仪器分析课件16气相色谱法.pptVIP

第十六章 气相色谱法 Gas Chromatography（GC） 气相色谱过程 将待测样品蒸发并注入色谱柱头，载气（惰性气体，与样品分子不反应，亦无作用力，仅其运载及分配空间的作用）将其带入柱内分离。 气固色谱：固定相为固体吸附剂，利用其对不同物质吸附/解吸能力差异实现分离。因固定相对组分的半永久性滞留，较易出现拖尾峰。主要用于永久性气体和较低分子量的有机化合物的分离分析。 气液色谱：固定相在工作状态下液体（涂覆或键合在色谱柱内壁或惰性固体载体表面），利用其对不同物质的溶解能力差异（分配系数的差异）实现分离。适于除永久性气体外其他可被气相色谱分离分析的物质，约占气相色谱应用的90%，通常简称为气相色谱。 气相色谱法的适用范围 可直接测定易气化、热稳定好，即在气相色谱仪允许条件（取决于固定液使用温度上限）下可气化且不分解的物质（b.p 400 ?C，M500）；不适用于高沸点、难挥发、热不稳定物质及蛋白质、核酸等生物样品的分析。约占色谱法应用的20%。 部分热不稳定或极性强、难以气化的物质（M500），可通过化学衍生化的方法使之适用与气相色谱； 控制适当的条件可实现对大分子物质的测定（裂解气相色谱） 气相色谱的主要应用领域 本章内容 气相色谱仪 气相色谱柱类型及固定相 气相色谱检测器 色谱分离操作条件的选择 定性分析 定量分析 16-1 气相色谱仪 气相色谱仪结构示意图（1） 气相色谱仪结构示意图（2） 气路系统（1） 气路系统：提供纯净、流速稳定?载气的密闭管路系统（最终排入大气）。常用载气有高纯N2、H2、He、Ar等，通常由高压钢瓶供给，N2、H2也可由气体发生器供给。 载气纯度、流速及稳定性影响色谱柱效、检测器灵敏度及仪器整机的稳定性，是获得可靠色谱定性、定量结果的重要条件。 气路系统的作用：?动力：驱动样品在色谱柱中流动，并把分离后的各组分推进检测器；?为样品的分配提供一个相空间。 载气与组分间无作用力 ，K、k、?等与载气组成无关。 气路系统（2） 载气的选择与净化 虽因影响Dg导致影响柱效并进一步分离度，载气的选择及净化方式（不能含有可在检测器上响应的杂质）主要还是取决于所选用的检测器。 气路系统（3） 流速的控制及测定 流速的控制：恒温色谱（稳压阀）；程序升温色谱（稳压阀＋稳流阀） 流速的测定：柱前（转子流量计）；柱后（皂膜流量计）；许多现代仪器装置有电子流量计，并以计算机控制其流速保持不变。 气路系统（4） 进样气化系统 进样器：将样品快速、准确地加到色谱柱头 气样：六通阀或注射器（0.25、1、2.5、10 mL） 液样：微量注射器（0.5、1、2、10 ?L） 固样：溶解或闪蒸 气化室：将液/固体样品瞬间气化。热容大，死体积小，无催化效应 温度的选择：保证样品瞬间气化而不分解；通常选在样品沸点附近，高于最高使用柱温10?50 ?C即可。 气化温度过高或过低如何判断？ 常见GC进样口和进样技术 分流/不分流流路系统 控温系统 控温系统包括对三个部分的控温，即气化室、柱箱和检测器。温度直接影响色谱柱的分离效率，检测器的灵敏度和稳定性，因此温度控制是否准确、升、降温速度是否快速是色谱仪最重要的指标之一。 控温方式：恒温和程序升温 温度选择 16-2 气相色谱柱类型及固定相 色谱柱：由玻璃、石英或不锈钢制成的圆管，内装固定相。通常有以下两种形式： 填充柱与开管柱的比较 填充柱与开管柱的比较（2） 开管柱渗透性好（载气流动阻力小），可使用长的色谱柱，总柱效远大于填充柱，因此分离效率通常优于填充柱，使得开管柱的通用性很好，即一根色谱柱可实现性质相差很多的组分的分离，如一根非极性柱HP-1可分离诸如 苯甲酸、山梨酸、丁基羟基茴香醚 、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚 、特丁基苯二酚、甲醇、杂醇油、 农药、车间空气等多种组分；填充柱通用性不佳，但可选择的固定相较多，可根据样品选择特异性较强的固定相。 开管柱相比高，传质快，可实现快速分离测定， 开管柱柱效高，色谱峰窄，峰高较填充柱为高，但柱容量低，通常采用分流方式，因此灵敏度不一定优于填充柱 开管柱柱容量小，若样品成份复杂，极易污染柱子而影响基线及分离效果，对样品前处理要求较高；填充柱容量较大，可以多次注入较“脏”的样品，对样品前 处理要求不高。 开管柱价格较高，且难以自行制作，但污染后将污染部分切掉可正常使用；填充柱较为便宜，且自行制作较为容易。 开管柱流速大，但流量小，因此较填充柱节省载气，但交易堵塞。 气固色谱（GSC） 气固色谱固定相 气固色谱应用实例1 永久性气体的分离 气固色谱应用实例2 烃和硫化物的分离 气液色谱（GLC） 载体（1） 基本要求：较大的比表面积，分布均匀的孔径，良好的机械强度、化学惰性和热稳定性，表面不与固定液和样品起化学反应，