分析十一章氣相色譜

1、1氣相色譜法2一. 概述1. 發(fā)現(xiàn)2. 分類3. 特點(diǎn)4. 流程圖5. 常用術(shù)語(yǔ)二. 氣相色譜的分離原理2. 分配系數(shù)1. 分離原理三. 氣相色譜分離條件的選擇1. 固定相的選擇2. 動(dòng)力學(xué)條件的選擇四. 氣相色譜的檢測(cè)器1. 簡(jiǎn)介2. 檢測(cè)器結(jié)構(gòu)和原理3. 檢測(cè)依據(jù) 五. 氣相色譜的定性、定量方法1. 定性分析 2. 定量分析3一.概述1.發(fā)現(xiàn) : 俄國(guó)植物學(xué)家茨維特在1901年用于分離植物葉綠素的裝置固定不動(dòng)的一相稱為固定相(CaCO3)攜帶試樣混合物流過(guò)固定相的流體（氣體或液體)稱為流動(dòng)相(石油醚)色譜法 42.色譜法的分類方式 :按二相狀態(tài)分類氣相色譜液相色譜固體吸附劑(S)氣液色譜(

2、G.L.C)氣固色譜(G.S.C)氣體氣體液體(涂在管壁或固態(tài)載體上)(L)(S)液固色譜(L.S.C)液體液體(L)液液色譜(L.L.C)流動(dòng)相固定相色譜的名稱氣固色譜(G.S.C)氣液色譜(G.L.C)53.氣相色譜法的特點(diǎn) :優(yōu)點(diǎn)：分離效能高靈敏度高分析速度快應(yīng)用廣泛不足之處： 不適用于熱不穩(wěn)定性物質(zhì) 或沸點(diǎn)高于于450的液態(tài)物質(zhì)64.氣相色譜儀的流程圖 :一.載氣系統(tǒng) : 形成干凈、有恒定壓力和流速的載氣流 二.進(jìn)樣系統(tǒng):進(jìn)樣并氣化 三.色譜柱:完成樣品的分離 四.檢測(cè)器:將濃度或質(zhì)量信號(hào) 電信號(hào) 五.記錄系統(tǒng):將電信號(hào)放大,記錄出色譜圖,經(jīng)數(shù)據(jù)處理得出結(jié)果75.氣相色譜中常用的術(shù)語(yǔ)

3、:(1) 流出曲線 :組分濃度（或電信號(hào)）隨時(shí)間的變化曲線(2) 基線 :只有載氣檢測(cè)器,儀器穩(wěn)定時(shí) 檢測(cè)的信號(hào)線是直線EtEt正態(tài)分布. 定性. 定量. 分離效果顯示基線Et8(3) 保留值 : 用時(shí)間表示的保留值tR保留時(shí)間：進(jìn)樣 離柱后出現(xiàn)cmax值時(shí)所需時(shí)間 tM死時(shí)間:進(jìn)樣到出現(xiàn)空氣峰所需的時(shí)間t R 調(diào)整保留時(shí)間:t R =tR - tMtM9 用體積表示的保留值 VR保留體積 :VR=tRF0 F0為柱出口處的載氣流速, mLmin-1 V R調(diào)整保留體積: V R=VR-VMVM死體積： VM=tMF0 tM10 相對(duì)保留值 r1.2r2.1=V R.2V R.1t R.2t

4、R.1r2.1 同種固定液對(duì)幾種難分離物質(zhì)的選擇性度量。 當(dāng)固定液、柱溫一定時(shí)，r2,1為常數(shù)。實(shí)驗(yàn)室之間通用r2,1 越大，兩組分分離越容易。11(4) 色譜峰的區(qū)域?qū)挾龋ǚ鍖挘?標(biāo)準(zhǔn)偏差 （）反映分離條件的好壞，衡量柱效率 半峰寬（Y1/2） 峰底寬度（Wb）：流出曲線上拐點(diǎn)所作的切線 在基線上的截距有三種表示方式tMhWb0.607h =1/2CDCDY1/2 = AB1/2hAB12二.氣相色譜的分離原理1.分離原理 ：組分載氣色譜柱固定液（吸附劑）（吸附）溶解新載氣揮發(fā)（脫附）進(jìn)入載氣遇固定液（遇吸附劑）與固定相作用力大，難揮發(fā)隨載氣推進(jìn)慢，后離柱各組分性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異, 與固定相

5、的作用力不同使其保留時(shí)間不同易揮發(fā)難揮發(fā)132.分配系數(shù) K ：定義：試樣在固定相和流動(dòng)相中分配達(dá)到平衡時(shí)特征：T，固定相確定，不同的物質(zhì)的 K分配值不同。K 組分cs 組分的tR出峰越遲。K=cs（gmL-1）cl （gmL1）問(wèn)：1.當(dāng)固定相一定，KA t柱結(jié)論 : TCD結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度和穩(wěn)定性較好、適宜于對(duì)各種物質(zhì)的分析，故使用最廣泛。I 池體與鎢絲 有利氣體傳導(dǎo)I 太大 基線不穩(wěn) 毀W 34(2).氫火焰離子化檢測(cè)器 ：結(jié)構(gòu) ：工作原理 :離子的定向運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電流。組分質(zhì)量 ,離子 ，產(chǎn)生電流 +組分信號(hào)強(qiáng)度 。+-35 FID性能小結(jié) :1) 主要用于分析有機(jī)物2) 儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單3

6、) 穩(wěn)定性好，響應(yīng)快，靈敏度高。 （檢測(cè)ppb級(jí)的痕量物質(zhì) ）363. 檢測(cè)器檢出依據(jù)將組分理化性質(zhì)將濃度或質(zhì)量電訊號(hào)( E)或峰面積( A)Ei=Si miAi=SimiSi= Ai miSi：檢測(cè)器對(duì)組分I響應(yīng)值？AA=ABmA=mB？一般不等？注意：各物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)I不同 R測(cè)不同 則EA（AA） EB（AB） 當(dāng)mA= mb SA SB37五、氣相色譜法的定性定量方法1.定性分析：利用純物質(zhì)定性的方法 :(1) 利用保留值定性 待測(cè) i組分的試樣和 i純物質(zhì),在同一臺(tái)儀器上， 測(cè)出各自的 tR ，若相同，為同一種物質(zhì)。（2）利用加入法定性 在試樣中加入待測(cè)組分的純物質(zhì)，觀察 組分色譜峰高

7、的相對(duì)變化情況。382.定量分析的方法 (1) 定量依據(jù) :定量校正因子(2) 定量步驟 :1) 峰面積(Ai)的測(cè)定2) 求出定量校正因子3) 選擇合適的方法計(jì)算組分含量響應(yīng)值靈敏度Ai = Simimi=fi .AiAiSi391）各種峰面積的測(cè)量方法峰高半峰寬Ai=1.065hY1/2簡(jiǎn)單快速,峰形不對(duì)稱時(shí)，誤差較大峰高平均峰寬Ai=0.5(Y0.15+Y0.85) h結(jié)果正確,測(cè)量麻煩峰高保留時(shí)間Ai=hY1/2=h b tR結(jié)果較正確,適用于同系物分析.用自動(dòng)積分儀和微機(jī)處理快速,簡(jiǎn)便定量準(zhǔn)確峰形計(jì)算方法及公式評(píng)價(jià)狹窄峰各種峰形不對(duì)稱拖尾峰402）定量校正因子的獲得方法絕對(duì)定量校正因

8、子（fi）指單位峰面積相當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)量相對(duì)定量校正因子（fi）下標(biāo) S： 標(biāo)準(zhǔn)物下標(biāo) I： 被測(cè)物ms 和 mi 準(zhǔn)確稱取的量（已知）As 和 Ai色譜圖上測(cè)得的值413）計(jì)算組分含量的幾種方法歸一化法適用條件 ：試樣中各組分全部出峰計(jì)算公式 ：評(píng)價(jià) ：簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確。不適用于試樣中組分不能全部出峰 的情況。42內(nèi)標(biāo)法適用條件 ：用于測(cè)定試樣中個(gè)別組分具體方法：選用一定量的純物質(zhì)作內(nèi)標(biāo)（內(nèi)標(biāo)物要求試樣中不存在的，ms mi ，內(nèi)標(biāo)物的峰應(yīng)位于被測(cè)組分峰之間或鄰近位置。）計(jì)算公式 ：評(píng)價(jià) ：不需要測(cè)校正因子，定量準(zhǔn)確，使用無(wú)限制。不適應(yīng)于快速控制分析Ai /As43外標(biāo)法適用條件 ：大批量試樣的快速分析具體方法： 取被測(cè)試樣的純物質(zhì)，制成一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列，經(jīng)