内标法缺陷：内标法缺陷：内标法缺陷：内标法缺陷： 制样要求高；找适宜内标物困难；知校正因子制样要求高；找适宜内标物困难；知校正因子制样要求高；找适宜内标物困难；知校正因子制样要求高；找适宜内标物困难；知校正因子4 4内内内内标对标对比法知比法知比法知比法知浓浓度度度度样样品品品品对对照法照法照法照法 配制等量参与内配制等量参与内配制等量参与内配制等量参与内标标物的物的物的物的样样品溶液和品溶液和品溶液和品溶液和对对照品溶液照品溶液照品溶
22、液照品溶液内标对比法特点：内标对比法特点：内标对比法特点：内标对比法特点： 不需求校正因子不需求校正因子不需求校正因子不需求校正因子 进样量对结果影响不大进样量对结果影响不大进样量对结果影响不大进样量对结果影响不大 注：对于正常峰，可以注：对于正常峰，可以h h替代替代A A计算含量计算含量例如n n例例例例1 1：内标法测定无水乙醇中微量水分见书：内标法测定无水乙醇中微量水分见书：内标法测定无水乙醇中微量水分见书：内标法测定无水乙醇中微量水分见书P358P358比较补充概念n n相比：流动相与固定相体积比相比：流动相与固定相体积比相比：流动相与固定相体积比相比：流动相与固定相体积比练习n n见书后见书后P361P361题题1111n n解：解：续前练习n n见书后见书后见书后见书后P362P362题题题题1212n n解：解：
