1、第十六章第十六章 氣相色譜法氣相色譜法Chapter 16 Gas Chromatography ( GC) 16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)鋼瓶He,N2載氣控制數(shù)據(jù)處理進(jìn)樣口色譜柱色譜柱檢測(cè)器溫度控制區(qū)氣相色譜主機(jī)氣相色譜主機(jī)16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀作用：作用：常用載氣：常用載氣：要求：要求：16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀二、載氣系統(tǒng)二、載氣系統(tǒng)推動(dòng)組分在柱中運(yùn)行的動(dòng)力推動(dòng)組分在柱中運(yùn)行的動(dòng)力; ;氫氣、氮?dú)狻⒑狻鍤狻錃狻⒌獨(dú)狻⒑狻鍤狻艋兌冗_(dá)凈化純度達(dá)99.999%99.999%（毛細(xì)管柱）（毛細(xì)管柱）

2、, ,流量控制。流量控制。參數(shù)設(shè)置：參數(shù)設(shè)置：1.1.載氣選擇載氣選擇2.2.載氣流速載氣流速：16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀塔板高度最小時(shí)對(duì)應(yīng)最佳流速。塔板高度最小時(shí)對(duì)應(yīng)最佳流速。一般實(shí)驗(yàn)測(cè)定。一般實(shí)驗(yàn)測(cè)定。載氣流速較小時(shí)選擇氮?dú)猓d氣流速較小時(shí)選擇氮?dú)猓d氣流速較大時(shí)選擇氫氣或氦氣，載氣流速較大時(shí)選擇氫氣或氦氣，同時(shí)考慮對(duì)檢測(cè)器的適應(yīng)性。同時(shí)考慮對(duì)檢測(cè)器的適應(yīng)性。作用：作用：要求：要求：16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀三、進(jìn)樣系統(tǒng)三、進(jìn)樣系統(tǒng)將樣品瞬間氣化為蒸汽并引入色將樣品瞬間氣化為蒸汽并引入色譜柱譜柱; ;進(jìn)樣量（毛細(xì)管柱一般允許進(jìn)樣量進(jìn)樣量（毛細(xì)管柱一般允許進(jìn)樣量為

3、為1010-3-3 1010-2-2uL),uL),進(jìn)樣時(shí)間小于進(jìn)樣時(shí)間小于1s1s。參數(shù)設(shè)置：參數(shù)設(shè)置： 1.1.進(jìn)樣口溫度進(jìn)樣口溫度 2.2.進(jìn)樣量進(jìn)樣量16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀三、進(jìn)樣系統(tǒng)三、進(jìn)樣系統(tǒng)1.1.色譜柱分類：色譜柱分類：（如活性炭（如活性炭, ,氧化鋁氧化鋁, ,分子篩分子篩, , 硅膠等，主硅膠等，主要用于氣體和一些低沸點(diǎn)物質(zhì)的分析）要用于氣體和一些低沸點(diǎn)物質(zhì)的分析） 填充色譜柱填充色譜柱毛細(xì)管色譜柱毛細(xì)管色譜柱（由載體和固定液組成）（由載體和固定液組成）四、分離系統(tǒng)四、分離系統(tǒng)2.2.固定液要求固定液要求對(duì)試樣各組分有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰?duì)試樣各組分有適當(dāng)?shù)娜芙?/p>

4、能力, ,選擇選擇 性好性好; ;揮發(fā)性小，熱穩(wěn)定性好揮發(fā)性小，熱穩(wěn)定性好; ;化學(xué)穩(wěn)定性好。化學(xué)穩(wěn)定性好。四、分離系統(tǒng)四、分離系統(tǒng)烴類烴類硅氧烷類硅氧烷類 醇類醇類和醚類和醚類 酯類和聚酯酯類和聚酯腈和腈醚等腈和腈醚等3 3、固定液的分類、固定液的分類弱極性弱極性弱極性到強(qiáng)極性弱極性到強(qiáng)極性強(qiáng)極性強(qiáng)極性中強(qiáng)極性中強(qiáng)極性強(qiáng)極性強(qiáng)極性甲基甲基聚聚硅氧烷類固定相結(jié)構(gòu)硅氧烷類固定相結(jié)構(gòu)SiO SiO SiOSiRRRRCH3CH3H3CCH3CH3CH3nCH3CH2CH2CH2CNCH2CH2CF3R =methyl( (甲甲基基) )cyanopropyl( (腈腈丙丙基基) )trifluor

5、opropylphenyl ( (苯苯基基) )( (三三氟氟丙丙基基) )四、分離系統(tǒng)四、分離系統(tǒng) 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類 硅氧烷類是目前應(yīng)用最廣泛的通用型固硅氧烷類是目前應(yīng)用最廣泛的通用型固定液定液，使用溫度范圍寬，使用溫度范圍寬(50(50350)350)，硅氧，硅氧烷類經(jīng)不同的基團(tuán)修飾可得到不同極性的固烷類經(jīng)不同的基團(tuán)修飾可得到不同極性的固定相。定相。3 3、固定液的分類、固定液的分類四、分離系統(tǒng)四、分離系統(tǒng)聚乙二醇類固定相結(jié)構(gòu)聚乙二醇類固定相結(jié)構(gòu)HO CH2CH2O Hn溫度穩(wěn)定性比聚硅氧烷類差；溫度穩(wěn)定性比聚硅氧烷類差；最高使用溫度低于聚硅氧烷類固定液。最高使用溫度低于聚硅氧

6、烷類固定液。四、分離系統(tǒng)四、分離系統(tǒng)固定相組成固定相組成J&WSGE 極性極性100% 甲基硅氧烷甲基硅氧烷DB-1BP-1 非極性非極性5% 苯基甲基硅氧烷苯基甲基硅氧烷DB-5BP-5 弱極性弱極性 聚乙二醇聚乙二醇DB-WaxBP-20 強(qiáng)極性強(qiáng)極性50% 苯基甲基硅氧烷苯基甲基硅氧烷DB-17BP-17 中極性中極性 常用固定相常用固定相 非極性試樣選用非極性固定液，組分沸點(diǎn)低非極性試樣選用非極性固定液，組分沸點(diǎn)低的先流出；的先流出；極性試樣選用極性固定液，極性小的先流出極性試樣選用極性固定液，極性小的先流出非極性和極性混合物試樣一般選用極性固定非極性和極性混合物試樣一般選用極

7、性固定液，非極性組分先出；液，非極性組分先出；能形成氫鍵的試樣一般選擇極性大或是氫鍵能形成氫鍵的試樣一般選擇極性大或是氫鍵型的固定液，不易形成氫鍵的先流出。型的固定液，不易形成氫鍵的先流出。4 4、固定液的選擇、固定液的選擇相似相溶原則相似相溶原則舉例一舉例一 分離正已烷和正庚烷分離正已烷和正庚烷 正已烷（正已烷（B.P 68B.P 68），）， 正庚烷（正庚烷（B.P 99B.P 99）。）。0 1 2 3 4 min正已烷正已烷 正庚烷正庚烷4 4、固定液的選擇、固定液的選擇 舉例二舉例二 分離正已烷和已醇分離正已烷和已醇0 1 2 3 4 min正已烷正已烷 已已醇醇4 4、固定液的選擇

8、、固定液的選擇舉例三舉例三 分離環(huán)已烷和苯，用何種柱子？分離環(huán)已烷和苯，用何種柱子？ 環(huán)已烷（環(huán)已烷（B.P 80.1B.P 80.1） 苯（苯（B.P 80.8B.P 80.8）0 1 2 3 4 min環(huán)已烷環(huán)已烷 苯苯4 4、固定液的選擇、固定液的選擇舉例四舉例四 分離甲醇和乙醇，用何種柱子？分離甲醇和乙醇，用何種柱子？ 0 1 2 3 4 min乙醇乙醇 甲醇甲醇4 4、固定液的選擇、固定液的選擇色譜柱廠家、型號(hào)色譜柱廠家、型號(hào)柱長(zhǎng)、柱徑，柱長(zhǎng)、柱徑，色譜柱類型色譜柱類型色譜柱溫度：色譜柱溫度：對(duì)分離度影響最大對(duì)分離度影響最大 5 5、參數(shù)設(shè)置、參數(shù)設(shè)置四、分離系統(tǒng)四、分離系統(tǒng)程序升溫

9、：在一個(gè)分析周期內(nèi)柱溫程序升溫：在一個(gè)分析周期內(nèi)柱溫隨時(shí)間由低溫向高溫做線性或非線性隨時(shí)間由低溫向高溫做線性或非線性變化，以達(dá)到用最短時(shí)間獲得最佳分變化，以達(dá)到用最短時(shí)間獲得最佳分離的目的。離的目的。適用于沸點(diǎn)范圍很寬的混合物。適用于沸點(diǎn)范圍很寬的混合物。注意：注意：柱溫不能高于色譜柱的最高柱溫不能高于色譜柱的最高使用溫度。使用溫度。 5 5、參數(shù)設(shè)置、參數(shù)設(shè)置 五、氣相色譜檢測(cè)器五、氣相色譜檢測(cè)器 1.1.利用已知標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)照定性利用已知標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)照定性16-5 16-5 氣相色譜法定性和定量分析氣相色譜法定性和定量分析)( )( rr,stitsiABCDCABD16-5 16-5 氣相色

10、譜法定性和定量分析氣相色譜法定性和定量分析雙柱比較法雙柱比較法 1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 樣品樣品 DB-1 DB-1 柱柱1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)樣品樣品 DB-17 DB-17 柱柱 丁酮分析圖譜丁酮分析圖譜 碳數(shù)規(guī)律碳數(shù)規(guī)律： 2.2.用經(jīng)驗(yàn)規(guī)律和文獻(xiàn)值進(jìn)行定性分析用經(jīng)驗(yàn)規(guī)律和文獻(xiàn)值進(jìn)行定性分析 lg tR= A1n + C1沸點(diǎn)規(guī)律沸點(diǎn)規(guī)律： lg tR=A2T2+C2保留指數(shù)保留指數(shù)： ( (最有價(jià)值的文獻(xiàn)定性數(shù)據(jù)最有價(jià)值的文獻(xiàn)定性數(shù)據(jù)) )mi = fAi Ai mi = fhi hi2.2

11、.常用的定量方法常用的定量方法外標(biāo)法外標(biāo)法歸一化法歸一化法內(nèi)標(biāo)法內(nèi)標(biāo)法外標(biāo)法外標(biāo)法對(duì)進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性控制對(duì)進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性控制要求較高要求較高, ,操作條件變化對(duì)結(jié)果準(zhǔn)操作條件變化對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性影響較大確性影響較大, ,操作簡(jiǎn)單，適用于大批操作簡(jiǎn)單，適用于大批量試樣的快速分析。量試樣的快速分析。歸一化法歸一化法 僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況；僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況；操作條件的變動(dòng)對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不大；操作條件的變動(dòng)對(duì)測(cè)定結(jié)果影響不大；歸一化法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確。歸一化法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確。 內(nèi)標(biāo)法（內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法）內(nèi)標(biāo)法（內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法） 內(nèi)標(biāo)法（內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法）內(nèi)標(biāo)法（內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法） 內(nèi)標(biāo)法（內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法）內(nèi)標(biāo)法（內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法） 內(nèi)標(biāo)法（內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法）內(nèi)標(biāo)法（內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法） 進(jìn)樣量進(jìn)樣量, ,操作條件的變化對(duì)結(jié)果沒(méi)有操作條件的變化對(duì)結(jié)果沒(méi)有影響影響, ,因此定量結(jié)果比較準(zhǔn)確。因此定量結(jié)果比較準(zhǔn)確。 該法適宜于低含量組分的分析，且不該法適宜于低含量組分的分析，且不受歸一法使用上的局限。受歸一法使用上的局限。內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn)：氣相色譜法小結(jié)氣相色譜法小結(jié)2.2.哪類固定液在氣相色譜法中最為常用哪類固定液在氣相色譜法中最為常用? ?3.3.氣相色譜