第二章氣相色譜分析ppt課件

1、氣相色譜分析氣相色譜分析一、氣相色譜簡(jiǎn)介和儀器一、氣相色譜簡(jiǎn)介和儀器二、檢測(cè)器二、檢測(cè)器三、色譜柱和固定相三、色譜柱和固定相四、氣相色譜分別條件的選擇四、氣相色譜分別條件的選擇第一節(jié)第一節(jié) 氣相色譜簡(jiǎn)介和儀器氣相色譜簡(jiǎn)介和儀器 1952 Martin1952 Martin和和SyngeSynge氣液分配色譜。氣液分配色譜。 1955 1955 第一臺(tái)商品化第一臺(tái)商品化GCGC儀器推出。儀器推出。 1958 Golay 1958 Golay 毛細(xì)管色譜柱。毛細(xì)管色譜柱。 隨后幾年，氫火焰檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器。隨后幾年，氫火焰檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器。 開展動(dòng)向：通用型儀器；公用型儀器；聯(lián)用技開展

2、動(dòng)向：通用型儀器；公用型儀器；聯(lián)用技術(shù)。術(shù)。氣相色譜儀器構(gòu)造氣相色譜儀器構(gòu)造1 1 氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng) 氣路系統(tǒng)：獲得純真、流速穩(wěn)定的載氣，包括壓氣路系統(tǒng)：獲得純真、流速穩(wěn)定的載氣，包括壓力計(jì)、流量計(jì)及氣體凈化安裝。力計(jì)、流量計(jì)及氣體凈化安裝。 載氣要求：要求化學(xué)惰性，不與相關(guān)物質(zhì)反響。載氣要求：要求化學(xué)惰性，不與相關(guān)物質(zhì)反響。 載氣種類：載氣種類：N2,H2,He,ArN2,H2,He,Ar。 載氣作用：驅(qū)動(dòng)力；提供相分配空間載氣作用：驅(qū)動(dòng)力；提供相分配空間. . 載氣的選擇：載氣的性質(zhì)，純度，流速和壓力載氣的選擇：載氣的性質(zhì)，純度，流速和壓力對(duì)柱效，分析時(shí)間和檢測(cè)器的靈敏度均有較大對(duì)柱效，分

3、析時(shí)間和檢測(cè)器的靈敏度均有較大的影響，普通根據(jù)其對(duì)柱效的影響以及與分析的影響，普通根據(jù)其對(duì)柱效的影響以及與分析對(duì)象和所用檢測(cè)器的相匹配程度選擇適宜的載對(duì)象和所用檢測(cè)器的相匹配程度選擇適宜的載氣。氣。 凈化器：多為分子篩和活性碳管的串聯(lián)，可除凈化器：多為分子篩和活性碳管的串聯(lián)，可除去水、氧氣以及其它雜質(zhì)。去水、氧氣以及其它雜質(zhì)。 進(jìn)樣系統(tǒng)的作用：將液體試樣，在進(jìn)入色譜柱之前瞬間氣化，快速定量地轉(zhuǎn)入到色譜柱中。進(jìn)樣量的大小，進(jìn)樣時(shí)間的長短，試樣的氣化速度等都會(huì)影響色譜的分別效果和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。1進(jìn)樣器 液體樣品：微量注射器 氣體樣品：推拉式或旋轉(zhuǎn)式六通閥2氣化室 為了讓樣品在氣化室中瞬

4、間氣化而不分解，因此要求密封性好，體積小，熱容量大，對(duì)試樣無催化效應(yīng)。 2 2 進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng) 進(jìn)樣要求：進(jìn)樣量或體積適宜；進(jìn)樣要求：進(jìn)樣量或體積適宜；“塞子式進(jìn)樣，塞子式進(jìn)樣，普通柱分別進(jìn)樣體積在非常之幾普通柱分別進(jìn)樣體積在非常之幾LL至至20L 20L ，對(duì)毛細(xì)管柱分別，體積約為對(duì)毛細(xì)管柱分別，體積約為10-3L10-3L，此時(shí)應(yīng)采，此時(shí)應(yīng)采用分流進(jìn)樣安裝來實(shí)現(xiàn)。體積過大或進(jìn)樣過慢，用分流進(jìn)樣安裝來實(shí)現(xiàn)。體積過大或進(jìn)樣過慢，將導(dǎo)致分別變差將導(dǎo)致分別變差( (拖尾拖尾) )。 3 3 柱分別系統(tǒng)柱分別系統(tǒng) 柱分別系統(tǒng)包括色譜柱，柱箱和溫度控制安裝。柱分別系統(tǒng)包括色譜柱，柱箱和溫度控制安裝。

5、 柱資料：金屬、玻璃、融熔石英、柱資料：金屬、玻璃、融熔石英、TeflonTeflon等。等。 填充柱：多為填充柱：多為U U形或螺旋形，內(nèi)徑形或螺旋形，內(nèi)徑2 24 mm 4 mm ，長，長1 13m3m，內(nèi)填固定相。內(nèi)填固定相。 毛細(xì)管柱：分為涂壁、多孔層和涂載體開管柱。內(nèi)徑毛細(xì)管柱：分為涂壁、多孔層和涂載體開管柱。內(nèi)徑 0.10.10.5mm 0.5mm ，長達(dá)，長達(dá)3030至至300m 300m 。通常彎成直徑。通常彎成直徑101030cm 30cm 的螺旋狀。開管柱因浸透性好、傳質(zhì)快，因此分的螺旋狀。開管柱因浸透性好、傳質(zhì)快，因此分別效率高別效率高(n(n可達(dá)可達(dá)106)106)、分

6、析速度快、樣品用量小。、分析速度快、樣品用量小。 色譜爐的作用：為樣品各組分在柱內(nèi)的分別提供色譜爐的作用：為樣品各組分在柱內(nèi)的分別提供適宜的溫度，色譜爐溫度從適宜的溫度，色譜爐溫度從300300500500延續(xù)可調(diào)，延續(xù)可調(diào)，可在恣意給定溫度堅(jiān)持恒溫，也可按一定的速率可在恣意給定溫度堅(jiān)持恒溫，也可按一定的速率程序升溫。程序升溫。 溫度控制系統(tǒng)：設(shè)定，控制和丈量色譜爐，氣化溫度控制系統(tǒng)：設(shè)定，控制和丈量色譜爐，氣化室和檢測(cè)器的溫度。室和檢測(cè)器的溫度。 柱溫：主要思索待測(cè)物沸點(diǎn)和對(duì)分別的要求，柱柱溫：主要思索待測(cè)物沸點(diǎn)和對(duì)分別的要求，柱溫通常要等于或略高于樣品的平均沸點(diǎn)；對(duì)寬沸溫通常要等于或略高于

7、樣品的平均沸點(diǎn)；對(duì)寬沸程的樣品，運(yùn)用程序升溫方法。程的樣品，運(yùn)用程序升溫方法。 第二節(jié)第二節(jié) 檢測(cè)器檢測(cè)器p功能：把各組分的量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的安裝。功能：把各組分的量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的安裝。p濃度型檢測(cè)器丈量的是載氣中組分濃度的瞬間變濃度型檢測(cè)器丈量的是載氣中組分濃度的瞬間變化，即檢測(cè)器的呼應(yīng)值正比于組分的濃度。如熱化，即檢測(cè)器的呼應(yīng)值正比于組分的濃度。如熱導(dǎo)檢測(cè)器導(dǎo)檢測(cè)器TCDTCD、電子捕獲檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器ECDECD。p質(zhì)量型檢測(cè)器丈量的是載氣中所攜帶的樣品進(jìn)入質(zhì)量型檢測(cè)器丈量的是載氣中所攜帶的樣品進(jìn)入檢測(cè)器的速度變化，即檢測(cè)器的呼應(yīng)信號(hào)正比于檢測(cè)器的速度變化，即檢測(cè)器的呼應(yīng)信號(hào)正比于單

8、位時(shí)間內(nèi)組分進(jìn)入檢測(cè)器的質(zhì)量。如氫焰離子單位時(shí)間內(nèi)組分進(jìn)入檢測(cè)器的質(zhì)量。如氫焰離子化檢測(cè)器化檢測(cè)器FIDFID和火焰光度檢測(cè)器和火焰光度檢測(cè)器FPDFPD。一個(gè)優(yōu)良的檢測(cè)器應(yīng)具有性能目的：一個(gè)優(yōu)良的檢測(cè)器應(yīng)具有性能目的：靈敏度高；靈敏度高；檢出限低；檢出限低；死體積?。凰荔w積??；呼應(yīng)迅速；呼應(yīng)迅速；線性范圍寬和穩(wěn)定性好；線性范圍寬和穩(wěn)定性好；通用性檢測(cè)器要求適用范圍廣；通用性檢測(cè)器要求適用范圍廣；選擇性檢測(cè)器要求選擇性好；選擇性檢測(cè)器要求選擇性好； 1 1 熱導(dǎo)池構(gòu)造及原理熱導(dǎo)池構(gòu)造及原理參比池參比池丈量池丈量池原理：由于被測(cè)組分與載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同，當(dāng)它們到原理：由于被測(cè)組分與載氣的熱導(dǎo)系數(shù)

9、不同，當(dāng)它們到達(dá)熱敏元件時(shí)，其散熱情況就發(fā)生變化，使得兩個(gè)池孔達(dá)熱敏元件時(shí)，其散熱情況就發(fā)生變化，使得兩個(gè)池孔中兩根鎢絲的電阻值之間有了差別，此差別可以利用電中兩根鎢絲的電阻值之間有了差別，此差別可以利用電橋丈量出來，從而轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。橋丈量出來，從而轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)。 構(gòu)成：池體和熱敏元構(gòu)成：池體和熱敏元件，通常將參比池和件，通常將參比池和丈量池組成丈量池組成WheatstoneWheatstone電橋電橋任務(wù)原理：任務(wù)原理：1 1、只需載氣經(jīng)過時(shí)，此時(shí)電橋處于平衡形狀，無電壓、只需載氣經(jīng)過時(shí)，此時(shí)電橋處于平衡形狀，無電壓輸出。輸出。2 2、當(dāng)樣品隨載氣進(jìn)入時(shí)，兩池體中熱絲散熱情況就發(fā)、當(dāng)樣

10、品隨載氣進(jìn)入時(shí)，兩池體中熱絲散熱情況就發(fā)生變化，使得兩個(gè)池孔中兩根鎢絲的電阻值之間有了差生變化，使得兩個(gè)池孔中兩根鎢絲的電阻值之間有了差別，電橋失去平衡，有電壓輸出，載氣中待測(cè)組分的濃別，電橋失去平衡，有電壓輸出，載氣中待測(cè)組分的濃度越大度越大 ，載氣與組分的導(dǎo)熱系數(shù)相差越大，信號(hào)強(qiáng)度，載氣與組分的導(dǎo)熱系數(shù)相差越大，信號(hào)強(qiáng)度越大。越大。影響熱導(dǎo)池檢測(cè)靈敏度的要素影響熱導(dǎo)池檢測(cè)靈敏度的要素1 1、橋路電流：電流添加，使得鎢絲溫度提高，鎢絲和池、橋路電流：電流添加，使得鎢絲溫度提高，鎢絲和池體溫差加大，氣體就容易將熱量分發(fā)出去，靈敏度體溫差加大，氣體就容易將熱量分發(fā)出去，靈敏度就提高。就提高。2

11、2、熱導(dǎo)池體溫度：降低池體的溫度，將使得池體與鎢絲、熱導(dǎo)池體溫度：降低池體的溫度，將使得池體與鎢絲的溫差變大，從而可提高熱導(dǎo)池檢測(cè)器的靈敏度。的溫差變大，從而可提高熱導(dǎo)池檢測(cè)器的靈敏度。3 3、檢測(cè)器的溫度應(yīng)略高于柱溫，以防組分在檢測(cè)器內(nèi)冷、檢測(cè)器的溫度應(yīng)略高于柱溫，以防組分在檢測(cè)器內(nèi)冷凝。凝。4 4、載氣：通常載氣與樣品的導(dǎo)熱系數(shù)相差越大，靈敏、載氣：通常載氣與樣品的導(dǎo)熱系數(shù)相差越大，靈敏度越高，由于被測(cè)組分的導(dǎo)熱系數(shù)普通都比較小，故度越高，由于被測(cè)組分的導(dǎo)熱系數(shù)普通都比較小，故應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)高的載氣。常用載氣的導(dǎo)熱系數(shù)大小應(yīng)選用導(dǎo)熱系數(shù)高的載氣。常用載氣的導(dǎo)熱系數(shù)大小順序?yàn)轫樞驗(yàn)镠2 H2

12、 He He N2 N2。因此在運(yùn)用熱導(dǎo)池檢測(cè)器時(shí)，。因此在運(yùn)用熱導(dǎo)池檢測(cè)器時(shí)，為了提高靈敏度，普通選用為了提高靈敏度，普通選用H2H2為載氣。為載氣。5 5、熱敏元件阻值：選擇阻值高，電阻溫度系數(shù)較大的、熱敏元件阻值：選擇阻值高，電阻溫度系數(shù)較大的熱敏元件，當(dāng)溫度有一些變化時(shí)就能引起電阻的明顯熱敏元件，當(dāng)溫度有一些變化時(shí)就能引起電阻的明顯變化，靈敏度就高。變化，靈敏度就高。TCD TCD 特點(diǎn)特點(diǎn) 熱導(dǎo)池檢測(cè)器是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，線性熱導(dǎo)池檢測(cè)器是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，線性范圍寬，對(duì)無機(jī)、有機(jī)物質(zhì)都有呼應(yīng)，靈敏度適范圍寬，對(duì)無機(jī)、有機(jī)物質(zhì)都有呼應(yīng)，靈敏度適中的檢測(cè)器，因此在氣相色譜中

13、廣泛運(yùn)用。中的檢測(cè)器，因此在氣相色譜中廣泛運(yùn)用。2 FID2 FID的構(gòu)造和原理的構(gòu)造和原理 原理：含碳化合物在火焰中熄原理：含碳化合物在火焰中熄滅產(chǎn)生碎片離子，在外加電場(chǎng)的作滅產(chǎn)生碎片離子，在外加電場(chǎng)的作用下定向挪動(dòng)構(gòu)成離子流，根據(jù)離用下定向挪動(dòng)構(gòu)成離子流，根據(jù)離子流的電信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)被色譜柱分子流的電信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)被色譜柱分別的組分。別的組分。構(gòu)造：一個(gè)離子室，包括構(gòu)造：一個(gè)離子室，包括氣體入口，火焰噴嘴，一氣體入口，火焰噴嘴，一對(duì)電極和外罩。對(duì)電極和外罩。 任務(wù)過程：來自色譜柱的有機(jī)物與任務(wù)過程：來自色譜柱的有機(jī)物與H2-AirH2-Air混合混合并熄滅，產(chǎn)生電子和離子碎片，這些帶電粒子并熄

14、滅，產(chǎn)生電子和離子碎片，這些帶電粒子在火焰和搜集極間的電場(chǎng)作用下幾百伏構(gòu)在火焰和搜集極間的電場(chǎng)作用下幾百伏構(gòu)成電流，經(jīng)放大后丈量電流信號(hào)成電流，經(jīng)放大后丈量電流信號(hào)10-12 A10-12 A。 火焰離子化機(jī)理：通常以為是化學(xué)電離過程：火焰離子化機(jī)理：通常以為是化學(xué)電離過程：有機(jī)物熄滅產(chǎn)生自在基，自在基與有機(jī)物熄滅產(chǎn)生自在基，自在基與O2O2作用產(chǎn)生作用產(chǎn)生正離子，再與水作用生成正離子，再與水作用生成H3O+H3O+，以苯為例：，以苯為例：操作條件的選擇操作條件的選擇p載氣種類和流量：實(shí)驗(yàn)闡明，選用氮?dú)忪`敏度最高；載氣種類和流量：實(shí)驗(yàn)闡明，選用氮?dú)忪`敏度最高；載氣流量的選擇主要思索分別效能。載

15、氣流量的選擇主要思索分別效能。p氫氣流量：氫氣流量低，不但靈敏度低而且容易熄氫氣流量：氫氣流量低，不但靈敏度低而且容易熄火；流量太高，熱噪音就大，氮?dú)庾鬏d氣時(shí)，氫氮火；流量太高，熱噪音就大，氮?dú)庾鬏d氣時(shí)，氫氮比為比為1:11:11:1.51:1.5。p空氣流量：當(dāng)空氣流量較小時(shí)，對(duì)呼應(yīng)值影響較大，空氣流量：當(dāng)空氣流量較小時(shí)，對(duì)呼應(yīng)值影響較大，流量很小時(shí)，靈敏度較低?？諝饬髁扛哂谀骋粩?shù)值流量很小時(shí)，靈敏度較低?？諝饬髁扛哂谀骋粩?shù)值時(shí)如時(shí)如400mL/min400mL/min，此時(shí)對(duì)呼應(yīng)值沒有影響。普通，此時(shí)對(duì)呼應(yīng)值沒有影響。普通，氫氣和空氣的流量比為氫氣和空氣的流量比為1 1：1010。操作條件

16、的選擇操作條件的選擇 極化電壓：極化電壓較低時(shí)，呼應(yīng)值隨極化電壓極化電壓：極化電壓較低時(shí)，呼應(yīng)值隨極化電壓的添加成正比添加，然后趨于一個(gè)飽和值，極化的添加成正比添加，然后趨于一個(gè)飽和值，極化電壓高于飽和值時(shí)與呼應(yīng)值無關(guān)。電壓高于飽和值時(shí)與呼應(yīng)值無關(guān)。 運(yùn)用溫度：運(yùn)用溫度：8080200 200 ，靈敏度幾乎一樣；，靈敏度幾乎一樣；8080以下，靈敏度顯著下降，這是由于水蒸氣冷以下，靈敏度顯著下降，這是由于水蒸氣冷凝呵斥的。凝呵斥的。FID FID 特點(diǎn)特點(diǎn) FID FID具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，靈敏度高，死體積小，呼具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，靈敏度高，死體積小，呼應(yīng)快，穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，是目前常用的檢測(cè)器之一。應(yīng)快，

17、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，是目前常用的檢測(cè)器之一。但是，它僅對(duì)含碳有機(jī)化合物有呼應(yīng)，對(duì)某些物質(zhì)，但是，它僅對(duì)含碳有機(jī)化合物有呼應(yīng)，對(duì)某些物質(zhì)，如永久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧如永久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氫等不產(chǎn)生信號(hào)或者信號(hào)很弱?；?、硫化氫等不產(chǎn)生信號(hào)或者信號(hào)很弱。3 ECD3 ECD構(gòu)造和原理構(gòu)造和原理原理及任務(wù)過程：載氣在原理及任務(wù)過程：載氣在放射源作用下電離構(gòu)成次級(jí)離放射源作用下電離構(gòu)成次級(jí)離子和電子，在電場(chǎng)作用下離子和電子發(fā)生遷移而構(gòu)成電流子和電子，在電場(chǎng)作用下離子和電子發(fā)生遷移而構(gòu)成電流( (基流基流10-9-10-8A)10-9-10-8A)。組分進(jìn)來

18、后奪走電子生成負(fù)離子并與。組分進(jìn)來后奪走電子生成負(fù)離子并與載氣正離子復(fù)合成中性分子，此時(shí)，基流下降構(gòu)成載氣正離子復(fù)合成中性分子，此時(shí)，基流下降構(gòu)成“倒峰倒峰ECD ECD 特點(diǎn)：特點(diǎn)： ECDECD在運(yùn)用上僅次于熱導(dǎo)池和氫火焰的檢測(cè)器。它在運(yùn)用上僅次于熱導(dǎo)池和氫火焰的檢測(cè)器。它只對(duì)具有電負(fù)性的物質(zhì)，如含有鹵素、硫、磷、氮只對(duì)具有電負(fù)性的物質(zhì)，如含有鹵素、硫、磷、氮的物質(zhì)有呼應(yīng)，且電負(fù)性越強(qiáng)，檢測(cè)器靈敏度越高。的物質(zhì)有呼應(yīng)，且電負(fù)性越強(qiáng)，檢測(cè)器靈敏度越高。 ECDECD是一個(gè)具有高靈敏度和高選擇性的檢測(cè)器，它是一個(gè)具有高靈敏度和高選擇性的檢測(cè)器，它經(jīng)常用來分析痕量的具有電負(fù)性元素的組分，如食經(jīng)常

19、用來分析痕量的具有電負(fù)性元素的組分，如食品、農(nóng)副產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留量，大氣、水中的痕量污品、農(nóng)副產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留量，大氣、水中的痕量污染物等。電子捕獲檢測(cè)器是濃度型檢測(cè)器，其線性染物等。電子捕獲檢測(cè)器是濃度型檢測(cè)器，其線性范圍較窄。范圍較窄。4 FPD4 FPD構(gòu)造和原理構(gòu)造和原理原理：根據(jù)硫、磷化合物在富氫火焰中熄滅時(shí)，生成化原理：根據(jù)硫、磷化合物在富氫火焰中熄滅時(shí)，生成化學(xué)發(fā)光物質(zhì)，并能發(fā)射出特征頻率的光，記錄這些特征學(xué)發(fā)光物質(zhì)，并能發(fā)射出特征頻率的光，記錄這些特征光譜，即可檢測(cè)硫、磷化合物。光譜，即可檢測(cè)硫、磷化合物。構(gòu)造：噴嘴構(gòu)造：噴嘴+ +濾濾光片光片+ +光電管光電管 含含S S、P P

20、化合物在氫焰中的變化過程如下：化合物在氫焰中的變化過程如下： 含含S S化合物：化合物： 含含P P化合物：化合物：氧化氧化復(fù)原復(fù)原激發(fā)激發(fā)FPD FPD 特點(diǎn)特點(diǎn) FPD又叫硫磷檢測(cè)器。它是一種僅對(duì)含硫、磷的有機(jī)化合物具有高選擇性和高靈敏度的檢測(cè)器5. 5. 氮磷檢測(cè)器氮磷檢測(cè)器NPDNPD 氮磷檢測(cè)器：熱離子檢測(cè)器氮磷檢測(cè)器：熱離子檢測(cè)器TIDTID或熱發(fā)射檢測(cè)器。或熱發(fā)射檢測(cè)器。NPDNPD的構(gòu)造與的構(gòu)造與FIDFID類似，只是在類似，只是在H2-AirH2-Air焰中熄滅的低溫?zé)嵫嬷邢绲牡蜏責(zé)釟庠僖还杷徙滊姛犷^，加熱至氣再一硅酸銣電熱頭，加熱至600600800 oC800 oC，從

21、而使含，從而使含有有N N或或P P的化合物產(chǎn)生更多的離子流，靈敏度比的化合物產(chǎn)生更多的離子流，靈敏度比FIDFID高數(shù)高數(shù)百倍，產(chǎn)生離子的機(jī)理目前仍不清楚。百倍，產(chǎn)生離子的機(jī)理目前仍不清楚。 NPDNPD的特點(diǎn)：的特點(diǎn)： 1 1對(duì)含對(duì)含N N、P P 化合物具有選擇性：對(duì)化合物具有選擇性：對(duì)P P 的呼應(yīng)是的呼應(yīng)是對(duì)對(duì)N N的呼應(yīng)的的呼應(yīng)的1010倍，是對(duì)倍，是對(duì)C C原子的原子的104-106104-106倍。倍。 2 2靈敏度高：與靈敏度高：與FIDFID對(duì)對(duì)N N、P P的檢測(cè)靈敏度相比，的檢測(cè)靈敏度相比，NPDNPD分別是分別是FIDFID的的500500倍倍( (對(duì)對(duì)P)P)和和5

22、050倍倍( (對(duì)對(duì)N)N)。第三節(jié)第三節(jié) 氣相色譜的固定相及色譜柱氣相色譜的固定相及色譜柱色譜柱組成色譜柱組成 一、氣一、氣- -液分配色譜柱液分配色譜柱 固定相：載體固定相：載體+ +固定液固定液 一載體擔(dān)體一載體擔(dān)體 1 1作用：承載固定液的作用作用：承載固定液的作用 2 2要求：要求： 比外表積大多涂漬固定液比外表積大多涂漬固定液 無吸附性不吸附被測(cè)組分無吸附性不吸附被測(cè)組分 化學(xué)惰性不與固定液發(fā)生化學(xué)反響化學(xué)惰性不與固定液發(fā)生化學(xué)反響 熱穩(wěn)定性好，一定的機(jī)械強(qiáng)度熱穩(wěn)定性好，一定的機(jī)械強(qiáng)度 均勻細(xì)小的粒度，過細(xì)，柱壓添加，不利于操均勻細(xì)小的粒度，過細(xì)，柱壓添加，不利于操作作3 3載體分

23、類載體分類4 4載體的處置方法鈍化，減弱吸附性載體的處置方法鈍化，減弱吸附性1 1對(duì)固定液的要求：對(duì)固定液的要求：1 1操作柱溫下固定液呈液態(tài)易于構(gòu)成均勻液膜。操作柱溫下固定液呈液態(tài)易于構(gòu)成均勻液膜。2 2操作條件下固定液的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好。操作條件下固定液的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好。3 3固定液的蒸氣壓要低柱壽命長，檢測(cè)本底低。固定液的蒸氣壓要低柱壽命長，檢測(cè)本底低。4 4固定液對(duì)樣品應(yīng)有較好的溶解度及選擇性。固定液對(duì)樣品應(yīng)有較好的溶解度及選擇性。2. 2. 固定液與組分的作用力固定液與組分的作用力 a) 色散力非極性分子之間；色散力與沸點(diǎn)成正比。 b) 誘導(dǎo)力極性與非極性分子之間； c

24、) 取向力極性分子之間；取向力與溫度成反比。 d) 氫鍵力強(qiáng)度介于化學(xué)鍵力和范德華力之間的非靜電吸引。3 3固定液的分類固定液的分類5 5固定液的選擇固定液的選擇1 1按類似相溶原那么選擇按類似相溶原那么選擇2 2按組分性質(zhì)的主要差別選擇按組分性質(zhì)的主要差別選擇1 1按類似相溶原那么選擇按類似相溶原那么選擇a a按極性類似原那么選擇：固定液與被測(cè)組分極按極性類似原那么選擇：固定液與被測(cè)組分極性性“類似相溶，類似相溶，K K大，選擇性好。大，選擇性好。 非極性組分非極性組分選非極性固定液，按沸點(diǎn)順序出柱，選非極性固定液，按沸點(diǎn)順序出柱，低低 沸點(diǎn)的先出柱。沸點(diǎn)的先出柱。中等極性組分中等極性組分選

25、中等極性固定液，根本按沸點(diǎn)選中等極性固定液，根本按沸點(diǎn)順序順序 出柱。出柱。強(qiáng)極性組分強(qiáng)極性組分選極性固定液，選極性固定液， 按極性順序出柱，極性強(qiáng)的后按極性順序出柱，極性強(qiáng)的后出柱。出柱。注：對(duì)于中等極性組分，假設(shè)沸點(diǎn)一樣，注：對(duì)于中等極性組分，假設(shè)沸點(diǎn)一樣， 那么按極性順序出柱，極性較強(qiáng)的后出柱那么按極性順序出柱，極性較強(qiáng)的后出柱b b按化學(xué)官能團(tuán)類似選擇：固定液與被測(cè)組按化學(xué)官能團(tuán)類似選擇：固定液與被測(cè)組分化學(xué)官能團(tuán)類似，作用力強(qiáng)，選擇性高。分化學(xué)官能團(tuán)類似，作用力強(qiáng)，選擇性高。 酯類酯類選酯或聚酯固定液選酯或聚酯固定液 醇類醇類選醇類或聚乙二醇固定液選醇類或聚乙二醇固定液2 2按組分性

26、質(zhì)的主要差別選擇按組分性質(zhì)的主要差別選擇組分的沸點(diǎn)差別為主組分的沸點(diǎn)差別為主 組分的極性差別為主組分的極性差別為主選非極性固定液，按沸點(diǎn)順選非極性固定液，按沸點(diǎn)順序出柱，沸點(diǎn)低的先出柱。序出柱，沸點(diǎn)低的先出柱。例：苯例：苯80.180.1，環(huán)己烷，環(huán)己烷80.780.7選非極性柱選非極性柱 分不開；分不開；選中強(qiáng)極性柱選中強(qiáng)極性柱 較好分別，環(huán)己烷先出柱。較好分別，環(huán)己烷先出柱。固定相固定相( (小分子量的永久氣體及烴類小分子量的永久氣體及烴類) )1 1常用吸附劑常用吸附劑硅膠強(qiáng)極性，硅膠強(qiáng)極性， Al2O3Al2O3極性，吸附力強(qiáng)，極性，吸附力強(qiáng)， 活性炭非極性，活性炭非極性， 分子篩極性

27、分子篩極性2 2人工合成高分子多孔微球孔徑人為控制，人工合成高分子多孔微球孔徑人為控制，活化后可直接用于分別活化后可直接用于分別一非極性毛細(xì)管柱一非極性毛細(xì)管柱100%-100%-聚二甲基硅氧烷毛細(xì)管柱聚二甲基硅氧烷毛細(xì)管柱 類似固定相：類似固定相：AT-1,BP-1,CP-SIL-5,DB-1,DC-AT-1,BP-1,CP-SIL-5,DB-1,DC-200,HP-1,MTX-1,007-1,MDN-1,OV-17,OV-200,HP-1,MTX-1,007-1,MDN-1,OV-17,OV-101,Rtx-1,RSL-150, SE-30,SP-2100,SF-96 101,Rtx-1,

28、RSL-150, SE-30,SP-2100,SF-96 溫度范圍溫度范圍: : 等溫等溫/ /程升程升 60-325/35060-325/3500.53mm0.53mm柱柱內(nèi)徑，膜厚內(nèi)徑，膜厚2.0m, 2.0m, 運(yùn)用：胺類、烴類、酚類、殺蟲劑、聚氯聯(lián)苯、運(yùn)用：胺類、烴類、酚類、殺蟲劑、聚氯聯(lián)苯、硫化物、香精和香料硫化物、香精和香料 5%-二苯基二苯基-95%-二甲基硅氧烷毛細(xì)管柱二甲基硅氧烷毛細(xì)管柱 類似固定相：類似固定相： AT-5, BP-5, BP-5,DB-5ht，CP-SIL BCB, DB-5, GC-5, HP-5, MTX-5, 007-2, MDN-5, OV-5, P

29、TE-5, Rtx-5, RSL-150, SPB-5, SE-52, SE-54 溫度范圍溫度范圍: 等溫等溫/程升程升 -60-325/350, 運(yùn)用：生物堿、脂肪酸甲酯、鹵代化合運(yùn)用：生物堿、脂肪酸甲酯、鹵代化合物、芳香化合物、藥品物、芳香化合物、藥品二中等極性毛細(xì)管柱二中等極性毛細(xì)管柱6%-氰丙基苯基氰丙基苯基-94%-二甲基硅氧烷共聚物毛細(xì)管二甲基硅氧烷共聚物毛細(xì)管柱柱類似固定相：類似固定相： AT-1301, DB-624, DB-1301, HP-1301, Rtx-1301, Rtx-624, 007-502溫度范圍溫度范圍: 等溫等溫/程升程升 20-280/300運(yùn)用：殺蟲

30、劑、醇類、氧化劑等運(yùn)用：殺蟲劑、醇類、氧化劑等 6%-氰丙基苯氰丙基苯-94%-二甲基硅氧烷共聚物毛細(xì)管二甲基硅氧烷共聚物毛細(xì)管柱柱 類似固定相：類似固定相：AT-624, CP-624, CP-Select624CB, DB-VRX, Rtx-624, Rtx-502, VOCOL, 007-624, 溫度范圍溫度范圍: 等溫等溫/程升程升 20-260/270, 運(yùn)用：揮發(fā)性鹵代化合物運(yùn)用：揮發(fā)性鹵代化合物35%-二苯基二苯基-65%-二甲基硅氧烷共聚物毛細(xì)管柱二甲基硅氧烷共聚物毛細(xì)管柱類似固定相：類似固定相：AT-35, DB-35, HP-35, Rtx-35, SPB-3, SPB-

31、608, Sup-Herb 溫度范圍溫度范圍: 等溫等溫/程升程升 40-300/320運(yùn)用：胺類、運(yùn)用：胺類、 殺蟲劑殺蟲劑 、藥品等、藥品等 4%-氰丙基苯基氰丙基苯基-86%-二甲基硅氧烷共聚物毛二甲基硅氧烷共聚物毛細(xì)管柱細(xì)管柱 類似固定相：類似固定相：AT-1701, DB-1701, HP-1701,OV-1701, Rtx-1701, SPB-1701, 007-1701 溫度范圍溫度范圍: 等溫等溫/程升程升 20-280/300 運(yùn)用：殺蟲劑、藥品、除草劑等運(yùn)用：殺蟲劑、藥品、除草劑等三極性毛細(xì)管柱三極性毛細(xì)管柱 INNOphaseTM bondable PEG 毛細(xì)管柱毛細(xì)管柱類似固定相：類似固定相：AT-WAX,BP-20 007-CW, CP wax52CB, Carbowax PEG 20M, DB-WAXetr, HP-INNOWax, Stabilwax, Supelcowax-10, 溫度范圍溫度范圍: 等溫等溫/程升程升 40-260/270運(yùn)用：醇類、芳香族類、香精油、溶劑運(yùn)用：醇類、芳香族類、香精油、溶劑第四節(jié)第四節(jié) 氣相色譜條