第11章氣相色譜法.ppt

1、氣相色譜,Gas Chromatography,藥物分析教研室,第11章,概述 色譜法基本理論 固定相 氣相色譜儀 分離條件的選擇 分析方法 氣相色譜法的發(fā)展趨勢 應(yīng)用與示例,第一節(jié) 概述,定義：GC是以氣體為流動相的柱色譜分離技術(shù)。 起源：GC是英國生物化學(xué)家 Martin A T P等人在研究液液分配色譜的基礎(chǔ)上，于1952年創(chuàng)立的一種極有效的分離方法，它可分離和分析復(fù)雜的多組分混合物。,按固定相分類：,載體固定液相 GLC 表面活性吸附劑 GSC,柱色譜,氣相色譜法分類,按柱分類：,填充柱 毛細(xì)管柱,空心毛細(xì)管柱,填充毛細(xì)管柱,GCMS聯(lián)用,儀器介紹,氣相色譜結(jié)構(gòu)流程圖,氣相色譜平面結(jié)構(gòu)

2、流程,1-載氣鋼瓶；2-減壓閥；3-凈化干燥管；4-針形閥；5-流量計;6-壓力表；4-針形閥；5-流量計;6-壓力表；7-進(jìn)樣閥;8-分離柱;9-熱導(dǎo)檢測器；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,檢測系統(tǒng),溫控系統(tǒng),優(yōu)點,高選擇性 高靈敏度 高柱效 二少 一廣,第二節(jié) 色譜法基本理論,兩組分完全分離的條件：,兩組分的分配系數(shù)必須有差異 區(qū)域變寬的速度要小于區(qū)域分離的速度 在保證快速分離的前提下，提供足夠長的色譜柱,最早由Martin等人提出塔板理論，把色譜柱比作一個精餾塔，沿用精餾塔中塔板的概念來描述組分在兩相間的分配行為，同時引人理論塔板數(shù)作為衡量柱效

3、率的指標(biāo)。,一 塔板理論（plate theory）,（i）在柱內(nèi)一小段長度H內(nèi)，組分可以在兩相間瞬間達(dá)到平衡。這一小段柱長稱為理論塔板高度H。 （ii）以氣相色譜為例，載氣進(jìn)入色譜柱不是連續(xù)進(jìn)行的，而是脈動式，每次進(jìn)氣為一個塔板體積（Vm）。 （iii）所有組分開始時存在于第0號塔板上，而且試樣沿軸（縱）向擴(kuò)散可忽略。 （iv）分配系數(shù)在所有塔板上是常數(shù)，與組分在某一塔板上的量無關(guān)。,1. 基本假設(shè),2.色譜流出曲線方程,為簡單起見，設(shè)色譜往由5塊塔板（n5，n為柱子的塔板數(shù)）組成，并以r表示塔板編號，r=1，2，nl；某組分的分配比k=1.,根據(jù)上述假定，在色譜分離過程中，該組分的分布可計

4、算如下： 開始時，若有單位質(zhì)量，即m=1（例1mg或1g）的該組分加到第0號塔板上，分配平衡后，由于k=1，即ns=nm故nm=ns=0.5。當(dāng)一個板體積（lV）的載氣以脈動形式進(jìn)入0號板時，就將氣相中含有nm部分組分的載氣頂?shù)?號板上，此時0號板液相（或固相）中ns部分組分及1號板氣相中的nm部分組分，將各自在兩相間重新分配。故0號板上所含組分總量為0.5，其中氣液（或氣固）兩相各為0.25而1號板上所含總量同樣為0.5氣液（或氣固）相亦各為0.25。以后每當(dāng)一個新的板體積載氣以脈動式進(jìn)入色譜柱時，上述過程就重復(fù)一次(見下表)。,按上述分配過程，對于n=5，k=1，m=1的體系，隨著脈動進(jìn)入

5、柱中板體積載氣的增加，組分分布在柱內(nèi)任一板上的總量（氣液兩相中的總質(zhì)量）,由塔板理論可建流出曲線方程：,m為組分質(zhì)量，Vr為保留體積，n為理論塔板數(shù)。 當(dāng)流動相體積V=Vr 時，C值最大，即,3色譜流出曲線方程的討論,（1）t=tR時 Cmax =h，當(dāng)一定時，h與m（進(jìn)樣量）成正比，即h是色譜定量分析的參數(shù)。 （2）當(dāng)t tR，t tR時 ，c cmax或 h hmax （3）用峰面積A代表m，將W1/2 = 2.355代入可得A = 1.065 W1/2 hmax，即A是色譜定量分析的參數(shù)。,4. 柱效方程,當(dāng)色譜柱長度一定時，塔板高度越小，塔板數(shù)越大，在該柱中進(jìn)行分配平衡的次數(shù)越多，柱效

6、越高； 當(dāng)tR一定時，如果色譜峰越窄，則n越大，說明柱效越高。,若用tR代替tR，則計算出來n更能反映出色譜柱的實際效能，此時的n稱為有效塔板數(shù)neff。,比較柱效時，必須表明組分的名稱、固定相及含量、溫度、流動相、流速等條件，不同組分在同一色譜柱上的n是不同的。 注意：計算n值時，保留值與W1/2單位必須要統(tǒng)一。,5.塔板理論的局限性,塔板理論用熱力學(xué)觀點形象地描述了溶質(zhì)在色譜柱中的分配平衡和分離過程，導(dǎo)出流出曲線的數(shù)學(xué)模型，并成功地解釋了流出曲線的形狀及濃度極大值的位置，還提出了計算和評價柱效的參數(shù)。但由于它的某些基本假設(shè)并不完全符合柱內(nèi)實際發(fā)生的分離過程，例如，縱向擴(kuò)能解釋造成譜帶擴(kuò)張的

7、原因和影響板高的各種因素，也不能說明為什么在不同流速下可以測得不同的理論塔板數(shù)，這就限制了它的應(yīng)用。,塔板理論的特點和不足,(1)當(dāng)色譜柱長度一定時，塔板數(shù) n 越大(塔板高度 H 越小)，被測組分在柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多，柱效能則越高，所得色譜峰越窄。,(2)不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標(biāo)時，應(yīng)指明測定物質(zhì)。,(3)柱效不能表示被分離組分的實際分離效果，當(dāng)兩組分的分配系數(shù)K相同時，無論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無法分離。,(4)塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效不同的實驗結(jié)果，也無法指出影響柱效的因素及提高柱效的途徑。,二. 速

8、率理論,Van Deemter方程速率方程色譜過程的動力學(xué)理論速率理論,渦流擴(kuò)散項 分子擴(kuò)散項 傳質(zhì)阻力項,板高流速曲線,載氣流速,1. 渦流擴(kuò)散項,A=2dp ：填充不規(guī)則因子 dp：填料（固定相）顆粒的直徑 要減小渦流擴(kuò)散項和提高柱效，使用粒度細(xì)和顆粒均勻的填料，且需填充均勻。,2. 分析擴(kuò)散項縱向擴(kuò)散項,B=2Dg ：氣體通道的彎曲因子，一般填充柱0.50.7，毛細(xì)管柱1 Dg：組分在氣相中的擴(kuò)散，與載氣及組分的性質(zhì)有關(guān)。,Dg與組分分子在載氣中停留的時間成正比，停留時間越長，Dg越大，由縱向引起的峰擴(kuò)張也越大；Dg與載氣分子量的平方根成反比；溫度升高，Dg增大。 因此為了減小B項，可采

9、用較高的載氣流速，使用相對分子量較大的載氣（N2），控制較低的柱溫。,3. 傳質(zhì)阻力項,C=Cg+CL,因為Dg很大，所以氣相傳質(zhì)Cg數(shù)值很小，可以忽略。 減小固定相液膜厚度df，增大組分在液相中擴(kuò)散系數(shù)DL可以降低CL，但k隨之變小，又會使CL增大。,因此，要減小C項常采用比表面積較大的載體來降低液膜厚度。增大DL，可通過提高柱溫來實現(xiàn)，但會使k值減小，為了保持適當(dāng)?shù)腃L值，應(yīng)該控制適宜的柱溫。,速率方程對于分離條件的選擇具有指導(dǎo)意義，它可以說明：色譜柱填充均勻程度、擔(dān)體粒度、載體種類、載氣流速、柱溫和固定業(yè)膜厚度對柱效、峰擴(kuò)張的影響.,液體固定相 固體固定相,第三節(jié) 固定相,（一）固定液

10、總體要求 使樣品中各組分呈良好分離，延長柱使用壽命。,一、液體固定相,1.對固定液的要求,操作溫度下：a.蒸汽壓低；b.熱穩(wěn)定性好；c.與被測物和載氣無不可逆反應(yīng) 呈液態(tài)，越小越好 與載體之間有相當(dāng)?shù)淖饔昧Γ孕纬删鶆蚨喂痰囊耗?選擇性高，對被分離的物質(zhì)有一定的溶解度,2.固定液的分類,按固定液的相對極性：非極性、中等極性、極性、氫鍵型固定液，共200多種，常用20多種。 影響固定液選擇的主要作用力有極性、誘導(dǎo)極性、氫鍵作用力等。 按化學(xué)類型：烴、硅氧烷、醇、醚、酯、腈、腈醚等。,固定液分類 非極性固定液 種類：飽和烴類等，常用角鯊?fù)椋–30H62）、阿皮松（C36H74）、甲基硅酮(OV-

11、1)等。HP-1 、HP-5 主要作用力：色散力。用于分離非極性與弱極性物質(zhì)。 出峰順序：按沸點順序分離，沸點低先出峰。,中等極性固定液 種類：苯基甲基硅酮（OV17）、601（環(huán)氧樹脂）、HP-35、HP-50 主要作用力：誘導(dǎo)力&色散力。最適用于中等極性物的分離。 出峰順序：按沸點順序分離，沸點低先出峰。沸點相同的極性和非極性組分，誘導(dǎo)力起主要作用，非極性組分先流出。,極性固定液 種類：腈類、氧二丙腈（CH2CH2CN）2O、 主要作用力：靜電力為主，誘導(dǎo)力、 色散力為次。用于分離極性化合物。 出峰順序：按極性大小順序分離，極性小先出峰。,氫鍵型固定液（強(qiáng)極性固定液） 種類：聚乙二醇PEG

12、、三乙醇胺、HP-INNOWX 主要作用力：氫鍵 出峰順序：按形成氫鍵的能力大小順序分離，最不易形成氫鍵的最先出峰。,3.固定液選擇,相似相溶原則即按組分與固定液的極性與化學(xué)結(jié)構(gòu)相似的原則選擇,按極性選擇,被分離物極性 非極性、弱極性化合物 弱極性、中等極性化合物 極性化合物 強(qiáng)極性化合物（能形成氫鍵的）,固定液極性 非極性固定液 中等極性固定液 極性固定液 氫鍵型固定液,按化學(xué)官能團(tuán)相似選擇,被分析物 酯 醇,固定液 酯類或聚酯類固定液 聚乙二醇類,按主要差別選擇,樣品各組分的沸點差別為主 選非極性固定液，按沸點大小出峰 樣品各組分的極性差別為主 選極性固定液，按極性大小出峰,例如：分離苯和

13、環(huán)己烷,苯 80.1 弱極性,環(huán)己烷 80.7 非極性,沸點 極性,b.p小 稍有差別,非極性固定液很難分離 中等極性固定液 鄰苯二甲酸二辛酯 tR苯1.5tR環(huán)己烷 強(qiáng)極性固定液（氫鍵型） 聚乙二醇400 tR苯3.9tR環(huán)己烷 ，氧二丙腈 tR苯6.3tR環(huán)己烷,（二）載體 作用： GSC 載體本身是固定相 GLC 僅作為液相的支持體,要求： 1.=A/m 大，具多孔性且孔徑均勻分布 2.化學(xué)惰性和固定液間有較強(qiáng)吸引力 3.顆粒大小均勻 4.有一定的機(jī)械強(qiáng)度 5.熱穩(wěn)定性好,分類 硅藻土型 非硅藻土型,紅色擔(dān)體（非極性） 白色擔(dān)體（極性）,多孔 無孔,GDX 多孔玻璃 多孔硅珠,氟載體 洗

14、滌劑 玻璃微珠、素瓷,硅藻土載體的預(yù)處理 酸洗法 堿洗法 硅烷化法,二、固體固定相,固體固定相可為吸附劑、分子篩及高分子多孔微球等。 在藥物分析中，高分子多孔微球常用于乙醇量、水分和殘留有機(jī)溶劑的測定。 高分子多孔微球的分離機(jī)理一般認(rèn)為具有吸附、分配及分子篩三種作用。,氣路系統(tǒng),進(jìn)樣系統(tǒng),色譜分離系統(tǒng),檢測系統(tǒng),記錄及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),放空或分步收集,溫 控 系 統(tǒng),第四節(jié)氣相色譜儀,一、氣路系統(tǒng),氣路系統(tǒng),載氣由高壓氣瓶供給由減壓閥減壓后，經(jīng)凈化器脫水及凈化，由穩(wěn)壓閥調(diào)至適宜的流量而進(jìn)入進(jìn)樣器,色譜柱,到檢測器后排出。 當(dāng)用氫焰離子化檢測器時,還需燃燒氣體-氫氣和助燃?xì)怏w-空氣。它們同樣由氣源調(diào)

15、壓后由管道輸出到檢測器。 氣相色譜所用氣體的純度要求在99.9以上。實驗中需嚴(yán)格控制氣路的壓力和流量，以保證最佳的色譜條件和檢測器的工作條件。,載氣（carrier gas) 作用：推動樣品沿柱方向運動，為樣品提供相 空間。 要求：化學(xué)上惰性。 常用載氣：He，H2 ，N2 ，Ar 。 選擇：據(jù)其對檢測器的靈敏度。,二、進(jìn)樣系統(tǒng),進(jìn)樣系統(tǒng)包括樣品導(dǎo)入裝置（如注射器、六通閥和自動進(jìn)樣器等）和進(jìn)樣口。 （一）樣品導(dǎo)入裝置 氣相色譜法要求進(jìn)樣量適當(dāng)，進(jìn)樣速度快，進(jìn)樣方式簡單易行。 氣體樣品常使用醫(yī)用注射器（一般為0.25、1、2、5mL）或氣體定量管（與六通閥連接）進(jìn)樣； 液體樣品多用微量注射器（常

16、用10、25、50、100、250L）進(jìn)樣；固體樣品用溶劑溶解后在用注射器進(jìn)樣。,（二）進(jìn)樣口,進(jìn)樣口主要由氣化室構(gòu)成。氣化室是將液體樣品瞬間氣化為蒸氣的裝置。為了讓樣品瞬間氣化而不被分解，要求氣化室熱容量大，溫度足夠高，而且無催化效應(yīng)。為了盡量減小柱前色譜峰的展寬，氣化室的死體積應(yīng)盡可能小。 氣化室實際上是一個大容量加熱器，可控溫度一般為50400。當(dāng)使用毛細(xì)管柱時，須使用專門制作的分流進(jìn)樣器，以防色譜超載。 氣化室的溫度選擇與樣品的沸點、進(jìn)樣量和檢測器的靈敏度有關(guān)。對高沸點和易分解的樣品，選擇的氣化溫度應(yīng)使樣品瞬間氣化而不分解。氣化溫度并不一定要高于被分離物質(zhì)的沸點，但應(yīng)比柱溫高50左右。

17、,進(jìn)樣口類型,填充柱進(jìn)樣口 毛細(xì)管柱進(jìn)樣口,分流進(jìn)樣 不分流進(jìn)樣,三、分離系統(tǒng),分離系統(tǒng)由色譜柱組成，它是色譜儀的核心部件，其作用是分離樣品。色譜柱主要有兩類：填充柱和毛細(xì)管柱。 1）填充柱 填充柱由不銹鋼或玻璃材料制成，內(nèi)裝固定相，一般內(nèi)徑為24 mm，長13m。填充柱的形狀有U型和螺旋型二種。 2）毛細(xì)管柱 毛細(xì)管柱又叫空心柱，分為涂壁，多孔層和涂載體空心柱。涂壁空心柱是將固定液均勻地涂在內(nèi)徑0l0.5mm的毛細(xì)管內(nèi)壁而成，毛細(xì)管材料可以是不銹鋼，玻璃或石英。,涂壁開口柱 WCOT 空心毛細(xì)管柱多孔層開口柱 PLOT 涂膜薄層開口柱 SCOT 填充毛細(xì)管柱,毛細(xì)管柱分類,柱箱,柱溫是氣相色

18、譜操作的重要參數(shù)之一，它與柱效和分離度直接相關(guān)。通常把色譜柱放在一個恒溫箱中，以提供可以改變的、均勻的恒定溫度。 恒溫箱使用溫度為0300或0500，要求箱內(nèi)上下溫差在3以內(nèi)。,檢測器能連續(xù)地監(jiān)測從色譜柱餾出的氣體組成的變化，并把這種變化通過不同的方式轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號，通過對電信號的處理，可獲得色譜分析的定量和定性結(jié)果。,四、檢測系統(tǒng),檢測器的分類,1.按對信號統(tǒng)計方式分 積分式 微分式,2.按響應(yīng)特征分,濃度型 檢測組分濃度的瞬時變化，響應(yīng)信號取決于載氣中信號濃度。如:熱導(dǎo)、ECD 質(zhì)量型 檢測組分進(jìn)入檢測器的質(zhì)量流速變化，如:FID、FPD,3.按檢測物質(zhì)分,通用型 如TCD、MS、I

19、R 選擇型 如FID、ECD 通用型檢測器要求適用范圍廣； 選擇型檢測器要求選擇性好。,4.按對組分的破壞性分,破壞性 如FID 非破壞性 如TCD,一、檢測器的性能指標(biāo)及要求,對檢測器性能的要求： 靈敏度高 穩(wěn)定性好，噪音低 線性范圍寬 死體積小， 響應(yīng)快,性能指標(biāo),噪音（N）和漂移（d） 靈敏度（S） 檢測限（D、M）,噪音和漂移,檢出限,在檢測器恰能產(chǎn)生二倍于噪聲信號時的單位時間（單位：S）內(nèi)引入檢測器的樣品量，或單位體積載氣中所含的樣品量。 檢測限越小，檢測器的性能越好。,靈敏度,響應(yīng)值、應(yīng)答值 濃度型檢測器（Sc） 質(zhì)量型檢測器（Sm）,（二）常用的檢測器,熱導(dǎo)檢測器（TCD） 氫火

20、焰檢測器（FID） 電子捕獲檢測器（ECD）,熱導(dǎo)檢測器（TCD）,1.檢測依據(jù)：不同的組分有與載氣不同的熱導(dǎo)系數(shù)，從而可檢測出組分的濃度變化. 2.適用對象：無機(jī)氣體和有機(jī)物,3.熱導(dǎo)檢測器結(jié)構(gòu)及工作原理,4.優(yōu)點,結(jié)構(gòu)簡單，測量范圍廣 穩(wěn)定性好 線性范圍寬 樣品不被破壞 5.缺點 靈敏度略低,氫火焰離子化檢測器（FID）,1、依據(jù)：利用有機(jī)物在氫焰的作用下，化學(xué)電離而形成離子流，通過測定離子流強(qiáng)度進(jìn)行檢測。 2、應(yīng)用：能在氫焰中離子化的絕大多數(shù)有機(jī)物。,3、結(jié)構(gòu)與原理,4、優(yōu)點 a.靈敏度高 b.響應(yīng)迅速 c.線性范圍寬 d.對T不敏感 e.操作穩(wěn)定，特別適合與毛細(xì)管柱配合進(jìn)行快速痕量分析

21、。 f.易于清掃,5.缺 點,對稀有氣體、O2、N2、CO2等無信號。 對含N、S、P等分子量大的有機(jī)物信號低。,電子捕獲檢測器（ECD）,1、依據(jù) 在放射性物質(zhì)輻射線的作用下，間接使組分導(dǎo)電，形成離子流，通過測定離子流來確定組分濃度。,2、結(jié)構(gòu)與原理,捕獲機(jī)理可用以下反應(yīng)式表示,3、應(yīng)用 電負(fù)性組分、鹵素、O、S、N、P、金屬等有機(jī)物，適用于農(nóng)殘、環(huán)保、醫(yī)藥。,4、優(yōu)點 靈敏度高、選擇性強(qiáng) 5、缺點 線性范圍窄,氮磷檢測器（NPD） 對含氮、磷的有機(jī)物靈敏度高 火焰光度檢測器（FPD） 對含硫、磷的有機(jī)物靈敏度高,五、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),色譜工作站,控制溫度系統(tǒng),在氣相色譜測定中，溫度是重要的指標(biāo)

22、，它直接影響色譜柱的選擇分離、檢測器的靈敏度和穩(wěn)定性?？刂茰囟戎饕笇ιV柱爐，氣化室，檢測器三處的溫度控制。色譜柱的溫度控制方式有恒溫和程序升溫二種。對于沸點范圍很寬的混合物，往往采用程序升溫法進(jìn)行分析。程序升溫指在一個分析周期內(nèi)柱溫隨時間由低溫向高溫作線性或非線性變化，以達(dá)到用最短時間獲得最佳分離的目的。,第五節(jié) 分離條件的選擇,一、色譜柱的總分離效能指標(biāo)分離度,分離度又稱分辨率，是指相鄰兩峰頂間距離與兩峰底寬平均值的比值。,Rs=1,基本達(dá)到分離,分離效果達(dá)到98% Rs=1.5 ,完全分離,即基線分離,分離效果99.7 % Rs=2,充分而完全分離,分離效果為99.9%,二、 色譜分離

23、方程式,a b c,a為柱效項， b為柱選擇項， c為柱容量項,1.分離度與柱效的關(guān)系,可增加柱長來增加塔板數(shù)，n大Rs增大，但會延長分析時間。所以，設(shè)法降低板高H，才是增大n的最好辦法。,2. 分離度與選擇因子關(guān)系,的微小增大，都會使分離度得到較大的改善，當(dāng)2時，在很短的時間內(nèi)組分就會完全分離。 若K1=K2，=1，則Rs=0，無法分離；K2和K1相差越大，增大，說明色譜系統(tǒng)選擇性好，分離效果好。,3. 分離度與容量因子關(guān)系,k2為色譜圖上相鄰二個組分的第二個的容量因子。 增大容量因子項可以增加分離度, 當(dāng)k2從0增加到時，c項從0變到 1。所以k值通常選在110，適宜的 k2一般為27。,

24、三、分離操作條件的選擇,色譜柱的選擇：固定相、柱長 柱溫的選擇： 載氣的選擇：峰擴(kuò)張、柱壓降 及對檢測器的靈敏度 進(jìn)樣量的選擇：盡量少 氣化溫度的選擇：樣品的揮發(fā)性、沸點及進(jìn)樣量,（1）載氣種類：主要影響B(tài)項分子縱向擴(kuò)散項和C項傳質(zhì)阻力項。當(dāng)用填充柱且載氣流速較低時，宜選用分子量較大的載氣，可降低組分在流動相（即載氣）中的擴(kuò)散系數(shù)從而降低分子縱向擴(kuò)散項；若要提高分析速度或載氣流速較高時，宜選用分子量較小的載氣，可縮短分析時間并減少傳質(zhì)阻力項。,1、載氣及其流速選擇,（2）載氣流速：影響B(tài)項和C項即分子縱向擴(kuò)散項和傳質(zhì)阻力項。載氣流速存在最佳流速，但實際工作常用實用流速，可以縮短分析時間。,柱溫

25、是改善分離的重要參數(shù)。主要影響B(tài)項分子縱向擴(kuò)散項和C項傳質(zhì)阻力項。溫度高可以升高固定液的擴(kuò)散系數(shù)，但會降低分配系數(shù)，綜合考慮各方面因素，在滿足分離的條件下，盡可能選用較低的柱溫，以改善分離，但會造成分析時間延長。,2.柱溫的選擇,（1）恒溫,對于高沸點樣品（300400），柱溫可低于其沸點100200，為了改善液相傳質(zhì)阻力，應(yīng)選用低固定液配比（1% 3%）的填充柱或薄液膜毛細(xì)管柱，并采用高靈敏度檢測器。對于沸點低于300的樣品，柱溫可以在比各組分的平均沸點低50至平均沸點的溫度范圍內(nèi)。,（2）程序升溫,即在同一個分析周期內(nèi)，柱溫按預(yù)定的加熱速度，隨時間作線性或非線性的變化。其優(yōu)點是能縮短分析周

26、期，改善峰形，提高檢測靈敏度。 一般來講，色譜柱的初始溫度應(yīng)接近樣品中最輕組分的沸點，而最終溫度則取決于最重組分的沸點。升溫速率則要依樣品的復(fù)雜程度而定。,第六節(jié) 分析方法,氣相色譜目的： 已知 易 定性 分離 分析 未知 難 定量 單純色譜分析定性不是強(qiáng)項,定性依據(jù)： 根據(jù)保留值 應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)或物理吸附定性 利用選擇性檢測器定性 通過與其它檢測器聯(lián)用,一、利用保留值定性,在相同的固定相和操作條件下，分別測出已知物和未知物的保留值。兩者吻合則可判斷未知組分可能是該已知物。 前提： 必須有標(biāo)準(zhǔn)品 對樣品組分有一定了解,1.已知物對照法tR、tR、vR、vR,2.利用相對保留值定性,優(yōu)點：只決定于

27、組分的性質(zhì)、柱溫、固定液的性質(zhì)，可抵消某些操作因素的影響。 缺點：難以找到一個通用的標(biāo)準(zhǔn)物。,步驟：,查手冊，定標(biāo)準(zhǔn)物 實驗測定 與手冊比較,雙柱定性,雙柱定性是在兩根不同極性的柱子上，將未知物的保留值與標(biāo)準(zhǔn)品的保留值或其在文獻(xiàn)上的保留值進(jìn)行對比分析。 在用雙柱定性時，所選擇的兩根柱子的極性差別應(yīng)盡可能大，極性差別越大，定性分析結(jié)果的可信度越高。,二、兩譜聯(lián)用定性,GC IR、UV MS 聯(lián)用 NMR 分離手段 定性工具,二、定量分析,定量依據(jù)：在一定操作條件下，被分析物質(zhì)的重量mi與檢測器上產(chǎn)生的信號（峰面積或峰高）成正比。 mifiAi 或mifihi,（一）定量校正因子,1、絕對定量校正

28、因子fi fimi/Ai 單位峰面積所代表的物質(zhì)量 各物質(zhì)在同一檢測器上響應(yīng)不同(A1/A2m1/m2) 缺點：需準(zhǔn)確知道進(jìn)樣量，較困難,2、相對校正因子fi fi mi/Ai i 樣品 fi fs ms/As s 標(biāo)準(zhǔn)物 將其它物質(zhì)峰面積都校正成相當(dāng)于這個標(biāo)準(zhǔn)物的峰面積。后用校正的峰面積來計算物質(zhì)的含量。,定量校正因子測定,一般來說，基準(zhǔn)物 TCD用苯， FID用正庚烷。,（二）定量分析方法,1、歸一化法 1）前提：樣品中所有組分都能流出柱且對檢測器都有響應(yīng)。 2）計算公式: mi Ai fi pi= 100%= 100% m A1f1 +A2f2 +Anfn,如果組分為同系物fi近似相同，

29、 則可簡化為 Ai Pi= 100% A1+A2+ +An,3）優(yōu)點： a.簡便，結(jié)果與進(jìn)樣量無關(guān),操作條件影響不大。 b.比其它方法易行。宜于進(jìn)樣量少不易測準(zhǔn)的液體樣品。 c.當(dāng)分析同系物時可不求f而直接把面積歸一化。,4）缺點： a. 含高沸點或不出峰的組分 b.檢測器上無信號的組分 c.無法求得f的組分（未定性或峰重疊）,2、外標(biāo)法 即以待測組分的標(biāo)準(zhǔn)品作對照物,與對照物對比求算待測組分含量的方法. 優(yōu)點：操作簡便、計算方便 缺點：需嚴(yán)格控制進(jìn)樣體積，操作條件應(yīng)穩(wěn)定,標(biāo)準(zhǔn)曲線法,工作曲線法是用標(biāo)準(zhǔn)品配制一系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液確定標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出斜率（即絕對校正因子）、截距。在完全相同的條件下，準(zhǔn)確進(jìn)樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液相同體積的樣品溶液，根據(jù)待測組分的信號，用線性回歸方程計算。,單點校正 前提：曲線過原點 配一與被測組分含量接近的標(biāo)樣Ps，進(jìn)樣量同分析樣品。 Ai Pi Ps=Ki Ai As