第3章_氣相色譜法 調(diào)整

1、第三章第三章 氣相色譜法氣相色譜法張艷玲張艷玲內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院內(nèi)蒙古大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院E-mail: 2第三章第三章 氣相色譜法氣相色譜法第一節(jié)第一節(jié) 氣相色譜儀氣相色譜儀 氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、柱分離系統(tǒng)、檢測(cè)記錄系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、柱分離系統(tǒng)、檢測(cè)記錄系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)第二節(jié)第二節(jié) 氣相色譜檢測(cè)器氣相色譜檢測(cè)器 熱導(dǎo)檢測(cè)器、氫焰檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器、火焰光度檢測(cè)器熱導(dǎo)檢測(cè)器、氫焰檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器、火焰光度檢測(cè)器 第三節(jié)第三節(jié) 氣相色譜流動(dòng)相與固定相氣相色譜流動(dòng)相與固定相 流動(dòng)相、固體固定相（吸附劑）、液體固定相（載體流動(dòng)相、固體固定相（吸附劑）、液體固定相（載體+ +固

2、定液）固定液）第四節(jié)第四節(jié) 氣相色譜分離分析條件氣相色譜分離分析條件 柱長(zhǎng)、載氣及其流速、填充顆粒、柱溫、進(jìn)樣量及進(jìn)樣方式柱長(zhǎng)、載氣及其流速、填充顆粒、柱溫、進(jìn)樣量及進(jìn)樣方式第五節(jié)第五節(jié) 毛細(xì)管柱氣相色譜法簡(jiǎn)介毛細(xì)管柱氣相色譜法簡(jiǎn)介 毛細(xì)管柱氣相色譜法分類(lèi)及特點(diǎn)毛細(xì)管柱氣相色譜法分類(lèi)及特點(diǎn)3氣相色譜法氣相色譜法（GCGC）是英國(guó)生物化學(xué)家）是英國(guó)生物化學(xué)家 Martin A T PMartin A T P等人在研等人在研究液液分配色譜的基礎(chǔ)上，于究液液分配色譜的基礎(chǔ)上，于19521952年創(chuàng)立的一種極有效的分離年創(chuàng)立的一種極有效的分離方法，它可分析和分離復(fù)雜的多組分混合物。方法，它可分析和分離

3、復(fù)雜的多組分混合物。氣相色譜過(guò)程：氣相色譜過(guò)程：待測(cè)物樣品待測(cè)物樣品被蒸發(fā)為氣體被蒸發(fā)為氣體并注入到色譜分離柱并注入到色譜分離柱柱頂，以惰性氣體柱頂，以惰性氣體（指不與待測(cè)物反應(yīng)的氣體，只起運(yùn)載蒸汽（指不與待測(cè)物反應(yīng)的氣體，只起運(yùn)載蒸汽樣品的作用，也稱(chēng)載氣）樣品的作用，也稱(chēng)載氣）將待測(cè)物樣品蒸汽帶入柱內(nèi)分離。其將待測(cè)物樣品蒸汽帶入柱內(nèi)分離。其分離原理是基于待測(cè)物在氣相和固定相之間的分離原理是基于待測(cè)物在氣相和固定相之間的吸附吸附脫附脫附（氣固色譜）（氣固色譜）和和分配（氣液色譜）分配（氣液色譜）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。來(lái)實(shí)現(xiàn)的。氣相色譜分為氣固色譜和氣液色譜。氣相色譜分為氣固色譜和氣液色譜。4 用氣體作流動(dòng)

4、相（載體）用氣體作流動(dòng)相（載體）的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)：氣體黏度小，因而在：氣體黏度小，因而在色譜柱內(nèi)流動(dòng)的阻力?。粴怏w擴(kuò)散系數(shù)大，組分在兩相間色譜柱內(nèi)流動(dòng)的阻力??；氣體擴(kuò)散系數(shù)大，組分在兩相間的傳質(zhì)速度快，有利于高效快速分離。的傳質(zhì)速度快，有利于高效快速分離。分離機(jī)理：分離機(jī)理：氣固色譜：氣固色譜：溶質(zhì)與固體吸附能力差異溶質(zhì)與固體吸附能力差異氣液色譜：氣液色譜：溶質(zhì)在固定相的溶解（分配）能力不同溶質(zhì)在固定相的溶解（分配）能力不同5第一節(jié)第一節(jié) 氣相色譜儀氣相色譜儀6檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)記錄系統(tǒng)記錄系統(tǒng)H H2 2, N, N2 2或或ArAr氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)進(jìn)樣進(jìn)樣系統(tǒng)系統(tǒng)分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)7一、氣路系統(tǒng)一

5、、氣路系統(tǒng)(Carrier gas supply)(Carrier gas supply)作用作用：獲得純凈、流速穩(wěn)定的載氣獲得純凈、流速穩(wěn)定的載氣。包括壓力。包括壓力計(jì)、流量計(jì)及氣體凈化裝置。計(jì)、流量計(jì)及氣體凈化裝置。要求要求：密封性好、流速穩(wěn)定、流速控制方便和密封性好、流速穩(wěn)定、流速控制方便和測(cè)量準(zhǔn)確測(cè)量準(zhǔn)確等。等。 8載氣載氣：要求化學(xué)惰性，不與有關(guān)物質(zhì)反應(yīng)。：要求化學(xué)惰性，不與有關(guān)物質(zhì)反應(yīng)。凈化器凈化器：可除去水、氧氣以及其它雜質(zhì)。：可除去水、氧氣以及其它雜質(zhì)。壓力表壓力表：多為兩級(jí)壓力指示：鋼瓶壓力；柱頭壓力指示；：多為兩級(jí)壓力指示：鋼瓶壓力；柱頭壓力指示；流量計(jì)流量計(jì)：柱頭前使用轉(zhuǎn)

6、子流量計(jì)：柱頭前使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)( (RotometerRotometer) )，但不太準(zhǔn)確，但不太準(zhǔn)確。通常在柱后，以皂膜流量計(jì)。通常在柱后，以皂膜流量計(jì)(Soap-bubble meter)(Soap-bubble meter)測(cè)流速測(cè)流速（現(xiàn)代有電子流量計(jì)，并以計(jì)算機(jī)控制其流速保持不變）。（現(xiàn)代有電子流量計(jì)，并以計(jì)算機(jī)控制其流速保持不變）。9二、進(jìn)樣系統(tǒng)二、進(jìn)樣系統(tǒng)(Sample injection system)(Sample injection system)作用：作用：把試樣把試樣快速快速而而定量定量地加到色譜柱上端，以地加到色譜柱上端，以便進(jìn)行分離。包括進(jìn)樣器和氣化室兩部分。便進(jìn)行

7、分離。包括進(jìn)樣器和氣化室兩部分。 進(jìn)樣要求：進(jìn)樣要求：進(jìn)樣量或體積進(jìn)樣量或體積適宜適宜；“塞子塞子”式式進(jìn)樣進(jìn)樣。一般柱分離進(jìn)樣體積在十分之幾至。一般柱分離進(jìn)樣體積在十分之幾至2020 L L，對(duì)毛，對(duì)毛細(xì)管柱，體積約為細(xì)管柱，體積約為1010-3 -3 L L，此時(shí)應(yīng)采用分流進(jìn)樣，此時(shí)應(yīng)采用分流進(jìn)樣裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。1011 氣化室的作用氣化室的作用：將液體或固體試樣迅速、完全氣化，：將液體或固體試樣迅速、完全氣化，以保證色譜峰有較小的寬度（汽化室溫度比樣品中最易蒸以保證色譜峰有較小的寬度（汽化室溫度比樣品中最易蒸發(fā)的物質(zhì)的沸點(diǎn)高約發(fā)的物質(zhì)的沸點(diǎn)高約5050o oC C ）。）。 對(duì)氣

8、化室的要求對(duì)氣化室的要求：密封性好、體積小、熱容量大、對(duì)：密封性好、體積小、熱容量大、對(duì)樣品無(wú)催化效應(yīng)。樣品無(wú)催化效應(yīng)。 進(jìn)樣量、進(jìn)樣速度和試樣的氣化速度都影響色譜的分進(jìn)樣量、進(jìn)樣速度和試樣的氣化速度都影響色譜的分離效率以及分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度離效率以及分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度。 12三、分離系統(tǒng)三、分離系統(tǒng) 心臟部分心臟部分。包括色譜柱、色譜爐（柱箱）和溫度控制裝。包括色譜柱、色譜爐（柱箱）和溫度控制裝置。置。色譜柱色譜柱：填充柱和開(kāi)管柱（或毛細(xì)管柱）。：填充柱和開(kāi)管柱（或毛細(xì)管柱）。柱材料柱材料：金屬、玻璃、融熔石英等。：金屬、玻璃、融熔石英等。填充柱填充柱：U形或螺旋形，內(nèi)徑形或螺旋

9、形，內(nèi)徑24mm，長(zhǎng)，長(zhǎng)13m，內(nèi)填固定，內(nèi)填固定相；相；開(kāi)管柱開(kāi)管柱：分為涂壁、多孔層和涂載體開(kāi)管柱。內(nèi)徑：分為涂壁、多孔層和涂載體開(kāi)管柱。內(nèi)徑0.10.5mm，長(zhǎng)達(dá)幾十至，長(zhǎng)達(dá)幾十至100m。通常彎成直徑。通常彎成直徑1030cm的螺的螺旋狀。旋狀。13特點(diǎn)特點(diǎn)：開(kāi)管柱開(kāi)管柱：分離效率高（：分離效率高（n n可達(dá)可達(dá)10106 6）、分析速度快（滲透性）、分析速度快（滲透性好、傳質(zhì)快）、樣品用量小，但柱容量低。好、傳質(zhì)快）、樣品用量小，但柱容量低。填充柱填充柱：制備過(guò)程簡(jiǎn)單，柱容量大，定量分析準(zhǔn)確，應(yīng)用：制備過(guò)程簡(jiǎn)單，柱容量大，定量分析準(zhǔn)確，應(yīng)用最普遍。最普遍。 柱溫柱溫：影響分離的最重要

10、因素。其變化應(yīng)?。河绊懛蛛x的最重要因素。其變化應(yīng)小0.x0.xo oC C。選擇柱溫考慮選擇柱溫考慮：樣品待測(cè)物沸點(diǎn)和對(duì)分離的要求。：樣品待測(cè)物沸點(diǎn)和對(duì)分離的要求。14控溫的方式：控溫的方式：恒溫法和程序升溫法。恒溫法和程序升溫法。對(duì)寬沸程的樣品，應(yīng)使用對(duì)寬沸程的樣品，應(yīng)使用程序升溫程序升溫（是在一個(gè)分（是在一個(gè)分析周期內(nèi)使柱溫按預(yù)定的程序由低向高逐漸變化析周期內(nèi)使柱溫按預(yù)定的程序由低向高逐漸變化。使用程序升溫法可以使不同沸點(diǎn)的組分在各自。使用程序升溫法可以使不同沸點(diǎn)的組分在各自的最佳柱溫下流出，從而改善分離效果，縮短分的最佳柱溫下流出，從而改善分離效果，縮短分析時(shí)間）析時(shí)間） 。15恒溫：恒

11、溫：4545o oC C程序升溫：程序升溫：30180oC恒溫：恒溫：145145o oC C溫度低，分離效果好，但分析時(shí)間長(zhǎng)溫度低，分離效果好，但分析時(shí)間長(zhǎng)程序升溫，分離效果好，且分析時(shí)間短程序升溫，分離效果好，且分析時(shí)間短溫度高，但分析時(shí)間短，但分離效果差溫度高，但分析時(shí)間短，但分離效果差程程序序升升溫溫與與恒恒溫溫對(duì)對(duì)分分離離的的影影響響比比較較1617四、檢測(cè)系統(tǒng)四、檢測(cè)系統(tǒng) 將各分離組分及其濃度的變化以易于測(cè)量的電將各分離組分及其濃度的變化以易于測(cè)量的電信號(hào)顯示出來(lái)，從而進(jìn)行定性、定量分析。信號(hào)顯示出來(lái)，從而進(jìn)行定性、定量分析。占有重占有重要地位要地位 。 理想的檢測(cè)器理想的檢測(cè)器要

12、求要求：響應(yīng)快、靈敏度高、噪聲：響應(yīng)快、靈敏度高、噪聲低、線性范圍寬，對(duì)各種物質(zhì)均有響應(yīng)，對(duì)流速和低、線性范圍寬，對(duì)各種物質(zhì)均有響應(yīng)，對(duì)流速和溫度變化不敏感。溫度變化不敏感。 溫度變化直接影響檢測(cè)器的靈敏度和穩(wěn)定性溫度變化直接影響檢測(cè)器的靈敏度和穩(wěn)定性。18五、記錄系統(tǒng)五、記錄系統(tǒng) 記錄儀是一種能自動(dòng)記錄由檢測(cè)器輸出的電信記錄儀是一種能自動(dòng)記錄由檢測(cè)器輸出的電信號(hào)的裝置，是重要的號(hào)的裝置，是重要的附屬設(shè)備附屬設(shè)備。實(shí)際是一種電子電。實(shí)際是一種電子電位差計(jì)。位差計(jì)。19第二節(jié)第二節(jié) 氣相色譜檢測(cè)器氣相色譜檢測(cè)器根據(jù)響應(yīng)原理分根據(jù)響應(yīng)原理分：濃度型和質(zhì)量型檢測(cè)器。濃度型和質(zhì)量型檢測(cè)器。濃度型濃度型

13、：檢測(cè)的是載氣中組分濃度的瞬間變化，即響應(yīng)值：檢測(cè)的是載氣中組分濃度的瞬間變化，即響應(yīng)值與濃度成正比。例如熱導(dǎo)檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器與濃度成正比。例如熱導(dǎo)檢測(cè)器和電子捕獲檢測(cè)器 質(zhì)量型質(zhì)量型：檢測(cè)的是載氣中組分進(jìn)入檢測(cè)器中速度變化，即：檢測(cè)的是載氣中組分進(jìn)入檢測(cè)器中速度變化，即響應(yīng)值與單位時(shí)間進(jìn)入檢測(cè)器的量成正比。例如氫火焰離響應(yīng)值與單位時(shí)間進(jìn)入檢測(cè)器的量成正比。例如氫火焰離子化、氮磷和火焰光度檢側(cè)器。子化、氮磷和火焰光度檢側(cè)器。根據(jù)選擇性分：根據(jù)選擇性分：通用型（通用型（TCDTCD）和選擇型檢測(cè)器）和選擇型檢測(cè)器(FID(FID、ECDECD、FPDFPD、NPF)NPF)20一、一、 熱

14、導(dǎo)檢測(cè)器（熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCDTCD）是一種應(yīng)用較早的檢測(cè)器。是一種應(yīng)用較早的檢測(cè)器。構(gòu)成：構(gòu)成：池體和熱敏元件。通常將參比臂和測(cè)量（樣品）臂組池體和熱敏元件。通常將參比臂和測(cè)量（樣品）臂組成成Wheatstone Wheatstone 電橋。電橋。21原理：原理：不同氣態(tài)物質(zhì)所具有的熱傳導(dǎo)系數(shù)不同不同氣態(tài)物質(zhì)所具有的熱傳導(dǎo)系數(shù)不同（1 1）被測(cè)組分的蒸氣與載氣具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)；）被測(cè)組分的蒸氣與載氣具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)；（2 2）熱敏元件阻值隨溫度變化而改變；）熱敏元件阻值隨溫度變化而改變；（3 3）利用惠斯登電橋測(cè)量。）利用惠斯登電橋測(cè)量。 22 載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大，則靈敏度越高。

15、通常選載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大，則靈敏度越高。通常選擇熱導(dǎo)系數(shù)大的擇熱導(dǎo)系數(shù)大的H H2 2和氦氣和氦氣HeHe作載氣作載氣。 較大的橋電流較大的橋電流、較低的池體溫度較低的池體溫度、低分子量的載氣以及具低分子量的載氣以及具有大的電阻溫度系數(shù)的熱敏元件可獲得較高的靈敏度有大的電阻溫度系數(shù)的熱敏元件可獲得較高的靈敏度。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 對(duì)任何氣體均可產(chǎn)生響應(yīng)，而且對(duì)任何氣體均可產(chǎn)生響應(yīng)，而且不破壞樣品不破壞樣品，多用于，多用于10ppm10ppm以上組分的測(cè)定，因而以上組分的測(cè)定，因而通用性好通用性好，而且，而且線性范圍寬線性范圍寬、價(jià)、價(jià)格格便宜便宜、應(yīng)用范圍廣應(yīng)用范圍廣。但。但靈敏度較低靈敏

16、度較低。23 主要用于可在主要用于可在H H2 2AirAir火焰中燃燒的有機(jī)火焰中燃燒的有機(jī)化合物（如烴類(lèi)物質(zhì)）化合物（如烴類(lèi)物質(zhì)）的檢測(cè)。的檢測(cè)。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：主體為離子室，主體為離子室，內(nèi)有石英噴嘴、發(fā)射極內(nèi)有石英噴嘴、發(fā)射極和收集極。和收集極。二、氫火焰離子化檢測(cè)器二、氫火焰離子化檢測(cè)器 （FIDFID）24原理：原理： 根據(jù)含碳有機(jī)物在氫火焰中發(fā)生電離的原理根據(jù)含碳有機(jī)物在氫火焰中發(fā)生電離的原理進(jìn)行檢測(cè)的進(jìn)行檢測(cè)的。（1 1）氫在氧中燃燒生成的火焰為有機(jī)物分子的燃燒）氫在氧中燃燒生成的火焰為有機(jī)物分子的燃燒和電離提供了能源；和電離提供了能源；（2 2）有機(jī)物分子在氫火焰中進(jìn)行化學(xué)電離；

17、）有機(jī)物分子在氫火焰中進(jìn)行化學(xué)電離；（3 3）化學(xué)電離產(chǎn)生的離子在置于火焰附近的靜電場(chǎng)）化學(xué)電離產(chǎn)生的離子在置于火焰附近的靜電場(chǎng)中定向移動(dòng)而形成離子流。中定向移動(dòng)而形成離子流。 25影響影響FID靈敏度的因素：靈敏度的因素：1）載氣和氫氣流速載氣和氫氣流速：一般：一般N2:H2 = 1:11:1.5。2）空氣流速空氣流速：流速越大。靈敏度越大，到一定值時(shí)：流速越大。靈敏度越大，到一定值時(shí)，空氣流速對(duì)靈敏度影響不大。一般地，空氣流速對(duì)靈敏度影響不大。一般地，H2:Air = 1:10-1:20 。3）極化電壓極化電壓：在：在50V以下時(shí)，電壓越高，靈敏度越以下時(shí)，電壓越高，靈敏度越高。通常選擇高

18、。通常選擇100300V的極化電壓。的極化電壓。4）操作溫度操作溫度：比柱的最高允許使用溫度低約：比柱的最高允許使用溫度低約 50oC（防止固定液流失及基線漂移）（防止固定液流失及基線漂移）26FIDFID特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）靈敏度高）靈敏度高( (1010-13-13 mVmV s/gs/g) )；2 2）線性范圍寬）線性范圍寬( (10107 7數(shù)量級(jí)數(shù)量級(jí)) )；3 3）噪聲低；）噪聲低；4 4）耐用且易于使用；）耐用且易于使用；5 5）特別適于）特別適于水中和大氣中痕量有機(jī)物分析或受水、水中和大氣中痕量有機(jī)物分析或受水、N N和和S S的的氧化物污染的有機(jī)物分析氧化物污染的有機(jī)物分析。

19、6 6）對(duì)含羰基、羥基、鹵代基和胺基的有機(jī)物靈敏度很低或）對(duì)含羰基、羥基、鹵代基和胺基的有機(jī)物靈敏度很低或根本無(wú)響應(yīng)。根本無(wú)響應(yīng)。7 7）樣品受到破壞。）樣品受到破壞。27三、電子捕獲檢測(cè)器三、電子捕獲檢測(cè)器（ECDECD） 主要對(duì)含有較大主要對(duì)含有較大電負(fù)性原子的化合物電負(fù)性原子的化合物響應(yīng)。它特別適合于響應(yīng)。它特別適合于環(huán)境樣品中鹵代農(nóng)藥環(huán)境樣品中鹵代農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯等微量污和多氯聯(lián)苯等微量污染物的分析染物的分析。28原理：原理：（1 1）檢測(cè)器內(nèi)有能放出）檢測(cè)器內(nèi)有能放出射線的放射源；射線的放射源；（2 2）載氣分子能被）載氣分子能被射線電離，在電極間形成一射線電離，在電極間形成一定的基流

20、；定的基流；（3 3）樣品分子有能捕獲電子的官能團(tuán)。）樣品分子有能捕獲電子的官能團(tuán)。 ABNEABeNN2NAB222 29ECD ECD 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）高選擇性檢測(cè)器；高選擇性檢測(cè)器； 僅對(duì)含有僅對(duì)含有鹵素、磷、硫、氧等元素的化合物鹵素、磷、硫、氧等元素的化合物具有極高的具有極高的選擇性和靈敏度選擇性和靈敏度，檢測(cè)下限，檢測(cè)下限1010-14-14 g/mLg/mL；2 2）對(duì)含酰胺基和羥基的化合物以及烴類(lèi)物質(zhì)不靈敏）對(duì)含酰胺基和羥基的化合物以及烴類(lèi)物質(zhì)不靈敏3 3）應(yīng)用于農(nóng)藥殘留量、大氣及水質(zhì)污染分析，以及生物化學(xué)應(yīng)用于農(nóng)藥殘留量、大氣及水質(zhì)污染分析，以及生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)和環(huán)境

21、監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中；、醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中；4 4）線性范圍）線性范圍窄，只有窄，只有10103 3左右左右; ;5 5）響應(yīng)易受操作條件的影響，重現(xiàn)性較差。響應(yīng)易受操作條件的影響，重現(xiàn)性較差。30四、四、 火焰光度檢測(cè)器（火焰光度檢測(cè)器（FPDFPD） 對(duì)含對(duì)含S S、P P化合物具有高選化合物具有高選擇性和高靈敏度的檢測(cè)器。主擇性和高靈敏度的檢測(cè)器。主要用于要用于SOSO2 2、H H2 2S S、石油精餾物、石油精餾物的含硫量、有機(jī)硫、有機(jī)磷的的含硫量、有機(jī)硫、有機(jī)磷的農(nóng)藥殘留物分析農(nóng)藥殘留物分析等。等。FPDFPD結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 噴嘴噴嘴+ +濾光片濾光片+ +光電管。光電管。 濾光

22、片濾光片放大器放大器記錄儀記錄儀光電管光電管石英窗石英窗H2H2AirAir載氣載氣+ +組分組分出口出口31原理：原理： （1 1）檢測(cè)器中有富氫火焰，為含硫、磷的化合物提）檢測(cè)器中有富氫火焰，為含硫、磷的化合物提供燃燒和激發(fā)的條件；供燃燒和激發(fā)的條件；（2 2）樣品在富氫火焰中燃燒時(shí)，含硫、含磷化合物）樣品在富氫火焰中燃燒時(shí)，含硫、含磷化合物能發(fā)射出特征光；能發(fā)射出特征光；（3 3）特征光通過(guò)濾光片后，由光電倍增管把光強(qiáng)度）特征光通過(guò)濾光片后，由光電倍增管把光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 32FPD FPD 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1 1）對(duì)含）對(duì)含S S、P P化合物有較高靈敏度和一定的選擇性；

23、化合物有較高靈敏度和一定的選擇性；2 2）對(duì)鹵素氣）對(duì)鹵素氣X X2 2、N N2 2、SnSn、CrCr、SeSe和和GeGe等也有響應(yīng)；等也有響應(yīng)；3 3）相對(duì)其它檢測(cè)器如）相對(duì)其它檢測(cè)器如ECDECD和和FIDFID，F(xiàn)PDFPD價(jià)格較貴。價(jià)格較貴。4 4）對(duì)測(cè)）對(duì)測(cè)S S的靈敏度比硫熒光檢測(cè)器的靈敏度比硫熒光檢測(cè)器* *(SCD) (SCD) 低；低；33五、五、 氮磷檢測(cè)器（氮磷檢測(cè)器（NPD） 也叫熱離子檢測(cè)器（也叫熱離子檢測(cè)器（TID） 。NPD的結(jié)構(gòu)與的結(jié)構(gòu)與FID類(lèi)似，類(lèi)似，只是在只是在H2-Air焰中燃燒的低溫?zé)釟庠俦灰还杷徙滊姛犷^加熱焰中燃燒的低溫?zé)釟庠俦灰还杷徙滊姛犷^加

24、熱至至600800oC，從而使含有，從而使含有N或或P的化合物產(chǎn)生更多的離子。的化合物產(chǎn)生更多的離子。NPD的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：1）對(duì)含）對(duì)含N 、P化合物的具有選擇性：對(duì)化合物的具有選擇性：對(duì)P的響應(yīng)是對(duì)的響應(yīng)是對(duì)N的響的響應(yīng)的應(yīng)的10倍，是對(duì)倍，是對(duì)C原子的原子的104106倍。倍。2）靈敏度高：與）靈敏度高：與FID對(duì)對(duì)P、N的檢測(cè)靈敏度相比，的檢測(cè)靈敏度相比，NPD分別分別是是FID的的500倍（對(duì)倍（對(duì)P）；）；50倍（對(duì)倍（對(duì)N）。）。34六、檢測(cè)器的性能指標(biāo)六、檢測(cè)器的性能指標(biāo)1 1）適合的靈敏度：對(duì)一些組分十分靈敏，而對(duì)其它則不）適合的靈敏度：對(duì)一些組分十分靈敏，而對(duì)其它則不2 2

25、）穩(wěn)定、重現(xiàn)性好；）穩(wěn)定、重現(xiàn)性好；3 3）線性范圍寬，可達(dá)幾個(gè)數(shù)量級(jí)；）線性范圍寬，可達(dá)幾個(gè)數(shù)量級(jí)；4 4）可在室溫到）可在室溫到400400o oC C下使用；下使用；5 5）響應(yīng)時(shí)間短，且不受流速影響；）響應(yīng)時(shí)間短，且不受流速影響；6 6）可靠性好、使用方便、對(duì)無(wú)經(jīng)驗(yàn)者來(lái)說(shuō)足夠安全；）可靠性好、使用方便、對(duì)無(wú)經(jīng)驗(yàn)者來(lái)說(shuō)足夠安全；7 7）對(duì)所有待測(cè)物的響應(yīng)相似或可以預(yù)測(cè)這種響應(yīng)；）對(duì)所有待測(cè)物的響應(yīng)相似或可以預(yù)測(cè)這種響應(yīng)；8 8）選擇性好；）選擇性好；9 9）不破壞樣品。）不破壞樣品。性能指標(biāo)性能指標(biāo)檢測(cè)器的檢測(cè)器的性能指標(biāo)性能指標(biāo)靈靈敏敏度度S S檢檢出出限限D(zhuǎn) D最最小小檢檢測(cè)測(cè)量量Q

26、 Q0 0線線性性范范圍圍響響應(yīng)應(yīng)時(shí)時(shí)間間 1 1靈敏度靈敏度S S 檢測(cè)器的靈敏度，亦稱(chēng)響應(yīng)值或應(yīng)答值。檢測(cè)器的靈敏度，亦稱(chēng)響應(yīng)值或應(yīng)答值。 當(dāng)一定濃度或一定質(zhì)量的組分進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生一定當(dāng)一定濃度或一定質(zhì)量的組分進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生一定的響應(yīng)信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)R R。以進(jìn)樣量（以進(jìn)樣量（Q Q）對(duì)響應(yīng)信號(hào)）對(duì)響應(yīng)信號(hào)( (R R) )作圖得到一條作圖得到一條通過(guò)原點(diǎn)的直線。通過(guò)原點(diǎn)的直線。直線的斜率就是檢測(cè)器的靈敏度（直線的斜率就是檢測(cè)器的靈敏度（S S）。 因此，靈敏度可定義為響應(yīng)信號(hào)變化（因此，靈敏度可定義為響應(yīng)信號(hào)變化（R R）與通過(guò)檢與通過(guò)檢測(cè)器物質(zhì)量變化（測(cè)器物質(zhì)量變化（Q Q）之比。之

27、比。 S S = = Q Q R R濃度型檢測(cè)器的靈敏度濃度型檢測(cè)器的靈敏度定義：每毫升載氣中單位量定義：每毫升載氣中單位量（mLmL或或mgmg）組分所產(chǎn)生的信）組分所產(chǎn)生的信號(hào)（號(hào)（mVmV）。）。質(zhì)量型檢測(cè)器的靈敏度質(zhì)量型檢測(cè)器的靈敏度定義：每秒有定義：每秒有1g1g物質(zhì)通過(guò)檢物質(zhì)通過(guò)檢測(cè)器所產(chǎn)生的信號(hào)（測(cè)器所產(chǎn)生的信號(hào)（mVmV）。）。C C1 1 為記錄儀的靈敏度（為記錄儀的靈敏度（mV .min mV .min -1-1）C C2 2 為記錄儀紙速（為記錄儀紙速（cm .min cm .min -1-1）A A 為色譜峰面積（為色譜峰面積（cmcm2 2）F F0 0 檢測(cè)器出口處

28、載氣的流量（檢測(cè)器出口處載氣的流量（mLmL .min .min -1-1）mm進(jìn)入檢測(cè)器的樣品量（進(jìn)入檢測(cè)器的樣品量（mgmg）mVmV mLmL mgmg-1-1mVmV s s g g-1-1Sc = Sc = ACAC1 1F F0 0 C C2 2m mSmSm = = 6060C C1 1A A C C2 2m m38討論：討論： S S是檢測(cè)器性能的重要指標(biāo)，可用來(lái)評(píng)價(jià)檢測(cè)器的好壞是檢測(cè)器性能的重要指標(biāo)，可用來(lái)評(píng)價(jià)檢測(cè)器的好壞，并可與其它種類(lèi)的檢測(cè)器比較。，并可與其它種類(lèi)的檢測(cè)器比較。（1 1）檢測(cè)器的靈敏度與樣品性質(zhì)有關(guān)；）檢測(cè)器的靈敏度與樣品性質(zhì)有關(guān)；（2 2）對(duì)任何檢測(cè)器，

29、進(jìn)樣量都是有限度的，叫做最大允許）對(duì)任何檢測(cè)器，進(jìn)樣量都是有限度的，叫做最大允許進(jìn)樣量進(jìn)樣量Q Q最大最大，超過(guò)此限度，則信號(hào)就不再與進(jìn)樣量成線性關(guān)，超過(guò)此限度，則信號(hào)就不再與進(jìn)樣量成線性關(guān)系；系；（3 3）靈敏度越大，檢測(cè)器的最小檢測(cè)量）靈敏度越大，檢測(cè)器的最小檢測(cè)量Q Q最小最小越小。越小。 2. 2. 檢出限檢出限D(zhuǎn) D（detection limitdetection limit） 檢出限也稱(chēng)敏感度，定義為：檢測(cè)器恰能產(chǎn)生三倍于噪檢出限也稱(chēng)敏感度，定義為：檢測(cè)器恰能產(chǎn)生三倍于噪音（音（ 3 3N N ）時(shí)的單位時(shí)間（單位：時(shí)的單位時(shí)間（單位：s s）引入檢測(cè)器的樣品量引入檢測(cè)器的樣品量

30、（單位：（單位：g g）或單位體積（單位：或單位體積（單位：mLmL ）載氣中需含的樣品載氣中需含的樣品量。量。其中，其中，D為檢出限，為檢出限，RN為噪聲信號(hào)，為噪聲信號(hào)， S為靈敏度。為靈敏度。討論：敏感度越小，說(shuō)明檢測(cè)器的檢測(cè)能力越強(qiáng)，所需要討論：敏感度越小，說(shuō)明檢測(cè)器的檢測(cè)能力越強(qiáng)，所需要的樣品量越少。的樣品量越少。注意：注意：檢測(cè)限不僅決定于靈敏度，而且受限于噪聲，即檢測(cè)限不僅決定于靈敏度，而且受限于噪聲，即檢檢測(cè)限是衡量檢測(cè)器或儀器性能的綜合指標(biāo)。測(cè)限是衡量檢測(cè)器或儀器性能的綜合指標(biāo)。D = 3RN / S403. 最小檢出量最小檢出量Q0（minimum detectable q

31、uantity） 檢出限定義為：檢測(cè)器恰能產(chǎn)生三倍于噪音（檢出限定義為：檢測(cè)器恰能產(chǎn)生三倍于噪音（ 3N ）時(shí)時(shí)所需進(jìn)入色譜柱的最小物質(zhì)量或最小濃度。所需進(jìn)入色譜柱的最小物質(zhì)量或最小濃度。 對(duì)于質(zhì)量型檢測(cè)器，對(duì)于質(zhì)量型檢測(cè)器， Q0 = 1.065 W1/2 D 對(duì)于濃度型檢測(cè)器，對(duì)于濃度型檢測(cè)器， Q0 = 1.065 W1/2 F0 D可見(jiàn)，可見(jiàn)，Q0與檢測(cè)器的檢出限成正比；但與檢出限不同，與檢測(cè)器的檢出限成正比；但與檢出限不同，Q0不僅與檢測(cè)器的性能有關(guān)，還與柱效率及操作條件有關(guān)，不僅與檢測(cè)器的性能有關(guān)，還與柱效率及操作條件有關(guān)，所得色譜峰的半寬度越窄，所得色譜峰的半寬度越窄，Q0就越小

32、。就越小。4 4. . 線性范圍（線性范圍（linear rangelinear range） 檢測(cè)器的線性范圍定義為在檢測(cè)器呈線性時(shí)最大和檢測(cè)器的線性范圍定義為在檢測(cè)器呈線性時(shí)最大和最小進(jìn)樣量之比，或最大允許進(jìn)樣量（濃度）與最小檢測(cè)最小進(jìn)樣量之比，或最大允許進(jìn)樣量（濃度）與最小檢測(cè)量（濃度）之比。量（濃度）之比。 這個(gè)范圍越大，越有利于準(zhǔn)確定量。這個(gè)范圍越大，越有利于準(zhǔn)確定量。5 5. . 響應(yīng)時(shí)間（響應(yīng)時(shí)間（response timeresponse time） 響應(yīng)時(shí)間指進(jìn)入檢測(cè)器的某一組分的輸出信號(hào)達(dá)到響應(yīng)時(shí)間指進(jìn)入檢測(cè)器的某一組分的輸出信號(hào)達(dá)到其值的其值的63%63%所需的時(shí)間。要求

33、檢測(cè)器能迅速地和真實(shí)地反所需的時(shí)間。要求檢測(cè)器能迅速地和真實(shí)地反映通過(guò)它的物質(zhì)的濃度變化情況，即要求相應(yīng)速度快。映通過(guò)它的物質(zhì)的濃度變化情況，即要求相應(yīng)速度快。 為此，檢測(cè)器的死體積要小，電路系統(tǒng)的滯后現(xiàn)象盡為此，檢測(cè)器的死體積要小，電路系統(tǒng)的滯后現(xiàn)象盡可能小，一般都小于可能小，一般都小于1 1s s。 42氣相色譜常用的五種檢測(cè)器的性能指標(biāo)氣相色譜常用的五種檢測(cè)器的性能指標(biāo)檢測(cè)器檢測(cè)器類(lèi)型類(lèi)型檢出限檢出限線性范線性范圍圍響應(yīng)時(shí)響應(yīng)時(shí)間間/s最小檢測(cè)最小檢測(cè)量量/g適用范圍適用范圍TCD通用型通用型濃度型濃度型4 10-10 g/mL（丙烷）（丙烷） 105 11 10-4 1 10-6有機(jī)物

34、和無(wú)有機(jī)物和無(wú)機(jī)物機(jī)物FID選擇型選擇型質(zhì)量型質(zhì)量型2 10-12 g/s 107 0.1 5 10-13含碳有機(jī)物含碳有機(jī)物NPD選擇型選擇型質(zhì)量型質(zhì)量型N: 1 10-13 g/sP: 5 10-14 g/s105 1 1 10-13含氮、磷的含氮、磷的化合物、農(nóng)化合物、農(nóng)藥殘留物藥殘留物ECD選擇型選擇型濃度型濃度型最低可達(dá)最低可達(dá)5 10-15 g/mL104 1 1 10-14鹵素及親電鹵素及親電子物質(zhì)、農(nóng)子物質(zhì)、農(nóng)藥殘留物藥殘留物FPD選擇型選擇型質(zhì)量型質(zhì)量型S: 1 10-11 g/sP: 1 10-12 g/sS:103P:104 0.1 1 10-10含硫、磷化含硫、磷化合物

35、、農(nóng)藥合物、農(nóng)藥殘留物殘留物43第三節(jié)第三節(jié) 氣相色譜流動(dòng)相與固定相氣相色譜流動(dòng)相與固定相一、流動(dòng)相（載氣）一、流動(dòng)相（載氣） 氣相色譜常用的載氣有氣相色譜常用的載氣有氫、氮、氬和氦氣氫、氮、氬和氦氣等惰等惰性氣體。選用何種氣體及氣體的純度應(yīng)根據(jù)檢測(cè)器性氣體。選用何種氣體及氣體的純度應(yīng)根據(jù)檢測(cè)器的種類(lèi)和分析要求而定。的種類(lèi)和分析要求而定。 在氣相色譜分析中，在氣相色譜分析中，載氣是惰性的，與組分沒(méi)載氣是惰性的，與組分沒(méi)有親和作用。有親和作用。44二、固定相二、固定相 氣相色譜柱可分為兩類(lèi)：氣相色譜柱可分為兩類(lèi)：1 1）用于氣固色譜的固定相：）用于氣固色譜的固定相：固體吸附劑固體吸附劑；2 2）

36、用于氣液色譜的固定相：）用于氣液色譜的固定相：固定液固定液+ +載體載體。45（一）氣固色譜固定相（一）氣固色譜固定相固體吸附劑固體吸附劑 是利用其中固體吸附劑對(duì)不同物質(zhì)的是利用其中固體吸附劑對(duì)不同物質(zhì)的吸附能力差別吸附能力差別進(jìn)行進(jìn)行分離。主要用于分離。主要用于分離小分子量的永久氣體及烴類(lèi)分離小分子量的永久氣體及烴類(lèi)。1. 1. 常用固體吸附劑常用固體吸附劑 硅膠（強(qiáng)極性）、氧化鋁（弱極性）、活性炭（非極硅膠（強(qiáng)極性）、氧化鋁（弱極性）、活性炭（非極性）、分子篩（極性，篩孔大小）性）、分子篩（極性，篩孔大?。?. 2. 人工合成固體吸附劑人工合成固體吸附劑 高分子多孔微球（高分子多孔微球（G

37、DXGDX）?？稍诨罨笾苯佑糜诜蛛x。）。可在活化后直接用于分離。46吸附劑吸附劑 主要成份主要成份 Tmax/oC 性質(zhì)性質(zhì) 活化方法簡(jiǎn)述活化方法簡(jiǎn)述 分離對(duì)象分離對(duì)象 活性炭活性炭 C 500 非極性非極性 同上同上 同上同上+高沸點(diǎn)有高沸點(diǎn)有機(jī)機(jī)物物 硅膠硅膠 SiO2 xH2O 400 氫鍵型氫鍵型 HCl 浸浸+水洗水洗+180oC 烘烘干干+200oC 活化活化(使用前使用前) 永久氣體、非極性烴永久氣體、非極性烴 氧化鋁氧化鋁 Al2O3 400 弱極性弱極性 2001000oC 活化活化 烴烴+有有機(jī)機(jī)異異構(gòu)構(gòu)物物+H 同同位位素素 分子篩分子篩 XMO yAl2O3 zSiO

38、2 nH2O 400 極性極性 350550oC 活化活化 永久氣體永久氣體+惰惰性性氣體氣體 GDX 多多孔孔聚聚合合物物 200 不同極不同極性性 170oC 除水、通氣活化除水、通氣活化 水水 + 氣氣 體體 氧氧 化化 物物+CH4+低低級(jí)級(jí)醇醇 47（二）氣液色譜固定相（二）氣液色譜固定相載體載體+ +固定液固定液 由載體和固定液構(gòu)成；由載體和固定液構(gòu)成； 載體為固定液提供大的惰性表面，以承擔(dān)固定液，使載體為固定液提供大的惰性表面，以承擔(dān)固定液，使其形成薄而勻的液膜。其形成薄而勻的液膜。1 1、載體（也稱(chēng)擔(dān)體）、載體（也稱(chēng)擔(dān)體） 惰性的，多孔性固體顆粒。惰性的，多孔性固體顆粒。 對(duì)載

39、體的要求對(duì)載體的要求：穩(wěn)、勻，大穩(wěn)、勻，大。載體類(lèi)型載體類(lèi)型：分為硅藻土型和非硅藻土型，前者又分為白色和分為硅藻土型和非硅藻土型，前者又分為白色和紅色擔(dān)體。紅色擔(dān)體。48類(lèi)型類(lèi)型 組成組成 制備制備 特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用 紅色擔(dān)體紅色擔(dān)體： 硅藻土硅藻土+粘合粘合劑劑 900oC 煅燒煅燒 孔穴密集、孔徑小、比表面大。對(duì)強(qiáng)極性孔穴密集、孔徑小、比表面大。對(duì)強(qiáng)極性化合物吸附化合物吸附和催化性較強(qiáng)，可使和催化性較強(qiáng)，可使它們它們因吸因吸附而附而拖尾。只適于非極性或弱極性物質(zhì)。拖尾。只適于非極性或弱極性物質(zhì)。 硅藻土硅藻土 單細(xì)胞海藻骨單細(xì)胞海藻骨(SiO2+小量鹽小量鹽) 白 色 擔(dān) 體白 色 擔(dān)

40、 體 ： 硅 藻 土硅 藻 土+20%Na2CO3煅燒煅燒 與紅色擔(dān)體性質(zhì)和特點(diǎn)不同。與紅色擔(dān)體性質(zhì)和特點(diǎn)不同。白色擔(dān)體適白色擔(dān)體適于極性物質(zhì)。于極性物質(zhì)。 非硅藻土非硅藻土 有機(jī)聚合物有機(jī)聚合物 人工合成人工合成：有機(jī)玻璃球有機(jī)玻璃球,氟氟,GDX 載體載體 由于表面難以浸潤(rùn)，只用于一些特定組分由于表面難以浸潤(rùn)，只用于一些特定組分分析。分析。 49載體表面處理：載體表面處理：硅藻土含有硅醇基硅藻土含有硅醇基(SiOH)、Al2O3、Fe等，也就是說(shuō)，它具等，也就是說(shuō)，它具有活性而不完全化學(xué)惰性，需進(jìn)行化學(xué)處理。有活性而不完全化學(xué)惰性，需進(jìn)行化學(xué)處理。方法方法 處理過(guò)程處理過(guò)程 說(shuō)明說(shuō)明 酸洗

41、酸洗 3-6M HCl 浸煮過(guò)濾，水、浸煮過(guò)濾，水、甲醇淋洗、烘干甲醇淋洗、烘干 除除去去 Al 和和 Fe 鐵等的氧化物。鐵等的氧化物。用于分析有機(jī)酯和用于分析有機(jī)酯和酸。酸。一些拖尾，可加一些拖尾，可加 H3PO4或或 KOH 添加劑添加劑解決解決。 堿洗堿洗 5-10%NaOH 甲醇液回流，甲醇液回流，水、甲醇淋洗、烘干水、甲醇淋洗、烘干 除除 Al2O3酸性作用點(diǎn)。酸性作用點(diǎn)。用于胺用于胺類(lèi)類(lèi)等堿性物質(zhì)。等堿性物質(zhì)。 硅烷化硅烷化 加入加入 DMCS 或或 HMDS 等硅等硅烷化試劑，使與烷化試劑，使與-SiOH 反應(yīng)反應(yīng) 除去表面氫鍵活性中心。適于分析易生成氫鍵的組除去表面氫鍵活性中

42、心。適于分析易生成氫鍵的組分，如水、醇和胺。分，如水、醇和胺。 釉化釉化 2%Na2CO3浸泡擔(dān)體，過(guò)濾浸泡擔(dān)體，過(guò)濾得濾液再水稀得濾液再水稀 3 倍， 用稀濾倍， 用稀濾液淋洗擔(dān)體， 烘干后再高溫液淋洗擔(dān)體， 烘干后再高溫處理處理 表面形成釉層：屏蔽、惰化表表面形成釉層：屏蔽、惰化表面活性中心，并堵塞面活性中心，并堵塞一些微孔，其孔隙更均勻，可減小峰形拖尾，提高一些微孔，其孔隙更均勻，可減小峰形拖尾，提高柱效。柱效。 502. 2. 固定液及其選擇固定液及其選擇對(duì)固定液的要求：對(duì)固定液的要求：a) a) 熱穩(wěn)定性好、蒸汽壓低熱穩(wěn)定性好、蒸汽壓低流失少；流失少；b) b) 化學(xué)穩(wěn)定性好化學(xué)穩(wěn)定

43、性好不與其它物質(zhì)反應(yīng)；不與其它物質(zhì)反應(yīng)；c) c) 對(duì)試樣各組分有合適的溶解能力（分配系數(shù)對(duì)試樣各組分有合適的溶解能力（分配系數(shù)K K適當(dāng)）；適當(dāng)）；d) d) 對(duì)各組分具有良好的選擇性；對(duì)各組分具有良好的選擇性；e) e) 潤(rùn)濕性好，固定液能均勻地涂漬在載體表面或毛細(xì)管柱潤(rùn)濕性好，固定液能均勻地涂漬在載體表面或毛細(xì)管柱內(nèi)壁。內(nèi)壁。51固定液與組分的作用力固定液與組分的作用力 a) a) 色散力色散力非極性分子之間；非極性分子之間；b) b) 誘導(dǎo)力誘導(dǎo)力極性與非極性分子之間；極性與非極性分子之間；c) c) 取向力取向力極性與極性分子之間；極性與極性分子之間；d) d) 氫鍵力氫鍵力強(qiáng)度介于

44、化學(xué)鍵力和范德華強(qiáng)度介于化學(xué)鍵力和范德華力之間的靜電吸引，亦屬取向力。力之間的靜電吸引，亦屬取向力。523. 3. 固定液的選擇固定液的選擇 固定液的特性是指其極性和選擇性。固定液的特性是指其極性和選擇性。極性的表示方法極性的表示方法(i) (i) 相對(duì)極性相對(duì)極性P P：)(lg環(huán)已烷苯RRt）tq 53待測(cè)固定液的相對(duì)極性待測(cè)固定液的相對(duì)極性P Px x：其中其中q q1 1, q, q2 2, , q qx x分別表示物質(zhì)對(duì)在分別表示物質(zhì)對(duì)在角鯊?fù)?、角鯊?fù)椤?, , - -氧二氧二丙腈和待測(cè)固定液的相對(duì)保留值。丙腈和待測(cè)固定液的相對(duì)保留值。(ii) (ii) 固定液特性常數(shù)固定液特性常數(shù)

45、 I I：包括羅氏常數(shù)、麥?zhǔn)铣＃喊_氏常數(shù)、麥?zhǔn)铣?shù)。數(shù)。211)(100100qqqqPxx54固定液分類(lèi)及選擇：固定液分類(lèi)及選擇：固定液類(lèi)型固定液類(lèi)型 極性極性 例子例子 分離對(duì)象分離對(duì)象 烴類(lèi)烴類(lèi) 非極性非極性 角鯊?fù)椤⑹炌榻酋復(fù)?、石蠟?非極性物質(zhì)分離非極性物質(zhì)分離 弱極性弱極性 甲基硅氧烷、苯基硅甲基硅氧烷、苯基硅 中極性中極性 氧烷、氟基硅氧烷氧烷、氟基硅氧烷 硅氧烷類(lèi)硅氧烷類(lèi) 強(qiáng)極性強(qiáng)極性 氰基硅氧烷氰基硅氧烷 不同極性物質(zhì)分離不同極性物質(zhì)分離 醇和醚類(lèi)醇和醚類(lèi) 強(qiáng)極性強(qiáng)極性 聚乙二醇聚乙二醇 強(qiáng)極性物質(zhì)強(qiáng)極性物質(zhì) 酯和聚脂類(lèi)酯和聚脂類(lèi) 中強(qiáng)極性中強(qiáng)極性 苯甲酸二壬酯苯甲酸二

46、壬酯 各類(lèi)物質(zhì)各類(lèi)物質(zhì) 腈和腈醚類(lèi)腈和腈醚類(lèi) 強(qiáng)極性強(qiáng)極性 氧二丙腈氧二丙腈 極性物質(zhì)極性物質(zhì) 有機(jī)皂土有機(jī)皂土 弱極性弱極性 芳香異構(gòu)體芳香異構(gòu)體 55固定液選擇固定液選擇：按：按“相似相溶相似相溶”原理選擇固定液。原理選擇固定液。非極性組分非極性組分非極性固定液非極性固定液沸點(diǎn)低的物質(zhì)先流出；沸點(diǎn)低的物質(zhì)先流出；極性物質(zhì)極性物質(zhì)極性固定液極性固定液極性小的物質(zhì)先流出；極性小的物質(zhì)先流出；各類(lèi)極性混合物各類(lèi)極性混合物極性固定液極性固定液極性小的物質(zhì)先流出極性小的物質(zhì)先流出；氫鍵型物質(zhì)氫鍵型物質(zhì)（醇、胺、水等）（醇、胺、水等）氫鍵型固定液氫鍵型固定液不易不易形成氫鍵的物質(zhì)先流出；形成氫鍵的物質(zhì)

47、先流出；復(fù)雜混合物復(fù)雜混合物兩種或以上混合固定液兩種或以上混合固定液56第四節(jié)第四節(jié) 氣相色譜分離分析條件氣相色譜分離分析條件 根據(jù)根據(jù)van van DeemterDeemter方程和色譜分離方程式，方程和色譜分離方程式，1. 1. 柱長(zhǎng)柱長(zhǎng)L L 柱越長(zhǎng)，理論塔坂數(shù)越高，分離越好。但柱過(guò)長(zhǎng)，分析柱越長(zhǎng)，理論塔坂數(shù)越高，分離越好。但柱過(guò)長(zhǎng)，分析時(shí)間增加且峰寬也會(huì)增加，導(dǎo)致總分離效能下降，因此時(shí)間增加且峰寬也會(huì)增加，導(dǎo)致總分離效能下降，因此柱長(zhǎng)柱長(zhǎng)L L要根據(jù)要根據(jù)R R的要求（的要求（R=1.5R=1.5），選擇剛好使各組分得到有效分），選擇剛好使各組分得到有效分離為宜離為宜。114 1 ,

48、 21 , 2kkrrnRCuuBAH572. 2. 載氣及流速載氣及流速u(mài) u 對(duì)速率方程求導(dǎo)得到在流速為對(duì)速率方程求導(dǎo)得到在流速為柱效最高柱效最高 當(dāng)當(dāng)u u較小較小時(shí)，時(shí)，B/uB/u占主要，此時(shí)選擇占主要，此時(shí)選擇分子量大的載氣分子量大的載氣（N N2 2、ArAr） ，使組分的擴(kuò)散系數(shù)??；，使組分的擴(kuò)散系數(shù)??； 當(dāng)當(dāng)u u較大較大時(shí)，時(shí)，CuCu占主要，此時(shí)選擇占主要，此時(shí)選擇分子量小的載氣分子量小的載氣（H H2 2、HeHe） ，使組分的擴(kuò)散系數(shù)大，減小傳質(zhì)阻力項(xiàng)，使組分的擴(kuò)散系數(shù)大，減小傳質(zhì)阻力項(xiàng)CuCu。BC2AHmin CBuopt 583 3、柱溫、柱溫柱溫柱溫降低降低升

49、高升高傳質(zhì)快傳質(zhì)快、柱效高柱效高縱向擴(kuò)散強(qiáng)、峰拖尾縱向擴(kuò)散強(qiáng)、峰拖尾過(guò)高造成固定液流失過(guò)高造成固定液流失分析時(shí)間長(zhǎng)分析時(shí)間長(zhǎng)恒溫恒溫程序升溫程序升溫( (寬沸程混合物寬沸程混合物) )實(shí)驗(yàn)確定實(shí)驗(yàn)確定594、載體粒度及篩分范圍、載體粒度及篩分范圍 載體粒度越小，柱效越高。但粒度過(guò)小，則阻載體粒度越小，柱效越高。但粒度過(guò)小，則阻力及柱壓增加。通常，力及柱壓增加。通常，對(duì)填充柱而言，粒度大小為對(duì)填充柱而言，粒度大小為柱內(nèi)徑的柱內(nèi)徑的1/201/25為宜為宜。5、進(jìn)樣方式及進(jìn)樣量、進(jìn)樣方式及進(jìn)樣量 要以要以“塞子塞子”的方式進(jìn)樣的方式進(jìn)樣（一秒內(nèi)完成），以（一秒內(nèi)完成），以防峰形擴(kuò)張；進(jìn)樣量，也要以

50、峰形不拖尾為宜（防峰形擴(kuò)張；進(jìn)樣量，也要以峰形不拖尾為宜（液液體試樣：體試樣：0.110L；氣體試樣；氣體試樣:0.110mL）。）。60第五節(jié)第五節(jié) 毛細(xì)管柱氣相色譜毛細(xì)管柱氣相色譜(Capillary GC)(Capillary GC)一、毛細(xì)管氣相色譜儀器一、毛細(xì)管氣相色譜儀器61毛細(xì)管柱內(nèi)徑很細(xì)，因而帶來(lái)三個(gè)問(wèn)題：毛細(xì)管柱內(nèi)徑很細(xì)，因而帶來(lái)三個(gè)問(wèn)題：（1 1）允許通過(guò)的載氣流量很小。）允許通過(guò)的載氣流量很小。（2 2）柱容量很小，允許的進(jìn)樣量小。需采用）柱容量很小，允許的進(jìn)樣量小。需采用分流技術(shù)分流技術(shù)（3 3）分流后，柱后流出的試樣組分量少、流速慢。解決方法：）分流后，柱后流出的試樣

51、組分量少、流速慢。解決方法：靈敏度高的氫焰檢測(cè)器，采用靈敏度高的氫焰檢測(cè)器，采用尾吹技術(shù)尾吹技術(shù)。分流比分流比：放空的試樣量：放空的試樣量與進(jìn)入毛細(xì)管柱的試樣與進(jìn)入毛細(xì)管柱的試樣量之比。一般在量之比。一般在5050：1 1到到500500：1 1之間調(diào)節(jié)。之間調(diào)節(jié)。(P516)(P516)62二、毛細(xì)管柱二、毛細(xì)管柱1. 1. 分類(lèi)分類(lèi)1 1）填充型）填充型：先在玻璃管內(nèi)填充疏松載體，再拉制成毛細(xì)管：先在玻璃管內(nèi)填充疏松載體，再拉制成毛細(xì)管，最后再涂漬固定液。，最后再涂漬固定液。2 2）開(kāi)管型）開(kāi)管型：按固定液涂漬方法不同，可分為：按固定液涂漬方法不同，可分為(i) (i) 涂壁開(kāi)管柱涂壁開(kāi)管柱(Wall-coated open tubular, (Wall-coated open tubular, WCOTWCOT) ) 管內(nèi)壁經(jīng)處理后，直接涂漬固定液；管內(nèi)壁經(jīng)處理后，直接涂漬固定液； 管內(nèi)壁經(jīng)處理后，將固定液引入到管壁，再經(jīng)高溫處理，管內(nèi)壁經(jīng)處理后，將固定液引入到管壁，再經(jīng)高溫處理，使其交聯(lián)至管壁（使其交聯(lián)至管壁（交聯(lián)毛細(xì)管柱交聯(lián)毛細(xì)管柱）高效、耐高溫、抗溶高效、耐高溫、抗溶劑沖刷劑沖刷。 管內(nèi)壁經(jīng)處理后，將固定液以化學(xué)鍵合的方式引入到管壁管內(nèi)壁經(jīng)處理后，將固定液以化學(xué)鍵合的方式引入到管壁或預(yù)先涂漬的硅膠上（或預(yù)先涂漬的硅膠上（化學(xué)