f分析化学电子教案第二版.d11章节幻灯片.pptVIP

气相色谱分离条件的选择　　在气相色谱分析中，除了要选择好固定相之外，还要选择分离操作的最佳条件，在处理这一问题时，既应考虑使难分离的物质对达到定量分离的要求，还应尽量缩短分析所需的时间。　　一、 载气及其线速度u的选择　　根据式H＝A+B/u+Cu,可以绘制塔板高度与载气线速度的H-u关系曲线，如动画所示 　 根据速率理论和前述的影响速率理论方程中常数A、B、C 的各种因素，当流速较小时，分子扩散项成为色谱峰 扩张的主要因素 ，为使组分在载气中有较小的扩散系数 Dg，应采用摩尔质量较大的载气N2、Ar；而当流速较大时，传质阻力项成为色谱峰扩张的主要 因素 ，宜采用摩尔质量较小。 的载气H2、He, 此时组分在载气中有较大的扩散系数， 可减少气相传质阻力，提高柱效能。 对于内径为3～4 mm的色谱柱，N2的流量常选择20～30 mL·min-1范围，H2 的流量一般为40～90 mL·min-1，具体选择应经实验确定。　　在选择载气种类时，还要注意与所用的检测器相配合。 二、 柱温的选择　　影响色谱分离的分配系数、传质速率等都与温度密切相关，因此柱温是色谱分离中的重要操作参数。如柱温过高，组分的分配系数K值变小，且各组分之间的K差值也变小，将使分离度下降，所以宜选择较低的柱温。但柱温又不能太低，否则将降低传质速率，柱效能下降，而且延长分析时间。通常是选择比各组分平均沸点低20～30℃，作为柱温。 还应注意，柱温不可超过固定液的最高使用温度，否则固定液将流失，缩短色谱柱的使用寿命，而且如固定液随载气进入检测器，还将污染检测系统。　　对于沸点范围较宽的试样，宜采用程序升温的方法。程序升温是使柱温按预定的加热速度，随时间呈线性或非线性地增加，使不同沸点的组分都能在最佳柱温下进行分离。一般升温速度是呈线性的，即单位时间内温度上升的速度恒定，如每分钟上升4℃、6℃、8℃等。 三、 柱长和柱内径的选择　　增加柱长可以增加塔板数，增大色谱柱的总效能，对分离有利。但增加柱长使组分的保留时间增加，加长了分析时间，而且柱的阻力也增加，操作不方便。因而只要分离度达到要求，应尽可能采用较短的柱。一般常用的柱长为1～3 m，填充柱的内径为3～4 mm。 　　四、 进样量和进样时间的选择　　进样量的多少应根据试样性质、种类、含量和检测器的灵敏度等因素，通过实验确定。进样量应严格控制在峰面积或峰高与进样量呈线性关系范围内。液体试样约在 0.1～5μL，气体试样约在0.1～10 mL。进样速度必须迅速，进样操作应在1 s内完成，否则试样起始宽度增大，使色谱峰严重 　 五、 气化温度的选择　　液体试样进样后要求能迅速气化。气化室温度一般较柱温高30～70℃，而与试样的平均沸点相近，选择的原则是既要使试样能在瞬间气化，又不使试样分解。　　上面讨论的填充柱气相色谱分离操作条件的选择，只是一般的原则，具体操作时还要作具体分析。 扩张，甚至改变峰形，影响分离。常用注射器或气体减压阀进样。 质量型检测器的响应信号正比于单位时间内通过检测器物质的质量，氢火焰离子化检测器和火焰光度检测器属于质量型。　　对检测器的要求是灵敏度高，响应快，稳定性好，检测限低，线性范围宽。其中的主要指标是灵敏度。　 　气相色谱检测器　　检测器是色谱仪的重要组成部分。它的作用是将经色谱柱分离后的各组分转换为易于测量的电信号，用以检测其含量(或浓度)。　　根据检测器原理的不同，可将检测器分为浓度型和质量型两类。浓度型检测器的响应信号正比于进入检测器的组分浓度,热导检测器和电子捕获检测器属于浓度型； 　一、 热导池检测器　　热导池检测器(Thermal Conductivity Detector,简称TCD)是一种结构简单、性能稳定、线性范围宽、对无机和有机物质均有响应、灵敏度适中、应用最广泛的检测器。 灵敏度亦称响应值或应答值，组分进入检测后，经检测器转换，输出的信号可以是电流或电压，也可以用色谱峰的面积或峰高表示。例如组分i的进样量为mi，输出信号用峰面积Ai表示，则Ai＝Simi，S i即为检测器对组分i的灵敏度。　　检测器种类很多，但常用的只有四五种，其中以热导池检测器和氢火焰离子化检测器应用最多。 　1. 热导池结构　　热导池结构如动画所示，它由池体与热敏元件组成。在不锈钢制作的池体上钻有两个或四个大小相同、形状对称的孔道，每个孔道内各固定一根长短、电阻完全相同的金属丝作热敏元件。一般选用电阻率高、电阻温度系数(温度改变1℃时电阻的变化值)大的钨丝、铂丝或铼钨丝作为热敏元件，可使检测器获得较高的灵敏度。 　 用两根钨丝作热敏元件的称为双臂热导池,一臂为参比池，供载