氣相固定相的分類及選擇方法

氣相固定相的分類及選擇方法主講胡廣新一、氣液色譜固定相的選擇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)用范圍不斷擴大。

二、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，與被分離組分不起反應(yīng)；（3）具有較高的熱穩(wěn)定性和機械強度，不易破碎；（4）顆粒大小均勻，適度一般常用60~80目、80~100目。常用擔(dān)體（硅藻土）紅色擔(dān)體：孔徑較小，表孔密集，表面積較大，機械強度好。適宜分離非極性或弱極性組分的試樣。缺點：表面存在活性吸附中心點。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，機械強度較差。但吸附顯著減少，適宜分離極性組分試樣。三、固定液的選擇1.總原則：“相似相溶”（1）分離非極性組分時通常選擇非極性固定相。各組分按沸點順序出峰，低沸點組分先出峰。（2）分離極性組分時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。（3）分離非極性和極性的混合物

一般選用極性固定液。此時，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，水等強極性和能形成氫鍵的化合物通常選擇極性或氫鍵性的固定液。（5）按官能團相似性選擇

對醇類化合物聚乙二醇類固定液，對酯類化合物則選用癸二酸二乙辛酯等類固定液，對醚類化合物可選用庚二醇單異壬基苯醚為固定液。（6）組分復(fù)雜，較難分離的試樣

通常使用特殊固定液，或混合固定相。

但是，“相似相溶”原則不是在任何情況下都有效，這一原則是有條件的，即對同系物或同類型混合物，當(dāng)混合物各組分在沸點上有差時才有效。2.利用分子間特殊作用力原則選擇1、利用誘導(dǎo)力對于難分離物質(zhì)，一個是難極化的非極性化合物，而另一個是易極化的非極性化合物，二者沸點相近，則不能利用沸點差別進行分離。而要用極性強的固定液分離他們。

2、利用氫鍵力在混合物中難分離組分間，如存在不同的氫鍵作用力時，可利用氫鍵型固定液進行分離。

3、利用特殊選擇性固定液有些沸點相近的異構(gòu)體或化學(xué)性質(zhì)相近的混合物，常常要使用特殊選擇性固定液來分離他們。

3、選擇固定液的幾個實例1、通過α值選擇固定液因為相對保留值（α）主要與固定液的類別和柱溫有關(guān)，所以在選擇固定液時主要要比較在各種固定液上難分離物質(zhì)對α值得大小。知道α以后，可利用下面公式估算色譜柱的柱長：Nne=16Rs2(α／α-1)22、利用文獻(xiàn)中I值選擇固定液

目前在文獻(xiàn)中積累了大量保留指數(shù)數(shù)據(jù)，可利用這種數(shù)據(jù)選擇固定液。3、利用典型固定液有時對一組混合物難以作出確切的計算或估算選用哪一個固定液更為合適。這時可選擇一組常用的典型固定液。4、利用特殊選擇性固定液在分離芳香族化合物的二元取代苯異構(gòu)體時，由于沸點很相似，常常要選用像液晶這樣特殊選擇性固定液。但各類液晶固定液液不同，因此可以用不同類型或不同端基的液晶進行一些實測性實驗，找到跟便宜的固定液。5、利用混合固定液四、氣固色譜固定相的選擇氣固色譜吸附劑的選擇原則1、被分離組分沸點、極性相近，但分子直徑不同，可選擇適

當(dāng)孔徑的分子篩，利用孔徑效應(yīng)。2、被分離組分沸點相近，極性不同，沸點低可選活5A分子

篩，沸點高，可選活性氧化鋁或硅膠。3、被分離組分極性相近，沸點不同，低沸點可選活性炭，高

沸點可選活性氧化鋁。4、若使用一種吸附劑不能完全分離時，可用兩張或者多種吸

附劑串聯(lián)使用。如：分析永久性氣體時，可先用硅膠柱子將CO2和其它組分分開，再用5A或者13X分子篩分離H2、O2、N2、CO、CH4。1、硅膠

一般用來分離組分：C2-C4烴類及某些含硫氣體如H2S、CO、N2O、NO、NO2、SO2等，（與活性氧化鋁大致相同的分離性能）。硅膠對CO2有強的吸附力，可以把永久性氣體中的H2,O2,N2,CO,CH4和CO2分離開。2、碳素活性炭：分析永久性氣體和低沸點烴類（C1-C4烴類）。石墨化碳黑：特別適用于分離空間和結(jié)構(gòu)異構(gòu)體，也可用于分析硫化氫、二氧化硫、低級醇類、短鏈脂肪酸、酚、膠類。碳分子篩：可用于分析H2、O2、N2、CO、CO2、

CH4、C2H2、C2H4、C2H6、以及C3的烴類和SO2等低

碳烴類、惰性氣體、亦用于空氣中氧、氮的分離和石油裂

解氣輕組分的分離，乙烯中微量雜質(zhì)（如乙炔）的分析，

低碳烴中微量水氣體的分析；氮肥廠的半水煤氣分析；金

屬熱處理氣氛的分析；低碳烴中水分的分析等3、氧化鋁

適用于常溫下O2、N2、CO、CH4、C2H6、

C2H4等氣體的分離，

對CO2能強烈吸附！因此不能用這

種固定相進行分析CO2。4、分子篩分離永久氣體、H2、H2S、O2、CH4、