仪器分析（ 第三版） 教学课件 作者 黄一石吴朝华杨小林 编 子模块1：气相色谱分析法 任务7：分离条件的选择与优化.pptVIP

尚辅网 尚辅网 任务7：分离条件的选择与优化 能力目标 尚辅网 气相色谱分析法模块之 尚辅网 能归纳分离条件的选择原则与优化方法，并能将其运用于实际问题的解决。 尚辅网 课程引入1 问题：如何进行分离条件的选择与优化？ 学生讨论（可从下列2个方面入手） 两相邻色谱峰的距离，越大则分离越好； 色谱峰的峰形，越尖锐或对称则分离越好。 学生总结2种情况的核心 基于保留时间的差值； 基于色谱峰的峰宽与对称度。 尚辅网 问题引入2 A B C D 请仔细观察右面的4个色谱分离图，并指出其中哪一个分离效果最佳？说出你的理由。 从色谱图上观察，你认为相邻谱峰分离效果的优劣与哪些因素有关？ 保留值差值 峰宽 尚辅网 分离度R是色谱柱总分离效能指标。 分离度R R值越大，两相邻组分分离越完全； R=1.5，两相邻组分分离程度99.7%； R=1，两相邻组分分离程度98%； R＜1，两相邻色谱峰有明显重叠； 通常用R≥1.5作为相邻两峰完全分离的指标。 尚辅网 小窍门 分离度R的简易判断方法 描述分离度R及谱峰相对大小（面积）与两谱峰的分离关系的标准分离度曲线 尚辅网 分析任务1 任务：今有一正已烷溶液，其中含有微量苯系物，如何设计用气相色谱法分析该溶液的方案吗？要求各苯系物与溶剂间能完全分离。 柱温的选择（学生操作） 请同学们测定不同柱温下该溶液的分离情况。 如对于DNP柱（最高温度130℃），柱温可设置为50℃、60℃、70℃、90℃和110℃。 第1组：最佳值为　　　℃ ； 第2组：最佳值为　　　℃ ； 第3组：最佳值为　　　℃ ； 第4组：最佳值为　　　℃ ； 第5组：最佳值为　　　℃ ； 第6组：最佳值为　　　℃ 。 尚辅网 分析任务2 柱温选择一般规律（学生总结） 柱温的选择（续） 原则是：使物质既分离完全，又不使峰形扩张、拖尾。 一般规律：柱温一般选取各组分沸点平均值或稍低些。 柱温选择的拓展与引申（教师讲解） 若某水样中含有甲醇（b.p. 65℃）、乙醇（b.p. 78℃）、正丙醇(b.p. 98℃)、正丁醇 (b.p. 118℃ )、正戊醇(b.p. 138℃ )时，柱温该选择多少？ 当被分析组分的沸点范围很宽时，用同一柱温往往造成低沸点组分分离不好，而高沸点组分峰形扁平，此时采用程序升温的办法就能使高沸点及低沸点组分都能获得满意结果。 思考题：相应的升温程序应如何设置？ 尚辅网 分析任务3 载气流速的选择 请同学们测定不同载气流量下该溶液的分离情况。 载气流量分别为10mL/min、20mL/min、30mL/min、40mL/min、60mL/min、80mL/min。 最佳载气流速的选择（学生） 第1组：最佳值为 cm/s；第2组：最佳值为 cm/s; 第3组：最佳值为 cm/s；第4组：最佳值为 cm/s; 第5组：最佳值为 cm/s;第6组：最佳值为 cm/s。 载气流速选择的一般规律（学生总结） 对一般填充色谱柱（内径3～4mm）而言，常用载气流速为40～60mL/min； 思考题：毛细管柱的最佳载气流速为多少？你应如何测定？ 尚辅网 保留值差值——色谱热力学因素 影响分离度R的主要因素 反映 了试样中各组分在两相间的分配情况； 与各组分在两相间的分配系数有关； 与各物质(组分、固定相、流动相)的分子结构与性质有关。 峰宽——色谱动力学因素 反映 了试样中各组分在色谱柱中的运动情况； 与各组分在两相间的传质阻力有关。 尚辅网 色谱热力学因素（1） 分配系数K：平衡状态时，组分在固定相与流动相中的浓度比 。 两组分分配系数不同，则在色谱柱中有不同的保留值，因而就以不同的速度先后流出色谱柱，从而达到分离。 组分分子结构不同，组分性质不同，则相应的分配系数也不同，这是色谱分离的基础。 尚辅网 色谱热力学因素（2） 固定相 固定相种类的不同，直接影响到样品中各组分分离效果优劣。 固定相的选择一般按照“相似相溶原理”。 气－固色谱：固体吸附剂,如氧化铝、硅胶、活性碳与分子筛 气－液色谱：固定液(如DNP、PEG-20M、SE-3