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第二十一章 氣相色譜法 gas chromatography,概念: 氣相色譜法(GC)是以氣體為流動(dòng)相的 柱色譜法,它是由惰性氣體將氣化后的試樣 帶入加熱的色譜柱,并攜帶分子滲透通過(guò)固 定相,達(dá)到分離的目的。 特點(diǎn): 高選擇性、高靈敏度、高分離效能、快 速、應(yīng)用范圍廣 。,第一節(jié) 概 述,分類(lèi): 按固定相所處的兩種狀態(tài): 氣-固色譜(GSC)和氣-液色譜(GLC); 按色譜柱的直徑和填充情況: 填充柱色譜和毛細(xì)管柱色譜; 按分離原理: 吸附色譜和分配色譜; 按用途: 分析型色譜和制備型色譜。,第一節(jié) 概 述,應(yīng)用: 氣相色譜法主要用于分析色譜柱溫度下 有一定蒸氣壓,且熱穩(wěn)定性好的樣品??芍?接分析氣體和易揮發(fā)的有機(jī)物。,第二節(jié) 氣相色譜儀,第二節(jié) 氣相色譜儀,第二節(jié) 氣相色譜儀,一、氣相色譜儀的基本流程 氣相色譜儀示意圖 1.載氣瓶 2.壓力調(diào)節(jié)器(a.瓶壓 b.輸出壓力) 3.凈化器 4.穩(wěn)壓閥 5.柱前壓力表 6.轉(zhuǎn)子流量計(jì) 7.進(jìn)樣器 8.色譜柱 9.色譜柱恒溫箱 10.餾分收集口(柱后分餾閥)11.檢測(cè)器 12. 檢測(cè)器恒溫箱 13.記錄器 14.尾氣出口,結(jié)構(gòu)流程,第二節(jié) 氣相色譜儀,二、氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu) 氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測(cè) 系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 等六個(gè)系統(tǒng)。,第二節(jié) 氣相色譜儀,(一)氣路系統(tǒng) 氣相色譜儀的氣路系統(tǒng)是一個(gè)載氣連續(xù) 運(yùn)行的密閉管路系統(tǒng)。 載氣由氣源(一般用高壓氣瓶或氣體發(fā) 生器作載氣源)出來(lái)后經(jīng)過(guò)減壓閥、壓力 表、凈化器、氣體流量調(diào)節(jié)閥、轉(zhuǎn)子流量 計(jì)、氣化室、色譜柱、檢測(cè)器,然后放空。,(二)進(jìn)樣系統(tǒng) 進(jìn)樣裝置:進(jìn)樣器+氣化室; 氣體進(jìn)樣器(六通閥):推拉式和旋轉(zhuǎn)式兩種。 試樣首先充滿定量管,切入后,載氣攜帶定量管中 的試樣氣體進(jìn)入分離柱;,液體進(jìn)樣器: 不同規(guī)格的專(zhuān)用注射器,填充柱色譜常用 10L;毛細(xì)管色譜常用1L;新型儀器帶有全 自動(dòng)液體進(jìn)樣器,清洗、潤(rùn)沖、取樣、進(jìn)樣、換 樣等過(guò)程自動(dòng)完成,一次可放置數(shù)十個(gè)試樣。 氣化室:將液體試樣瞬間 氣化的裝置。無(wú)催化作用。,第二節(jié) 氣相色譜儀,(三)分離系統(tǒng) 由色譜柱和柱溫箱組成,是氣相色譜儀 的關(guān)鍵部分。 (四)檢測(cè)系統(tǒng) 檢測(cè)器是將載氣中被分離組分的濃度或質(zhì) 量信號(hào)轉(zhuǎn)變成易于測(cè)量的電信號(hào),由記錄儀 記錄成色譜圖,供定性、定量分析用。,第二節(jié) 氣相色譜儀,(五)溫度控制系統(tǒng) 是用來(lái)設(shè)定、控制、測(cè)量氣化室、色譜 柱室和檢測(cè)器室三處的溫度,直接影響色譜 柱的選擇性、分離效率以及檢測(cè)器的靈敏度 和穩(wěn)定性。,第二節(jié) 氣相色譜儀,(六)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 由記錄儀、積分儀、數(shù)據(jù)處理機(jī)組成。 對(duì)色譜圖給出的信息進(jìn)行處理,打印出 操作條件、定性和定量分析結(jié)果。 現(xiàn)代氣相色譜儀可帶色譜工作站和相應(yīng) 的色譜軟件,具有數(shù)據(jù)處理及控制實(shí)驗(yàn)條件 等功能。,第三節(jié) 色譜柱,氣相色譜儀的心臟部分 由柱體和柱內(nèi)的固定相組成。 按色譜柱的柱內(nèi)徑和固定相填充方式可分為填充柱(內(nèi)徑約36mm )和毛細(xì)管柱(內(nèi)徑0.20.5mm )等。,第三節(jié) 色譜柱,一、固定相 固體固定相 可分為吸附劑、聚合物固定相、化學(xué)鍵合固 定相。它們大多數(shù)有在高溫下使用的優(yōu)點(diǎn),用于分 析永久性氣體及其它氣體混合物、高沸點(diǎn)混合物或 極性較強(qiáng)的物質(zhì)。 液體固定相 大多為高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物,在操作條件下呈 液態(tài),稱(chēng)為固定液。固定液不能直接裝在色譜柱 內(nèi),而是將它涂漬在一種稱(chēng)為載體(或擔(dān)體)的顆 粒狀固體表面上,制成固定相。,第三節(jié) 色譜柱,(一)吸附劑 氣相色譜吸附劑主要有強(qiáng)極性的硅膠、 非極性的活性碳與石墨化碳黑、中極性的氧化鋁和 特殊吸附作用的分子篩。 (二)聚合物固定相 聚合物固定相即高分子多孔微球(GDX),是一 類(lèi)新型固定相。可以高溫活化后直接用于分離,也 可以作為載體涂漬固定液后再用于分離。,第三節(jié) 色譜柱,(三)固定液 1對(duì)固定液的要求: (1)蒸氣壓低,熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好。操 作溫度高于固定液最低使用溫度時(shí)呈液體,低于固 定液最高使用溫度時(shí)不流失、不分解。不與載體、 載氣、組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 (2)對(duì)樣品中各組分溶解度大、選擇性高。 (3)能在載體表面形成均勻液膜,以獲得較高 的柱效。,第三節(jié) 色譜柱,2. 固定液的分類(lèi) (1)按極性分類(lèi) 1959年羅胥耐得(Rohrschneider)提出用相 對(duì)極性(P)標(biāo)定固定液的分離特性。規(guī)定非極性 固定液角鯊?fù)榈南鄬?duì)極性為0,強(qiáng)極性固定液, - 氧二丙腈相對(duì)極性為100。選取一對(duì)物質(zhì):苯 與環(huán)己烷(或正丁烷與丁二烯),分別測(cè)定它們?cè)?以上選定的兩種固定液和被測(cè)固定液上的相對(duì)保留 值的對(duì)數(shù),第三節(jié) 色譜柱,Px=100 -100 將按上述方法計(jì)算得的固定液相對(duì)極性從0 100分成5級(jí)(5級(jí)分度法),每隔20分為1級(jí)。P在 020為非極性固定液,在2140為弱極性固定液, 4160為中等極性固定液,61100為強(qiáng)極性固定 液。,第三節(jié) 色譜柱,(2)按化學(xué)類(lèi)型分類(lèi) 為了增大組分的分配系數(shù),依據(jù)“相似相溶”的原 則,選擇性質(zhì)與組分有某些相似的固定液,常將具 有相同官能團(tuán)的固定液排列在一起,即化學(xué)分類(lèi)法。,第三節(jié) 色譜柱,色譜工作者還按某些常數(shù)將固定液進(jìn)行分類(lèi),其中最有價(jià)值的是按麥?zhǔn)铣?shù)進(jìn)行分類(lèi)。 一般說(shuō),麥?zhǔn)铣?shù)和越大者,該固定液的極性越強(qiáng)。,第三節(jié) 色譜柱,3固定液的選擇 樣品中組分已知時(shí),固定液選擇的依據(jù)是使 最難分離的物質(zhì)對(duì)達(dá)到要求的分離度,同時(shí)又要有 適宜的分析時(shí)間。 在選擇固定液時(shí),一般按“相似相溶”的規(guī)律來(lái)選 擇,另外還可以從以下幾方面考慮: (1)對(duì)于非極性組分,一般選非極性固定液。 (2)對(duì)于中等極性的組分,一般選用中等極性 固定液。 (3)對(duì)于強(qiáng)極性組分,選用強(qiáng)極性固定液。,第三節(jié) 色譜柱,(4)對(duì)于能形成氫鍵的組分,如醇、酚、胺和 水等的分離一般可選用極性或氫鍵型固定液。 (5)當(dāng)選擇的固定液分子所具有的化學(xué)官能團(tuán) 與組分分子的官能團(tuán)相同時(shí),則相互作用力最強(qiáng), 選擇性高。 (6)按主要差別選擇 如果樣品中各組分之間 以沸點(diǎn)差別為主時(shí),選用非極性固定液;以極性差 別為主時(shí),可選用極性固定液。 (7)使用混合固定液 (8)按指定固定液進(jìn)行選擇,第三節(jié) 色譜柱,二、載體 又稱(chēng)擔(dān)體,是一種化學(xué)惰性多孔性固體顆粒。 1對(duì)載體的要求: (1)有足夠大的比表面積,具有良好的孔穴結(jié)構(gòu), 以使固定均勻分布成一薄膜。 (2)具有化學(xué)惰性,不與樣品和固定液起化學(xué)反 應(yīng),不具吸附性,但對(duì)固定液應(yīng)有較好的浸潤(rùn)性。 (3)形狀規(guī)則,大小均勻,具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。 粒度范圍為6080目或80100目。,第三節(jié) 色譜柱,2.載體的分類(lèi)和選擇 (1)硅藻土型載體 紅色載體 適于作非極性固定液的載體,分析非極 性化合物如烴類(lèi)等。 白色載體 適宜作極性固定液載體,分析極性化合 物。 (2)非硅藻土型載體 玻璃微球 氟載體 吸附性小,耐腐蝕性強(qiáng),最適宜分析強(qiáng)腐 蝕性物質(zhì)。,第三節(jié) 色譜柱,3載體的表面處理 (1)酸洗法 酸洗的載體適用于作分析酸性和酯 類(lèi)化合物。 (2)堿洗法 適于分析堿性化合物。 (3)硅烷化法 主要用于分析易形成氫鍵的組分 如醇、酸和胺類(lèi)等。 (4)釉化法 能夠降低色譜峰的拖尾,也增加了 載體的機(jī)械強(qiáng)度。,第四節(jié) 檢測(cè)器,氣相色譜法的檢測(cè)器按檢測(cè)特性可分為濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器。 濃度型檢測(cè)器輸出信號(hào)的大小取決于載氣中組分的濃度。此類(lèi)檢測(cè)器如熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)等。 質(zhì)量型檢測(cè)器輸出信號(hào)的大小取決于組分在單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器的量。此類(lèi)檢測(cè)器如氫焰離子化檢測(cè)器(FID)、火焰光度檢測(cè)器 (FPD)、氮磷檢測(cè)器(NPD)等。,第四節(jié) 檢測(cè)器,一、熱導(dǎo)檢測(cè)器 (一)結(jié)構(gòu)與原理 1. 結(jié)構(gòu) 將熱敏元件(熱絲)裝入池體,構(gòu)成熱導(dǎo)池, 再將熱導(dǎo)池與其他部件組成惠斯登電橋即為熱導(dǎo)檢 測(cè)器。 熱敏元件常用鎢絲或錸鎢絲等制成,它們的電 阻隨溫度升高而增大,并且具有較大的電阻溫度系 數(shù)。熱傳導(dǎo)檢測(cè)器可分為雙臂熱導(dǎo)池和四臂熱導(dǎo)池。,第四節(jié) 檢測(cè)器,雙臂熱導(dǎo)池檢測(cè)器 四臂熱導(dǎo)池測(cè)量線路,2. 原理 若測(cè)量臂無(wú)樣氣通過(guò), 只通載氣時(shí),兩個(gè)熱導(dǎo)池鎢 絲的溫度相等,R1=R2。 根據(jù)惠斯登電橋原理,當(dāng) R1/R2=R3/R4時(shí),A、B兩 點(diǎn)間的電位差VAB=0,此 時(shí)檢流計(jì)G中無(wú)電流通過(guò) 檢流計(jì)指針停在零點(diǎn)。,當(dāng)樣品由進(jìn)樣器注入并經(jīng)色譜柱分離后,某組分被載氣帶入測(cè)量臂時(shí),若組分與載氣的熱導(dǎo)率不等,則測(cè)量臂的熱動(dòng)平衡被破壞,鎢絲的溫度將改變。 當(dāng)組分的熱導(dǎo)率(組分)小于載氣的熱導(dǎo)率(載氣),則熱傳導(dǎo)散熱減少,鎢絲的溫度升高,電阻R1增大。因R2未變,則R1R2;R1/R2R3/R4,VAB0,IG0;檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。 當(dāng)組分完全通過(guò)測(cè)量臂后,指針又恢復(fù)至零點(diǎn)。若用記錄器(電子毫伏計(jì))代替檢流計(jì),則可記錄mV-t曲線,即色譜流出曲線。,第四節(jié) 檢測(cè)器,(二)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn):構(gòu)造簡(jiǎn)單、測(cè)定范圍廣、熱穩(wěn)定性好、線性范圍寬、樣品不被破壞等, 缺點(diǎn):是一種通用型檢測(cè)器,其是靈敏度較低。,第四節(jié) 檢測(cè)器,(三)載氣的選擇 在熱導(dǎo)池體溫度與載氣流速等實(shí)驗(yàn)條件恒定時(shí), 檢測(cè)器的靈敏度決定于載氣與組分熱導(dǎo)率之差 ,兩者相差越大,電阻R1改變?cè)酱?,越靈敏。 在用熱導(dǎo)檢測(cè)器時(shí),選氫氣為載氣,與其他載氣 相比,檢測(cè)靈敏度最高,而且不出倒峰,并可用空 氣測(cè)定死時(shí)間,但必須注意安全。氦氣較理想,但 價(jià)格較貴。,第四節(jié) 檢測(cè)器,二、氫焰離子化檢測(cè)器 (一)結(jié)構(gòu)與原理 1. 結(jié)構(gòu) 由收集極(陽(yáng)極)與極化環(huán)(陰極)及點(diǎn)火線圈組成,第四節(jié) 檢測(cè)器,2. 原理 有機(jī)化合物進(jìn)入氫火焰,在燃 燒過(guò)程中直接或間接產(chǎn)生離子。檢 測(cè)器的收集極(陽(yáng)極)與極化環(huán) (陰極)間加有電壓,使離子在收 集極與極化環(huán)間作定向流動(dòng)而形成 離子流。離子流強(qiáng)度與進(jìn)入檢測(cè)器 中組分的質(zhì)量及分子中的含碳量有 關(guān),因此在組分一定時(shí),測(cè)定電流 (離子流)強(qiáng)度可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量。,A區(qū):預(yù)熱區(qū) B層:點(diǎn)燃火焰 C層:熱裂解區(qū): 溫度最高 D層:反應(yīng)區(qū),在沒(méi)有有機(jī)物通過(guò)檢測(cè)器時(shí),氫氣燃燒,在電場(chǎng)作用下,也能產(chǎn)生極微弱的離子流,一般只有10-1210-11A,此電流稱(chēng)為檢測(cè)器的本底。 在有微量有機(jī)物引入檢測(cè)器后,電流急劇增加,可達(dá)到10-7A。 電流大小與有機(jī)物引入的質(zhì)量成正比。當(dāng)電流產(chǎn)生微小的變化時(shí),則在高電阻上產(chǎn)生很大的電壓變化,再經(jīng)放大器放大后由記錄器(電子電位差計(jì))記錄電壓隨時(shí)間的變化,而得到色譜流出曲線(mv-t曲線)。,第四節(jié) 檢測(cè)器,(二)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn):氫焰檢測(cè)器具有靈敏度高、響應(yīng)快、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn),是目前最常用的檢測(cè)器之一。 缺點(diǎn):是專(zhuān)屬型檢測(cè)器,一般只能測(cè)定含碳有機(jī)物,而且檢測(cè)時(shí)樣品被破壞。,第四節(jié) 檢測(cè)器,三、其他檢測(cè)器 (一)電子捕獲檢測(cè)器(ECD) 電子捕獲檢測(cè)器是一種放射性離子化檢測(cè)器, 屬于濃度型專(zhuān)屬性檢測(cè)器。,原理: ECD以放射源(常用63Ni)為能源。放射源不斷放射出粒子。當(dāng)載氣進(jìn)入檢測(cè)器時(shí),載氣(Ar或N2)分子,不斷受到粒子轟擊而離子化,形成了次級(jí)電子和正離子。在電場(chǎng)的作用下,初級(jí)和次級(jí)電子一齊向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng),并為陽(yáng)極所收集,產(chǎn)生約10-910-8A的基始電流(基流),也稱(chēng)背景電流,它反映在色譜儀的記錄器上是一條平直的基線。 當(dāng)含有電負(fù)性元素的組分AB進(jìn)入檢測(cè)器后,就會(huì)捕獲電子生成穩(wěn)定的負(fù)離子:生成的負(fù)離子又與載氣正離子復(fù)合成中性化合物,并被載氣帶出檢測(cè)器: 由于被測(cè)組分捕獲電子,結(jié)果導(dǎo)致基流下降,產(chǎn)生負(fù)信號(hào)而形成倒峰。被測(cè)組分濃度越大,響應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度越大。,第四節(jié) 檢測(cè)器,電子捕獲檢測(cè)器是目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)化合物最有效的檢測(cè)器。 近年來(lái),電子捕獲檢測(cè)器廣泛用于環(huán)保、農(nóng)藥、等領(lǐng)域。在農(nóng)藥殘留量測(cè)定研究中,常用于測(cè)定有機(jī)氯農(nóng)藥。,(二)氮磷檢測(cè)器(NPD) 是一種熱離子化檢測(cè)器,屬質(zhì)量型檢測(cè)器。 現(xiàn)已成為對(duì)痕量含氮和含磷有機(jī)物檢測(cè)的具有高靈敏度、高選擇性、線性范圍寬的新型測(cè)器。 氮磷檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)基本與氫焰離子化檢測(cè)器相似,但在其火焰噴嘴附近與收集極之間,放置了堿鹽源,能增加含氮或含磷化合物所生成的離子從而使電信號(hào)增強(qiáng)。產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)放大后送到記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 在中藥農(nóng)藥殘留量測(cè)定研究中用于含氮、含有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測(cè)定。,(三)火焰光度檢測(cè)器(FPD) 屬于質(zhì)量型檢測(cè)器,是對(duì)微量硫、磷化合物具有高選擇性和高靈敏度的檢測(cè)器,因此又稱(chēng)為“硫磷檢測(cè)器”。 原理:在富氫火焰中,含硫或磷化合物燃燒均生成化學(xué)發(fā)光物質(zhì),并產(chǎn)生特征波長(zhǎng)的光(磷最強(qiáng)光波長(zhǎng)為526nm,硫最強(qiáng)光波長(zhǎng)為394nm),投射到光電倍增管上產(chǎn)生電流,經(jīng)放大器放大后記錄下來(lái)。通過(guò)特征波長(zhǎng)光強(qiáng)度的測(cè)量,可計(jì)算出含硫或磷化合物的量。,第四節(jié) 檢測(cè)器,四、檢測(cè)器的性能指標(biāo) (一)靈敏度(sensitivity,S) 又稱(chēng)響應(yīng)值或應(yīng)答值。是用來(lái)評(píng)價(jià)檢測(cè)器質(zhì)量 和與其它類(lèi)型檢測(cè)器相比較的重要指標(biāo)。,第四節(jié) 檢測(cè)器,(1)濃度型檢測(cè)器靈敏度(SC) 它是以1毫升載氣中含有1毫克的某組分通過(guò)檢 測(cè)器時(shí),所產(chǎn)生的電信號(hào)值(mV)表示。 SC常用于固體或液態(tài)樣品,單位為mVmL/mg。 氣體樣品時(shí)單位為mVmL/mL。,第四節(jié) 檢測(cè)器,(2)質(zhì)量型檢測(cè)器靈敏度(Sm) 以每秒鐘有1克的某組分,被載氣攜帶通過(guò)檢 測(cè)器時(shí)所產(chǎn)生的電信號(hào)值(mV或A)表示。單位為 mVs/g。,(二)檢測(cè)限(detectability,D) 又稱(chēng)敏感度。檢測(cè)器性能的優(yōu)劣只用靈敏度來(lái) 說(shuō)明是不夠的,因?yàn)樗荒芊从吵鰴z測(cè)器噪音水平 的高低。 檢測(cè)限是以檢測(cè)器恰能產(chǎn)生3倍噪音信號(hào)(峰 高、毫伏)時(shí),單位時(shí)間引入檢測(cè)器的組分量或單 位體積載氣中所含的組分量來(lái)表示的,并記為D。 由于低于此限的某組分的色譜峰,將被淹沒(méi)在噪音 中,無(wú)法檢出,故稱(chēng)為檢測(cè)限。,第四節(jié) 檢測(cè)器,(三)線性范圍(liner range) 指檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度與被測(cè)物質(zhì)濃度(或 質(zhì)量)之間成線性關(guān)系的范圍,并以線性范圍內(nèi)最 大濃度與最小濃度(或最大進(jìn)樣量與最小進(jìn)樣量) 的比值來(lái)表示的。 良好的檢測(cè)器其線性相關(guān)系數(shù)接近,線性 范圍寬。線性范圍與定量分析有密切關(guān)系。 總之,一個(gè)理想的檢測(cè)器應(yīng)具有靈敏度高,檢 測(cè)限小,響應(yīng)快,線性范圍寬,穩(wěn)定性好的性能。,第五節(jié) 色譜條件的選擇,選擇色譜條件的選擇主要依據(jù)是分離度方程和Van Deemter方程式 。 一、色譜柱的選擇 固定液的配比與樣品性質(zhì)有關(guān),高沸點(diǎn)化合物 樣品,最好采用低配比。 氣相色譜填充柱長(zhǎng)度一般為26米,柱內(nèi)徑為 36mm。,第五節(jié) 色譜條件的選擇,二、 柱溫的選擇及程序升溫 (一)柱溫的選擇 柱溫選擇的原則是使難分離物質(zhì)對(duì)達(dá)到要求的 分離度條件下,盡可能采用低柱溫。 (二)程序升溫 程序升溫是指在一個(gè)分析周期中色譜柱溫度由 程序升溫控制器按預(yù)先設(shè)定的程序隨時(shí)間呈線性或 非線性增加,這樣混合物中所有組分將在其最佳柱 溫下流出色譜柱,從而得到良好的分離效果。,第五節(jié) 色譜條件的選擇,第五節(jié) 色譜條件的選擇,三、載氣及流速的選擇 為縮短分析時(shí)間,一般 載氣流速梢高于最佳流速, 而柱效下降很少,卻節(jié)省 很多分析時(shí)間。常用的載 氣流速為2080mL/min。,第五節(jié) 色譜條件的選擇,四、進(jìn)樣量 進(jìn)樣量越大色譜峰越寬,甚至拖尾,影響 分離。因此,只要檢測(cè)器的靈敏度足夠高,進(jìn) 樣量越小,越有利于得到良好分離。 對(duì)于填充柱,氣體樣品一般為0.11mL, 液體樣品一般為0.11L。,五、氣化溫度和檢測(cè)室溫度 氣化溫度取于樣品的揮發(fā)性、沸點(diǎn)范圍及進(jìn)樣 量等因素。氣化溫度一般相當(dāng)于樣品沸點(diǎn)或高于沸 點(diǎn),以保證瞬間氣化。但一般不要超過(guò)沸點(diǎn)50以 上,以防樣品分解。對(duì)一般色譜分析,氣化溫度比 柱溫高1050即可。 檢測(cè)室溫度一般需要高于柱溫,可避免色譜柱 流出物在檢測(cè)器中冷凝污染檢測(cè)器。一般高于柱溫 30,或等于氣化溫度。檢測(cè)室溫度過(guò)高,使用熱 導(dǎo)檢測(cè)器時(shí),靈敏度降低。,第六節(jié) 定性分析方法,一、已知物對(duì)照法 依據(jù)同一種物質(zhì)在同一根色譜柱上,相同的色 譜操作條件下,具有相同的保留值來(lái)定性。將已知 的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入樣品中,對(duì)比 加入前后的色譜圖,若某色譜 峰相對(duì)增高,則該色譜峰所代 表的組分與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可能為同 一物質(zhì)。,第六節(jié) 定性分析方法,二、保留值定性法 相對(duì)保留值乃是指任一組分(i)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) (s)的調(diào)整保留值的比值 相對(duì)保留值ri s僅取決于它們的分配系數(shù)。而分 配系數(shù),又取決于組分性質(zhì)、柱溫與固定液的性 質(zhì)。因此在氣相色譜手冊(cè)中,可以查找到某物質(zhì)的 相對(duì)保留值,進(jìn)行定性分析。,第六節(jié) 定性分析方法,三、聯(lián)用儀器定性法 將氣相色譜儀與其它儀器聯(lián)用,組成氣相色譜- 質(zhì)譜(GC-MS)、氣相色譜-傅立葉紅外(GC- FITR)、氣相色譜-核磁共振波譜(GC-NMR)等 聯(lián)用儀器。用質(zhì)譜儀(MS)和傅立葉變換紅外光譜 儀(FITR)等代替了常用的氣相色譜檢測(cè)器,可對(duì) 色譜峰進(jìn)行組分鑒定。,第七節(jié) 定量分析方法,定量分析的依據(jù)是組分的量(Wi)或其在載氣中的濃度與檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)(色譜圖上的峰面積或峰高)成正比,即 mi = Ai 要準(zhǔn)確進(jìn)行定量分析,必須準(zhǔn)確地測(cè)量峰面積Ai 和比例常數(shù)fi (又稱(chēng)校正因子),還要正確運(yùn)用定量分析方法,嚴(yán)格控制分析誤差。,第七節(jié) 定量分析方法,一、峰面積的測(cè)量 對(duì)于不同峰形的色譜峰,應(yīng)采取不同的測(cè)量方 法。在常見(jiàn)的色譜峰中,對(duì)稱(chēng)因子在0.951.05之間 的稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)峰;小于0.95為前延峰;大于1.05為拖 尾峰。正常色譜峰的峰面積A=1.065hW1/2。,第七節(jié) 定量分析方法,二、定量校正因子 (一)定量校正因子 色譜定量分析的基礎(chǔ)是以被分析組分的重量、 質(zhì)量或其在載氣中的濃度與檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)成正 比。即物質(zhì)的量正比于色譜峰面積或峰高。 依據(jù)峰面積進(jìn)行定量計(jì)算時(shí),為使面積值 (Ai)與其物質(zhì)的質(zhì)量(m)相對(duì)應(yīng),須將面積乘上一 個(gè)校正因子或除以一個(gè)響應(yīng)值: m= Ai 或m=Ai /Si,第七節(jié) 定量分析方法,為比例常數(shù),稱(chēng)為絕對(duì)校正因子,其物理含義為單位峰面積(或峰高)所代表的某組分的量。Si為單位物質(zhì)的面積響應(yīng)值,簡(jiǎn)稱(chēng)響應(yīng)值。 、Si 稱(chēng)為絕對(duì)定量校正因子 。 絕對(duì)定量校正因子是由儀器的靈敏度及色譜條件而決定的,缺乏通用性。在實(shí)際工作中,一般以相對(duì)定量校正因子代替絕對(duì)定量校正因子。,第七節(jié) 定量分析方法,(二)相對(duì)定量校正因子 相對(duì)定量校正因子指某物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)絕對(duì)定 量校正因子之比。 1重量校正因子 Fw 稱(chēng)為相對(duì)重量校正因子;Ai、A s、Wi 和W s 和分別代表被測(cè)物質(zhì)i和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s的峰面積和重量。,第七節(jié) 定量分析方法,2校正因子的測(cè)定與計(jì)算 準(zhǔn)備好待測(cè)校正因子的物質(zhì)i 的純品。再選取 一種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s,準(zhǔn)確稱(chēng)量這兩種物質(zhì),并配成一溶 液。取一定體積的溶液,進(jìn)樣,得到兩個(gè)色譜峰面 積 Ai與 As,則待測(cè)物質(zhì)的重量校正因子fi可按上式 求得,第七節(jié) 定量分析方法,三、定量分析方法 (一)歸一化法 如果樣品中所有組分都能流出色譜柱,且在檢 測(cè)器上均可得到相應(yīng)的色譜峰,同時(shí)已知各組分的 校正因子時(shí),可按下式求出各組分的含量:,第七節(jié) 定量分析方法,歸一化法的優(yōu)點(diǎn): 簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確,當(dāng)操作條件略有變動(dòng),或進(jìn)樣量 控制得不十分準(zhǔn)確時(shí),對(duì)分析結(jié)果影響很小。 缺點(diǎn): 要求所有組分均要產(chǎn)生色譜峰,一般還需要知 道各組分的校正因子。,第七節(jié) 定量分析方法,二、內(nèi)標(biāo)法 當(dāng)樣品的所有組分不能都流出色譜柱

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