氣相色譜(GC)基礎(chǔ)知識——基本原理PPT課件

1、10-1 色譜法引論色譜法引論一一 概述概述 “色譜法色譜法” 名稱的由來名稱的由來石油醚石油醚(流動相流動相)碳酸鈣碳酸鈣( (固定相固定相) )色色譜譜帶帶是利用混合物不同組分在是利用混合物不同組分在和和中分配系數(shù)中分配系數(shù)(或吸附系數(shù)、滲透或吸附系數(shù)、滲透性等性等)的差異，使不同組分在作相對的差異，使不同組分在作相對運(yùn)動的兩相中進(jìn)行反復(fù)分配，實現(xiàn)分運(yùn)動的兩相中進(jìn)行反復(fù)分配，實現(xiàn)分離的分析方法。離的分析方法。色譜法色譜法 色譜法的分類色譜法的分類根據(jù)流動相的根據(jù)流動相的物態(tài)可分為物態(tài)可分為氣相色譜氣相色譜(GC)液相色譜液相色譜(LC)超臨界流體色譜超臨界流體色譜(SFC)根據(jù)固定相的外形

2、分根據(jù)固定相的外形分柱色譜柱色譜平板色譜平板色譜平平 板板 色色 譜譜根據(jù)分離機(jī)理根據(jù)分離機(jī)理可分為可分為吸附色譜吸附色譜分配色譜分配色譜離子交換色譜離子交換色譜排阻色譜排阻色譜二二 色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語( (一）保留值一）保留值定性定性1 死時間死時間t00tLu 流動相流動相平均線速度平均線速度柱長柱長2 保留時間保留時間tr3 校正校正(調(diào)整調(diào)整)保留時間保留時間4 死體積死體積V0cFtV 005 保留體積保留體積VrcrrFtV 6 校正校正(調(diào)整調(diào)整)保留體積保留體積7 相對保留值相對保留值ri,s8 分離因子分離因子( (二）峰高與峰面積二）峰高與峰面積定

3、量定量（三）區(qū)域?qū)挾龋ㄈ﹨^(qū)域?qū)挾戎еХ宓讓挾确宓讓挾萕半峰寬半峰寬W1/2標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 35. 242/1WW( (四）色譜流出曲線上的信息四）色譜流出曲線上的信息1 根據(jù)色譜峰的個數(shù)，可判斷樣品所含的最少根據(jù)色譜峰的個數(shù)，可判斷樣品所含的最少組份數(shù)。組份數(shù)。2 根據(jù)色譜峰的保留值，可以進(jìn)行定性分析。根據(jù)色譜峰的保留值，可以進(jìn)行定性分析。3 根據(jù)色譜峰的面積或峰高根據(jù)色譜峰的面積或峰高, 可以進(jìn)行定量分可以進(jìn)行定量分析析4 色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾仁窃u價色譜柱色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾仁窃u價色譜柱分離效能的依據(jù)分離效能的依據(jù)5 色譜峰兩峰間的距離，是評價固定相色譜峰兩峰間的距離，是

4、評價固定相(或流動或流動相相)選擇是否合適的依據(jù)。選擇是否合適的依據(jù)。三三 色譜分析的基本原理色譜分析的基本原理組分保留時間為何不同？組分保留時間為何不同？色譜峰為何變寬？色譜峰為何變寬？( (一）分配系數(shù)一）分配系數(shù)K和分配比和分配比kmsccK 組分在固定相中的濃度組分在固定相中的濃度組分在流動相中的濃度組分在流動相中的濃度1 分配系數(shù)分配系數(shù)組分一定時，組分一定時，K主要取決于固定相性質(zhì)主要取決于固定相性質(zhì)組分及固定相一定時組分及固定相一定時, ,溫度增加溫度增加, ,K減小減小試樣中的各組分具有不同的試樣中的各組分具有不同的K值是分離的基礎(chǔ)值是分離的基礎(chǔ)選擇適宜的固定相可改善分離效果選

5、擇適宜的固定相可改善分離效果影響影響K的因素的因素 固定相固定相溫度溫度2 分配比分配比(容量因子容量因子)kmsmmk 組分在固定相中的質(zhì)量組分在固定相中的質(zhì)量 組分在流動相中的質(zhì)量組分在流動相中的質(zhì)量K與與k都是與組分及固定相的熱力學(xué)性質(zhì)有都是與組分及固定相的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)。關(guān)的常數(shù)。K與與k k都是衡量色譜柱對組分保留能力的參都是衡量色譜柱對組分保留能力的參數(shù)，數(shù)值越大，該組分的保留時間越長。數(shù)，數(shù)值越大，該組分的保留時間越長。k k可直接從色譜圖上獲得?？芍苯訌纳V圖上獲得。3 分配系數(shù)分配系數(shù)K與分配比與分配比k的關(guān)系的關(guān)系smmmssmsVVkVmVmccK /4 分離因子分

6、離因子與與分配系數(shù)分配系數(shù)K及及分配比分配比k的關(guān)系的關(guān)系( (二）色譜理論二）色譜理論1 塔板理論塔板理論柱分離效能指標(biāo)柱分離效能指標(biāo)* k=1222/11654. 5 WtWtnrrnLH 理論塔板數(shù)理論塔板數(shù)理理論論塔塔板板高高度度色譜柱長度色譜柱長度當(dāng)色譜柱長度一定時，塔板數(shù)當(dāng)色譜柱長度一定時，塔板數(shù) n 越大越大( (塔板高度塔板高度 H 越小越小) )，被測組分在柱內(nèi)，被測組分在柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多，柱效能越高，所被分配的次數(shù)越多，柱效能越高，所得色譜峰越窄。得色譜峰越窄。222/11654. 5 WtWtnrreffeffeffnLH 不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不不同物質(zhì)在

7、同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo)時，應(yīng)指明測定物質(zhì)。柱效能的指標(biāo)時，應(yīng)指明測定物質(zhì)。有效塔板數(shù)有效塔板數(shù)有效板高有效板高2 速率理論速率理論影響柱效的因素影響柱效的因素CuuBAH 流動相流動相線速度線速度范弟姆特方程范弟姆特方程1) 渦流擴(kuò)散項渦流擴(kuò)散項ApdA 2 固定相顆粒越小，填充的越均勻固定相顆粒越小，填充的越均勻A越小，越小，H越小，柱效越高，色譜峰越窄。越小，柱效越高，色譜峰越窄。2) 分子擴(kuò)散項分子擴(kuò)散項B/u(縱向擴(kuò)散項縱向擴(kuò)散項)gDB 2 流動相流動相柱內(nèi)譜帶構(gòu)型柱內(nèi)譜帶構(gòu)型相應(yīng)的響應(yīng)信號相應(yīng)

8、的響應(yīng)信號產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：濃度梯度濃度梯度影響因素：影響因素：流動相流速；流動相流速；氣體擴(kuò)散系數(shù)氣體擴(kuò)散系數(shù))1(載氣載氣MDg 3) 傳質(zhì)阻力項傳質(zhì)阻力項CuuCuCCulg gpgDdkkC222)1(01. 0 氣相傳質(zhì)阻力氣相傳質(zhì)阻力固定相顆粒越小，載氣分子量越小固定相顆粒越小，載氣分子量越小氣相傳質(zhì)阻力越小氣相傳質(zhì)阻力越小lflDdkkC22)1(32 液相傳質(zhì)阻力液相傳質(zhì)阻力固定液粘度及液膜厚度越小固定液粘度及液膜厚度越小液相傳質(zhì)阻力越小液相傳質(zhì)阻力越小4) 流動相線速度對板高的影響流動相線速度對板高的影響CuuBAH 例例1：已知一色譜柱在某溫度下的速率方程的：已知一色譜柱

9、在某溫度下的速率方程的A=0.08cm; B=0.65cm2/s; C=0.003s, 求最佳線速求最佳線速度度u和最小塔板高和最小塔板高H. 解解: H=A+B/u+Cu欲求欲求 u最佳和最佳和H最小最小,要對速率方程微分要對速率方程微分,即即 dH/dud(A+B/u+Cu)/du-B/u2+C0最佳線速最佳線速: u最佳最佳(B/C)1/2 (0.65/0.003)1/214.7cm/s最小板高最小板高: H最小最小A+2(BC)1/2 0.08+2(0.650.003)1/20.17cm四四 分離度分離度)WW()tt (2)WW(21ttR211r2r211r2r 定義：定義：tr2

10、, tr1: 組分組分2和組分和組分1的保留時間的保留時間W2, W1: 組分組分2和組分和組分1的峰底寬度的峰底寬度R=1.5完全分離完全分離五五 基本色譜分離方程式基本色譜分離方程式)(212112WWttRrr 對于難分離相鄰兩組分：對于難分離相鄰兩組分：W1W2WWttWttRrrrr1212 22162 Wtnreff反映柱效，則有反映柱效，則有若以組分若以組分222122211616 RtttRnrrreffRttWrr12 P185 (10-12)22220222221 kktttttnnrrrreff 11422kknR 14 effnR分離度與分離度與k、n及及 的關(guān)系的關(guān)系

11、 k從從1增加到增加到3，R增加到原來的增加到原來的1.5倍倍 (k: 2-7) n增加到原來的增加到原來的3倍倍，R增加到原來的增加到原來的1.7倍倍 從從1.01增加到增加到1.1，增加約增加約9，R增增 加到原來的加到原來的9倍倍 結(jié)論結(jié)論選擇合適的固定相選擇合適的固定相(流動相流動相)以增加以增加 是改善分離度最有效的方法是改善分離度最有效的方法 1) 各組分的分配系數(shù)必須不同。這一條件各組分的分配系數(shù)必須不同。這一條件通過選擇合適的固定相來實現(xiàn)。通過選擇合適的固定相來實現(xiàn)。2) 區(qū)域擴(kuò)寬的速度應(yīng)小于區(qū)域分離的速度，區(qū)域擴(kuò)寬的速度應(yīng)小于區(qū)域分離的速度，即色譜柱的柱效要高。即色譜柱的柱效

12、要高。3) 在保證快速分離的前提條件下，色譜柱在保證快速分離的前提條件下，色譜柱應(yīng)足夠長。應(yīng)足夠長。使試樣中的不同組分分使試樣中的不同組分分離需要滿足的條件離需要滿足的條件例例1：有一根有一根 l m長的柱子，分離組分長的柱子，分離組分1和和2得到如下色譜圖。圖中橫坐標(biāo)得到如下色譜圖。圖中橫坐標(biāo)l為為記錄筆走記錄筆走紙距離。若欲得到紙距離。若欲得到 R=1.2的分離度，有效塔的分離度，有效塔板數(shù)應(yīng)為多少？色譜柱要加到多長？板數(shù)應(yīng)為多少？色譜柱要加到多長？22116 Rneff需要需要解法解法11 . 154554912 rrtt R=1.2,)(278811 . 11 . 12 . 11622

13、塊塊需要需要 effn1) 14 effnR2)需要需要原來原來需要需要原來原來LLnneffeff effeffHnL 原來原來需要需要原來原來需要需要effeffnnLL )(1239545491616222塊塊原來原來 Wtneff)(25. 2123927881mL 需要需要8 . 054549 原原R解法解法2)(25. 28 . 02 . 112mL需要需要 需要需要原來原來需要需要原來原來需要需要原來原來LLRRnneffeff2 1) 同解法同解法12)22116 Rneff10-2 氣相色譜實驗技術(shù)氣相色譜實驗技術(shù)一一 氣相色譜儀氣相色譜儀GC工作過程工作過程載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng)

14、進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測和檢測和記錄系統(tǒng)記錄系統(tǒng)溫控系統(tǒng)溫控系統(tǒng)（一）載氣系統(tǒng)（一）載氣系統(tǒng)常用載氣：常用載氣：氮?dú)?、氦氣、氫氣及氬氣氮?dú)?、氦氣、氫氣及氬氣氣源氣源凈化干燥管凈化干燥管載氣流速控制裝置載氣流速控制裝置 載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng)載氣選擇依據(jù)載氣選擇依據(jù)檢測器檢測器柱效柱效 （二）進(jìn)樣系統(tǒng)（二）進(jìn)樣系統(tǒng)注射器注射器氣化室氣化室進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng) 進(jìn)樣器進(jìn)樣器氣化室氣化室溫度比柱溫高溫度比柱溫高出出1050取樣位置取樣位置 試樣導(dǎo)入色譜柱試樣導(dǎo)入色譜柱六通閥進(jìn)樣器六通閥進(jìn)樣器（三）分離系統(tǒng)（三）分離系統(tǒng)(色譜柱色譜柱)g g 1 氣液色譜固定相氣液色譜固定相 組成組成擔(dān)體擔(dān)體(載體

15、載體)固定液固定液硅藻土硅藻土紅色紅色白色白色非硅藻土非硅藻土 1) 擔(dān)體擔(dān)體(載體載體)對載體的要求對載體的要求a. 具有多孔性，即比表面積大。具有多孔性，即比表面積大。b.化學(xué)惰性，表面沒有活性，有較好的化學(xué)惰性，表面沒有活性，有較好的浸潤性。浸潤性。c. 熱穩(wěn)定性好。熱穩(wěn)定性好。d.有一定的機(jī)械強(qiáng)度，使固定相在制備有一定的機(jī)械強(qiáng)度，使固定相在制備和填充過程中不易粉碎。和填充過程中不易粉碎。SiOHO SiOHSiCH3CH3ClCl+Si O SiSiCH3CH3OO+ HCl 擔(dān)體的表面處理擔(dān)體的表面處理a. 酸洗酸洗濃鹽酸浸泡，除去堿性作用基團(tuán)濃鹽酸浸泡，除去堿性作用基團(tuán)b. 堿洗堿

16、洗氫氧化鉀甲醇溶液浸泡，除去酸氫氧化鉀甲醇溶液浸泡，除去酸 性作用性作用基團(tuán)基團(tuán)c. 硅烷化硅烷化除去擔(dān)體表面的氫鍵作用力除去擔(dān)體表面的氫鍵作用力二甲基二甲基二氯硅二氯硅烷烷2) 固定液固定液高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物高沸點(diǎn)的有機(jī)化合物 對固定液的要求對固定液的要求a. 熱穩(wěn)定性好，在操作溫度下不發(fā)生聚合、分熱穩(wěn)定性好，在操作溫度下不發(fā)生聚合、分解等反應(yīng)；具有較低的蒸氣壓，以免流失。解等反應(yīng)；具有較低的蒸氣壓，以免流失。b.化學(xué)穩(wěn)定性好，不與樣品或載氣發(fā)生不可逆化學(xué)穩(wěn)定性好，不與樣品或載氣發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)。的化學(xué)反應(yīng)。c. 粘度和凝固點(diǎn)低，以便在載體表面能均勻分粘度和凝固點(diǎn)低，以便在載體表面能均勻

17、分布。布。d.對樣品中的各組分有適當(dāng)?shù)娜芙舛取悠分械母鹘M分有適當(dāng)?shù)娜芙舛取?填充填充柱柱 ，毛細(xì)管柱，毛細(xì)管柱 )15. 1 08. 1 組分與固定液分子間的相互作用組分與固定液分子間的相互作用a. 靜電力極性分子之間的作用力靜電力極性分子之間的作用力b.誘導(dǎo)力極性與非極性分子之間的作用力誘導(dǎo)力極性與非極性分子之間的作用力c. 色散力非極性分子之間的作用力色散力非極性分子之間的作用力d.氫鍵力氫原子與電負(fù)性很大的原子氫鍵力氫原子與電負(fù)性很大的原子(如如F、O、N等等) 之間的作用力之間的作用力 固定液的相對極性固定液的相對極性P)()(lg)()(lg正丁烷正丁烷丁二烯丁二烯或或環(huán)己烷環(huán)己

18、烷苯苯rrrrttqttq 角鯊?fù)榻酋復(fù)檠醵嫜醵?2;, :1 )()(100100211qqqqPxx 固定液的選擇原則固定液的選擇原則“相似相溶相似相溶”a. 非極性物質(zhì)非極性物質(zhì)非極性固定液非極性固定液。 沸點(diǎn)沸點(diǎn)越低的組分越早出峰。越低的組分越早出峰。b. 極極性物質(zhì)性物質(zhì)極性固定液極性固定液。 極性極性越小的組分出越早出峰。越小的組分出越早出峰。c. 極極性與非極性混合物性與非極性混合物極性固定液極性固定液。 極性越小的組分出越早出峰。極性越小的組分出越早出峰。d. 易易形成氫鍵物質(zhì)形成氫鍵物質(zhì)極性或氫鍵型固定液。極性或氫鍵型固定液。 不易形成氫鍵的組分先出峰，易形成氫鍵不易

19、形成氫鍵的組分先出峰，易形成氫鍵的組分后出峰。的組分后出峰。e. 復(fù)雜難分離樣品復(fù)雜難分離樣品多種固定液混合多種固定液混合常用毛細(xì)管色譜柱固定液常用毛細(xì)管色譜柱固定液2 氣固色譜固定相氣固色譜固定相永久性氣體永久性氣體惰性氣體惰性氣體低沸點(diǎn)有機(jī)化合物低沸點(diǎn)有機(jī)化合物分離對象分離對象分離測定有機(jī)物中的痕量水分離測定有機(jī)物中的痕量水高分子多孔微球高分子多孔微球硅膠強(qiáng)極性硅膠強(qiáng)極性氧化鋁弱極性氧化鋁弱極性活性炭非極性活性炭非極性分子篩分子篩強(qiáng)極性強(qiáng)極性高分子多孔微球高分子多孔微球(GDX)固體吸附劑固體吸附劑(四四) 檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)1 熱導(dǎo)池檢測器熱導(dǎo)池檢測器 (TCD)參比參比測量測量R1R2A

20、BR1*R參比參比=R2*R測量測量只有載氣通過時只有載氣通過時載氣載氣+組分組分R1*R參比參比R2*R測量測量利用載氣與組分熱導(dǎo)系數(shù)的差異進(jìn)行測量利用載氣與組分熱導(dǎo)系數(shù)的差異進(jìn)行測量載氣對載氣對熱導(dǎo)檢測器靈敏度的影響熱導(dǎo)檢測器靈敏度的影響某些氣體與蒸氣的熱導(dǎo)系數(shù)某些氣體與蒸氣的熱導(dǎo)系數(shù)/10-4J(cms)-1影響熱導(dǎo)檢測器靈敏度的因素影響熱導(dǎo)檢測器靈敏度的因素載氣種類；載氣種類；熱絲工作電流；熱絲工作電流；熱絲與池體溫度差。熱絲與池體溫度差。適用范圍適用范圍 測量對象：通用測量對象：通用 色譜柱：填充柱色譜柱：填充柱 2 氫氫火焰離子化檢測器火焰離子化檢測器 (FID) CH6HC66裂

21、解裂解 CHO6e6O3CH62 OH6CO6OH6CHO632火焰離子化機(jī)理火焰離子化機(jī)理 適用范圍適用范圍 含碳有機(jī)化合物含碳有機(jī)化合物 影響檢測靈敏度的因素影響檢測靈敏度的因素氫氮比；空氣流量；極化電壓。氫氮比；空氣流量；極化電壓。3 電子捕獲檢測器電子捕獲檢測器 (ECD) eNN22 ABeABABNNAB22 電子電子捕獲機(jī)理捕獲機(jī)理 適用范圍適用范圍 鹵素及親電子物質(zhì)鹵素及親電子物質(zhì)飲用水中三鹵甲烷色譜圖飲用水中三鹵甲烷色譜圖水水氯氯氯仿氯仿二氯溴甲烷二氯溴甲烷二溴氯甲烷二溴氯甲烷溴仿溴仿4 火焰光度檢測器火焰光度檢測器 (FPD) 222SOCOO2RS S2OH4H4SO22

22、2 *2C390SSS )nm394(hSSmax*2 )nm526(hHPOHPOmax* 響應(yīng)機(jī)理響應(yīng)機(jī)理 適用范圍適用范圍 含硫、磷化合物含硫、磷化合物含磷化合物含磷化合物含硫化合物含硫化合物三三九九一一一一乙乙拌拌磷磷地地亞亞農(nóng)農(nóng)倍倍硫硫磷磷對對硫硫磷磷丙丙硫硫磷磷乙乙硫硫磷磷乙乙丙丙硫硫磷磷谷谷硫硫磷磷壤壤蟲蟲磷磷豐豐索索磷磷蠅蠅毒毒磷磷馬馬拉拉硫硫磷磷一一0五九五九5 質(zhì)譜檢測器質(zhì)譜檢測器毛毛細(xì)細(xì)管管柱柱接口接口離子源離子源離子檢測器離子檢測器加加熱熱器器溫溫度度傳傳感感器器6 原子發(fā)射光譜檢測器原子發(fā)射光譜檢測器二二 色譜分離操作條件的選擇色譜分離操作條件的選擇1. 色譜色譜柱柱

23、固定相；固定相；固定液液膜厚度；固定液液膜厚度；柱長等柱長等檢測器檢測器載氣載氣柱柱效效u 較小時，選擇分子量較較小時，選擇分子量較大的載氣（大的載氣（N2，Ar）；）；u 較大時，選擇分子量較較大時，選擇分子量較小的載氣小的載氣(H2，He) u的選的選擇擇3. 的選擇的選擇改變柱溫產(chǎn)改變柱溫產(chǎn)生的影響生的影響柱柱效效增加柱溫可加快氣增加柱溫可加快氣相、液相的傳質(zhì)速相、液相的傳質(zhì)速率，有利于降低塔率，有利于降低塔板高度，改善柱效；板高度，改善柱效；但同時又會加劇縱但同時又會加劇縱向擴(kuò)散，從而導(dǎo)致向擴(kuò)散，從而導(dǎo)致柱效下降。柱效下降。 分離度分離度柱溫升高，柱溫升高， K 減小，分離度減小，分離

24、度下降。下降。分析時間分析時間降低柱溫，分析降低柱溫，分析時間增加時間增加1. 柱溫應(yīng)控制在固定液的柱溫應(yīng)控制在固定液的最高使用溫度最高使用溫度和和最低使用溫度范圍之內(nèi)。最低使用溫度范圍之內(nèi)。2. 使最難分離的組分有盡可能好的分離前使最難分離的組分有盡可能好的分離前提下，采取適當(dāng)?shù)偷闹鶞兀员Ａ魰r提下，采取適當(dāng)?shù)偷闹鶞兀员Ａ魰r間適宜，峰形不拖尾為度。間適宜，峰形不拖尾為度。3. 柱溫一般選擇在組分平均沸點(diǎn)左右。柱溫一般選擇在組分平均沸點(diǎn)左右。4. 組分復(fù)雜，沸程寬的試樣，采用程序升組分復(fù)雜，沸程寬的試樣，采用程序升溫。溫。選擇原則選擇原則程序升溫程序升溫50250，8/min恒溫恒溫15

25、0 正構(gòu)烷烴恒溫和程序升溫色譜圖比較正構(gòu)烷烴恒溫和程序升溫色譜圖比較程序升溫不僅可以改善分離，而且可程序升溫不僅可以改善分離，而且可以縮短分析時間。以縮短分析時間。 4. 進(jìn)樣量的選擇進(jìn)樣量的選擇 進(jìn)樣量進(jìn)樣量柱柱效效進(jìn)樣量過大，使色進(jìn)樣量過大，使色譜柱超載，柱效急譜柱超載，柱效急劇下降，峰形變寬劇下降，峰形變寬檢測器檢測器 進(jìn)樣量過大，峰高進(jìn)樣量過大，峰高或峰面積與進(jìn)樣量或峰面積與進(jìn)樣量的線性關(guān)系被破壞的線性關(guān)系被破壞 進(jìn)樣量應(yīng)控制在柱容量允許范圍進(jìn)樣量應(yīng)控制在柱容量允許范圍及檢測器線性檢測范圍之內(nèi)及檢測器線性檢測范圍之內(nèi)10-3 氣相色譜分析方法及應(yīng)用氣相色譜分析方法及應(yīng)用一一 定性分析定

26、性分析1 用已知純物質(zhì)用已知純物質(zhì) 對照定性對照定性保留值定性保留值定性峰高增加法定峰高增加法定性性 (1) 經(jīng)驗規(guī)律經(jīng)驗規(guī)律碳數(shù)規(guī)碳數(shù)規(guī)律律在一定溫度下，在一定溫度下，的調(diào)整保留時間的的調(diào)整保留時間的對數(shù)與分子中碳數(shù)成線性關(guān)系對數(shù)與分子中碳數(shù)成線性關(guān)系)3(lg nCAntr如果知道兩種或更多同系物的調(diào)整保留時間，則如果知道兩種或更多同系物的調(diào)整保留時間，則可求出常數(shù)可求出常數(shù)A和和C。從色譜圖查出未知物的。從色譜圖查出未知物的 后，后，根據(jù)上式即可求出未知物的碳數(shù)。根據(jù)上式即可求出未知物的碳數(shù)。rt(2) 相對保留值相對保留值(3) 保留指數(shù)保留指數(shù)lglglglg100)()1()()(

27、ZrZrZrxrxttttZI Z, Z+1:正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)進(jìn)樣)(xrt)(Zrt)1( Zrt例：乙酸正丁酯在阿皮松例：乙酸正丁酯在阿皮松L柱上的流出曲線如下柱上的流出曲線如下圖所示。由圖中測得調(diào)整保留距離為：乙酸正圖所示。由圖中測得調(diào)整保留距離為：乙酸正丁酯丁酯310.0 mm，正庚烷，正庚烷174.0 mm，正辛烷，正辛烷373.4 mm。求乙酸正定酯的保留指數(shù)。求乙酸正定酯的保留指數(shù)。6 .7750 .174lg4 .373lg0 .174lg0 .310lg7100 xI在與文獻(xiàn)值對照時，一在與文獻(xiàn)值對照時，一定要重視文獻(xiàn)值的實驗定要重視文獻(xiàn)值的實驗條件，如固

28、定液、柱溫條件，如固定液、柱溫等。而且要用幾個已知等。而且要用幾個已知組分進(jìn)行驗證。組分進(jìn)行驗證。 聯(lián)機(jī)定性聯(lián)機(jī)定性GC/MS(氣相色譜氣相色譜- -質(zhì)譜質(zhì)譜) )例：川桂皮揮發(fā)油的化學(xué)成分分析例：川桂皮揮發(fā)油的化學(xué)成分分析色譜柱：色譜柱：SE54(30m0.25mm0.25m) 色譜操作條件色譜操作條件載氣：氦氣，流速載氣：氦氣，流速1mL/min柱溫：初溫柱溫：初溫60保持保持1min，8 /min升溫至升溫至150 ，6 /min升溫至升溫至190 ，8 /min升升溫至溫至250 ，保持，保持1min總離子流色譜圖總離子流色譜圖6號峰的質(zhì)譜圖號峰的質(zhì)譜圖GC/AES(氣相色譜原子發(fā)射光

29、譜氣相色譜原子發(fā)射光譜)二甲基硒二甲基硒烯丙基甲基硒烯丙基甲基硒甲基亞磺基硒酸甲酯甲基亞磺基硒酸甲酯二甲基二硒二甲基二硒2丙稀硫硒酸甲酯丙稀硫硒酸甲酯 1丙稀硫硒酸甲酯丙稀硫硒酸甲酯 雙雙(甲硫甲硫)硒硒烯丙基甲基烯丙基甲基硫硫二甲基二硫二甲基二硫二烯丙基硫二烯丙基硫烯丙基甲基二硫烯丙基甲基二硫二甲基三硫二甲基三硫二烯丙基二硫二烯丙基二硫烯丙基甲基三硫烯丙基甲基三硫二烯丙基三硫二烯丙基三硫GC-AES同時檢測大蒜中碳、硫、硒化合物同時檢測大蒜中碳、硫、硒化合物Se(196.1 nm)C(193.1 nm)S(180.7 nm)4 幾種方法聯(lián)合定性幾種方法聯(lián)合定性質(zhì)譜和保留指數(shù)兩種鑒定方法的結(jié)果

30、質(zhì)譜和保留指數(shù)兩種鑒定方法的結(jié)果例：纈草揮發(fā)油化學(xué)成分的研究例：纈草揮發(fā)油化學(xué)成分的研究多種方法聯(lián)合定性可大大提高鑒定的可靠性多種方法聯(lián)合定性可大大提高鑒定的可靠性二二 定量分析定量分析1 定量基礎(chǔ)定量基礎(chǔ)iiiAfm )(峰面積峰面積iiihfm )(峰高峰高或或ississiisiiAmAmAmAmfff /單位峰面積單位峰面積(或單位峰高或單位峰高)的組分的量的組分的量定量校正因定量校正因子子相對校正因子相對校正因子2 常用的幾種定量分析方法常用的幾種定量分析方法(1)歸一化法歸一化法%1002211 nniiiAfAfAfAfC試樣中所有組分試樣中所有組分均須出峰均須出峰要求要求操作條件如進(jìn)樣量、載氣流速等操作條件如進(jìn)樣量、載氣流速等變化時對結(jié)果的影響較小。變化時對結(jié)果的影響較小。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)C8芳烴異構(gòu)體歸一化定量分析芳烴異構(gòu)體歸一化定量分析(2)外標(biāo)法外標(biāo)法(校準(zhǔn)曲線法校準(zhǔn)曲線法)iiiAfm iiihfm 或或不使用校