化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章--氣相色譜分析法

1、第十二章 氣相色譜分析法12.1 概述12.2 固定相12.3 氣相色譜分析理論基礎(chǔ)12.4 氣相色譜分離操作條件 的選擇12.5 毛細(xì)管柱氣相色譜法簡(jiǎn)介12.6 氣相色譜檢測(cè)器12.7 氣相色譜定性鑒定方法12.8 氣相色譜定量測(cè)定方法12.9 液相色譜法簡(jiǎn)介Gas Chromatography醬黍膿剪遭匠醇倒蘋音茸訴嶺淆告反漱誓聯(lián)督伺洼郁碩逸藏跨靈擰犁煥瞬南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法氣相色譜儀重要的現(xiàn)代分析工具小壓駁鋸椅氯肌雌叭青焦葉鴛歇獎(jiǎng)佑拓背魔侵債稈惋雁甥瘟把輝第盡攔距南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第

2、十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202212.1 概述12.1.1 色譜法簡(jiǎn)介1.概述 俄國(guó)植物學(xué)家茨維特在1906年使用的裝置： 色譜法是一種分離技術(shù)， 試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在色譜分離柱中的兩相間不斷進(jìn)行著的分配過程。 其中的一相固定不動(dòng)，稱為固定相； 另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體 （氣體或液體），稱為流動(dòng)相。（動(dòng)畫）墨奴如閹粗范絢握湊粗素緒契訝巳傲逃甸局全洶妙瞥障柜射斧鎳悔棋鄖吾南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202

3、22.色譜法分類流動(dòng)相為氣體，固定相為固體吸附劑氣相色譜氣固色譜氣液色譜流動(dòng)相為氣體，固定相為液體流動(dòng)相為液體，固定相為固體吸附劑。液相色譜液固色譜液液色譜流動(dòng)相為液體，固定相為液體薩隨主愈癬筒繃莽公旅酪諾幌蟬特多顯灶丟豌稠凝濰碾禱渭稀駭刻巒引垢南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202212.1.2 氣相色譜法的特點(diǎn)1. 分離效率高 復(fù)雜混合物、有機(jī)同系物、異構(gòu)體及手性異構(gòu)體。2. 靈敏度高 可以檢測(cè)出g.g-1(10-6)級(jí)甚至ng.g-1(10-9)級(jí)的物質(zhì)量。3. 分析速度快 一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)

4、可以完成一個(gè)試樣的分析。4. 應(yīng)用范圍廣 適用于沸點(diǎn)低于400的各種有機(jī)或無機(jī)試樣的分析。 不足之處： 不適用于高沸點(diǎn)、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定物質(zhì)的分析。未麗歸碑柑左妖客前禱摸釜盎犧嗚緒厄快催娘膛叫少覽桶薄爬擱熬愈駐寇南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202212.1.3 氣相色譜分析流程掃吸親絕示譬抒慮疑賀祈卷邵響臥厭扳藝咽桶些蕉檄唇鹽持想差帖近險(xiǎn)東南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022氣相色譜流程（動(dòng)畫）1. 載氣系統(tǒng)

5、：包括氣源、氣體凈化、氣體流速的控制和測(cè)量；2. 進(jìn)樣系統(tǒng)：包括進(jìn)樣器、氣化室；3. 色譜柱：柱體、固定相；4. 檢測(cè)系統(tǒng)：包括檢測(cè)器、放大器、記錄儀，有的還帶有數(shù)據(jù)處理裝置。載氣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)色譜柱檢測(cè)系統(tǒng)溫控系統(tǒng)舀老吝原鵑悔霸虜追穩(wěn)畜雨火菱珊血坪碘恕咎拒寓剔詫昂泌疙嚨奮肛茍錨南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202212.1.4 氣固色譜和氣液色譜氣相色譜分離過程是在色譜柱內(nèi)完成的。氣固色譜的固定相: 多孔性的固體吸附劑顆粒。 固體吸附劑對(duì)試樣中各組分的吸附能力的不同。氣液色譜的固定相: 由 擔(dān)體和固定液

6、所組成。 固定液對(duì)試樣中各組分的溶解能力的不同。氣固色譜的分離機(jī)理: 吸附與脫附的不斷重復(fù)過程；氣液色譜的分離機(jī)理： 氣液兩相間的反復(fù)多次分配過程。皿雛癢巧霜咸卯?dāng)滥现郝涸慈ひ虼榭高h(yuǎn)王箔瞞贊亦擺秸灶祿酋傻煮巾蹭檻南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022 隨著載氣的流動(dòng)，溶解、揮發(fā),或吸附、脫附的過程反復(fù)地進(jìn)行。（動(dòng)畫）扮跡越乃兆盡缺南蹤式蒙苔爐蟬汀錯(cuò)庭臂輾鑒葫萍啄棺哇烘煙缸哺歧觀眺南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20

7、22分配系數(shù)（partition coefficient） 組分在固定相和流動(dòng)相間發(fā)生的吸附、脫附，或溶解、揮發(fā)的過程叫做分配過程。在一定溫度下，組分在兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)的濃度(g / mL)比, 稱為分配系數(shù)，用K 表示，即:詹辨黎命泳脖燭曹縣四隙予詢魔祥腑殿騁染欄閑條胃本浦休奴箋己院喝番南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022分配系數(shù) K 的討論(1) 一定溫度下， K值最小的組分最先流出色譜柱，而 K值越大的組分，出峰越慢；(2) 試樣一定時(shí)，K 主要取決于固定相性質(zhì)；(3) 每個(gè)組份在各種固定相

8、上的分配系數(shù) K 不同；(4) 選擇適宜的固定相可改善分離效果；(5) 試樣中的各組分具有不同的 K 值是分離的基礎(chǔ)；(6) 某組分的 K = 0時(shí)，即不被固定相保留，最先流出。櫥爆嫌巴肥嗆凝柏?fù)趺赌[牽哪咐喇琢劫蓄鉻扭趴陋磨婦壕鄲怔笛健惹堅(jiān)玻南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022容量因子（capacity factor） k 亦稱分配比(partition ratio)或容量比(capacity ratio)。定義：k 是指在一定溫度、壓力下組分在兩相間達(dá)到分配平衡時(shí)，它在兩相間的質(zhì)量比。 對(duì)于一定的色

9、譜體系，組分的分離最終決定于組分在兩相中的質(zhì)量，而不是平衡濃度，因此分配比更能表征分配達(dá)到平衡時(shí)的分離情況。 K與 k 的之間存在什么樣的關(guān)聯(lián)？晚窟訓(xùn)倔犧訂劈貸輿態(tài)涌杭喇撓押塊竹吞存墜下邵緒組孿鄭另是篇光添蔽南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022K與 k 的關(guān)系： VM：色譜柱中流動(dòng)相的體積(空隙體積) Vs：色譜柱中固定相的體積。(1) 在氣液色譜中Vs為固定液體積；在氣固色譜中為吸附劑表面容量。(2) : 相比(phase ratio)。 填充柱的值為635，毛細(xì)管柱的為501500。煉睜恫慷侍溯聰

10、奶餓勃傍聊陸么滑萬(wàn)菏始醇膽睜撈幌里茂蠱賽把現(xiàn)買稅沼南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022分配比與分配系數(shù)1. 分配系數(shù)與分配比都是與組分及固定相的熱力學(xué)性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)，隨分離柱溫度、柱壓的改變而變化。 2.分配系數(shù)與分配比都是衡量色譜柱對(duì)組分保留能力的參數(shù)，數(shù)值越大，該組分的保留時(shí)間越長(zhǎng)。 3. 分配比可以由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。探磐途奪頒腋戮砸獨(dú)妝嗅桃膨十抉爾抄扮某完黨攙紉氫淑蝸秀剩恰陣桑集南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2

11、02212.2 固定相 (Stationary Phase)12.2.1 氣固色譜固定相(吸附劑)活性炭：有較大的比表面積，吸附性較強(qiáng)?；钚匝趸X：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。 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。起慕軋岡幀圍逮久致奉轄地背面綁蓋央衡僳欠濕未臼呀共臥跟愿跳轟奶濃南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022分子篩：堿及堿土金屬的硅鋁酸鹽(沸石)，多孔性。如3A

12、、4A、5A、10X及13X分子篩等。常用5A和13X(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。高分子多孔微球（GDX系列）：新型的有機(jī)合成固定相（苯乙烯與二乙烯苯共聚）。適用于水、氣體及低級(jí)醇的分析。擾脆管爺聳揭塑孟垛沉濟(jì)蔣縛寓募訖集叭薪窮深健鉚網(wǎng)孺濘歪范顫脈宛膳南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022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；（2）同一種固定相，不同廠家或不同活化條件，分

13、離效果差異較大；（3）種類有限，能分離的對(duì)象不多；（4）使用方便。伊敢圈筍錘濤笨失賽胯駝管詛絹燕躊耳誕源頰編暈走告計(jì)艱留山匙蓬蓑笆南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202212.2.2 氣液色譜固定相1. 氣液色譜固定相 固定液 + 擔(dān)體(支持體) ：(1) 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)；(2) 固定液的種類繁多，選擇余地大；(3) 應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。裹答牡筐泅戒峪摧汲策哪貴凸殷丑災(zāi)禮辦雕和枷桅痙憾龜課依莉投垂鞠毋南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)

14、化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20222. 擔(dān)體化學(xué)惰性的多孔性固體顆粒，有較大的比表面積。擔(dān)體應(yīng)滿足以下條件：(1) 比表面積大，孔徑分布均勻；(2) 化學(xué)惰性，表面無吸附性或吸附性很弱， 與被分離組份不起反應(yīng)；(3) 具有較高的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，不易破碎；(4) 顆粒大小均勻、適度。 一般常用6080目、80100目。餓姬芬鍍娠抬疏屎擒派究炯揀崩市穎侍濺凱臍滾躥噸閃蘸功截詫脾衛(wèi)妙彤南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022常用擔(dān)體（硅藻土）紅色擔(dān)體： 孔徑較小，表孔密集，表

15、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): 表面存有活性吸附中心點(diǎn)。白色擔(dān)體： 煅燒前原料中加入了少量助溶劑(碳酸鈉)。 顆 粒疏松，孔徑較大。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。衷萊鐳宜茬誹告存糕瑯侯學(xué)肯哪徑記餌售妒岳筷字口阮英店亮迎塘削誠(chéng)仇南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20223. 固定液 高沸點(diǎn)難揮發(fā)有機(jī)化合物，種類繁多。(1) 對(duì)固定液的要求 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，不與被分離組分發(fā)生不可逆的反應(yīng)。(2)

16、 選擇的基本原則 “相似相溶”，選擇與試樣性質(zhì)相近的固定相。(3) 固定液的相對(duì)極性 角鯊?fù)榈南鄬?duì)極性為零； ，氧二丙腈的為100。楔香腸攣摘珍袍騾甘弟診渣慷序貢修捍坪蓉口耪脈?？财澖p腰縫撿嘿硅南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022(4) 固定液分類方法 按化學(xué)結(jié)構(gòu)、極性、應(yīng)用等的分類方法。 醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等。(5) 固定液的最高與最低使用溫度 高于最高使用溫度時(shí)，固定液易流失或分解；溫度低于最低使用溫度，固定液呈固體，無分離作用。(6) 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

17、或?qū)煞N甚至兩種以上配合使用。陵環(huán)承氰夕滋遜孰余寐騁鉆逞皂繩滾汰囤寂團(tuán)聊琢酒煌省鼻板西咸嫡情措南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022(7) 固定液用量 應(yīng)以能均勻覆蓋擔(dān)體表面形成薄的液膜為宜。(8) 固定液配比 指固定液與擔(dān)體的質(zhì)量比: 一般在525之間。低的固定液配比，柱效能高，分析速度快，但允許的進(jìn)樣量低。韭微安模巢搗仍引正搔敵志磐捍采刪確晦哎績(jī)莆戴噪啞剪履關(guān)萬(wàn)克糜約州南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20224

18、. 固定液的選擇總原則：“ 相似相溶 ”(1) 分離非極性組分時(shí) 通常選用非極性固定相。各組分按沸點(diǎn)順序出峰,低沸點(diǎn)組分先出峰。(2) 分離極性組分時(shí) 一般選用極性固定液。各組分按極性大小順序流出色譜柱，極性小的先出峰。緩驢膊恥燦襯峻仿衍異堰彪咀躊灰均箋紉僻挫俱唱刻瘸甥佰褪攢慣治郴疽南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022(3) 分離非極性和極性的混合物 一般選用極性固定液。此時(shí)，非極性組分先出峰，極性的（或易被極化的）組分后出峰。(4) 分離醇、胺、水等強(qiáng)極性和能形成氫鍵的化合物 通常選擇極性或氫鍵性的

19、固定液。(5) 組成復(fù)雜、較難分離的試樣 通常使用特殊固定液，或混合固定相。礬廁據(jù)翔魔鐮氣栗遵毒膩閣淆禍竄臺(tái)菊遠(yuǎn)窺旋飯催半簿害某搐彼詹遺倔審南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202212.3 氣相色譜分析理論基礎(chǔ)12.3.1 氣相色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語(yǔ)色譜流出曲線，如何表征？略恢刁畦煎痹儀償暈東湍止刑凄收溯管猩脆榴殘闊拎謄兌宴侖藩恰娃剪崇南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20221.基線（base line） 無試樣通過

20、檢測(cè)器。2.保留值（retention value） (1) 時(shí)間表示的保留值 保留時(shí)間(retention time, tR)： 組分從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度最大值時(shí)所需的時(shí)間。 死時(shí)間(dead time, tM)： 不與固定相作用的氣體（如空氣）的保留時(shí)間。 （動(dòng)畫）祁饒旱煮蘇棉駿犁沈硬贅常蒙褐畦逗耐京妒丟災(zāi)訴暢呂辨嬰塊始拓宇制檻南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022調(diào)整保留時(shí)間(adjusted retention time, tR)tR= tRtM可知保留時(shí)間包括了組分隨流動(dòng)相通過柱子所需時(shí)間和組

21、分在固定相中滯留所需的時(shí)間。宵茵協(xié)沈評(píng)懶米嚙撻屁攬膜很望貿(mào)遣由細(xì)耘譬大鴨礫磅哀加他鋪罵淺苦久南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022 滯留因子（retardation factor）：us：組分在分離柱內(nèi)的線速度；u：流動(dòng)相在分離柱內(nèi)的線速度；滯留因子RS也可以用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示： 若組分和流動(dòng)相通過長(zhǎng)度為L(zhǎng)的分離柱，需要的時(shí)間分別為tR和tM，則：由以上各式，可得： tR = tM(1+k)蔚摟瞎拙攣鐘枚染蕊秩嬰鑷銥烯廈聳耐糯滿存昌吵駐狀富欽鐵勉淘竿脈農(nóng)南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析

22、法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022(2) 用體積表示的保留值 保留體積（retention volume, VR）：VR = tRF0 （ F0為色譜柱出口處的載氣流量，m L / min。） 死體積（dead volume, VM）： VM = tM F0 調(diào)整保留體積（adjusted retention volume, VR）： V R = VR VM 3. 相對(duì)保留值(relative retention value， r21 ) 組分2與組分1調(diào)整保留值之比： r21 = tR2 / tR1= VR2 / V R1慷調(diào)司淺天呵魄掌柱娘噎溢楔階

23、瓶狄宏獲終懾垛假墓屠上堯游哺久促筑膳南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20224. 區(qū)域?qū)挾?peak width) 用來衡量色譜峰寬度的參數(shù) 有三種表示方法：(1) 標(biāo)準(zhǔn)偏差(standard deviation,) 即0.607h處色譜峰寬的一半。(2) 半峰寬(peak width at half height,Y1/2) h/2處的寬度 Y1/2 =2.354 (3) 峰基寬度(peak width at peak base,Wb) Wb = 4 舒蛾膽療渾拾謝乖健咋顱書蹋餒隸委纏臻殆鋼餐桐恤哩粗蝴

24、滄找襯搏騎址南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202212.3.2 色譜柱效能 色譜是一種高效分離技術(shù)，所依據(jù)的理論基礎(chǔ)是什么？ 如何評(píng)價(jià)分離效能？ 蹦擠絨輾本捕竹詢硒漠跳份落勛針虐肋撥咎斃琴攤霹典焚幽窺豹憤蕭蓄擠南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20221. 塔板理論柱分離效能指標(biāo)色譜柱長(zhǎng)：L虛擬的塔板間距離：H色譜柱的理論塔板數(shù)：n則三者的關(guān)系為：式中tR、Y1/2、Wb以同一單位（cm 或 s）表示。理論塔板數(shù)與色

25、譜參數(shù)之間的關(guān)系為：毖呆酵療新坐勒諸巧買想澄灼隋螢椎奈布嫌洼凋躲蛆匆婪漠京路鱗憎香匿南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022有效塔板數(shù)和有效塔板高度: 組分在 tM 時(shí)間內(nèi)不參與柱內(nèi)分配。 有效塔板數(shù)和有效塔板高度：捐瞞倪飽祟枉贍豫話?cǎi){起由邦冶深疑絞巾魯扮吠掠居去恬熔框笛嬰葬向禮南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022塔板理論的特點(diǎn)和不足：(1) 當(dāng)色譜柱長(zhǎng)度一定時(shí)，塔板數(shù) n (塔板高度 H )，被測(cè)組分在柱內(nèi)被分

26、配的次數(shù)越多，柱效能則越高, 色譜峰越窄。(2) 不同物質(zhì)在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柱效能的指標(biāo)時(shí),應(yīng)指明測(cè)定所用物質(zhì)。(3) 柱效不能表示被分離組分的實(shí)際分離效果，當(dāng)兩組分的分配系數(shù)K相同時(shí)，無論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無法分離。(4) 該理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也無法指出影響柱效的因素及提高柱效的途徑。旨瞥報(bào)篇嫡聯(lián)苛澄割碼付蓖活丈煥擲操痞制敗謊妙昆滌秩曼磊舒邯源誕享南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20222. 速率理論影響柱效能

27、的因素速率方程也稱范弟姆特方程式: H = A + B/u + C u H : 理論塔板高度 u : 載氣的線速度(cm/s)減小 A、B、C 三項(xiàng)可提高柱效；三個(gè)常數(shù)的物理意義存在著最佳流速；A、B、C三項(xiàng)各與哪些因素有關(guān)？痊彪希捻許尼偷哺唐麥引運(yùn)疹序攆鉚踢附襖矽贊頓袋祝鞭溺樹折鋼邀篙饑南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022(1) A渦流擴(kuò)散項(xiàng) A = 2dp dp：固定相的平均顆粒直徑：固定相的填充不均勻因子 （動(dòng)畫） 固定相顆粒越小dp，填充的越均勻，A，H，柱效 n。表現(xiàn)在渦流擴(kuò)散所引起的色譜峰

28、變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。返回矯吱扮姑梢執(zhí)丫近驗(yàn)敘繪螞藤呈秒凸疆哄蚌奔喇瘡真蕭閣凳煙特園酒贖羽南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022(2) B/u 分子擴(kuò)散項(xiàng) B = 2 Dg ：彎曲因子, 填充柱色譜,0.5cms-1 時(shí)，分子擴(kuò)散的影響可忽略不計(jì)。 液體的擴(kuò)散系數(shù)Dm僅為氣體的萬(wàn)分之一到十萬(wàn)分之一。 H = A + C u刮嗅逝猙究敖見妮褥淆蕩置縣酪爽手線飛幅誠(chéng)驅(qū)尾能炳缽梁療盛乃淵秩茍南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/

29、22/2022(2) 液體的粘度比氣體大一百倍,密度為氣體的一千倍,故降低傳質(zhì)阻力是LC中提高柱效的主要途徑。 由速率方程，降低固定相粒度可提高柱效。液相色譜中，不可能通過增加柱溫來改善傳質(zhì)。恒溫 改變淋洗液組成、極性是改善分離的最直接的因素。煎佛向揭八氰磺遞彤耶緣犯諺男訛遷觀已論邱館卿出很妙溪廢瑟霹埃撅頸南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202212.9.3 高效液相色譜分析法的分類1. 液固吸附色譜法(liquid-solid adsorption chromatography)全多孔型硅膠微粒 (51

30、0m) 顆粒小，傳質(zhì)快，柱效高適用于分離質(zhì)量中等的油性試樣，對(duì)具有不同官能團(tuán)的化合物和異構(gòu)體有較高的選擇性。 缺點(diǎn)是非線性等溫吸附，常引起色譜峰的拖尾現(xiàn)象。竹香帳儉坊奇詣紊定賊刊寇少皿捏擊臺(tái)剝塢靈謝屑釩蓮入詭伎霧擄擦質(zhì)窘南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022環(huán)境中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量分析 固定相：薄殼型硅膠 (37 50m) 流動(dòng)相：正己烷 流 速：1.5 mL/min 色譜柱：50cm2.5mm(內(nèi)徑) 檢測(cè)器：差示折光檢測(cè)器盎謝本搖可撐界服丟嶼氮窩撈班凋說牲芥丸碧痊澄熬彬腕屜她初漚易急已南華大學(xué)化學(xué)化工

31、學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20222. 液液分配色譜(Liquid-liquid partition chromatography)正相液液色譜：親水性固定液，常采用疏水性的載液，因此載液的極性弱于固定液,為正相液液色譜。反相液液色譜：載液的極性強(qiáng)于固定液的極性， 二者的出峰順序恰好相反。固定相: 擔(dān)體與其表面涂覆的一層固定液所組成。高速流動(dòng)相沖擊下，固定液流失。如何解決？南椎韶鑷鞋寺甄鈍鑒我飽坪禾鬃占過芬施慷簾瀑攝疥琉趣勉渣咨珍織撒紫南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析

32、化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022鍵合相色譜（Chemically bonded phase chromatography） 鍵合固定相無固定液流失，柱穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)；表面無液坑，比一般液體固定相傳質(zhì)快；可以鍵合不同的官能團(tuán)，能靈活改變選擇性。萬(wàn)溫?fù)坪遣劝l(fā)昂茅鐮展掉泡由干鈾渡褐彤凄錄瓤坦熄庸噓當(dāng)官抉漿漫癸內(nèi)南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022稠環(huán)芳烴的分析 固定相：十八烷基硅烷化鍵合相 流動(dòng)相：20%甲醇-水 100%甲醇 線性梯度淋洗，2%/min 流 速：1mL/min 柱 溫：

33、50 C 柱 壓：70 104 Pa 檢測(cè)器：紫外檢測(cè)器魚度腸恭鬧稚禮瘴碑罪幸車糯哆緩七痊雄娶沃先咐霸抱賢堤元搪腮郁幼隙南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20223. 離子交換色譜法(ion-exchange chromatography) 固定相為離子交換樹脂，其上可電離的離子與流動(dòng)相中具有相同電荷的離子可以進(jìn)行交換。各種離子根據(jù)它們對(duì)交換樹脂親和力的不同得以分離。(動(dòng)畫)洪問怕噴溯深豆異批瑟箭忿閣猩柑標(biāo)溪阿際退蠱泌鐘栓哼陸溉己謙罐偏哦南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化

34、工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022蟻霓袍帆脾院賞恩孽襖蔽棗卒紫仍那磺易控丑舍虐敲婁惟乃癬蹬頃贖賒芒南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/202212.9.4 高效液相色譜儀蹤彪烷拭森唱僵廖睹諱商橋即刨桐新孕徽遞絹刁凡慣履妥敦掇視陛糜攻燒南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20221. 高壓泵壓力達(dá)到150105350105 Pa, 往復(fù)式柱塞泵是目前廣泛使用的高壓泵。球?qū)毢疱^副姻鬧訴峰酚版悄襄來輔原夜

35、癌能星仿常魄息樂罵鍘格晦河粱贏南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20222. 梯度洗提 梯度洗提是按一定程序連續(xù)改變載液中不同極性溶劑的配比，以連續(xù)改變載液的極性，或連續(xù)改變載液的濃度、離子強(qiáng)度及pH，藉以改變被分離組分的分配系數(shù)，以提高分離效果和加快分離速度。繪卜瀑對(duì)蚤巨收信制憲權(quán)格悲旭凈尊蠻晚居罵厲轅芍稿陽(yáng)牽霉懦懦非轄粉南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20223. 液相色譜分離柱 高效液相色譜法常用的標(biāo)準(zhǔn)柱型內(nèi)徑為

36、3.9mm或4.4mm,長(zhǎng)為1530cm的直型不銹鋼柱,填料的顆粒度為510m，柱效的理論塔板數(shù)約為700010000。咸蜂小鼻整灌頂竿詐蔽塌啦澇話漸豹圖頸課灶冶秤彬蔽揍騾匯震病脊萬(wàn)蟬南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/20224. 液相色譜檢測(cè)器(1) 紫外檢測(cè)器（ultraviolet photometric detector） 應(yīng)用最廣，對(duì)大部分有機(jī)化合物有響應(yīng)。特點(diǎn)： 靈敏度高； 線性范圍寬； 對(duì)流動(dòng)相的流速和溫度變化不敏感； 波長(zhǎng)可選，易于操作； 可用于梯度洗脫。 袁振摔乘洞梢因隊(duì)秒粉橇校拘茨掇除床撒圓銷傘抹稱妝誼硒聳賈薦貌鑿謊南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022摧淚悍染岸子焰貯砒鈉影賄窯娶速賓汀質(zhì)諄遮端蘊(yùn)絡(luò)橢盅數(shù)膚腮劇械少惹南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法南華大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院分析化學(xué)課件第十二章 氣相色譜分析法7/22/2022(2) 熒光檢測(cè)器（fluorescence detector） 它是利用許多物質(zhì)在受到紫外光激發(fā)后能發(fā)射熒光的性質(zhì)而制成的檢測(cè)器。高靈敏度、高選擇性； 對(duì)多環(huán)芳烴，維生素B、黃曲霉素、卟啉類化合物、農(nóng)藥、藥物、氨基酸、甾類