第2章氣相色譜分析

第2章氣相色譜分析

GasChromatography

1903年，俄國植物學(xué)家MikhailTswett采用填充有固體CaCO3

細(xì)粒子的玻璃柱，將植物色素的混合物(葉綠素和葉黃素)加于柱頂端，然后以石油醚淋洗，被分離的組份在柱中顯示了不同的色帶，他稱之為色譜。

靜止不動(dòng)的一相（固體或液體）稱為固定相運(yùn)動(dòng)的一相（氣體、液體或超臨界流體）稱為流動(dòng)相裝有固定相的柱子稱為色譜柱

I:/2014%E6%9C%AC%E7%A7%91/%E4%BB%AA%E5%99%A8%E5%88%86%E6%9E%90%E5%8A%A8%E7%94%BB%E8%B5%84%E6%96%99/%E5%8F%B6%E7%BB%BF%E7%B4%A0%E5%88%86%E7%A6%BB.swf.swf2.1色譜分離原理2.1.1色譜分類方法：按固定相外形分：

柱色譜（填充柱、空心柱）、平板色譜(薄層色譜和紙色譜)。2.按組份在固定相上的分離機(jī)理分：吸附色譜：不同組份在固定相的吸附作用不同；分配色譜：不同組份在固定相上的溶解能力不同；離子交換色譜：不同組份在固定相（離子交換劑）上的親和力不同；凝膠色譜（尺寸排阻色譜）不同尺寸分子在固定相上的滲透作用。3.按兩相狀態(tài)分*概念：迎頭色譜、頂替色譜和洗脫色譜ABABCABCABCACsCm123迎頭色譜樣品溶液本身是流動(dòng)相頂替色譜流動(dòng)相吸附能力強(qiáng)洗脫色譜流動(dòng)相吸附能力弱根據(jù)組分在兩相間的濃度關(guān)系是否線性，分線性洗脫色譜和非線性洗脫色譜2.1.2線性洗脫色譜及相關(guān)術(shù)語

色譜分離.swf洗脫色譜分離原理

在色譜法中，當(dāng)樣品加入后，樣品中各組分隨著流動(dòng)相的不斷向前而在兩相間反復(fù)進(jìn)行溶解、揮發(fā)，或吸附、解吸，如果各組分在固定相中的分配系數(shù)不同，它們就有可能達(dá)到分離。色譜流出曲線.swf一、基線：在實(shí)驗(yàn)條件下，色譜柱后僅有純流動(dòng)相進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)的流出曲線稱為基線，S/N二、峰高：色譜峰頂點(diǎn)與基線的距離。三、保留值(Retentionvalue）a.死時(shí)間(Deadtime,tM)：不與固定相作用的物質(zhì)從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰極大值時(shí)的時(shí)間，它與色譜柱的空隙體積成正比。由于該物質(zhì)不與固定相作用，因此，其流速與流動(dòng)相的流速相近。據(jù)tM可求出流動(dòng)相平均線流速b.保留時(shí)間tR：試樣從進(jìn)樣到出現(xiàn)一個(gè)峰極大值時(shí)的時(shí)間。它包括組分隨流動(dòng)相通過柱子的時(shí)間和組分在固定相中滯留的時(shí)間。U，單位：長度/時(shí)間c.調(diào)整保留時(shí)間tR’：某組分的保留時(shí)間扣除死時(shí)間后的保留時(shí)間，它是組分在固定相中的滯留時(shí)間。即tR′=tR

tmd.保留體積VR：指從進(jìn)樣到待測(cè)物在柱后出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)時(shí)所通過的流動(dòng)相的體積。F：體積/時(shí)間e.死體積VM;f.調(diào)整保留體積；g.相對(duì)保留值g2,1：組份2的調(diào)整保留值與組份1的調(diào)整保留值之比。

γ2,1只與柱溫和固定相性質(zhì)有關(guān)，而與柱內(nèi)徑、柱長L、填充情況及流動(dòng)相流速無關(guān)，因此，在色譜分析中，尤其是GC中廣泛用于定性的依據(jù)！

選一對(duì)最難分離的物質(zhì)，此時(shí)以a表示分離因子：

h.分配系數(shù)(K)：描述組份在固定相和流動(dòng)相間的分配過程或吸附-脫附過程的參數(shù)，稱為分配系數(shù)。K只與固定相和溫度有關(guān)，與兩相體積、柱管特性和所用儀器無關(guān)。i.分配比(k)：在一定溫度和壓力下，組分在兩相間的分配達(dá)平衡時(shí)，分配在固定相和流動(dòng)相中的質(zhì)量比(或摩爾數(shù)比），稱為分配比,又稱保留因子。VM流動(dòng)相體積，Vs為固定相體積分配比k的求算：流動(dòng)相線速為u,試樣帶線速度為usa,滯留因子K與k的關(guān)系：

b稱為相比，它也是反映色譜柱柱型特點(diǎn)的參數(shù)。對(duì)填充柱，b=0.02-0.5；對(duì)毛細(xì)管柱，b=0.002-0.02。選擇因子α與k,K之間的關(guān)系：

a和k是計(jì)算色譜柱分離效能的重要參數(shù)：K或k反映的是某一組分在兩相間的分配；而a是反映兩組分間的分離情況當(dāng)兩組分K或k相同時(shí)，a=1

時(shí)，兩組分不能分開；當(dāng)兩組分K或k相差越大時(shí)，a越大，分離得越好。即兩組分在兩相間的分配系數(shù)不同，是色譜分離的先決條件。

四、區(qū)域?qū)挾龋河糜诤饬恐Ъ胺从成V操作條件下的動(dòng)力學(xué)因素。通常有三種表示方法：標(biāo)準(zhǔn)偏差σ：0.607倍峰寬處的一半。半峰寬Y1/2：峰高一半處的峰寬。Y1/2=2.354σ峰底寬Y：色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)上切線與基線的交點(diǎn)間的距離(Y=4σ)若標(biāo)準(zhǔn)偏差以時(shí)間為單位，用t表示，

s和t的關(guān)系:

(1)根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù)，可以判斷樣品中所合組份的最少個(gè)數(shù)．

(2)根據(jù)色譜峰的保留值可以進(jìn)行定性分析．

(3)根據(jù)色譜峰下的面積或峰高可以進(jìn)行定量分析．

(4)色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾?，是評(píng)價(jià)色譜柱分離效能的依據(jù)．

(5)色譜峰兩峰間的距離，是評(píng)價(jià)固定相(和流動(dòng)相)選擇是否合適的依據(jù)一、塔板理論1952年，Martin等人提出塔板理論：將一根色譜柱當(dāng)作一個(gè)由許多塔板組成的精餾塔，用塔板概念來描述組分在柱中的分配行為。是一種半經(jīng)驗(yàn)理論，但它成功地解釋了色譜流出曲線呈正態(tài)分布。2.1.3色譜法基本理論前提：1、兩組分的分配系數(shù)必須有差異2、區(qū)域擴(kuò)展速率小于區(qū)域分離速率塔板理論假定：1）塔板之間不連續(xù)；2）塔板之間無分子擴(kuò)散；3）組分在各塔板內(nèi)兩相間的分配瞬間達(dá)至平衡，達(dá)一次平衡所需柱長為理論塔板高度H；4）某組分在所有塔板上的分配系數(shù)K相同；5）流動(dòng)相以不連續(xù)方式加入，即以一個(gè)一個(gè)的塔板體積加入。分離過程色譜流出曲線的數(shù)學(xué)描述當(dāng)塔板數(shù)n較少時(shí)，組分在柱內(nèi)達(dá)分配平衡的次數(shù)較少，流出曲線呈峰形，但不對(duì)稱；當(dāng)塔板數(shù)n>50時(shí)，峰形接近正態(tài)分布。色譜峰為正態(tài)分布時(shí)，色譜流出曲線上的濃度與時(shí)間的關(guān)系為：C出口濃度

由于色譜柱并無真正的塔板，故塔板數(shù)又稱理論塔板數(shù)：

理論塔板數(shù)由組分保留值和峰寬決定。若柱長為L，則每塊理論塔板高度H為

理論塔板數(shù)n越多或理論塔板高度H越小、色譜峰越窄，則柱效越高。以有效塔板數(shù)neff

和有效塔板高度Heff表示：二、速率理論vanDeemter方程：u為流動(dòng)相線速度；A，B，C為常數(shù)，A—渦流擴(kuò)散系數(shù)；B—分子擴(kuò)散系數(shù)；C—傳質(zhì)阻力系數(shù)（包括液相和固相傳質(zhì)阻力系數(shù)）

1）渦流擴(kuò)散項(xiàng)(A）渦流擴(kuò)散.swf

展寬程度以A表示：

其中dp—填充物平均直徑；λ—填充不規(guī)則因子。對(duì)于空心毛細(xì)管柱，無渦流擴(kuò)散，即A=0。2）分子擴(kuò)散項(xiàng)(B/u)分子擴(kuò)散.swf濃度梯度而向前后自發(fā)地?cái)U(kuò)散，使譜峰展寬。其大小γ—稱為彎曲因子，它表示固定相幾何形狀對(duì)自由分子擴(kuò)散的阻礙情況；D—組分在流動(dòng)相中的擴(kuò)散系數(shù)。組份為氣體或液體時(shí)，分別以Dg或Dm表示；3）傳質(zhì)阻力項(xiàng)(C·u）傳質(zhì)阻力.swf

因傳質(zhì)阻力的存在，使分配不能“瞬間”達(dá)至平衡，因此產(chǎn)生峰形展寬。

a）氣液色譜：傳質(zhì)阻力項(xiàng)C包括氣相傳質(zhì)阻力系數(shù)Cs和液相傳質(zhì)阻力系數(shù)Cl。b）液液色譜：傳質(zhì)阻力項(xiàng)C包括流動(dòng)相傳質(zhì)阻力系數(shù)Cm和固定相傳質(zhì)阻力系數(shù)Cs。f,液膜厚度，p,顆粒直徑4）流速u

H=A+B/u+C·u：以u(píng)對(duì)H作圖，可得H-u曲線2.1.4分離度及色譜分離方程一、分離度(Resolution,R)反映色譜柱效能和選擇性的一個(gè)綜合指標(biāo)。也稱總分離效能指標(biāo)或分辨率。其定義為：

R越大，相鄰組分分離越好。當(dāng)R=1.5時(shí)，分離程度可達(dá)99.7%，因此R=1.5

通常用作是否分開的判據(jù)。二、色譜分離方程對(duì)于相鄰的難分離組分，由于它們的分配系數(shù)K相差小，可合理假設(shè)k1≈k2=k，Y1

≈Y2=Y。因此可導(dǎo)出R與n、a和k的關(guān)系：分離度R與選擇因子α的關(guān)系α越大，柱選擇性越好，對(duì)分離有利。α的微小變化可引起R較大改變。如，當(dāng)α從1.01增加至1.10(增加9%)時(shí)，R則增加9倍(但α>1.5,R增加不大)。改變?chǔ)恋姆椒ㄓ校航档椭鶞亍⒏淖兞鲃?dòng)相及固定相的性質(zhì)和組成。分離度R分配比k的關(guān)系

k增加，分離度R增加，但當(dāng)k>10，則R的增加不明顯。通常k在2-10之間。

改變k的方法有：適當(dāng)增加柱溫(GC)、改變流動(dòng)相性質(zhì)和組成(LC)以及固定相含量例1已知物質(zhì)A和B的分配系數(shù)K分別為6.50和6.31，已知相比為0.422。試計(jì)算：（1）兩物質(zhì)的分配比;（2）選擇性系數(shù)；（3）欲得到分離度為1.5時(shí)需多少塔板數(shù)？（4）若柱長為806cm，流動(dòng)相的流速為7.10cm.s-1，則需多長時(shí)間可沖洗出各物質(zhì)？例2在3.0m色譜柱上，空氣、組分X和組分Y的保留時(shí)間分別為1.0、14.0、17.0min，Y的峰寬為1.0min，計(jì)算X和Y完全分離時(shí)，柱長最短為多少？2.2氣相色譜法

GasChromatography,GC

一般只要在450oC以下有1.5kPa-10kPa的蒸氣壓且熱穩(wěn)定性能好的有機(jī)和無機(jī)化合物都可用氣相色譜法分離。2.2.1氣相色譜儀一、氣相色譜儀的工作過程1-載氣鋼瓶；2-減壓閥；3-凈化干燥管；4-針形閥；5-流量計(jì);6-壓力表；7-進(jìn)樣閥;8-分離柱;9-熱導(dǎo)檢測(cè)器；10-放大器；11-溫度控制器；12-記錄儀.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)二、氣相色譜儀（一）氣路結(jié)構(gòu)（二）進(jìn)樣系統(tǒng)液體：微量注射器(穿過隔膜墊)進(jìn)樣量或體積適宜；“塞子”式進(jìn)樣。柱分離進(jìn)樣體積在1/10至20μL，毛細(xì)管柱分離，體積1~2μL，應(yīng)采用分流進(jìn)樣裝置來實(shí)現(xiàn)。體積過大或進(jìn)樣過慢，將導(dǎo)致分離變差(拖尾)。（1）進(jìn)樣器

氣體試樣用六通閥進(jìn)樣。（2）氣化室作用：使試樣迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w。要求：熱容量大無催化作用死體積應(yīng)盡可能?。ㄈ┓蛛x系統(tǒng)分離柱包括填充柱和開管柱(或稱毛細(xì)管柱)。柱材料包括金屬、玻璃、融熔石英、Teflon等。

填充柱：多為U形或螺旋形，內(nèi)徑2-4mm，長1-3m，內(nèi)填固定相；

開管柱：分為涂壁、多孔層、化學(xué)鍵合柱（交聯(lián)柱）和涂載體開管柱。內(nèi)徑0.1-0.5mm，長達(dá)10至100m。通常彎成直徑10-30cm的螺旋狀。

毛細(xì)管柱熔融石英毛細(xì)管滲透性好，厚度小，傳質(zhì)快；相比大，分離快柱容量小，進(jìn)樣量少，需要分流技術(shù)柱效高（四）溫控系統(tǒng)設(shè)定、控制、測(cè)量色譜柱爐、氣化室、檢測(cè)室三處溫度氣化室溫度應(yīng)使試樣瞬間氣化但又不分解；檢測(cè)器除氫火焰外都對(duì)溫度敏感；柱溫的變化影響柱的選擇性和柱效，因此柱室的溫度控制要求精確，溫控范圍根據(jù)需要可以恒溫，也可以程序升溫。（五）檢測(cè)器

1.檢測(cè)器的分類

根據(jù)檢測(cè)器的響應(yīng)原理：濃度型和質(zhì)量型檢測(cè)器。

濃度型：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，與載體速度有關(guān)。

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，即響應(yīng)值與單位時(shí)間進(jìn)入檢測(cè)器的量成正比。與載體速度無關(guān)。2.檢測(cè)器的性能指標(biāo)靈敏度(S)：輸入單位被測(cè)組分時(shí)所引起的輸出信號(hào)。對(duì)于濃度型檢測(cè)器ΔR-相應(yīng)的信號(hào)高度；Δm單位時(shí)被測(cè)組分改變A—峰面積(cm2)，F(xiàn)o—檢測(cè)器入口流速(mL/min);m—進(jìn)樣量(mg)，S—靈敏度(mVmL/mg)。與載氣流速有關(guān)

對(duì)于質(zhì)量型檢測(cè)器St—靈敏度(mVs/g),m—進(jìn)入檢測(cè)器的樣品量(g),

與流速無關(guān)

檢測(cè)限(D)：產(chǎn)生3倍噪音(3RN)的信號(hào)時(shí)，單位時(shí)間進(jìn)入檢測(cè)器的質(zhì)量（對(duì)質(zhì)量型檢測(cè)器）或單位體積載氣中所含的試樣量的質(zhì)量或體積(對(duì)濃度型檢測(cè)器)。理想色譜檢測(cè)器應(yīng)具備的特點(diǎn)噪音低死體積小響應(yīng)快線性范圍寬對(duì)各類物質(zhì)均有響應(yīng)P45,檢出限的測(cè)定示意圖線性范圍：最大進(jìn)樣量與最小檢出量的比值。響應(yīng)時(shí)間：檢測(cè)器響應(yīng)速度檢測(cè)原理（濃度型）：平衡電橋鎢絲通電，加熱與散熱達(dá)到平衡后，進(jìn)樣前兩臂電阻值：

R參=R測(cè)

；R1=R2

則：R參·R2=R測(cè)·R1

無電壓信號(hào)輸出；記錄儀走直線（基線）

(1)熱導(dǎo)池檢測(cè)器（thermalconductivitydetector,TCD）3.幾種典型的檢測(cè)器熱導(dǎo)檢測(cè).swf進(jìn)樣后:載氣攜帶試樣組分流過測(cè)量臂，這時(shí)參考臂流過的仍是純載氣，使測(cè)量臂的溫度改變，引起電阻的變化，測(cè)量臂和參考臂的電阻值不等，產(chǎn)生電阻差，R參≠R測(cè)

則：R參·R2≠R測(cè)·R1這時(shí)電橋失去平衡，a、b兩端存在著電位差，有電壓信號(hào)輸出。信號(hào)與組分濃度相關(guān)。記錄儀記錄下組分濃度隨時(shí)間變化的峰狀圖形。檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)池體：（一般用不銹鋼制成）熱敏元件：電阻率高、電阻溫度系數(shù)大、且價(jià)廉易加工的鎢絲制成。參考臂：僅允許純載氣通過，連接在進(jìn)樣裝置之前。

測(cè)量臂：需要攜帶被分離組分的載氣流過，則連接在緊靠近分離柱出口處。雙臂比四臂靈敏度小一倍。影響熱導(dǎo)檢測(cè)器靈敏度的因素(a)橋路電流I：I，鎢絲的溫度，檢測(cè)器的響應(yīng)值S∝I3，但太高，穩(wěn)定性下降，基線不穩(wěn)，還可能造成鎢絲燒壞。(b)池體溫度：池體溫度與鎢絲溫度相差越大，越有利于熱傳導(dǎo)，檢測(cè)器的靈敏度也就越高，但池體溫度不能低于分離柱溫度，以防止試樣組分在檢測(cè)器中冷凝。(c)載氣種類：載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差越大，在檢測(cè)器兩臂中產(chǎn)生的溫差和電阻差也就越大，檢測(cè)靈敏度越高。載氣的熱導(dǎo)系數(shù)大，傳熱好，通過的橋路電流也可適當(dāng)加大，則檢測(cè)靈敏度進(jìn)一步提高。表某些氣體與蒸氣的熱導(dǎo)系數(shù)（λ），單位：J/cm·℃·s(d)熱敏元件阻值的影響，阻值高，靈敏。(e)池體小，靈敏(2.5ul)(2)

氫火焰離子化檢測(cè)器(flameionizationdetector

FID）,簡(jiǎn)稱氫焰檢測(cè)器。特點(diǎn)(1)典型的質(zhì)量型檢測(cè)器；(2)對(duì)有機(jī)化合物具有很高的靈敏度；(3)無機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物

質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng)；(4)氫焰檢測(cè)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高

、響應(yīng)迅速等特點(diǎn)；(5)比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高出近3個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)下

限可達(dá)10-12g·g-1。檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)在發(fā)射極和收集極之間加有一定的直流電壓（100-300V）構(gòu)成一個(gè)外加電場(chǎng)。氫焰檢測(cè)器需要用到三種氣體：

N2：載氣攜帶試樣組分；

H2

：為燃?xì)猓?/p>

空氣：助燃?xì)狻?/p>

<1cm檢測(cè)原理

當(dāng)含有機(jī)物CnHm的載氣由噴嘴噴出進(jìn)入火焰時(shí)，在C層發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生自由基：CnHm──→·CH產(chǎn)生的自由基在D層火焰中與外面擴(kuò)散進(jìn)來的激發(fā)態(tài)原子氧或分子氧發(fā)生反應(yīng)：·CH+O──→CHO++e生成的正離子CHO+與火焰中大量水分子碰撞而發(fā)生分子離子反應(yīng)：

CHO++H2O──→H3O++COA區(qū)：預(yù)熱區(qū)B層：點(diǎn)燃火焰C層：熱裂解區(qū)：溫度最高D層：反應(yīng)區(qū)操作條件的選擇

各種氣體流速和配比的選擇

N2流速的選擇主要考慮分離效能，

N2

H2=11～11.5

氫氣

空氣=1

10。極化電壓

正常極化電壓選擇在100～300V范圍內(nèi)。（3）電子捕獲檢測(cè)器(electron-capturedetector,ECD)

高選擇性檢測(cè)器(濃度型）

僅對(duì)含有鹵素、磷、硫、氧等元素的化合物有很高的靈敏度，檢測(cè)下限10-14g/mL，

對(duì)大多數(shù)烴類沒有響應(yīng)。

較多應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品、食品及環(huán)境中農(nóng)藥殘留量的測(cè)定。(4)火焰光度檢測(cè)器（質(zhì)量型）(flamephotometricdetector,FPD)

氮、磷檢測(cè)器，對(duì)含磷、氮的有機(jī)化合物有響應(yīng)。硫、磷檢測(cè)器，對(duì)含磷、硫的有機(jī)化合物有響應(yīng)。化合物中硫、磷在富氫火焰中被還原，激發(fā)后，輻射出350-430（S）、480-600（P）nm的特征光，可被檢測(cè)。2.2.2氣相色譜固定相及其選擇

一、固定液（1）對(duì)固定液的要求熱穩(wěn)定性好、蒸汽壓低——流失少；化學(xué)穩(wěn)定性好——不與其它物質(zhì)反應(yīng)；粘度和凝固點(diǎn)要低——能在載體表面均勻分布對(duì)試樣各組分有合適的溶解能力（分配系數(shù)K適當(dāng)）；對(duì)各組分具有良好的選擇性

（二）色譜柱的選擇性根據(jù)理想氣體方程和亨利定律可得：

p0

純組分的飽和蒸氣壓，g活度系數(shù)分壓與沸點(diǎn)有關(guān)，活度系數(shù)與組分和固定相相互作用有關(guān)。與固定相相互作用大，出峰遲，作用小，出峰早（三）固定液的分類（1）按固定液的極性分類

規(guī)定強(qiáng)極性的固定液β,β’-氧二丙腈的極性為100，

非極性的固定液角鯊?fù)榈臉O性為0。選擇一對(duì)物質(zhì)，分別在β,β’-氧二丙腈、角鯊?fù)榧坝麥y(cè)極性固定液的色譜柱上的相對(duì)保留值，取對(duì)數(shù)后得到q。按下式被測(cè)固定液的相對(duì)極性px式中下標(biāo)1、2、x分別表示氧二丙腈、角鯊?fù)榧氨粶y(cè)固定相。常用固定液的相對(duì)極性數(shù)據(jù)見表

羅氏常數(shù)

以5種代表不同作用力的化合物為探針，以非極性角鯊?fù)闉榛鶞?zhǔn)表征不同固定液的分離性質(zhì)。苯（電子給予體）乙醇（質(zhì)子給予體）甲乙酮（偶極定向力）硝基甲烷（電子接受體）吡啶（質(zhì)子接受體）

（2）按固定液結(jié)構(gòu)分類固定液的其它特征常數(shù)：

麥?zhǔn)铣?shù)以10種物質(zhì)表征，但多用5種。?I為總極性，其平均值為平均極性。某一個(gè)單項(xiàng)越大，表明該固定液與特定探針的作用強(qiáng)總極性（平均極性越大），該固定液極性越強(qiáng)Rohrschneider-McReynoldsconstantsP32,表2-6保留指數(shù)I又稱柯瓦指數(shù)(Ⅰ)，測(cè)定方法：將正構(gòu)烷烴作為標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定其保留指數(shù)為分子中碳原子個(gè)數(shù)乘以100（如正己烷的保留指數(shù)為600）。其它物質(zhì)的保留指數(shù)（IX）是通過選定兩個(gè)相鄰的正構(gòu)烷烴，其分別具有Z和Z＋1個(gè)碳原子。被測(cè)物質(zhì)X的調(diào)整保留時(shí)間應(yīng)在相鄰兩個(gè)正構(gòu)烷烴的調(diào)整保留值之間如圖所示：保留指數(shù)計(jì)算方法（四）固定液的選擇原則：相似相溶。非極性試樣-非極性固定液-色散力中等極性的試樣-中等極性固定液-誘導(dǎo)力、色散力強(qiáng)極性試樣-強(qiáng)極性固定液-靜電引力具有酸性或堿性的極性試樣，-帶有酸性或堿性基團(tuán)的高分子多孔微球可形成氫鍵的試樣，-氫鍵型固定液對(duì)于組分復(fù)雜的試樣，先用最常見的固定液進(jìn)行試驗(yàn)……靜電力：極性分子永久存在的作用力，靜電力越大，保留越強(qiáng)。高溫不利于分離。誘導(dǎo)力：極性分子與非極性分子共存時(shí)，非極性分子被誘導(dǎo)而產(chǎn)生的誘導(dǎo)力。如苯和烷基烷，用非極性固定相不分離，但用中等極性的脂類固定相，則分離，因?yàn)楸奖徽T導(dǎo)。色散力：由電子運(yùn)動(dòng)，原子核振動(dòng)等導(dǎo)致的瞬間作用力，在宏觀上不表現(xiàn)永久偶極矩，但是瞬時(shí)間是存在的氫鍵：定向力，與電負(fù)性有關(guān)F-H…F>O-H…O>O-H…N>N-H…N>NC-H…N二、載體80-100目載體應(yīng)具有的特點(diǎn)多孔性化學(xué)惰性熱穩(wěn)定性好有一定的機(jī)械強(qiáng)大（一）載體種類及性能

硅藻土紅色擔(dān)體，表面積大，吸附性強(qiáng)，適合非極性化合物

白色單體，表面積小，適合極性化合物

非硅藻土

（二）硅藻土載體的預(yù)處理（三）固體吸附劑活性炭、硅膠、氧化鋁、分子篩

固定液：擔(dān)體=5:100，或者25:100四、合成固定相

高分子多孔微球鍵合固定相

高分子多孔微球可分為兩類：非極性：苯乙烯+二乙烯苯共聚：GDX-1和2型（國產(chǎn)）；Chromosorb系列（國外）；極性：苯乙烯+二乙烯苯共聚物中引入極性基團(tuán)：GDX-3和4型（國產(chǎn)）；PorapakN等（國外）。根據(jù)vanDeemter方程和色譜分離方程式，一.柱長和柱內(nèi)徑由分離度R的定義可得，

(R1/R2)2=n1/n2=L1/L2

但柱過長，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，因此柱長L要根據(jù)R的要求(R=1.5)，選擇剛好使各組分得到有效分離為宜。2.2.3氣相色譜分離分析條件二.載氣及流速u

對(duì)vanDeemter方程求導(dǎo)得到在流速為，柱效最高，填充柱N210-12cm/sH215-20cm/s三.柱溫提高溫度縮短分析時(shí)間，改善傳質(zhì)速率，提高柱效，降低溫度選擇性加大，需綜合考慮300-400oC,柱溫低100-200oC,低含量固定液200-300oC,柱溫低100oC,中等含量固定液100-200oC,柱溫為2/3沸點(diǎn),較高含量固定液沸點(diǎn)低于100oC，高含量固定液，或者固體固定相。四.載體粒度、篩分范圍

載體粒度越小，柱效越高。但粒度過小，則阻力及柱壓增加。通常，對(duì)填充柱而言，粒度大小為柱內(nèi)徑的1/20~1/25為宜。五.進(jìn)樣方式及進(jìn)樣量要以“塞子”的方式進(jìn)樣，以防峰形擴(kuò)張；進(jìn)樣量，也要以峰形不拖尾為宜。