氣相色譜固定相及色譜柱技術ppt課件

1、氣相色譜固定相及色譜柱技術氣相色譜固定相 包括氣液色譜固定相和氣固色譜固定相。 固體吸附劑 用于制備PLOT柱和氣-液-固毛細管柱。 液體固定相 由載體擔體和固定液組成。色譜柱技術 柱資料、柱制備及柱評價氣液色譜固定相 氣液色譜固定相 載體擔體和固定液組成氣液色譜固定相載體擔體 對載體的要求 具有足夠大的外表積和良好的孔穴構造，使固定液與試樣的接觸面較大，能均勻地分布成一薄膜，但載體外表積不宜太大，否那么猶如吸附劑，易呵斥峰拖尾；外表呈化學惰性，沒有吸附性或吸附性很弱，更不能與被測物起反響；熱穩(wěn)定性好；外形規(guī)那么，粒度均勻，具有一定機械強度。 氣液色譜固定相載體類型 大致可分為硅藻土和非硅藻土

2、兩類。硅藻土載體是目前氣相色譜中常用的一種載體，它是由稱為硅藻的單細胞海藻骨架組成，主要成分是二氧化硅和少量無機鹽，根據制造方法不同，又分為: 紅色載體和白色載體。 氣液色譜固定相紅色載體是將硅藻土與粘合劑在900煅燒后，破碎過篩而得，因鐵生成氧化鐵呈紅色，故稱紅色載體，其特點是外表孔穴密集、孔徑較小、比外表積較大。對強極性化合物吸附性和催化性較強，如醇、胺、酸等極性化合物會因吸附而產生嚴重拖尾。因此它適宜于分析非極性或弱極性物質。氣液色譜固定相白色載體是將硅藻土與20的碳酸鈉助熔劑混合煅燒而成，它呈白色、比外表積較小、吸附性和催化性弱，適宜于分析各種極性化合物。101，102系列，英國的Ce

3、lite系列，英國和美國的Chromosorb系列，美國的GasChrom A， C，L， P， Q， S， Z系列等，都屬這一類。 氣液色譜固定相非硅藻土載體：有機玻璃微球載體，氟載體，高分子多孔微球等。這類載體常用于特殊分析，如氟載體用于極性樣品和強腐蝕性物質HF、Cl2等分析。但由于外表非浸潤性，其柱效低。 載體的外表處置 硅藻土載體外表不是完全惰性的，具有活性中心。如含硅醇基氣液色譜固定相 或含有礦物雜質，如氧化鋁、鐵等，使色譜峰產生拖尾。因此，運用前要進展化學處置，以改良孔隙構造，屏蔽活性中心。處置方法有酸洗、堿洗、硅烷化等。 SiOH氣液色譜固定相i酸洗：用36mol/L 鹽酸浸煮

4、載體、過濾，水洗至中性。甲醇淋洗，脫水烘干?？沙o機鹽，Fe,Al等金屬氧化物。適用于分析酸性物質。ii堿洗：用5%或10%NaOH的甲醇溶液回流或浸泡，然后用水、甲醇洗至中性，除去氧化鋁，用于分析堿性物質。 iii硅烷化：用硅烷化試劑與載體外表硅醇基反響，使生成硅烷醚，以除去外表氫鍵作用力。如：氣液色譜固定相常用硅烷化試劑有：二甲基二氯硅烷DMCS，六甲基二硅烷胺HMDSSiOOHSiOH+ClSiCH2CH2ClOSiCH2OCH2+ 2HClSiSiO氣液色譜固定相 固定液對固定液要求首先是選擇性好。固定液的選擇性可用相對調整保管值2.1來衡量。對于填充柱普通要求2.11.15；對于毛

5、細管柱，2.11.08. 另外還要求固定液有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性；對試樣各組分有適當的溶解才干；在操作溫度下有較低蒸氣壓，以免流失太快。 氣液色譜固定相固定液的特性 固定液的特性主要是指它的極性或選擇性，用它可描畫和區(qū)別固定液的分別特征。目前大都采用相對極性和固定液特征常數表示。i相對極性：1959年由Rohrschneider提出用相對極性P來表示固定液的分別特征。此法規(guī)定非極性固定液角鯊烷的極性為0，強極性固定液，-氧二丙睛的極性為100然后，選擇一對物質如正丁烷一丁二烯或環(huán)乙烷一苯，來進展實驗。分別測定它們在氧二丙腈、角鯊烷及欲測固定液的色譜柱上的相對保管值，將其取對數后，得到:氣

6、液色譜固定相上右式中下標1，2和X分別表示氧二丙睛，角鯊烷及被測固定液。由此測得的各種固定液構相對極性均在0100之間。普通將其分為五級，每20單位為一級。相對極性在0+l之間的叫非極性固定液，+2級為弱極性固定液，+3級為中等極性，+4+5為強極性。非極性亦可用“表示。下表列出了一些常用固定液的相對極性數據。正丁烷）（丁二烯）(lgrrttq211100100qqqqPxx）（氣液色譜固定相氣液色譜固定相固定液的分類 氣液色譜可選擇的固定液有幾百種，它們具有不同的組成、性質、用途。如何將這許多類型不同的固定液做一科學分類，對于運用和選擇固定液是非常重要的。如今大都按固定液的極性和化學類型分類

7、。按固定液極性分類就是如前所述。此外，還可根據化學類型分類。這種分類方法是將有一樣官能團的固定液陳列在一同，然后按官能團的類型分類。這樣就便于按組分與固定液構造類似原那么選擇固定液。氣液色譜固定相 固定液的選擇 對固定液的選擇并沒有規(guī)律性可循。普通可按“類似相溶原那么來選擇。在運用時，應按實踐情況而定。i分別非極性物質：普通選用非極性固定液，這時試樣中各組分按沸點次序流出，沸點低的先流出，沸點高的后流出。ii分別極性物質：選用極性固定液，試樣中各組分按極性次序分別，極性小的先流出。極性大的后流出。氣液色譜固定相iii分別非極性和極性混合物：普通選用極性固定液，這時非極性組分先流出，極性組分后流

8、出。vi分別能構成氫鍵的試樣：普通選用極性或氫鍵型固定液。試樣中各組分按與固定液分子間構成氫鍵才干大小先后流出，不易構成氫鍵的先流出，最易構成氫鍵的最后流出。氣液色譜固定相v復雜的難分別物質：可選用兩種或兩種以上混合固定液。 對于樣品極性情況未知的，普通用最常用的幾種固定液做實驗。氣固色譜固定相 氣固色譜固定相 常用的固體吸附劑 用于制備PLOT柱和氣-液-固毛細管柱。 主要有強極性的硅膠，弱極性的氧化鋁，非極性的活性炭和特殊作用的分子篩等。運用時，可根據它們對各種氣體的吸附才干不同，選擇最適宜的吸附劑 。見下表 氣固色譜固定相氣固色譜固定相人工合成的固定相 作為有機固定相的高分子多孔微球是一

9、類人工合成的多孔共聚物。它既是載體又起固定液作用，可在活化后直接用于分別，也可作為載體在其外表涂漬固定液后再用。由于是人工合成的，可控制其孔徑大小及外表性質。圓球型顆粒容易填充均勻，數據重現性好。在無液膜存在時，沒有“流失問題，有利于大幅度程序升溫。這類高分子多孔微球特別適用于有機物中痕量水的分析，也可用于多元醇、脂肪酸、脂類、膠類的分析。色譜柱技術 色譜柱資料 柱內外表處置 涂柱方法 毛細管柱固定相的固定化 毛細管色譜柱評價 常用的幾類色譜柱色譜柱技術 色譜柱資料 Golay 第一根色譜柱聚乙烯資料 1960年，Desty 研制出第一臺玻璃毛細管柱拉制機。 1979年，Dandeneau報告

10、了石英毛細管柱。 玻璃柱：內外表吸附，催化活性來源 石英柱：天然石英、人造石英色譜柱技術石英遇水易斷裂。金屬資料：機械強度好，耐高溫。 重點屏蔽金屬外表的活性點。 首先，完成屏蔽金屬外表，完成柱惰化，改良外表潮濕性并成為可鍵合固定相外表。 色譜柱技術 柱內外表處置 為什么進展外表處置呢？ 外表處置的手段：采用柱內外表粗糙化，水熱處置，毛細管內外表鈍化。內外表粗糙化：使外表增大，液相與外表的接觸角減小，改善固定液潤濕性。色譜柱技術水熱處置：將一定濃度的鹽酸灌進柱內，加熱瀝取。毛細管內外表鈍化：產生一個穩(wěn)定的層，以屏蔽柱外表的活性中心，運用與固定液有類似官能團的鈍化試劑，改善固定液的潤濕性。了解硅

11、烷化去活試劑。色譜柱技術 涂柱方法靜態(tài)法、動態(tài)法、超動態(tài)法 靜態(tài)法 將固定液以適宜的溶劑配制成涂漬溶液裝進儲液罐中，儲液罐放進加壓容器，待涂漬的毛細管垂直插入儲液罐的溶液中，通N2加壓使涂漬溶液漸漸壓入毛細管，溶液要充溢毛細管，柱一端嚴厲排氣泡后，用膠封口。 制柱反復性好，柱效好，外表張力大 但制柱時間長，充溢涂漬液的柱內不能有氣泡色譜柱技術動態(tài)法：涂漬液的濃度為10%60%，涂柱時，在涂柱安裝上將涂漬液壓入柱。 簡單、快速，柱效、反復性較靜態(tài)法差，適于粘度較低的固定液的涂漬。超動態(tài)法： 高流速氣體使液栓快速經過柱子，當液栓快速分開柱子時，通N2吹12小時。適于大口徑厚液膜毛細控制備。色譜柱技

12、術 毛細管柱固定相的固定化 可以是原位交聯，也可以是固定相在柱內外表發(fā)生鍵合。 交聯的優(yōu)點：液膜穩(wěn)定；阻止固定液熱重排，柱效穩(wěn)定；交聯后的固定液分子陳列有變化，交聯柱運用溫度高，流失??；不易被熔劑沖洗；物理和化學穩(wěn)定性好。 色譜柱技術交聯方法縮合法，自在基引發(fā)，臭氧引發(fā)交聯，高能輻射交聯普通采用自在基引發(fā)：交聯劑為過氧化物，偶氮化合物。 固體吸附劑需先與固定液一同制成涂漬液進展交聯；液體吸附劑，先涂好柱，然后用N2把引發(fā)劑通入毛細管。色譜柱技術 毛細管色譜柱評價 分別效率 涂敷效率 柱活性 酸、堿性 柱穩(wěn)定性 交聯效率 色譜柱技術 常用的幾類色譜柱 吸附型PLOT柱 OV-1柱 FFAP柱色譜

13、柱技術 吸附型PLOT柱 PLOT柱的制備方法 用化學處置內管壁 制PLOT柱 從大內徑玻璃管拉制毛細控制PLOT柱 管內壁堆積多孔層物質制PLOT柱 原位聚合制多孔高聚物PLOT柱 色譜柱技術不同的PLOT柱類型 氧化鋁， 分子篩，碳分子篩，硅膠，環(huán)糊精鍵合到硅膠柱， OPPLOT柱。 重點引見一下氧化鋁和分子篩柱。色譜柱技術Al2O3/KCl PLOT柱 對分別輕烴是非常有效的，尤其是碳四異構體的分別是獨一無二的。 需對Al2O3的外表進展處置。 普通用水、有機液體進展鈍化處置，目前常用的是能與活性部位有很強親合力而本身又不會流失的無機鹽。 色譜柱技術Al2O3/KCl PLOT柱 進展鈍

14、化后，對輕烴的分別非常好，但載氣或樣品中的微量水會被吸收，導致保管值降低，分別度下降。應對樣品進展處置和運用絕對無水無氧的載氣。 運用Al2O3/KCl PLOT柱的幾點本卷須知 色譜柱技術分子篩柱 分子篩是由不同陽離子的堿金屬硅酸鋁制備，是一種沸石分子篩，pH大約10，按分子的大小進展分別，常用作分別永久氣體。主要包括5和13x分子篩。 5分子篩：孔徑大小為5。分別機理為篩分機理和吸附動力學機理。 色譜柱技術 5分子篩具有很大的比外表積，對可以構成偶極作用的化合物，如水，二氧化碳等有很強的吸附作用。 對5分子篩PLOT柱，當載氣中有微量水時，可降低柱子的容量比，使分別才干下降，但不會損傷柱子。色譜柱技術13x分子篩也可分別氧、氮。 常用于分析石腦油中的鏈烷烴和環(huán)烷烴。對制備PLOT柱的涂層厚度有一定要求。