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第十五章 气相色谱法-动画

发布时间:2020-12-15 15:32  

  第十五章 气相色谱法 Gas Chromatography 结构流程 1 气相色谱法(GC)是英国生物化学家马丁等人在 研究液液分配色谱的基础上,于1952年创立的一种极 有效的分离方法,它可分离和分析复杂的多组分混合 物。 气相色谱法使用了高效的固定相和高灵敏度的检测 器,是一种的分析方法。分析速度快、灵敏度高、应 用范围广。 2 气相色谱法的特点:三高一快一广 1. 高选择性—能分离性质极为接近的物质 如:同位素,异构体等 2. 高效能—在很短的时间内就能分离测定性质极为复杂的 混合物 3. 高灵敏度—分离微量、痕量组分 用高灵敏度的检测器可测出样品中10 -11~ 10-13 g组分 样品用量少: 液体0.几?L 气体几mL 可测粮食、蔬菜中农药残留量,动物体内药残留量。 4. 分析速度快—样品准备好后,几分钟~几十分钟即可。 3 5. 应用范围广 在柱温条件下有一定蒸气压且稳定性好的样品都能测定, 只要在 450 ℃以下有1.5 ~10 kPa蒸气压且不分解的物质原则 上都能测定,不论它是气体、液体。 对于挥发性低和受热易分解的物质,若能通过化学衍生 方法使其转化为挥发性大、热稳定性好的衍生物,同样可用 气相色谱分离和分析。 GC 主要用于分离和定量,可广泛应用在环保、临床、 药物、农药、食品、污染物等方面的测定。 对不易气化的高分子,热稳定性差、化学性质极为活 泼或强腐蚀性物质不能用GC测定。 4 § 15-1 气相色谱仪 5 日本 东京 Shimadzu 图 GC-9A气相色谱仪 6 图 毛细管柱色谱 (美国安捷伦科技公司 Agilent) 7 8 9 10 一、气路系统 1. 作用: 为气相色谱分离提供流速恒定,流量可变的纯净载 气。 气密性好 载气要纯净、且稳定 2. 载气: 如H2、He、N2、Ar等。作用: ① 作为动力,驱动样品在色谱柱中流动,并把分离 后的各组分推进检测器; ② 为样品的分离提供一个相空间。 11 3. 气路结构 单柱单气路,简单,适于恒温分析。 双柱双气路,适于程序升温,能补偿固定液流失和 气流不稳定,使基线 二、 进样系统— 进样器和气化室 1. 作用: 把样品快速定量地转入到色谱柱中。 包括进样器和气化室两部分,若试样为纯液体,则 要求在进样系统内瞬间气化。 2. 进样器─注射器或六通阀 液体:常用1、5、10、25、 50 ?L (一般进样0.1~10 ?L); 气体:0.25~5 mL 。 13 微量注射器进样做到快速、准确比较难,在定量测定中 常采用六通阀进样,重现性好,相对误差较小。新型仪器带 有全自动液体进样器,清洗、润冲、取样、进样、换样等过 程自动完成,一次可放臵数十个试样。 3. 气化室 样品在气化室瞬间气化,并很快被带 入色谱柱。温度:可控温度为50~400℃, 一般比柱温高30~70 ℃(或比试样中最难 气化的组分的沸点高50 ℃)。 14 三、分离系统 —把混合物样品中各组分进行分离的装臵。 1. 作用 分离系统是色谱仪的中心部分,其作用:依据试样中 各组分性质间的差异将各组分分离。由色谱柱、固定相和 色谱箱组成。 2. 色谱柱 色谱仪的核心部件(心脏),主要有两类:填充柱和 毛细管柱。 15 ① 填充柱 填充柱由不锈钢,玻璃或聚四氟乙 烯等材料制成,内装固定相,一般内径 为2~4mm,长1~3m。填充柱的形状有 U型和螺旋型二种。 固定相:粒度为60-80或80-100。 气-固色谱:固体吸附剂 气-液色谱:担体+固定液 制作简单,柱容量大,操作方便,分离效率较高, n在102~103之间,应用普遍。 16 ② 毛细管柱 又叫空心柱,是将固定液均匀地 涂在内径0. l~0. 5 mm的毛细管内壁 而成,毛细管材料是不锈钢或石英。 柱子可以做到几十米长。与填充柱相 比,其分离效率高(理论塔板数可达 106)、分析速度快、样品用量小。 但柱容量低、要求检测器的灵敏度高, 并且制备较难。 3. 色谱箱 为试样各组分在柱内分离提供适宜的温度。 17 四、检测和数据处理系统 检测系统是色谱仪的眼睛。 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成;能 把保留时间不同,顺序地进入检测器的各组分的含量转换 成易于测量的电信号的装臵,经过必要的放大传递给记录 仪或计算机,最后得到该混合样品的色谱流出曲线(色谱 图)及定性和定量信息。常用的检测器:热导检测器、氢 火焰离子化检测器、电子捕获检测器和火焰光度检测器。 18 五、 控制温度系统 在气相色谱测定中,温度是色谱分离条件的重要的 指标,它直接影响色谱柱的选择分离、检测器的灵敏度 和稳定性。控制温度主要指对气化室,色谱柱,检测器 三处的温度控制。 19 气化室:保证液体试样瞬间气化。一般气化室温度稍 高于组分的最高沸点,但应低于样品组分的分解温度。 检测器:保证被分离后的组分通过时不在此冷凝。 色谱柱:准确控制分离需要的温度。其温度控制方式 有恒温和程序升温二种。对于沸点范围很宽的混合物,往 往采用程序升温法进行分析。 程序升温指在一个分析周期内柱温随时间由低温向 高温作线性或非线性变化,用于改善组分的分配比、传 质速率、分离度、峰型和提高分析速度,以达到用最短 时间获得最佳分离的目的。 20 正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较 a. 恒温150℃ b. 程序升温50-250 ℃ ,8 ℃ /min 21 § 15-2 气相色谱检测器 目前检测器的种类多达数十种,常用的有:热导检测 器、氢火焰离子化检测器、电子捕获检测器和火焰光度检 测器。 一、分 类 (l)根据检测原理的不同,可将其分为浓度型检测器和 质量型检测器两种: ① 浓度型检测器 测量的是载气中某组分浓度瞬间的 变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。 如热导检测器和电子捕获检测器。 22 ② 质量型检测器 检测器的响应值和单位时间内进入检 测器某组分的质量成正比。 如火焰离子化检测器和火焰光度检测器等。 (2)依据检测器对所分析的样品是否有破坏性,可分 为破坏型检测器和非破坏型检测器。 ① 破坏型检测器:氢火焰和火焰光度检测器; ② 非破坏型检测器:热导池和电子捕获检测器。 (3)依据检测器的功能: ① 通用型检测器:热导池和氢火焰检测器; ② 专用型检测器:火焰光度和电子捕获检测器 23 二、热导检测器(TCD) 热导检测器是通用型检 测器。几乎对所有物质都有 响应。 由于结构简单,性能稳 定,通用性好,而且线性范 围宽,价格便宜。其主要缺 点是灵敏度较低。 24 1. 热导池结构 热导池由池体和热敏 元件构成。 池体内装两根电阻完 全相等的钨丝或铂丝热敏 元件,构成参比池、测量 池。 参比池 测量池 25 2. 热导池检测原理 热导池检测器检测原理是基于不同的物质有不同的导热系 数。参比池和测量池与固定电阻组成惠斯登电桥。热导检测器 电桥线 惠斯通电桥 测量臂——接在色谱柱后 通样品气体+载气,电阻为R1 参比臂——接在色谱柱前 只通载气,电阻R2 两个等阻值电阻R3 = R4 1)进样前:两臂均通载气时 ?1 ? ?2,R1 ? R2,R1 R2 ? R3 R4 , VAB ? 0,I G ? 0 ? 基线)进样后:测量臂通样品气体+载气 参比臂通载气时 ?1 ? ?2,R1 ? R2,R1 R2 ? R3 R4 , VAB ? 0,I G ? 0 ? 色谱峰 27 三、氢火焰离子化检测器(FID) 氢火焰离子化检测器属通用型检测器,只对碳氢化 合物产生信号,应用较广泛。 28 1. 工作原理 以氢气和空气燃烧的火焰为能源,利用含碳有机化合 物在氢火焰中燃烧时能产生带电离子碎片,在外加电场作 用下,带电离子形成离子流,根据离子流产生电信号强度 的大小,检测被测组分。 通过在发射极和收集极之间施加 极化电压,形成直流电场,有机组分 在高温下电离成许多正负离子,在极 化电场作用下向两极定向移动,形成 微电流,微电流大小与被测组分含量 成正比,微电流放大后由记录仪记录 下来得到色谱峰,进行分析。 29 3. 特点: ① 灵敏度很高,检出限低;比热导检测器的灵敏度 高约103倍; ② 响应速度快,线以上; ③ 适合于痕量有机物的分析,是目前应用最广泛的 色谱检测器之一。 主要缺点是不能检测惰性气体、永久性气体,如 H2O、CO、CO2、氮的氧化物、H2S、SO2、空气等物 质。 破坏样品,无法收集。 30 四、电子捕获检测器(ECD) 电子捕获检测器是一种选择性很强的检测器,对具 有电负性物质(如含卤素、氮、氧等物质)的检测有很 高灵敏度(检出限约10-14g· mL-1)。 它是目前分析痕量电负性有机物最有效的检测器。 电子捕获检测器已广泛应用于农药残留量、大气及水质 污染分析,以及生物化学、医学、药物学和环境监测等 领域中。 它的缺点是线左右,且响应易 受操作条件的影响,重现性较差。 31 1.ECD的结构 实际上它是一种放射性离子化检测器,与火焰离子 化检测器相似,也需要一个能源和一个电场。能源多数 用63Ni或3H放射源,其结构如下图。 检测器内腔有两个电极和筒状的β放射源。 32 2. 工作原理 在两极施加直流或脉冲电压。放射源的β射线或Ar)电离,产生自由电子和正离子N2+,在电场作用 下,电子向正极方向移动,形成恒定基流。 N2 β射线 ? e 形成恒定基流 当载气带有电负性溶质进入检测器时,电负性溶质就 能捕获这些低能量的自由电子,形成稳定的负离子,负离 子再与载气正离子复合成中性化合物,使基流降低而产生 负信号——倒峰。 AB ? e ? ? AB ? ? N 2 AB ? ? E N 2 ? AB 基流降低而产生负信号 33 五、火焰光度检测器(FPD) 火焰光度检测器,又称硫、磷检测器,它是一种对 含硫、磷有机化合物具有高选择性和高灵敏度的质量型 检测器。 可用于大气中痕量硫化物以及农副产品、水中的毫微 克级有机磷和有机硫农药残留量的测定。 工作原理 根据硫和磷化合物在富燃性的氢火焰中燃烧时,被打 成有机碎片,并能发射出特征波长的光进行检测。 含硫化合物发射394nm特征波长,含磷化合物发射出 λmax为526nm的特征光谱。这些光由光电倍增管转换成电 信号,经放大后由记录仪记录。 34 六、检测器的主要性能指标 常用灵敏度、检出限、线性范围等性能指标来 描述。 一个优良的检测器应具以下几个性能指标:灵 敏度高,检出限低,死体积小,响应迅速,线性范 围宽,稳定性好。 通用性检测器要求适用范围广;选择性检测器 要求选择性好。 35 1. 灵敏度 单位浓度或质量的组分通 过检测器时所产生的响应信号 R的大小叫灵敏度。 ?R S? ?m 响应信号的变化量 通过检测器待测物 浓度或质量的变化量 S越大,检测器越灵敏。 36 2. 检出限 当检测器信号放大时,噪 声同时也被放大,使基线波动。 取基线起伏的平均值为噪声的 平均值,用符号RN表示。 检出限——检测器能确证物质存在的最低试样含量。 某组分色谱峰恰好等于二倍噪声时,单位时间(单位:S) 或单位体积(单位:mL)通过检测器的量。 检出限D表示为 D =2RN/S D越小,检测器越敏感,检测器的检测能力越强,所 需样品量越少。 37 3.线性范围 指其信号与被测物质浓 度呈线性关系的范围。以样 品浓度上下限的比值来表示。 线性范围越大,定量范围越 宽,不同的检测器线性范围 不同。 对于组分A进样浓度在CA至CA‘之间为线性,线性范围 为CA’/CA。对于组分B则在CB至CB′之间为线性,线性范围为 CB‘/CB。即:不同的组分的线 四种常用检测器的性能指标 39 § 15-3 气相色谱的固定相 混合组分在色谱柱上能否分离,主要取决于所选用 的色谱固定相,即选择固定相是GC的关键问题。 固定相主要分两大类: 固体固定相 液体固定相 40 一、液体固定相 气液色谱固定相由载体(担体)和固定液共同构成。 1. 固定液 以液体作为固定相称为固定液,大多是高沸点有机 物,均匀的涂在载体表面,呈液膜状态。 (1)对固定液要求: ① 在使用温度下固定液应是液体,良好的热稳定性 和化学稳定性,即在较高的柱温下,不易挥发、不易流 失,具有极低的挥发性(有较低蒸气压); 41 ② 在操作温度下粘度要低,即传质阻力小,以保 证固定液能均匀地分布在载体上形成均匀的液膜; ③ 能溶解被分离混合物中的各组分,使各组分有 足够的分离能力,即分配比不一致; ④ 选择性好,即对要分离的各组分应具有合适的 分配系数; ⑤ 固定液与样品组分分子间不产生化学反应。 42 (2)组分分子与固定液间的作用力 固定液与组分分子间的作用力直接影响色谱的分离情 况。组分与固定液间作用力大的组分,较迟流出色谱柱; 作用力小的组分先流出。所以在色谱分离前,必须充分了 解样品中各组分的性质和各类固定液的性能,以便选择最 佳的固定液。 组分与固定液分子间的作用力主要有四种:静电力、 诱导力、色散力和氢键力。 43 a. 静电力,也称定向力。由于极性分子的永久偶极矩 间存在静电作用而引起的,是在极性固定液上分离极性试 样时,分子间的主要作用力。被分离组分的极性越大,与 固定液间的相互作用力就越强,保留时间就越长。 b. 诱导力:极性分子与非极性分子共存时,因在极性 分子的永久偶极矩的电场力作用下,非极性分子被极化而 产生诱导偶极矩间的作用力。在分离具有非极性分子和可 极化分子的混合物时,可用极性固定液的诱导效应来分离 他们。如苯和环己烷,苯更易于极化,可用极性固定液, 固定液极性越强,两者分离得越远。 44 c. 色散力,存在于非极性分子间的作用力。非极性分 子间没有定向力和诱导力,但分子具有瞬间偶极矩,由于 电子运动,原子核在零点间的振动而形成的这种瞬间偶极 矩带有一个同步电场,能使周围分子极化,被极化的分子 又反过来加剧瞬间偶极矩的振幅,产生色散力。用非极性 固定液分离非极性组分,分子间的作用力即是色散力,并 且分子越大,分子色散力越大。 d. 氢键力:当分子中一个氢原子和一个电负性很强的 原子X(F、O)构成共价键时,它同时又能与另一个电负 性很大的原子Y形成强的静电吸引力,称为氢键力。 F-H…F>O-H…F > O-H…N > N-H…N 45 (3)固定液的分类 固定液有几百种,根据固定液的化学结构、官能团性 质、固定液相对极性及分析对象有几种分类方法,目前最 常用的是用相对极性表示。 ① 按固定液的化学结构 按含有同类官能团可将固定液分为烃类(弱极性)、 酯类和聚酯类(中等极性)、醇类和醚类(强极性)、腈 和腈醚(最强极性)以及硅氧烷类(硅油,从弱极性到强 极性都有)。 46 ② 按固定液的相对极性 1959年提出用相对极性P来表示固定液的分离特 征。此法规定非极性固定液角鲨烷的极性为0,强极性 固定液β, β-氧二丙腈的极性为100。然后,选择一对 物质(如丁二烯——正丁烷或环己烷——苯)来进行 试验。分别测定它们在氧二丙腈、角鲨烷及待测固定 液的色谱柱上的相对保留值,将其取对数后,得到: t? (丁二烯) R q ? lg ? lg ? 2,1 t? (正丁烷) R 47 100 (q1 ? q x ) t? (丁二烯) R Px ? 100? q ? lg q1 ? q2 t? (正丁烷) R 式中:下标1,2和X分别表示氧二丙腈,角鲨烷及被 测固定液中丁二烯与正丁烷相对保留值的对数 由此测得的各种固定液的相对极性均在0~100之间。 一般将其分为五级,每20单位为一级。 相对极性在0~+l之间的叫非极性固定液 +2为弱极性固定液 +4~+5为强极性。 非极性亦可用“-”表示。 表中列出了一些常用固定液的相对极性数据。 48 +3为中等极性 (4)固定液的选择 a. 按极性相似原则选择: 固定液与被测组分极性“相似相溶”,分配系数K 大,选择性好。 非极性组分——选非极性固定液, 按沸点顺序出柱,低沸点的先出柱; 中等极性组分——选中等极性固定液, 基本按沸点顺序出柱; 强极性组分——选极性固定液 按极性顺序出柱,极性强的后出柱。 注:对于中等极性组分,若沸点相同,则按极性顺 序出柱,极性较强的后出柱。 49 b. 按化学官能团相似选择: 固定液与被测组分化学官能团相似,作用力强,选 择性高: 酯类——选酯或聚酯固定液 醇类——选醇类或聚乙二醇固定液 c. 按组分性质的主要差别选择 组分的沸点差别为主 —— 选非极性固定液,按沸 点顺序出柱,沸点低的先出柱; 组分的极性差别为主 —— 选极性固定液,按极性 强弱出柱,极性弱的先出柱。 50 例: 苯 沸点 80.1 易极化 环己烷 80.7℃ 不易极化 由于苯比环己烷易极化, 若选非极性固定液,沸 点相差小,很难分开, 苯先出峰。 若选固定液极性越大,保留 时间相差越多,环己烷先出 峰。 51 2. 载体(担体)——承担固定液的惰性物质 (l)对载体的要求 ① 具有足够大的表面积和良好的孔穴结 构,使固定液与试样的接触面较大,能均匀地 分布成一薄膜,但载体表面积不宜太大,否则 犹如吸附剂,易造成峰拖尾; ② 表面呈化学惰性,没有吸附性或吸附 载体 性很弱,更不能与被测物起反应,固定液能在 其上均匀分布,即化学稳定性和热稳定性好; ③ 形状规则,粒度均匀,具有一定机械 固定液 强度。 52 (2)载体类型 大致可分为硅藻土和非硅藻土两类。硅藻土载体是目 前气相色谱中常用的一种载体,它是由单细胞海藻骨架组 成,主要成分是二氧化硅和少量无机盐,根据制造方法不 同,又分为: 红色载体和白色载体。 红色载体 构成、机械强度 颜色 硅藻土+粘合剂混合煅烧,强度高 氧化铁呈红色 白色载体 硅藻土+20%的碳酸钠混 合煅烧,强度低 白色 比表面积 柱效 吸附性 催化性 适宜涂渍 大(3~10 m2/g) 较高 有 非极性固定液 小(1~3 m2/g) 较低 吸附性和催化性弱 极性固定液 适于分离 缺点 适于非极性、弱极性化合物 表面活性中心不宜覆盖,分析极性物 质时易拖尾 适于分析各种极性化合物 机械强度差 53 (3)载体的表面处理 硅藻土载体表面不是完全惰性的,具有活性中心。 如硅醇基或含有矿物杂质,如氧化铝、铁等,使色谱峰 产生拖尾。因此,使用前要进行化学处理,以改进孔隙 结构,屏蔽活性中心。处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化 及添加减尾剂等。 Si OH (i)酸洗(除去碱性作用基团):用3-6mol· L-1盐酸浸 煮载体、过滤,水洗至中性。甲醇淋洗,脱水烘干。可除 去无机盐,Fe、Al等金属氧化物。适用于分析酸性物质。 54 (ii)碱洗(除去酸性作用基团):用5%或10% NaOH 的甲醇溶液回流或浸泡,然后用水、甲醇洗至中性,除去氧 化铝,用于分析碱性物质。 (iii)硅烷化(除去表面氢键作用力):用硅烷化试剂与 载体表面硅醇基反应,使生成硅烷醚。 Si O OH CH2 CH 3 Si O Si O CH CH 2 3 + 2HCl CH 2 CH 3 + Cl OH Si CH CH 23 Cl O Si Si 55 二、气固色谱固定相 1. 固体吸附剂 (1)种类 常用的有强极性的硅胶,弱极性的氧化铝,非极性 的活性炭和特殊作用的分子筛等。使用时,可根据它们对 各种气体的吸附能力不同,选择最合适的吸附剂 。 (2)应用 固体吸附剂主要用来分离、分析永久性气体和一些低 沸点的烃类。 56 2. 聚合物固定相 人工合成的新型固定相,可控制其孔径大小及表面性 质的高分子多孔微球,容易填充均匀,数据重现性好。它 既起固定相作用直接用于分离,也可作为载体在其表面涂 渍固定液后再用。 特别适用于有机物中痕量水的分析,也可用于多元醇、 脂肪酸、脂类等的分析。 57 § 15-4 气相色谱操作条件的选择 在气相色谱分析中,选择合适的色谱条件是实现色谱 分析的关键,色谱条件包括两部分: 分离条件:色谱柱(固定相、载体),老 化(除去有机溶剂和小分子化合物) 操作条件:载气的流速、柱温、进样条件和 检测器 对色谱条件进行选择的目的是为了提高柱效,增大分 离度,满足分离分析的要求。 58 一、固定相的选择 混合物能否在色谱柱中实现完全分离,主要取决于色 谱柱内固定相的选择,固定相有固体和液体两种: 固体固定相:永久性气体和低沸点的烃类 液体固定相:大多数有机物样品 若使用液体固定相,就要考虑三方面问题:固定液 的选择,载体的选择和固定液配比的选择。 59 1. 载体的选择 理想的情况下,固定液在其表面能形成薄而均匀的 液膜, 载体颗粒均匀,粒度适当小,筛分范围窄,常用 60~80目或80~100目,可提高柱效。 2. 固定液配比的选择 常采用固定液与载体质量之比来表示,简称液载比。 主要影响液膜厚度,以便影响柱效,常用液载比为 3~20%。在实际实验中,应根据所分析的具体物质,选 择合适的固定液配比,如对气体或低沸点烃,宜选用高 配比,高柱温,主要因气体的溶解度小,加大固定液用 量,以延长样品在柱内的停留时间。 60 二、色谱柱柱长、柱径的选择 由分离度公式可知,增加柱长,可增加塔板高度,提 高分离度,改善分离效果,但分离时间延长。 一般柱长的选择以使组分能完全分离为宜,具体方法: 选一根极性适当,任意长度的色谱柱,测定两组分的分离 度,然后根据基本色谱分离方程,确定合适的柱长。 如:在一根1 m长的色谱柱上,测得两组分的分离度 为0.68,要使两组分完全分开(R=1.5),则柱长应为: 61 R1 2 n1 L1 ?( ) ? ? R2 n2 L2 ? R1 2 L2 ? L1 ? ( ) ? 4.87 ? 5(m) R2 即在其它操作条件不变的条件下,色谱柱长要5 m 左右,才能使R达到1.5,组分完全分离。 而一般的填充柱长度多为1-3 m,因此,可采用增加 载气流速或柱温的方式,缩短柱长。在满足分离度要求 的前提下,尽量采用短柱,以提高工作效率。 62 三、载气及其流速的选择 1. 载气的选择 常见的载气有N2、H2、He 、Ar 等惰性气体。选用何 种载气,从以下两方面考虑: 检测器:热导检测器常用N2、H2、He作载气,但H2 的热导系数较大,用得较多;氢火焰离子化、电子捕获、 火焰光度检测器常用N2作载气。 流速大小:若需用流速大的载气可用分子量小,扩散 系数大的 H2或He,减小气相传质阻力;相反若需载气流 速小的载气,则可用分子量大,扩散系数小的N2或Ar为载 气。 63 2. 载气流速的选择 流速严重影响分离 效果和分析时间。可根 据范氏方程,通过H-u曲 线来选择。 uopt ? B C H min ? A ? 2 BC 曲线最低点对应最小板高,最佳的载气流速。在最佳 的载气流速下,柱效能最高,但分析时间较长。 为缩短分 析时间,可选比u最佳稍大的载气流速。 64 四、分离温度——柱温的选择 柱温是色谱分析的重要操作变量,柱温改变,影响 分离效果和分析速度。 提高柱温,可使气相和液相传质速率加快,有利于 提高柱效,缩短 tR,但加剧纵向分子扩散,不利于分离; 降低柱温,柱效低,但 分析时间长。 柱温选择要兼顾三方面的因素:分析时间、峰型和 固定液的使用温度。 65 1. 一般原则 在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下,采用 适当低的柱温,但应以保留时间适宜,峰型不拖尾为度。 2. 考虑固定液的使用温度 柱温不可高于固定液的最高使用温度,否则固定液挥 发流失。 3. 宽沸程样品,可采用程序升温方法 可以兼顾高、低沸点组分的分离效果和分析时间,使 不同沸点的组分基本上都在较合适的柱温下得到很好的分 离。 66 五、进样条件的选择 1. 进样温度(气化室温度) 应能使样品迅速气化,但不能分解。一般比柱温高 10~50℃。 2. 进样量 进样量太小,不易检测,增大分析误差;太大,色 谱柱超负荷分离,效果差,柱效下降。进样量应控制在 色谱柱负载范围和检测器的线性范围之内。一般地,液 体试样量为0.1~10μL,气体试样量为0.1~10mL。 3. 进样速度 应该快速,一般1 s以内,以免原始区带过宽。 67 § 15-5 气相色谱分析法的应用 永久性气体分析 1—H2; 2—O2; 3 —N2; 4 —CH4; 5 —CO; 色谱柱:60 cm ,5A 分子筛 柱温:先室温,3 min 后以10℃程序升温;载气:He 检测器:热导池 6 —CO2; 68 合成顺丁橡胶污水的分析 1—丁二烯; 2—; 3—乙醛; 4—呋喃; 5—丙酮; 6—丙烯醛; 7—叔丁醇; 色谱柱:4m ,聚乙二醇2万: 釉化 6201(60~80目)=20 : 100 柱温:72℃ 载气:N2,61 mL / min 检测器:氢焰检测器 8—甲基丙烯醇; 9—丁醇; 10—苯; 11—乙晴; 12—丁烯醛; 13—异丁醇 69 农药残留量分析 六六六、DDT配样色谱图 1—溶剂; 2—α-六六六 ; 3—γ-六六六 ; 4—β-六六六 ; 5—δ-六六六 ; 6—p,p’-DDE; 7—O,p’-DDT; 8—p,p’-DDD; 9—p,p’-DDT a. b. c. d. e. 色谱柱:φ3mm×2m 玻璃柱 固定相:0.23%OV-17+2.8%OV-210,Chromosorb WAW-DMCS (80~100目)= 20 :100 柱温:200℃ 气化温度:210℃ 检测温度:230℃ 载气:N2(99.99%),60~70 mL / min 检测器:电子捕获检测器 70 谢 谢! 71