任務5-1 氣相色譜法的特點講解

項目5：測定未知有機物含量（氣相色譜法）任務5-1:氣相色譜法基本原理3/21/20244現(xiàn)有三種混合組分要分離色譜柱3/21/20245載流或載氣現(xiàn)有三種混合組分要分離3/21/20246三種組分在色譜柱中完全達到分離時間信號O載流或載氣3/21/20247時間信號O載流或載氣3/21/20248時間信號O載流或載氣3/21/20249時間信號O載流或載氣3/21/202410色譜法的發(fā)展1906年，茨維特利用不同色素在活性碳酸鈣與石油醚的共同作用之下在玻璃柱中呈現(xiàn)出不同的運行速度，能使其達到彼此分離。3/21/202411茨維特在他的原始論文中，該分離方法叫做色譜法在柱中出現(xiàn)的有顏色的色帶叫做色譜圖填充CaCO3的玻璃柱管叫做色譜柱具有大表面積的CaCO3固體顆粒稱為固定相推動被分離的組分（色素）流過固定相的惰性流體（上述實驗用的是石油醚）稱為流動相3/21/202412★色譜法是一種分離技術；★試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在色譜柱中的兩相間不斷進行著的分配過程；3/21/202413問題：不同組分在色譜柱中為什么呈現(xiàn)不同的運行速度？因為固定相對不同組分有不同的吸附力（溶解能力），吸附力強的組分------運行速度慢，運行時間長。吸附力弱的組分------運行速度快，運行時間短。3/21/202414問題：不同組分在色譜柱中為什么呈現(xiàn)不同的運行速度？若固定相呈液體狀態(tài)，則不同組分呈現(xiàn)不同運行速度則是因為固定液對不同組分有不同的溶解能力，溶解性強的組分-------在色譜柱中運行速度慢，運行時間長。溶解性弱的組分--------在色譜柱中運行速度快，運行時間短。3/21/202415色譜法的定義

色譜法又稱色層法或層析法，是一種物理化學分析方法，它利用不同溶質(樣品)與固定相和流動相之間的作用力(分配、吸附、離子交換等)的差別，當兩相做相對移動時，各溶質在兩相間進行多次“平衡”分配，使各溶質達到相互分離。3/21/202416色譜法的分類1、按固定相和流動相所處的狀態(tài)分類流動相總稱固定相色譜名稱氣體氣相色譜（GC）固體氣-固色譜（GSC）液體氣-液色譜（GLC）液體液相色譜（LC）固體液-固色譜（LSC）液體液-液色譜（LLC）3/21/2024172、按分離過程的機理分類名稱固定相分離機理吸附色譜法固體固定相對不同組分的吸附作用力不同分配色譜法液體固定相對不同組分的溶解度不同排阻色譜凝膠利用多孔物質對不同大小分子的排阻作用不同離子交換色譜法離子交換劑固定相對不同離子的親和力不同3/21/2024183、按固定相的使用形式分類名稱分離機理柱色譜法固定相裝在色譜柱中紙色譜法濾紙做固定相薄層色譜吸附劑粉末做成薄層形式做固定相3/21/2024191.基線在沒有組分進入檢測器時，在當時的實驗條件下，反映檢測器系統(tǒng)噪音隨時間變化的線，稱基線。如圖Ot`所視的直線。Ot`色譜圖和有關術語

3/21/202420（1）死時間（tM）：不與固定相作用的組分（如空氣）從進樣到出峰最大值所需時間，即流動相流經(jīng)色譜柱的平均時間。2.保留值3/21/202421（2）保留時間（tR）：組分從進樣到柱后出現(xiàn)濃度極大值時所需的時間，即組分譜帶通過色譜柱的平均時間。tR

＇tR

3/21/202422（3）調整保留時間（tR

‘）：tR’=tR－tM，表示扣除死時間后的保留時間，即組分在固定相上的平均滯留時間。可用時間單位（如min或s）或長度（cm）表示tR

＇tR

3/21/202423（4）死體積（VM）：

即不被固定相滯留的組分從進樣到最大峰所需的流動相體積。

VM=tM×Fc

，（5）保留體積（VR）：

VR=tR×Fc

，即組分從進樣到最大峰所需的流動相體積。（Fc為流動相的體積流速，單位：mL/min。）3/21/202424（6）調整保留體積（VR‘）：表示扣除死體積后的保留體積

VR＇=VR

－VM=tR＇×Fc3/21/202425（7）相對保留值r21

在相同操作條件下，組分2與參比組分1調整保留值之比：當r21=1時,說明組分1與組分2無法分離3/21/202426（7）相對保留值r21

相對保留值只與柱溫和固定相性質有關，與其他色譜操作條件無關，它表示了固定相對這兩種組分的選擇性，也稱為選擇性系數(shù)。3/21/202427（1）峰寬用來衡量色譜峰寬度的參數(shù)，有三種表示方法：①半峰寬（W1/2）：色譜峰高一半處的寬度W1/2=2.354

②峰底寬（Wb）：Wb=4

③標準偏差（

）：即0.607倍峰高處色譜峰寬度的一半。3.區(qū)域寬度3/21/202428峰高與峰面積：其大小與各組分在樣品中的含量有關，是氣相色譜法定量的基礎。色譜峰：前伸峰、拖尾峰、分叉峰、饅頭峰3/21/202429從色譜圖中，可得到許多信息：1色譜峰的個數(shù)，可判斷所含組分的最少個數(shù)；2根據(jù)色譜峰的保留值，可以進行定性分析；3根據(jù)色譜峰的面積或峰高，可以進行定量分析；4色譜峰的保留值及其區(qū)域寬度，評價柱效依據(jù)；5色譜峰兩峰間的距離3/21/202430色譜法特點優(yōu)點：1.分離效率高：

復雜混合物，有機同系物、異構體。手性異構體。2.靈敏度高：

可以檢測出μg.g-1(10-6)級甚至ng.g-1(10-9)級的物質量.3.分析速度快：

一般在幾分鐘或幾十分鐘內可以完成一個試樣的分析。4.應用范圍廣：

適用于沸點低于400℃的各種有機或無機試樣及生物活性物質的分析。3/21/202431缺點：1、對于沸點高于450℃的難揮發(fā)物質或對熱不穩(wěn)定的物質，不能用氣相色譜法測定；2、運用氣相色譜法進行未知物定性時，必須有待測組分的純品或相應的色譜定性數(shù)據(jù)，否則難于從色譜