氣相液相色譜技術(shù)以及應(yīng)用

1、關(guān)于氣相液相色譜技術(shù)及應(yīng)用第一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、色譜學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史二、色譜學(xué)基本原理三、色譜儀的基本結(jié)構(gòu) 第二張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、色譜學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史二、色譜學(xué)基本原理三、色譜儀的基本結(jié)構(gòu) 第三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月色譜法（chromatography）是20世紀(jì)初由俄國(guó)植物學(xué)家Tswett發(fā)明并命名的 1903年，他做了一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，把干燥的葉用石油醚萃取后，將少量的萃取液傾入填充有沉降CaCO3的直立玻璃管柱的頂端，然后用石油醚洗脫，發(fā)現(xiàn)葉中的色素在CaCO3柱上互相分離，形成不同顏色的色帶。他把這種方法命名為色譜法（Chroma

2、tography）。 第四張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1931年，Kuhn和Lederer用填充氧化鋁粉末的柱管將胡蘿卜素中兩種性質(zhì)非常相似的烴的異構(gòu)體（-和-胡蘿卜素）分離成功，才引起人們的注意，認(rèn)識(shí)到色譜法在分離混合物方面有著廣闊的前景。1940-1943年，Tiselius發(fā)展了吸附色譜，并由于在吸附色譜和電泳等方面做出的重要貢獻(xiàn)而獲得1948年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1941年，Martin和Synge在研究氨基酸分離時(shí)又發(fā)明了分配色譜法，他們因此獲得了1952年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 第五張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、色譜學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史二、色譜學(xué)基本原理三、色譜儀的基本結(jié)構(gòu) 第

3、六張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月色譜是一種分離技術(shù)，當(dāng)這種分離技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)分析，就是色譜分析色譜分析的基本要求是實(shí)現(xiàn)各混合物的分離它的分離原理是使混合物中各組分在兩相間進(jìn)行分配：即固定相、流動(dòng)相固定相分兩類(lèi)：活性固體、活性液體流動(dòng)相一般為惰性氣體或有機(jī)溶劑第七張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.色譜法分類(lèi) 按兩相物理狀態(tài)分類(lèi)：氣-固色譜（gas-solid chromatography, GSC）氣-液色譜（gas-liquid chromatography, GLC）液-固色譜（liquid -solid chromatography, LSC）液-液色譜（liquid-

4、liquid chromatography, LLC） 按固定相形態(tài)分類(lèi)： 填充柱色譜柱色譜 毛細(xì)柱色譜（開(kāi)管式色譜） 第八張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1.色譜法分類(lèi) 按分離過(guò)程物理化學(xué)原理分類(lèi)：吸附色譜：用固體吸附劑做色譜固定相，樣品各組分在吸附劑上吸附力大小不同。分配色譜：用液體做固定相，利用試樣組分在固定相中溶解、吸收或吸著能力不同，因而兩相分配系數(shù)不同進(jìn)行分離。離子交換色譜：離子交換劑為固定相，分離離子型化合物還有：離子對(duì)色譜、凝膠色譜、絡(luò)合色譜、親和色譜等。第九張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2.色譜過(guò)程: 由于各組分在固定相的分配系數(shù)或吸附和脫附能力有差異，各組

5、分在色譜柱中的滯留時(shí)間也就不同，即它們?cè)谥邢蚯耙苿?dòng)的速率不同。 隨著流動(dòng)相不斷流過(guò)，組分在柱中兩相間經(jīng)過(guò)了反復(fù)多次的分配和平衡過(guò)程，當(dāng)移動(dòng)一定柱長(zhǎng)以后，試樣中各組分即可得到較完整的分離。 第十張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月色譜圖的基本結(jié)構(gòu)：1基線(xiàn) 2色譜峰 3峰高與峰面積 4 保留時(shí)間 第十一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月色譜圖：第十二張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月色譜圖：第十三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、色譜學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史二、色譜學(xué)基本原理三、色譜儀的基本結(jié)構(gòu) 第十四張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月流動(dòng)相供輸系統(tǒng)進(jìn)樣器色譜柱（恒溫箱）檢測(cè)器

6、（恒溫箱）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組分收集系統(tǒng)控制顯示系統(tǒng)（計(jì)算機(jī)）第十五張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、色譜儀的基本結(jié)構(gòu) 3.1 氣相色譜儀 3.2 液相色譜儀第十六張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、色譜儀的基本結(jié)構(gòu) 3.1 氣相色譜儀 3.2 液相色譜儀第十七張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.1氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)第十八張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.1氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)流動(dòng)相：氣-液色譜分離中載氣是惰性的，僅攜帶樣品通過(guò)色譜柱。氣-固色譜載氣與組分一起與固體吸附劑作用，因而對(duì)氣譜分離具有一定影響。一般載氣主要為：氮、氫、氦、氬、空氣、氧氣、二氧化碳等。要

7、求：純度高第十九張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.1 氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)樣系統(tǒng)：進(jìn)樣就是把試樣快速、準(zhǔn)確的加到色譜柱頭。若試樣為純液體或溶液，則要求在進(jìn)樣系統(tǒng)中瞬間氣化。進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣口、氣化室。氣化室的溫度通常比試樣中最難氣化的組分的沸點(diǎn)高50。 第二十張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.1 氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)氣譜柱：色譜柱包括填充柱和毛細(xì)柱，填充柱是在柱內(nèi)均勻、緊密填充固定相顆粒的色譜柱。填充柱管通常用玻璃、金屬（不銹鋼、銅、鋁）或聚四氟乙烯制成。柱長(zhǎng)1-3m。填充劑可以是吸附劑（氣-固色譜），也可以是涂有固定液的載體（氣-液色譜）。毛細(xì)柱一般為開(kāi)管柱，即在毛細(xì)柱

8、內(nèi)壁上涂有固定液。 第二十一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.1 氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)固定相: 氣-固色譜以固體吸附劑作為固定相，例如：炭質(zhì)吸附劑、硅膠、氧化鋁等。 氣-液色譜以涂有固定液的載體作為固定相。固定液系涂漬在載體表面上起分離作用的物質(zhì)，在操作溫度下不易揮發(fā)的物質(zhì)。例如：聚硅氧烷 。第二十二張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.1 氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)檢測(cè)器：是能檢測(cè)色譜柱流出組分及這些組分量的變化的器件，其功能是將經(jīng)色譜分離的組分的物質(zhì)信號(hào)轉(zhuǎn)化為易于測(cè)量的電信號(hào)，故也稱(chēng)為“換能器”。最常用的檢測(cè)器是熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）和火焰離子化檢測(cè)器（FID）。此外，電子俘獲檢測(cè)

9、器（ECD）和火焰光度檢測(cè)器（FPD）也用得比較多。第二十三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題：1、為什么程序升溫可以更好的實(shí)現(xiàn)混合物的分離？第二十四張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題：恒溫氣相色譜的柱溫恒定在試樣平均沸點(diǎn)，如試樣的沸程很寬，則低沸點(diǎn)組分因柱溫太高而色譜峰窄，相互重疊，而高沸點(diǎn)組分又因柱溫太低，洗出很慢，有些甚至不能洗出 如果采用程序升溫，采用足夠低的初始溫度，低沸點(diǎn)組分最先洗出，得到很好分離，隨著柱溫升高，較高沸點(diǎn)的組分也能較快洗出，得到良好的峰形第二十五張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題：2、為什么需要分流？ 由于開(kāi)管柱載氣體積流速很小，將樣品

10、從汽化室沖洗到色譜柱需要較長(zhǎng)時(shí)間，導(dǎo)致進(jìn)樣器內(nèi)色譜帶擴(kuò)張。此外，開(kāi)管柱樣品容量小，采用填充柱常規(guī)進(jìn)樣方式，引入樣品量將超過(guò)色譜柱負(fù)荷第二十六張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題：3、氣譜峰的拖尾與哪些因素有關(guān)？如何消除？第二十七張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題：與載體、樣品類(lèi)型、進(jìn)樣量等因素有關(guān)。 樣品含脂肪烴、芳香烴、烯烴等成較弱的拖尾；含羥基、羧基的醇、酸等嚴(yán)重拖尾；脂類(lèi)拖尾較小。 進(jìn)樣量小，拖尾弱，進(jìn)樣量大，拖尾嚴(yán)重。第二十八張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月問(wèn)題：盡量減少進(jìn)樣量形成衍生物第二十九張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月使用氣相色譜注意事項(xiàng)綜上所

11、述，使用儀器時(shí)，應(yīng)注意： 1.樣品要進(jìn)行凈化，提純 2.進(jìn)樣量要控制在一定范圍內(nèi) 3.進(jìn)樣要迅速 4.柱溫要控制在300 以?xún)?nèi)，以免損害柱子第三十張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月三、色譜儀的基本結(jié)構(gòu) 3.1 氣相色譜儀 3.2 液相色譜儀第三十一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.2 液相色譜的基本結(jié)構(gòu)流動(dòng)相：種類(lèi)較多。改變流動(dòng)相的性質(zhì)和組成，是提高色譜系統(tǒng)分離度和分析速度的重要手段基本要求：保持色譜柱的穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、必須適合所使用的檢測(cè)器、具有溶解樣品的能力、溶劑的清洗和更換方便、毒性小、價(jià)格便宜、純度高第三十二張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.2 液相色譜的基

12、本結(jié)構(gòu)色譜柱：采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼管或硬質(zhì)玻璃管。最好是直形柱。裝柱方法復(fù)雜，需要高壓泵加壓。硅膠是高效液相色譜應(yīng)用最多的固定相填料。最重要的有兩種：表面多孔層硅膠，全多孔微粒硅膠。第三十三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.2 液相色譜的基本結(jié)構(gòu)高壓泵：它將流動(dòng)相在高壓下連續(xù)不斷地送入色譜系統(tǒng)。高壓泵的性能直接影響整機(jī)的穩(wěn)定性、重復(fù)性和分析精度。 它應(yīng)具有如下性能：流量穩(wěn)定；流量范圍寬，且連續(xù)可調(diào)；輸出壓力高、密封性能好；耐腐蝕；操作、更換溶劑方便。第三十四張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.2 液相色譜的基本結(jié)構(gòu)檢測(cè)器：常用的有紫外檢測(cè)器（ultraviolet detector

13、, UV）和熒光檢測(cè)器（fluorescence detector, FD）。第三十五張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月兩種色譜法的特點(diǎn) 1 、氣相色譜法 （1）高選擇性：能夠分離分析性質(zhì)極為相近的物質(zhì) （2）高效能 （3）高靈敏度 （4）分析速度快 但由于它要求試樣必須能夠氣化，使其應(yīng)用受到一定限制。 第三十六張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月兩種色譜法的特點(diǎn)2、高效液相色譜法（HPLC） （1）高效 （2）高速 （3）較高靈敏度 （4）高度自動(dòng)化 第三十七張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月高效液相色譜法具有應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)在：（1）HPLC不受試樣揮發(fā)性和相對(duì)分子質(zhì)

14、量的限制，可用于分離高沸點(diǎn)、相對(duì)分子質(zhì)量大、熱穩(wěn)定性差的有機(jī)化合物，還可用于各種離子的分離。（2）HPLC不僅可利用被分離組分的極性差別，還可利用組分分子尺寸大小的差別、離子交換能力的差別以及生物分子間親和力的差別進(jìn)行分離。它還可以用多種溶劑作為流動(dòng)相，對(duì)于性質(zhì)和結(jié)構(gòu)類(lèi)似的物質(zhì)，分離的可能性比氣相色譜法更大。（3）HPLC易于收集流出的組分，可利用制備柱進(jìn)行較大量的制備。 第三十八張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氣相色譜儀的應(yīng)用多重聯(lián)用 氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS）曾經(jīng)是實(shí)驗(yàn)室里最需要并被認(rèn)為是一定會(huì)出現(xiàn)的技術(shù)裝備。 今天的色譜技術(shù)發(fā)展是日新月異，不但與質(zhì)譜

15、連用，還與液譜、紅外光譜儀、EAG等連用，大大的加大了其應(yīng)用范圍。 第三十九張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氣相色譜儀與EAG連用氣譜進(jìn)樣口毛細(xì)管柱觸角檢測(cè)器雙通道記錄儀氣譜的FID檢測(cè)器第四十張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氣相色譜在昆蟲(chóng)學(xué)中的應(yīng)用氣相色譜應(yīng)用于昆蟲(chóng)化學(xué)生態(tài)學(xué)昆蟲(chóng)性信息素的研究 昆蟲(chóng)抑卵信息素的 研究第四十一張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氣相色譜在昆蟲(chóng)學(xué)中的應(yīng)用氣相色譜應(yīng)用于昆蟲(chóng)化學(xué)生態(tài)學(xué)昆蟲(chóng)性信息素的研究 昆蟲(chóng)抑卵信息素的 研究第四十二張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氣相色譜在昆蟲(chóng)學(xué)中的應(yīng)用第四十三張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月氣

16、相色譜在昆蟲(chóng)學(xué)中的應(yīng)用第四十四張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月在昆蟲(chóng)分類(lèi)中的應(yīng)用 利用氣相色譜技術(shù)對(duì)昆蟲(chóng)表皮碳?xì)浠衔镞M(jìn)行分析，并以此來(lái)對(duì)昆蟲(chóng)進(jìn)行分類(lèi)鑒定，是近年來(lái)昆蟲(chóng)分類(lèi)研究的一種新方法。它主要用于近緣種及種下類(lèi)群的分類(lèi)研究。 例如：用氣相色譜(GC)分析岡比亞按蚊（Anopheles gambiae）復(fù)合組中兩個(gè)近緣種An. arabiensis、An. gambiae，結(jié)果發(fā)現(xiàn)C25-39的化合物分布有種間差異。 第四十五張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月島津氣譜儀操作過(guò)程：1.開(kāi)氮?dú)?，平衡十分?.打開(kāi)氣相色譜儀開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)，計(jì)算機(jī)開(kāi)關(guān)3.打開(kāi)Class-GC10程序

17、4.調(diào)出realtime 系統(tǒng)，設(shè)置程序升溫，點(diǎn)擊system on，激活5.開(kāi)氫氣、空氣，平衡十分鐘6.點(diǎn)火第四十六張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月島津氣譜儀操作過(guò)程：關(guān)機(jī)1.設(shè)置降溫程序：進(jìn)樣口、柱溫、檢測(cè)器都為25，等待降溫。2.降溫之后，關(guān)閉程序3.關(guān)機(jī)，關(guān)閉色譜儀，轉(zhuǎn)換器，拔掉電源。4.關(guān)氫氣、氮?dú)?、空氣?整理桌面，關(guān)燈。 第四十七張，PPT共五十頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月Class-GC10工作站工作站結(jié)構(gòu)包括：修改和設(shè)定氣譜條件部分(configuration)，實(shí)時(shí)分析系統(tǒng)（real time analysis)，分析數(shù)據(jù)和修改文件部分(post run analysis)等。它可以把電