3.4-分離與操作條件選擇

第三章

色譜理論基礎(chǔ)與氣相色譜法3.4.1

色譜柱及使用條件的選擇3.4.2

載氣種類和流速的選擇3.4.3

其他操作條件的選擇第四節(jié)分離操作條件的選擇FundamentalofchromatographtheoryandgaschromatograpyChoiceofchromatographicoperatingcondition

2024/8/173.4.1

色譜柱及使用條件的選擇1.固定相的選擇

氣-液色譜，應(yīng)根據(jù)“相似相溶”的原則。①分離非極性組分時(shí)，通常選用非極性固定相。各組分按沸點(diǎn)順序出峰，低沸點(diǎn)組分先出峰。

②分離極性組分時(shí)，一般選用極性固定液。各組分按極性大小順序流出色譜柱，極性小的先出峰。2024/8/17③

分離非極性和極性的（或易被極化的）混合物，一般選用極性固定液。此時(shí)，非極性組分先出峰，極性的（或易被極化的）組分后出峰。④

醇、胺、水等強(qiáng)極性和能形成氫鍵的化合物的分離，通常選擇極性或氫鍵性的固定液。⑤

組成復(fù)雜、較難分離的試樣，通常使用特殊固定液，或混合固定相。2024/8/172.固定液配比（涂漬量）的選擇

配比：固定液在擔(dān)體上的涂漬量，一般指的是固定液與擔(dān)體的百分比，配比通常在5%～25%之間。配比越低，擔(dān)體上形成的液膜越薄，傳質(zhì)阻力越小,柱效越高，分析速度也越快。配比較低時(shí)，固定相的負(fù)載量低，允許的進(jìn)樣量較小。分析工作中通常傾向于使用較低的配比。2024/8/173.柱長(zhǎng)和柱內(nèi)徑的選擇

增加柱長(zhǎng)對(duì)提高分離度有利(分離度R正比于柱長(zhǎng))，但組分的保留時(shí)間tR

↑，且柱阻力↑，不便操作。

柱長(zhǎng)選用原則：在能滿足分離目的的前提下，盡可能選用較短的柱，有利于縮短分析時(shí)間。填充色譜柱的柱長(zhǎng)通常為1~3m。

可根據(jù)要求的分離度通過計(jì)算確定合適的柱長(zhǎng)或?qū)嶒?yàn)確定。柱內(nèi)徑一般為3~4mm。2024/8/174.柱溫的確定控制在固定液的最高使用溫度（超過該溫度固定液易流失）和最低使用溫度（低于此溫度固定液以固體形式存在）范圍之內(nèi)。

柱溫升高，分離度下降，色譜峰變窄變高。柱溫↑，被測(cè)組分的揮發(fā)度↑，即被測(cè)組分在氣相中的濃度↑，K↓，tR↓，低沸點(diǎn)組份峰易產(chǎn)生重疊。

柱溫↓，分析時(shí)間↑。兩組分的相對(duì)保留值增大的同時(shí)，兩組分的峰寬也在增加，當(dāng)后者的增加速度大于前者時(shí)，兩峰的交疊更為嚴(yán)重。

柱溫一般選擇在接近或略低于組分平均沸點(diǎn)時(shí)的溫度。組分復(fù)雜，沸程寬的試樣，采用程序升溫。2024/8/17程序升溫2024/8/173.4.2

載氣種類和流速的選擇1.載氣種類的選擇

三個(gè)方面：載氣對(duì)柱效的影響、檢測(cè)器要求及載氣性質(zhì)。

載氣摩爾質(zhì)量大，可抑制試樣的縱向擴(kuò)散，提高柱效。載氣流速較大時(shí)，傳質(zhì)阻力項(xiàng)起主要作用，采用較小摩爾質(zhì)量的載氣（如H2，He），可減小傳質(zhì)阻力，提高柱效。

熱導(dǎo)檢測(cè)器需要使用熱導(dǎo)系數(shù)較大的氫氣有利于提高檢測(cè)靈敏度。在氫焰檢測(cè)器中，氮?dú)馐鞘走x。載氣的安全性、經(jīng)濟(jì)性及來(lái)源是否廣泛等因素。2024/8/172.載氣流速的選擇

由圖可見存在最佳流速（uopt）。實(shí)際流速通常稍大于最佳流速，以縮短分析時(shí)間。2024/8/173.4.3

其他操作條件的選擇1.進(jìn)樣方式和進(jìn)樣量的選擇

液體試樣采用色譜微量進(jìn)樣器進(jìn)樣，規(guī)格有1μL，5μL，10μL等。進(jìn)樣量應(yīng)控制在柱容量允許范圍及檢測(cè)器線性檢測(cè)范圍之內(nèi)。進(jìn)樣要求動(dòng)作快，時(shí)間短。氣體試樣應(yīng)采氣體進(jìn)樣閥進(jìn)樣。2024/8/172.汽化溫度的選擇色譜儀進(jìn)樣口下端有一汽化器，液體試樣進(jìn)樣后，在此瞬間氣化；汽化溫度一般較柱溫高30~70°C，

防止汽化溫度太高造成試樣分解。2024/8/171.在氣相色譜分析中,用于定性分析的參數(shù)是()A保留值B峰面積C分離度D半峰2.在氣相色譜分析中,用于定量分析的參數(shù)是()A保留時(shí)間B保留體積C半峰寬D峰面積3.良好的氣-液色譜固定液為()A蒸氣壓低、穩(wěn)定性好B化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定C溶解度大,對(duì)相鄰兩組分有一定的分離能力DA、B和C4.使用熱導(dǎo)池檢測(cè)器時(shí),應(yīng)選用下列哪種氣體作載氣,其效果最好？()AH2BHeCArDN22024/8/17

5.試指出下列說(shuō)法中,哪一個(gè)不正確?氣相色譜法常用的載氣是()A氫氣B氮?dú)釩氧氣D氦氣6.色譜體系的最小檢測(cè)量是指恰能產(chǎn)生與噪聲相鑒別的信號(hào)時(shí)()A進(jìn)入單獨(dú)一個(gè)檢測(cè)器的最小物質(zhì)量

B進(jìn)入色譜柱的最小物質(zhì)量

C組分在氣相中的最小物質(zhì)量

D組分在液相中的最小物質(zhì)量7.在氣-液色譜分析中,良好的載體為()A粒度適宜、均勻,表面積大

B表面沒有吸附中心和催化中心

C化學(xué)惰性、熱穩(wěn)定性好,有一定的機(jī)械強(qiáng)度

DA、B和C2024/8/178.熱導(dǎo)池檢測(cè)器是一種()A濃度型檢測(cè)器

B質(zhì)量型檢測(cè)器

C只對(duì)含碳、氫的有機(jī)化合物有響應(yīng)的檢測(cè)器

D只對(duì)含硫、磷化合物有響應(yīng)的檢測(cè)器9.使用氫火焰離子化檢測(cè)器,選用下列哪種氣體作載氣最合適()AH2BHeCArDN210.下列因素中,對(duì)色譜分離效率最有影響的是()A柱溫B載氣的種類C柱壓D固定液膜厚度11．氣-液色譜中，保留值實(shí)際上反映的物質(zhì)分子間的相互作用力是A.組分和載氣；

B.載氣和固定液；C.組分和固定液；

D.組分和載體、固定液2024/8/1712．柱效率用理論塔板數(shù)n或理論塔板高度h表示，柱效率越高，則:A.n越大，h越??；

B.n越小,h越大;

C.n越大,h越大；

D.n越小,h越小13．根據(jù)范姆特方程，色譜峰擴(kuò)張、板高增加的主要原因是:A.當(dāng)u較小時(shí)，分子擴(kuò)散項(xiàng)；B.當(dāng)u較小時(shí)，渦流擴(kuò)散項(xiàng)；C.當(dāng)u比較小時(shí)，傳質(zhì)阻力項(xiàng)；

D.當(dāng)u較大時(shí)，分子擴(kuò)散項(xiàng)14．如果試樣中組分的沸點(diǎn)范圍很寬，分離不理想，可采取的措施為:A.選擇合適的固定相；

B.采用最佳載氣線速；C.程序升溫；

D.降低柱溫15．要使相對(duì)保留值增加，可以采取的措施是:A.采用最佳線速；

B.采用高選擇性固定相；C.