第二章氣相色譜學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第二章氣相色譜第二章氣相色譜第一頁(yè)，共78頁(yè)。分 離 混 合 物第1頁(yè)/共78頁(yè)第二頁(yè)，共78頁(yè)。慢慢中等中等(zhngdng)快快Temporal course淋洗液淋洗液第2頁(yè)/共78頁(yè)第三頁(yè)，共78頁(yè)。流動(dòng)相： 能夠與被分析成分混合（或溶解），推動(dòng)被分析成分向前移動(dòng)，并且(bngqi)和固定相之間有相界面的流體固定相： 能夠與被分析成分作用（吸附、溶解等），相對(duì)于流動(dòng)相不動(dòng)的物質(zhì)（固體、液體）二、色譜法分類 1.按流動(dòng)相的形態(tài)分類： 氣相色譜：流動(dòng)相是氣體的色譜分析方法 液相色譜：流動(dòng)相是固體的色譜分析方法 超臨界色譜：流動(dòng)相是超臨界狀態(tài)的物質(zhì)的色 譜分析方法第3頁(yè)/共78頁(yè)第四

2、頁(yè)，共78頁(yè)。毛細(xì)管柱：固定相涂漬在管子內(nèi)壁上的空心色譜(s p)柱 特點(diǎn)：柱效高、惰性和熱穩(wěn)定性好。但樣品負(fù)荷量比填充柱低13個(gè)數(shù)量級(jí)第4頁(yè)/共78頁(yè)第五頁(yè)，共78頁(yè)。（2）紙色譜 固定相是濾紙，流動(dòng)相是液體（3）薄層色譜 固定相是氧化鋁等，流動(dòng)相是液體3.按分離原理分類（1）吸附色譜 樣品在流動(dòng)相和固體(gt)固定相之間通過(guò)相界面的吸附-解析過(guò)程進(jìn)行作用（2）分配色譜 樣品在流動(dòng)相和液體固定相之間通過(guò)溶解度差異進(jìn)行作用（3）其他第5頁(yè)/共78頁(yè)第六頁(yè)，共78頁(yè)。123456789101.高壓鋼瓶2.減壓閥3.載氣凈化干燥器4.流量(liling)調(diào)節(jié)器（針形閥）5.浮子流量(liling)

3、計(jì)6.壓力表7.氣化室（進(jìn)樣室）8.色譜柱9.檢測(cè)器10.記錄儀放空第6頁(yè)/共78頁(yè)第七頁(yè)，共78頁(yè)。樣品引樣品引入系統(tǒng)入系統(tǒng)氣相色譜示意圖氣相色譜示意圖檢測(cè)器檢測(cè)器數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)載氣進(jìn)樣分離(fnl)檢測(cè)(jin c)顯示(xinsh)(記錄)第7頁(yè)/共78頁(yè)第八頁(yè)，共78頁(yè)。第8頁(yè)/共78頁(yè)第九頁(yè)，共78頁(yè)。 圖中7是高壓氣瓶與減壓閥的連接口，氣體經(jīng)針閥4進(jìn)入(jnr)裝有調(diào)節(jié)隔膜的出口腔5，出口壓力是靠調(diào)節(jié)手柄1調(diào)節(jié)。順時(shí)針擰緊，針閥逐漸打開，出口壓力升高；反時(shí)針旋松，出口壓力減小 第9頁(yè)/共78頁(yè)第十頁(yè)，共78頁(yè)。 調(diào)節(jié)(tioji)手柄5通過(guò)彈簧4將針閥2旋到一定的開度，當(dāng)

4、壓力達(dá)到一定值時(shí)就處于平衡狀態(tài)。當(dāng)氣體進(jìn)口壓力 稍有增加時(shí)， P2處的壓力也增加，波紋管3就向右移動(dòng)，并帶動(dòng)三根連動(dòng)閥桿（圖中只畫出一根）也向右移動(dòng)，使閥開度變小，使出口壓力維持不變 第10頁(yè)/共78頁(yè)第十一頁(yè)，共78頁(yè)。第11頁(yè)/共78頁(yè)第十二頁(yè)，共78頁(yè)。第12頁(yè)/共78頁(yè)第十三頁(yè)，共78頁(yè)。填充填充(tinchng)柱進(jìn)樣口柱進(jìn)樣口第13頁(yè)/共78頁(yè)第十四頁(yè)，共78頁(yè)。毛細(xì)管進(jìn)樣口毛細(xì)管進(jìn)樣口(分流分流(fn li)第14頁(yè)/共78頁(yè)第十五頁(yè)，共78頁(yè)。毛細(xì)管進(jìn)樣口毛細(xì)管進(jìn)樣口(不分流不分流(fn li)第15頁(yè)/共78頁(yè)第十六頁(yè)，共78頁(yè)。第16頁(yè)/共78頁(yè)第十七頁(yè)，共78頁(yè)。毛細(xì)管柱

5、毛細(xì)管柱第17頁(yè)/共78頁(yè)第十八頁(yè)，共78頁(yè)。填充(tinchng)柱第18頁(yè)/共78頁(yè)第十九頁(yè)，共78頁(yè)。等都會(huì)影響色譜的分離效果和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。第19頁(yè)/共78頁(yè)第二十頁(yè)，共78頁(yè)。為涂壁、多孔層和涂載體空心柱。第20頁(yè)/共78頁(yè)第二十一頁(yè)，共78頁(yè)。質(zhì)量型兩類。第21頁(yè)/共78頁(yè)第二十二頁(yè)，共78頁(yè)。第22頁(yè)/共78頁(yè)第二十三頁(yè)，共78頁(yè)。四、色譜(s p)基本概念進(jìn)樣空氣峰tMtRtRYY1/2 h2 0.607 ht色譜(s p)峰色譜(s p)曲線第23頁(yè)/共78頁(yè)第二十四頁(yè)，共78頁(yè)。1.基線（1）噪聲(zoshng) 色譜柱后沒(méi)有成分進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)，檢測(cè)器檢測(cè)到的信號(hào)

6、（2）基線 記錄儀記錄到的噪聲(zoshng)信號(hào)隨時(shí)間變化的曲線（3）基線噪聲(zoshng) 基線隨時(shí)間的變化而產(chǎn)生的波動(dòng)（在平衡位置兩側(cè)起伏）（4）基線漂移 基線的平衡位置隨時(shí)間的變化而產(chǎn)生緩慢變化第24頁(yè)/共78頁(yè)第二十五頁(yè)，共78頁(yè)。t（時(shí)間(shjin)）（信號(hào)(xnho)）基線(jxin)第25頁(yè)/共78頁(yè)第二十六頁(yè)，共78頁(yè)?；€噪聲（信號(hào)(xnho)）t（時(shí)間(shjin)）第26頁(yè)/共78頁(yè)第二十七頁(yè)，共78頁(yè)。第27頁(yè)/共78頁(yè)第二十八頁(yè)，共78頁(yè)。第28頁(yè)/共78頁(yè)第二十九頁(yè)，共78頁(yè)。基線漂移（信號(hào)(xnho)）t（時(shí)間(shjin)）第29頁(yè)/共78頁(yè)第三十頁(yè)，共7

7、8頁(yè)。第30頁(yè)/共78頁(yè)第三十一頁(yè)，共78頁(yè)。（4）調(diào)整保留值 調(diào)整保留時(shí)間：保留時(shí)間減去死時(shí)間 調(diào)整保留體積：保留體積減去死體積（5）相對(duì)保留值 r21（）：兩種樣品保留值的比值3. 峰高：色譜峰最高處到基線的距離（信號(hào)強(qiáng)度）4. 區(qū)域?qū)挾?kund)（1）峰底寬度(kund)Y：色譜曲線與基線相交的兩點(diǎn)之間的距離（時(shí)間）（2）半峰寬度(kund)Y1/2 ：色譜峰高一半處的峰的寬度(kund)（時(shí)間）（3）標(biāo)準(zhǔn)偏差：在理想情況下，0.607倍色譜峰高處峰寬度(kund)的一半第31頁(yè)/共78頁(yè)第三十二頁(yè)，共78頁(yè)。5. 峰面積 色譜峰的輪廓與基線(jxin)圍成的區(qū)域的面積6. 空氣峰 空

8、氣作為樣品所形成的色譜峰第32頁(yè)/共78頁(yè)第三十三頁(yè)，共78頁(yè)。K =樣品(yngpn)在固定相中的濃度樣品在流動(dòng)相中的濃度=cscM（2）分配比k =樣品在固定相中的質(zhì)量樣品在流動(dòng)相中的質(zhì)量=mMms第33頁(yè)/共78頁(yè)第三十四頁(yè)，共78頁(yè)。K =cscM=mM/VSms/VS= k閱讀(yud)：教材第10頁(yè)第34頁(yè)/共78頁(yè)第三十五頁(yè)，共78頁(yè)。第35頁(yè)/共78頁(yè)第三十六頁(yè)，共78頁(yè)。塔板號(hào) 0 1 2 進(jìn)樣 mM mS 0.5 0.5 mM mS mM mS 1體積(tj) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.125 0.1250.125+0.125 0.125+0.125 0.

9、125 0.1252體積(tj) 第36頁(yè)/共78頁(yè)第三十七頁(yè)，共78頁(yè)。流出曲線(qxin)（方程式）222)(02Rttecc第37頁(yè)/共78頁(yè)第三十八頁(yè)，共78頁(yè)。222/1)(16)(54. 5YtYtnRRnLH 有效有效nLH理論(lln)塔板高度有效(yuxio)塔板高度第38頁(yè)/共78頁(yè)第三十九頁(yè)，共78頁(yè)。H =A +Bu+ Cu1.渦流擴(kuò)散相A2.分子擴(kuò)散相B/u 3.傳質(zhì)相Cu4.作用：范弟姆特方程式說(shuō)明，柱子的填充均勻度、擔(dān)體粒度(l d)、載氣種類、載氣流速、柱溫、固定相液膜厚度柱效峰擴(kuò)展的影響B(tài)u第39頁(yè)/共78頁(yè)第四十頁(yè)，共78頁(yè)。R tR(2)tR(1)(Y1+

10、Y2)12R 1.5時(shí)認(rèn)為(rnwi)兩峰完全分開Y也可以用Y1/2代替：R tR(2)tR(1)(Y1/2(1)+Y1/2(2)12第40頁(yè)/共78頁(yè)第四十一頁(yè)，共78頁(yè)。41(n有效(yuxio)1/2( )-11.柱效因子： 一定時(shí)，n 越大（H越?。?R越大2.容量因子： 1 k 10比較合適(hsh)3.選擇因子： 越大，柱子的選擇性越好第41頁(yè)/共78頁(yè)第四十二頁(yè)，共78頁(yè)。H第42頁(yè)/共78頁(yè)第四十三頁(yè)，共78頁(yè)。善氣相和液相的傳質(zhì)速率，有利于提高效能。兩方面的情況均需考慮第43頁(yè)/共78頁(yè)第四十四頁(yè)，共78頁(yè)。到分離寬沸程試樣的每個(gè)成分的目的。第44頁(yè)/共78頁(yè)第四十五頁(yè)，共7

11、8頁(yè)。(三) 固定液（相）的選擇(xunz) 在選擇(xunz)固定液時(shí)，一般按“相似相溶”的規(guī)律選擇(xunz)，因?yàn)檫@時(shí)的分子間的作用力強(qiáng)，選擇(xunz)性高，分離效果好 1.非極性試樣一般選用非極性固定液 2.中等極性試樣首先選用中等極性固定液 3.強(qiáng)極性的試樣應(yīng)選用強(qiáng)極性固定液。第45頁(yè)/共78頁(yè)第四十六頁(yè)，共78頁(yè)。要求均勻、細(xì)小，有利于提高柱效，但過(guò)小，阻力增大，操作不利第46頁(yè)/共78頁(yè)第四十七頁(yè)，共78頁(yè)。六、氣化溫度一般氣化室溫度比柱溫高30-70第47頁(yè)/共78頁(yè)第四十八頁(yè)，共78頁(yè)。第48頁(yè)/共78頁(yè)第四十九頁(yè)，共78頁(yè)。（TCD）、電子(dinz)捕獲檢測(cè)器（ECD）

12、。第49頁(yè)/共78頁(yè)第五十頁(yè)，共78頁(yè)。第50頁(yè)/共78頁(yè)第五十一頁(yè)，共78頁(yè)。載氣載氣樣品(yngpn)放空(fng kng)放空接電橋接電橋第51頁(yè)/共78頁(yè)第五十二頁(yè)，共78頁(yè)。第52頁(yè)/共78頁(yè)第五十三頁(yè)，共78頁(yè)。一種熱導(dǎo)(r do)檢測(cè)器結(jié)構(gòu)第53頁(yè)/共78頁(yè)第五十四頁(yè)，共78頁(yè)。 此檢測(cè)器只用一根電熱絲，快速切換閥使得流出物（含樣品）和參比氣交替通過(guò)檢測(cè)池。如果兩氣流是一樣的時(shí)(沒(méi)有被分離的成分)，氣體切換時(shí)電熱絲電阻不變。 當(dāng)有樣品成分進(jìn)入檢測(cè)池時(shí)，切換到色譜柱流出氣時(shí)，電熱絲溫度降低；當(dāng)切換到參比氣時(shí)，電熱絲溫度又恢復(fù)原值。電子傳感器能夠探測(cè)到此變化并調(diào)節(jié)電熱絲的電源供給以使

13、溫度保持恒定，電源供給變化曲線的波動(dòng)(bdng)幅度取決于柱流出物（有樣品成分存在時(shí)）和參比氣之間熱導(dǎo)率的差異第54頁(yè)/共78頁(yè)第五十五頁(yè)，共78頁(yè)。試樣(sh yn)氫氣(qn q)氧氣(yngq)（空氣）-示意圖放空2. 氫火焰離子化檢測(cè)器（FID） 以氫氣和空氣燃燒的火焰作為能源，利用含碳化合物在火焰中燃燒產(chǎn)生離子，在外加的電場(chǎng)作用下，使離子形成離子流，產(chǎn)生電信號(hào)，檢測(cè)色譜柱分離出的組分第55頁(yè)/共78頁(yè)第五十六頁(yè)，共78頁(yè)。第56頁(yè)/共78頁(yè)第五十七頁(yè)，共78頁(yè)。載氣樣品(yngpn)放空(fng kng)放射源陽(yáng)極陰極第57頁(yè)/共78頁(yè)第五十八頁(yè)，共78頁(yè)。空氣(kngq)氫氣(qn

14、 q)載氣樣品光電倍增管放大器記錄儀濾光片第58頁(yè)/共78頁(yè)第五十九頁(yè)，共78頁(yè)。第59頁(yè)/共78頁(yè)第六十頁(yè)，共78頁(yè)。第60頁(yè)/共78頁(yè)第六十一頁(yè)，共78頁(yè)。 A 色譜峰面積第61頁(yè)/共78頁(yè)第六十二頁(yè)，共78頁(yè)。號(hào)的溶質(zhì)毫克數(shù)。第62頁(yè)/共78頁(yè)第六十三頁(yè)，共78頁(yè)。器性能的綜合指標(biāo)。第63頁(yè)/共78頁(yè)第六十四頁(yè)，共78頁(yè)。第64頁(yè)/共78頁(yè)第六十五頁(yè)，共78頁(yè)。第65頁(yè)/共78頁(yè)第六十六頁(yè)，共78頁(yè)。響(yngxing)較大，一般采用相對(duì)保留值r12（）作為定性指標(biāo)較好。第66頁(yè)/共78頁(yè)第六十七頁(yè)，共78頁(yè)。 =100（ lgXi - lgXzlgXz+1 - lgXz+ Z）2.其他

15、方法（1）氣質(zhì)聯(lián)用、氣紅聯(lián)用（2）與化學(xué)方法聯(lián)用（3）利用(lyng)檢測(cè)器的選擇性檢測(cè)第67頁(yè)/共78頁(yè)第六十八頁(yè)，共78頁(yè)。m fi Aifi定量校正(jiozhng)因子Ai色譜峰峰面積（信號(hào)）2.峰面積的（替代）測(cè)量 在誤差允許的情況下，可以用相關(guān)量代替峰面積進(jìn)行測(cè)定，以簡(jiǎn)化過(guò)程第68頁(yè)/共78頁(yè)第六十九頁(yè)，共78頁(yè)。（1）峰高乘半峰寬第69頁(yè)/共78頁(yè)第七十頁(yè)，共78頁(yè)。（2）峰高乘峰底寬度(kund)第70頁(yè)/共78頁(yè)第七十一頁(yè)，共78頁(yè)。（3）峰高乘平均(pngjn)峰寬第71頁(yè)/共78頁(yè)第七十二頁(yè)，共78頁(yè)。（4）峰高乘保留值第72頁(yè)/共78頁(yè)第七十三頁(yè)，共78頁(yè)。m1+m2+m3+mi+mnWi =mi m=mi 100%第7