氣相色譜法課件

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1、氣相色譜法(GC)第一節(jié)氣相色譜法分類和一般程序一、氣相色譜法分類和特點1.分類氣相色譜法屬于柱色譜法按固定相的物態(tài)可分為氣一固(GSC)和氣一液(GLC)按柱的粗細(xì)和填充情況可分為：填充柱和毛細(xì)管柱。（1）填充柱由不銹鋼或玻璃材料制成，內(nèi)裝固定相。填充柱的形狀有U型和螺旋型二種。內(nèi)徑一般為4~6mm，長1~3m（2）毛細(xì)管柱又叫空心柱，分為涂壁、多孔層和涂載體空心柱?？招拿?xì)管柱材質(zhì)為玻璃或石英，呈螺旋型。內(nèi)徑一般為0.1~0.5mm，長度30~300m。2.氣相色譜法的特點優(yōu)點：分離效能高、選

2、擇性好、靈敏度高、樣品用量少、分析速度快(幾秒至幾十分鐘)、應(yīng)用廣弱點：受樣品蒸氣壓限制，b.p<500，熱穩(wěn)定性好，M<400樣品對于揮發(fā)性較差的液體、固體，需采用制備衍生物或裂解等方法，增加揮發(fā)性。據(jù)統(tǒng)計，能用氣相色譜法直接分析的有機物約占全部有機物的20％。二、氣相色譜法的一般流程載氣(高壓瓶)，經(jīng)降壓、脫水及凈化，調(diào)至適宜的流量而進入色譜柱，經(jīng)檢測器流出色譜儀。待流量、溫度及基線穩(wěn)定后，即可進樣。液態(tài)樣品用微量注射器吸取，由進樣器注入，氣態(tài)樣品可用六通閥或注射器進樣，樣品被載氣帶入色譜柱。

3、圖19－1氣相色譜儀示意圖1.載氣瓶2.減壓閥3.凈化器4.穩(wěn)壓閥5.柱前壓力表6.轉(zhuǎn)子流量計7.進樣器8.色譜柱9.色譜柱恒溫箱10.餾分收集口(柱后分流閥)11.檢測器12.檢測器恒溫箱13.記錄器14.尾氣出口1.載氣系統(tǒng)：包括氣源、氣體凈化、氣體流速控制和測量；氣體從載氣瓶經(jīng)減壓閥、流量控制和壓力調(diào)節(jié)閥，通過色譜柱，由檢測器排除，形成氣路系統(tǒng)。整個系統(tǒng)密封。常用載氣H2、He、N22.進樣系統(tǒng)：包括進樣器、氣化室、加熱器（氣化試樣）3.色譜柱系統(tǒng)：包括恒溫控制裝置，溫度控制方式有恒溫和程序

4、升溫二種。對于沸點范圍很寬的混合物，一般采用程序升溫法進行。程序升溫指在一個分析周期內(nèi)柱溫隨時間由低溫向高溫作線性或非線性變化，以達到用最短時間獲得最佳分離的目的。4.檢測系統(tǒng)：包括檢測器、控溫裝置；若制備，后接分布接收器。根據(jù)檢測原理的差別，氣相色譜檢測器可分為濃度型和質(zhì)量型兩類。5.記錄系統(tǒng)：包括放大器、記錄儀、數(shù)據(jù)處理裝置，能自動記錄由檢測器輸出的電信號的裝置。其中色譜柱和檢測器是兩個最主要的部件第二節(jié)氣相色譜固定相和流動相一、氣相色譜固定相分為液體固定相和固體固定相兩類液體固定相由固定液和

5、載體組成，載體是一種惰性固體微粒，用作支撐物。固定相是涂漬在載體上的高沸點物質(zhì)，在色譜操作溫度下為液體，在室溫時為固態(tài)或液態(tài)。分離機制屬于分配色譜。(一)、固定液1.對固定液的要求在操作溫度下呈液態(tài)且蒸氣壓低，流失慢，每一種固定液又一個最高使用溫度穩(wěn)定性好，與樣品組分或載體不反應(yīng)，高溫下不分解對樣品中各組分有足夠的溶解能力，分配系數(shù)較大對被分離組分的選擇性能高，及分配系數(shù)有較大的差別固定液的粘度和凝固點低，以便在載體表面能均勻分布。2.固定液的分類化學(xué)分類與極性分類是常用的分類方法。（1）化學(xué)分類

6、法是根據(jù)固定液的化學(xué)結(jié)構(gòu)分類可分為烴類、硅氧烷類、聚醇類、聚酯類（2）極性分類法用相對極性來表示。規(guī)定氧化二丙腈的相對極性為100。角鯊?fù)椋忯~烷）為0，其他固定相的相對極性與它們比較，在0~100之間。測定方法；用苯與環(huán)己烷為樣品，分別在對照柱?,?‘-氧二丙腈及角鯊?fù)橹蠝y定它們的相對保留值的對數(shù)q1及q2。然后在待測固定液柱上測得qx。帶入下式計算待測固定液的相對極性Px:Px每20為1級，分為5級，0,1非極性，＋2,＋3中等極性；＋4,＋5為極性固定液保留指數(shù)（kovats指數(shù)）:把組分

7、的保留行為換算成相當(dāng)于正構(gòu)烷烴的保留行為，即以正構(gòu)烷烴系列作為組分相對保留值的標(biāo)準(zhǔn)，用兩個保留時間緊鄰待測組分的基準(zhǔn)物質(zhì)來標(biāo)定組分Ix為待測組分的保留指數(shù)，Z與Z+n為正構(gòu)烷烴對的碳原子數(shù)。n=1。人為規(guī)定，正己烷、正庚烷即正辛烷保留指數(shù)分別為600、700、800，每增加一個-CH2，保留指數(shù)約增加100。例如在某一色譜柱上，柱溫100°C，用正庚烷及正辛烷為參考物質(zhì)對，測定乙酸正丁酯的保留指數(shù)。測定結(jié)果：t0＝30.0s，正庚烷tR＝204.0s，乙酸正丁酯的tR＝340.0s及正辛烷的tR＝

8、403.4s解:I=755.6這說明乙酸正丁酯在該柱上的保留行為相當(dāng)于7.556個碳原子的正構(gòu)烷烴的保留行為.3.固定液的選擇“相似相溶”的規(guī)律選擇按被分離組分的極性或官能團與固定液相似的原則來選擇，這是因為相似相溶的緣故。這樣，組分在固定液中的溶解度大，分配系數(shù)大，保留時間長，分開的可能性就大。①分離非極性化合物應(yīng)首先選擇非極性固定液，這時組分與固定液分子間的作用力主要是色散力，組分基本上以沸點從低到高的順序出柱。若樣品中有極性組分，相同沸點的極性組分先出柱。②分離中等極性化合物