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1、4.1氣相色譜儀的核心部件是什么?色譜柱是氣相色譜儀的核心部件。多組分樣品能否完全分離,主要決定于色譜柱的效能和選擇性,色譜柱又可分為填充柱和空心毛細(xì)管柱。毛細(xì)管柱一般內(nèi)徑為0.1~0.5mm,長30~300m,空心管壁涂有固定液,主要用于復(fù)雜混合物的分析。其分離效能高,但柱容量較低。4.2氣相色譜儀的檢測類型有哪幾種?各有什么特點(diǎn)?各適合哪類物質(zhì)的分析?氣相色譜檢測器按其原理不同可分為濃度型和質(zhì)量型兩大類:濃度型檢測器的響應(yīng)信號由進(jìn)入檢測器的組分濃度所決定,如熱導(dǎo)池、電子捕獲檢測器等;而質(zhì)量型檢測器的響應(yīng)
2、信號則上單位時間內(nèi)進(jìn)入檢測器的組分質(zhì)量所決定,如氫焰、火焰光度檢測器等等。(1)熱導(dǎo)池檢測器(TCD)是一種應(yīng)用很廣泛的通用型檢測器,它的結(jié)構(gòu)簡單,靈敏度適宜,穩(wěn)定性較好,對所有物質(zhì)都有響應(yīng)。(2)氫焰離子化檢測器(FID)對大多數(shù)有機(jī)物有很高的靈敏度,結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好,是目前應(yīng)用最廣的檢測器之一。(3)電子捕獲檢測器(ECD)是一種高靈敏度的選擇性檢測器,它只對具有電負(fù)性的物質(zhì)(如含鹵素,S,P,N,O的化合物)有響應(yīng),電負(fù)性越強(qiáng),靈敏度越高,響應(yīng)信號與進(jìn)入檢測器的電負(fù)性物質(zhì)濃度有關(guān),ECD是濃
3、度型檢測器。(4)火焰光度檢測器(FPD)對硫、磷化合物的高選擇性、高靈敏度的檢測器,亦稱硫磷檢測器。4.3氫火焰離子化檢測器不能檢測哪些物質(zhì)?氫火焰離子化檢測器對無機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng)。4.4可作為固定液使用的化合物必須滿足哪些條件?化合物極性是如何規(guī)定的?固定液通常是高沸點(diǎn)、難揮發(fā)的有機(jī)化合物或聚合物。固定液使用的物質(zhì)需要滿足以下的要求:(1)揮發(fā)性小,在操作溫度下具有較低的蒸氣壓,以免在長時間的載氣流動下造成固定液流失。(2)熱穩(wěn)定性好,在工作溫度下不發(fā)生分解,故
4、每種固定液應(yīng)給出最高使用溫度。(3)熔點(diǎn)不能太高,在室溫下不一定為液體,但在使用溫度下一定呈液體狀態(tài),以保持試樣在氣液兩相中的分配。故每種固定液也需要給出最低使用溫度。(4)對試樣中的各組分有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰Γ哂懈叩倪x擇性。(5)化學(xué)穩(wěn)定性好,不與被測物質(zhì)發(fā)生不可逆化學(xué)反應(yīng)。(6)有合適溶劑溶解,使固定液能均勻涂敷在擔(dān)體表面,形成液膜。色譜固定液的極性,通常采用相對極性(P)來表示。規(guī)定非極性固定相角鯊?fù)椋ó惾椋┑南鄬O性為零,強(qiáng)極性固定相β,β’—氧二丙睛的相對極性為100。其他固定液的相對極性(0-
5、100之間)采用一對物質(zhì)(如苯與環(huán)己烷)由實(shí)驗(yàn)確定。4.5氣相色譜固定液選擇的基本原則是什么?如何判斷化合物的出峰順序?答:對于固定液的選擇,要根據(jù)其相對極性,根據(jù)試樣的性質(zhì),按照“相似相溶”的原則來選擇,通常固定液的選擇大致可分為以下五種情況:(1)分離非極性組分時,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,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。(1)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,非極性組分先出峰
6、,極性的(或易被極化的)組分后出峰。(2)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。(3)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,出峰順序需要實(shí)驗(yàn)確定。4.1分離溫度與組分保留時間有什么關(guān)系?溫度升高,色譜峰形將發(fā)生什么改變?分離溫度直接影響分離度和組分的保留時間。首先應(yīng)使柱溫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)。溫度升高,被測組分在氣相中的濃度增加,K變小,tR縮短,色譜峰變窄變高
7、,分離度增加;但對于低沸點(diǎn)組份峰易產(chǎn)生重疊,使分離度下降。4.2降低載氣流速,分離度是否一定增加?答:不一定。增加柱效是提高分離度的一個直接有效手段,一般來說降低載氣流速,可以使柱效提高;但降低載氣流速又會使色譜峰變寬,使分離度下降。因此要看色譜峰型來改變條件。最終目的是達(dá)到分離好,出峰時間快。4.3毛細(xì)管色譜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么?為什么具有很高的分離效率?答:毛細(xì)管柱的特點(diǎn)是:分離效能高,分析速度快,適合于分析十分復(fù)雜的試樣。毛細(xì)管色譜柱為開管柱,它采用交聯(lián)技術(shù)使固定液附著于管內(nèi)壁,使固定液分子相互交聯(lián)起來,
8、形成一層不流動、不被溶解的薄膜。由于毛細(xì)管色譜柱內(nèi)不存在填充物,氣流可以直接通過,所以柱阻力很小,柱長可以大大增加,一般為20-100m。由于沒有填充物,氣流是單途徑的,不存在渦流擴(kuò)散;分析速度較快,縱向擴(kuò)散較小;而柱內(nèi)徑很細(xì)(0.2-0.5mm),固定液涂層又較薄,傳質(zhì)阻力也大為減小,因而柱效能很高。4.4為什么毛細(xì)管色譜多使用氫火焰離子化檢測器而不使用熱導(dǎo)檢測器?毛細(xì)管色譜由于毛細(xì)管內(nèi)徑很小,柱容量很小,允許