色譜固定相及其選擇

1、2022-3-26第第二二章章氣相色譜分析法氣相色譜分析法一、一、氣氣/ /固色譜固定相固色譜固定相stationary phases in Gas-solid chromatograph二、氣二、氣/液色譜固定相液色譜固定相stationary phases in gas-liquid chromatograph 第四節(jié)第四節(jié) 氣相色譜固定相氣相色譜固定相gas chromatographic analysis, GCstationary phases in gas chromatograph 2022-3-26一、氣固色譜固定相一、氣固色譜固定相 stationary phases in

2、Gas-solid chromatograph1. 1. 種類(lèi)種類(lèi) (1)活性炭活性炭 有較大的比表面積，吸附性較強(qiáng)。 (2)活性氧化鋁活性氧化鋁 有較大的極性。適用于常溫下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等氣體的相互分離。CO2能被活性氧化鋁強(qiáng)烈吸附而不能用這種固定相進(jìn)行分析。 (3)硅膠硅膠 與活性氧化鋁大致相同的分離性能，除能分析上述物質(zhì)外，還能分析CO2、N2O、NO、NO2等，且能夠分離臭氧。2022-3-26氣固色譜固定相氣固色譜固定相 (4)分子篩分子篩 堿及堿土金屬的硅鋁酸鹽（沸石），多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X分子篩等（孔徑：埃）。常用5A和13X（

3、常溫下分離O2與N2）。除了廣泛用于H2、O2、N2、CH4、CO等的分離外，還能夠測(cè)定He、Ne、Ar、NO、N2O等。 (5)高分子多孔微球（高分子多孔微球（GDX系列）系列） 新型的有機(jī)合成固定相（苯乙烯與二乙烯苯共聚）。 型號(hào)：GDX-01、-02、-03等。適用于水、氣體及低級(jí)醇的分析。2022-3-262. 2. 氣固色譜固定相的特點(diǎn)氣固色譜固定相的特點(diǎn)（1）性能與制備和活化條件有很大關(guān)系；）性能與制備和活化條件有很大關(guān)系；（2）同一種固定相，不同廠家或不同活化條件，分離效果）同一種固定相，不同廠家或不同活化條件，分離效果差異較大；差異較大；（3）種類(lèi)有限，能分離的對(duì)象不多；）種類(lèi)

4、有限，能分離的對(duì)象不多；（4）使用方便。）使用方便。2022-3-26二、氣液色譜固定相二、氣液色譜固定相 stationary phases in gas-liquid chromatograph 氣液色譜固定相氣液色譜固定相 固定液固定液+擔(dān)體擔(dān)體（支持體） ：小顆粒表面涂漬上一薄層固定液。小顆粒表面涂漬上一薄層固定液。 固定液特點(diǎn)：固定液特點(diǎn)： 固定液在常溫下不一定為液體，但在使用溫度下一定呈固定液在常溫下不一定為液體，但在使用溫度下一定呈液體狀態(tài)。液體狀態(tài)。 固定液的種類(lèi)繁多，選擇余地大，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。固定液的種類(lèi)繁多，選擇余地大，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。擔(dān)體：化學(xué)惰性的多孔性固體顆粒，

5、具有較大的比表面積。擔(dān)體：化學(xué)惰性的多孔性固體顆粒，具有較大的比表面積。2022-3-26 1. 1. 作為擔(dān)體使用的物質(zhì)應(yīng)滿(mǎn)足的條件作為擔(dān)體使用的物質(zhì)應(yīng)滿(mǎn)足的條件 比表面積大，孔徑分布均勻；比表面積大，孔徑分布均勻； 化學(xué)惰性，表面無(wú)吸附性或吸附性很弱，與被分離組份化學(xué)惰性，表面無(wú)吸附性或吸附性很弱，與被分離組份不起反應(yīng)；不起反應(yīng)； 具有較高的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，不易破碎；具有較高的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，不易破碎； 顆粒大小均勻、適度。一般常用顆粒大小均勻、適度。一般常用6080目、目、80100目。目。2022-3-262.2.擔(dān)體（硅藻土）擔(dān)體（硅藻土）紅色擔(dān)體紅色擔(dān)體： 孔徑較小，表孔密

6、集，比表面積較大，機(jī)械強(qiáng)度好?？讖捷^小，表孔密集，比表面積較大，機(jī)械強(qiáng)度好。適宜分離非極性或弱極性組分的試樣。缺點(diǎn)是表面存有活適宜分離非極性或弱極性組分的試樣。缺點(diǎn)是表面存有活性吸附中心點(diǎn)。性吸附中心點(diǎn)。白色擔(dān)體白色擔(dān)體： 煅燒前原料中加入了少量助溶劑（碳酸鈉）。煅燒前原料中加入了少量助溶劑（碳酸鈉）。 顆顆 粒疏粒疏松，孔徑較大。比表面積較小，機(jī)械強(qiáng)度較差。但吸附性松，孔徑較大。比表面積較小，機(jī)械強(qiáng)度較差。但吸附性顯著減小，適宜分離極性組分的試樣。顯著減小，適宜分離極性組分的試樣。2022-3-26表表 氣液色譜擔(dān)體氣液色譜擔(dān)體 種類(lèi) 擔(dān)體名稱(chēng) 特點(diǎn)及用途 生產(chǎn)廠家紅色硅藻土擔(dān)體201 紅色

7、擔(dān)體301 釉化紅色擔(dān)體6201 紅色擔(dān)體適用于涂漬非極性固定液分析非極性物質(zhì)由 201 釉化而成，性能介于紅色與白色硅藻土擔(dān)體之間，適用于分析中等極性物質(zhì)上海試劑廠大連催化劑廠硅藻土類(lèi)白色硅藻土擔(dān)體101 白色擔(dān)體101 酸洗101 硅烷化白色擔(dān)體102 白色擔(dān)體適用于涂漬極性固定液分析極性物質(zhì)催化吸附性小，減小色譜峰拖尾上海試劑廠非硅藻土類(lèi)高分子微球玻璃微球氟擔(dān)體由苯乙烯和二乙烯苯共聚而成經(jīng)酸堿處理，比表面積 0.02 m2 / g ,可在較高溫度下使用，適宜分析高沸點(diǎn)物質(zhì)。由四氟乙烯聚合而成，比表面積 10.5 m2 /g適宜分析強(qiáng)極性物質(zhì)和腐蝕性物質(zhì)上海試劑廠2022-3-263.3.

8、固定液固定液 固定液：固定液：高沸點(diǎn)難揮發(fā)的有機(jī)化合物，種類(lèi)繁多。(1) 對(duì)對(duì)固定液的固定液的要求要求 應(yīng)對(duì)被分離試樣中的各組分具有不同的溶解能力，較好的熱穩(wěn)定性，并且不與被分離組分發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)。(2) 選擇的基本原則選擇的基本原則 “相似相溶相似相溶”，選擇與試樣性質(zhì)相近的固定相。(3) 固定液分類(lèi)方法固定液分類(lèi)方法 如按化學(xué)結(jié)構(gòu)、極性、應(yīng)用等的分類(lèi)方法。在各種色譜手冊(cè)中，一般將固定液按有機(jī)化合物的分類(lèi)方法分為：脂肪烴、芳烴、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等。2022-3-26(4)(4)固定液的最高最低使用溫度固定液的最高最低使用溫度 高于最高使用溫度易分解，溫度低呈固體；(5) 混合

9、固定相混合固定相 對(duì)于復(fù)雜的難分離組分通常采用特殊固定液或?qū)煞N甚至兩種以上配合使用；(6) 固定液的相對(duì)極性固定液的相對(duì)極性 規(guī)定：角鯊?fù)椋ó惾椋┑南鄬?duì)極性為零，氧二丙睛的相對(duì)極性為100。2022-3-26 固定液 名 稱(chēng)商品牌號(hào)使用溫度（最高） 溶劑相對(duì)極性麥?zhǔn)铣?shù)總和 分析對(duì)象 （參考）1、 角鯊?fù)?（異三十烷）SQ150乙醚00烴類(lèi)及非極性化合物2、阿皮松 LAPL300苯143非極性和弱極性各類(lèi)高沸點(diǎn)有機(jī)化合物3、硅油OV-101350丙酮+1229各類(lèi)高沸點(diǎn)弱極性有機(jī)化合物，如芳烴4、 苯基 10% 甲基聚硅氧烷OV-3350甲苯+14235、 苯基（20%） 甲基聚硅氧烷O

10、V-7350甲苯+25926、 苯基（50%） 甲基 聚硅氧烷OV-17300甲苯+28277、 苯基（60%）甲基聚硅氧烷OV-22350甲苯+210758、 鄰苯二甲酸 二壬酯DNP130乙醚+29、 三氟丙基甲基 聚硅氧烷OV-210250氯仿+2150010、 氰丙基（25%）苯基（25%）甲基聚硅氧烷OV-225250+3181311、聚乙二醇PEG20M250乙醇?xì)滏I2308醇、醛酮、脂肪酸、酯等極性化合物12、 丁二酸二乙 二醇聚酯DEGS225氯仿氫鍵3430表表 優(yōu)選固定液優(yōu)選固定液麥?zhǔn)铣?shù)：x、y、z、u、s表示，分別代表了極性分子間存在著的靜電力（偶極定向力）；極性與非極性分子間存在著的誘導(dǎo)力；非極性分子間的色散力；氫鍵等。也可以用五個(gè)數(shù)的總和來(lái)表示固定相的極性大小，如：，氧二丙睛五個(gè)常數(shù)的總和為4427，是強(qiáng)極性固定相。2022-3-26內(nèi)容選擇內(nèi)容選擇結(jié)束結(jié)束第一節(jié)第一節(jié) 氣相色譜儀氣相色譜儀gas chromatographic instruments第二節(jié)第二節(jié) 氣相色譜固定相及其選擇氣相色譜固定相及其選擇stationary phases in gas chromatograph第三節(jié)第三節(jié) 氣相色譜檢測(cè)器氣相色譜檢測(cè)器detector of gas chromatograph第四節(jié)第四節(jié) 分離與操作條件