1、11. 1. 載體載體( (擔體擔體) )的特性的特性 * * 具有多孔性具有多孔性 比表面積大比表面積大 * * 化學惰性化學惰性 不與試樣組分發生化學反不與試樣組分發生化學反應應 表面無活性，表面無活性， 但應有較好的但應有較好的“浸潤性浸潤性” * * 熱穩定性熱穩定性“好好” * * 有一定的機械強度有一定的機械強度第1頁/共27頁2 分為分為硅藻土和非硅藻土硅藻土和非硅藻土兩類：兩類： 硅藻土載體硅藻土載體是由稱為硅藻的單細胞海藻骨架組成，主要成分是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二氧化硅和少量無機鹽少量無機鹽，根據制造方法不同，又，根據制造方法不同，又分為紅色

2、載體和白色載體。分為紅色載體和白色載體。 2. 2. 載體類型載體類型 第2頁/共27頁3 非硅藻土載體有有機玻璃微球載體，非硅藻土載體有有機玻璃微球載體，氟載體，高分子多孔微球氟載體，高分子多孔微球等。這類載體等。這類載體常用于特殊分析，如氟載體用于極性樣常用于特殊分析，如氟載體用于極性樣品和強腐蝕性物質品和強腐蝕性物質HF、Cl2等分析。但等分析。但由于表面非浸潤性，其柱效低。由于表面非浸潤性，其柱效低。 第3頁/共27頁4 是將硅藻土與粘合劑在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，鐵呈紅色，故稱紅色載體，其特

3、點是表其特點是表面孔穴密集、孔徑較小、比表面積較大。面孔穴密集、孔徑較小、比表面積較大。對強極性化合物吸附性和催化性較強，對強極性化合物吸附性和催化性較強，如烴類、醇、胺、酸等極性化合物會因如烴類、醇、胺、酸等極性化合物會因吸附而產生嚴重拖尾。因此它吸附而產生嚴重拖尾。因此它適宜于分適宜于分析非極性或弱極性物質。析非極性或弱極性物質。 第4頁/共27頁5是將硅藻土與20的碳酸鈉（助熔劑）混合煅燒而成，它呈白色、比表面積較小、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Celite系列，英國和美國的Chromosorb系列，美國的GasChrom A， CL， P， Q

4、， S， Z系列等，都屬這一類。 第5頁/共27頁6 硅藻土載體表面不是完全惰性的，具有活性中心。如硅醇基或含有礦物雜硅藻土載體表面不是完全惰性的，具有活性中心。如硅醇基或含有礦物雜質，如氧化鋁、鐵等，使色譜峰產生拖尾。因此，使用前要進行化學處理，質，如氧化鋁、鐵等，使色譜峰產生拖尾。因此，使用前要進行化學處理，以改進孔隙結構，屏蔽活性中心。以改進孔隙結構，屏蔽活性中心。處理方法有酸洗、堿洗、硅烷化及添加減處理方法有酸洗、堿洗、硅烷化及添加減尾劑等尾劑等。 SiOH3. 3. 載體的表面處理載體的表面處理 第6頁/共27頁7（i）酸洗）酸洗：用：用3-6molcm-3鹽酸浸煮載體、過濾，水洗至

5、中性。甲醇淋洗，脫水鹽酸浸煮載體、過濾，水洗至中性。甲醇淋洗，脫水烘干。可除去無機鹽，烘干。可除去無機鹽，Fe,Al等金屬氧化物。適用于分析酸性物質。等金屬氧化物。適用于分析酸性物質。（ii）堿洗）堿洗：用用5%或或10%NaOH的甲醇溶液回流或浸泡，然后用水、甲醇洗至中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。性，除去氧化鋁，用于分析堿性物質。第7頁/共27頁8(iii)硅烷化硅烷化：用硅烷化試劑與載體表面硅醇基反應，使生成硅烷醚，以除去表面氫鍵作用力。如：SiOOHSiOH+ClSiCH2CH2ClOSiCH2OCH2+ 2HClSiSiO常用硅烷化試劑有

6、二甲基二氯硅烷（DMCS），六甲基二硅烷胺（HMDS）等。 第8頁/共27頁92 2固定液固定液 （l）對固定液要求：）對固定液要求： 選擇性好；選擇性好； 良好的熱穩定性和化學穩定性；良好的熱穩定性和化學穩定性； 對試樣各組分有適當的溶解能力；對試樣各組分有適當的溶解能力； 在操作溫度下有較低蒸氣壓。在操作溫度下有較低蒸氣壓。 固定液的選擇性可用相對調整保留值固定液的選擇性可用相對調整保留值 ，來衡量。對于，來衡量。對于填充柱一般要求填充柱一般要求 ；對；對于毛細管柱，于毛細管柱， 1.08. 第9頁/共27頁10 在氣相色譜中，載氣是情性的，且組分在氣相中濃度很低，在氣相色譜中，載氣是情性

7、的，且組分在氣相中濃度很低，組分分子間作用力組分分子間作用力很小，可忽略很小，可忽略。在液相中，由于組分濃度低，。在液相中，由于組分濃度低，組分間的作用力也可忽略組分間的作用力也可忽略。液相里主。液相里主要存在的作用力是組分與固定液分子間的作用力，包括要存在的作用力是組分與固定液分子間的作用力，包括定向力、誘導力、色散力和定向力、誘導力、色散力和氫鍵氫鍵作用力作用力4 4種。此外，固定液與被分離組分間還可能存在形成種。此外，固定液與被分離組分間還可能存在形成化合物或配合物等化合物或配合物等的鍵合力的鍵合力。 （2 2）組分分子與固定液間的作用力）組分分子與固定液間的作用力 第10頁/共27頁1

8、1（3 3）固定液的特性固定液的特性 固定液的特性主要是指它的極性固定液的特性主要是指它的極性或選擇性，或選擇性，用它可描述和區別固定液用它可描述和區別固定液的分離特征。目前大都采用的分離特征。目前大都采用相對極性相對極性和固定液特征常數和固定液特征常數表示。表示。第11頁/共27頁12（i）相對極性相對極性：1959年由年由Rohrschneider提出用相對極性提出用相對極性P來表示固定液的分離來表示固定液的分離特征。此法規定非極性固定液角鯊烷的極性為特征。此法規定非極性固定液角鯊烷的極性為0，強極性固定液，強極性固定液，-氧二丙睛氧二丙睛的極性為的極性為100然后，選擇一對物質（如正丁烷

9、一丁二烯或環乙烷一苯），來進然后，選擇一對物質（如正丁烷一丁二烯或環乙烷一苯），來進行試驗。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行試驗。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留值，將其取對數后，得到留值，將其取對數后，得到:正丁烷）（丁二烯）(lgrrttq第12頁/共27頁13 式中下標式中下標1 1，2 2和和X X分別表示氧二丙睛，角鯊烷及被測固定液。由此測得的分別表示氧二丙睛，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各種固定液構相對極性均在0 0100100之間。一般將其分為五級，每之間。一般將其分為五級，每2020單位為一級

10、。單位為一級。相對極性在相對極性在0 0+l+l之間的叫非極性固定液，之間的叫非極性固定液，+2+2級為弱極性固定液，級為弱極性固定液，+3+3級為中等級為中等極性，極性，+4+4+5+5為強極性。非極性亦可用為強極性。非極性亦可用“”表示。表示。表表19-119-1列出了一些常用列出了一些常用固定液的相對極性數據。固定液的相對極性數據。211100100qqqqPxx）（第13頁/共27頁14第14頁/共27頁15 I=IpIs 式中式中I為任一標準物質保留指數差值，為任一標準物質保留指數差值，Ip和和Is分別為任一標準物質在被測固定液和參比固定分別為任一標準物質在被測固定液和參比固定液的保

11、留指數。液的保留指數。 麥氏常數是在羅氏方法的基礎上，麥氏常數是在羅氏方法的基礎上，1970年年由由McReynolds提出的改進方案。選用提出的改進方案。選用苯、正丁苯、正丁醇、醇、2一戊酮、一戊酮、l一硝基丙烷、吡啶、一硝基丙烷、吡啶、2一甲基一一甲基一2一戊醇、碘丁烷、一戊醇、碘丁烷、2一辛炔、二氧六環、順八一辛炔、二氧六環、順八氫化茚氫化茚10種物質，在柱溫種物質，在柱溫120下分別測定它下分別測定它們在們在226種固定液和角鯊烷上的種固定液和角鯊烷上的I值。歸納后值。歸納后發現前發現前5種物質已足以表達固定液的相對極性，種物質已足以表達固定液的相對極性，把該五項之和稱為總極性。把該五

12、項之和稱為總極性。（iiii）固定液特征常數）固定液特征常數 第15頁/共27頁16第16頁/共27頁17 人為規定正構燒烴的保留指數為其碳數乘人為規定正構燒烴的保留指數為其碳數乘100,如正己烷和正辛烷的保留指數分別為如正己烷和正辛烷的保留指數分別為600和和800。至于其他物質的保留指數，則可采用。至于其他物質的保留指數，則可采用兩個相鄰正構烷烴保留指數進行標定。測定時，兩個相鄰正構烷烴保留指數進行標定。測定時，將碳數為將碳數為n和和n+1的正構烷烴加于樣品的正構烷烴加于樣品x中進行中進行分析，若測得它們的調整保留時間分別為分析，若測得它們的調整保留時間分別為tr（Cn），），tr（Cn+

13、1；）和；）和tr（x）且）且tr（Cn）tr（x）tr（Cn+1）時，則組分）時，則組分X的保留指的保留指數可按下式計算，即數可按下式計算，即 )(lg)(lg)(lg)(lg1001nrnrnrrxCtCtCtxtnI 保留指數 第17頁/共27頁18 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。現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。現在大都在大都按固定液的極性和化學類型分類按固定液的極性和化學類型分類。 按固定液極性分類，可用固定液的極性和特征常數（羅氏常數和麥氏常數）按固定液極性分類，可用固定液的極性和特征常數（羅氏常數和麥氏常數）表示。

14、表示。 按化學類型分類是將有相同官能團的固定液排列在一起，然后按官能團的類按化學類型分類是將有相同官能團的固定液排列在一起，然后按官能團的類型分類。這樣就便于按組分與固定液結構相似原則選擇固定液。型分類。這樣就便于按組分與固定液結構相似原則選擇固定液。（4 4） 固定液的分類固定液的分類 第18頁/共27頁19（5 5） 固定液的選擇固定液的選擇 對固定液的選擇并沒有規律性可循。一般可按對固定液的選擇并沒有規律性可循。一般可按“相似相溶相似相溶”原則來選擇。在應用時，原則來選擇。在應用時，應按實際情況而定。應按實際情況而定。（i）分離非極性物質）分離非極性物質：一般選用非極性固定液，這時試樣中

15、各組分按沸點次序流出，沸：一般選用非極性固定液，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。點低的先流出，沸點高的后流出。（ii）分離極性物質）分離極性物質：選用極性固定液，試樣中各組分按極性次序分離，極性小的先流出。：選用極性固定液，試樣中各組分按極性次序分離，極性小的先流出。極性大的后流出。極性大的后流出。第19頁/共27頁20（iii）分離非極性和極性混合物）分離非極性和極性混合物：一般選用極性固定液，這時非極性組分先流出，：一般選用極性固定液，這時非極性組分先流出，極性組分后流出。極性組分后流出。（vi）分離能形成氫鍵的試樣）分離能形成氫鍵的試樣：一般選用極性或氫鍵

16、型固定液。試樣中各組分按與：一般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形成氫鍵能力大小先后流出，不易形成氫鍵的先流出，最易形成氫固定液分子間形成氫鍵能力大小先后流出，不易形成氫鍵的先流出，最易形成氫鍵的最后流出。鍵的最后流出。第20頁/共27頁21（v）復雜的難分離物質：）復雜的難分離物質：可選用兩種或兩種以上混合固定液。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，一般用最常用的幾種固定液做試驗。對于樣品極性情況未知的，一般用最常用的幾種固定液做試驗。第21頁/共27頁22第22頁/共27頁23 1常用的固體吸附劑常用的固體吸附劑 主要有主要有強極性的硅膠，弱極性的

17、氧化鋁，非極性的活性炭和特殊作用強極性的硅膠，弱極性的氧化鋁，非極性的活性炭和特殊作用的分子篩的分子篩等。使用時，可根據它們對各種氣體的吸附能力不同，選擇最等。使用時，可根據它們對各種氣體的吸附能力不同，選擇最合適的吸附劑合適的吸附劑 .二氣固色譜固定相二氣固色譜固定相 第23頁/共27頁24 2人工合成的固定相人工合成的固定相 高分子多孔微球高分子多孔微球是一類人工合成的是一類人工合成的多孔共聚物。它既是載體又起固定液作多孔共聚物。它既是載體又起固定液作用，可在活化后直接用于分離，也可作用，可在活化后直接用于分離，也可作為載體在其表面涂漬固定液后再用。為載體在其表面涂漬固定液后再用。第24頁/共27