第二章 气相色谱法3
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气相色谱法3
ECD
结构
原理
载气电离： N 2 N 2 e ，生成基流。
电负性的组分俘获电子： AB e AB E 负离子与载气电离产生的正离子复合：
AB N 2 N 2 AB
由于被测组分俘获电子，使基流降低，产生负 信号，形成倒峰。组分浓度越高，倒峰越大。
积分仪或工作站
C1C 2 Fc A Sc m
进样量
Fc A Sc m
质量型检测器 (mV· g-1) s·
记录仪
60C1C 2 A Sm m
积分仪或工作站
A Sm m
检测限（敏感度）
检测限D是指检测器恰能产生和噪声相鉴别的信号时， 在单位体积或时间内需向检测器进入的物质质量 （单位为g），通常认为恰能和噪声相鉴别的信号至 少应等于噪声的两倍。即
如TCD。
质量型检测器：检测器的响应值与单位时间内进入检测 器的组分的量成正比，如FID。
破坏型和非破坏型检测器
通用型和选择性检测器
灵敏度
R S Q
不同类型的检测器灵敏度的单位和计算方式都 不同
浓度型检测器 (mV· mg-1) mL·
记录仪
记录仪的 灵敏度
记录仪纸 速的倒数
气相色谱法的基本知识3
气相色谱法的基本知识及应用
本讲主要学习气相色谱的基本理论以及气相色谱仪器和气相色谱的基本应用。
一、基本概念、分类及公式
1、色谱法的定义及发展
色谱法是一种分离方法，它利用物质在两相中分配系数的微小差异进行分离。当两相做相对移动时，使被测物质在两相之间进行多次分配，这样原来的微小差异产生了很大的效果，使各组分分离，以达到分离分析及测定一些物理化学常数的目的。
例如，苯加氢生成环己烷的反应，由于苯和环己烷的沸点只相差0.6 oC，一般的蒸馏方法很难分离，所以采用萃取蒸馏的方法分离。而用填充柱气相色谱法，半米长的丁二酸乙二醇聚酯固定相填充柱上，二者可以实现很好的分离，因为他们在这种固定相上的分配系数差异较大，即使用其他的固定相，只要延长色谱柱的长度，也能够实现很好的分离。
如何理解色谱法(Gas Chromatography )
主要有2点：一是要有两相，二是要有差异。
两相：固定相和流动相
具体到气相色谱：
固定相就是色谱柱(column)，流动相就是气体或者称为载气(carrier gas )。
差异就是指分配系数的差异。
Gas Chromatography
下面可以用一个比较粗糙的例子来帮助理解色谱法。
Gas Chromatography：
海底的通道就如同色谱柱一样，只对兴趣的人有保留作用，这样达到选择性质保留溶质的效果，而保留差别的大小决定了分离的基础。
换作另外一个通道，比如是植物类的，例如花，那么又对另外一类人又吸引力，那么在海底通道上没有差别的人群也许在这个花的通道上能够看出差别，总之，只要他们之间有差别，总能够找到这个差别把他们区分开。
气相色谱法
例2 在2m长的20%DNP柱上,苯和环己烷的保留时间分别为 185s和175s,半峰宽分别为1.8mm和1.2mm,记录仪走纸速度 为600mm/h，如果要使两组分的分离度R=1.5,色谱柱至少需 长多少米? 解 Y1/2(苯) =1.8mm/1mm/6s=10.8s
Y1/2(环己烷) =1.2mm/1vmm/6s =7.2s tR (苯) =185s tR (环) =175s
对A和B是对称峰，且峰高、峰形皆相差不大，刚好分离 时，R=1。
2.色谱分离基本方程式
1/Y =n1/2/4tR R =(1/4 )n1/2·[(α-1)/α] ·k/(1+k) n={(1+k)/k}2·有效 n R =(1/4 )n有效1/2·[(α-1)/α] ·
23
例1 在2m长的色谱柱上，测得某组分的保留时间（tR）6.6 min,峰底宽(Y)0.5min,死时间(tM)1.2min,柱出口用皂膜流量 计测得载气体积流速(Fc)40ml/min,固定相体积(VS )2.1ml,求 (1)分配容量k (2)死体积VM (3)调整保留体积V'R (4)分配系数K (5)有效塔板数neff (6)有效塔板高度Heff (提示: 流动相体积,即为死时间) 解 (1)分配比 k= t'R/ tM =(6.6-1.2)/1.2 =4.5 (2)死体积 VM = tM· c =1.2×40=48ml F (3)调整保留体积 V'R =(tR- tM) · c = (6.6-1.2) ×40=216ml F (4)分配系数 K=k · β= k · (Vm/Vs)= 4.5×(48/2.1)=103 (5)有效塔板数 neff =16×(t'R /Y)2 =16×(5.4/0.5)2 =1866 (6)有效塔板高度 Heff =L/ neff =2×1000/1866 =1.07mm 24
气相色谱分析课件
填充柱：多为U形或螺旋形，内径3~6 mm，长1~3m，内 填固定相；
2021/3/11
开管柱：分为涂壁、多孔层和涂载体开管柱。 内径0.1~0.5mm长 达几十至 100m。通常弯成直径 10~30cm的螺旋状。开管柱因渗透性好、传质 快， 因而分离效率高(n可达 106)、分析速度快、样品用量 小。过去是填充柱占主要，但现在，这种情况正在迅 速发生变化，除了一些特定的分析之外，填充柱将会 被更高效、更快速的开管柱所取代！
一、概述（由来、分类和作用 ）
Generalization
二、气相色谱仪
Gas chromatographic instruments
三、气相色谱仪流程
Process of gas chromatograph
四、气相色谱主要部件
Main assembly of gas chromatograph
五、基本概念
被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质 量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示， 给出色谱图；
检测器：广普型——对所有物质均有响应；
专属型——对特定物质有高灵敏响应； 浓度型: 检测的是载气中组分浓度的瞬间变化，即响应值与
浓度成正比。 质量型: 检测的是载气中组分进入检测器中速度变化，即响
流速、自动进样等。 随着这些技术的发展，仪器性价比大幅提高。其中，GC最重 要的发展是开管柱的引入，使含有数百种混合物样品得以分 离！
2021/3/11
开管柱：分为涂壁、多孔层和涂载体开管柱。 内径0.1~0.5mm长 达几十至 100m。通常弯成直径 10~30cm的螺旋状。开管柱因渗透性好、传质 快， 因而分离效率高(n可达 106)、分析速度快、样品用量 小。过去是填充柱占主要，但现在，这种情况正在迅 速发生变化，除了一些特定的分析之外，填充柱将会 被更高效、更快速的开管柱所取代！
一、概述（由来、分类和作用 ）
Generalization
二、气相色谱仪
Gas chromatographic instruments
三、气相色谱仪流程
Process of gas chromatograph
四、气相色谱主要部件
Main assembly of gas chromatograph
五、基本概念
被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质 量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示， 给出色谱图；
检测器：广普型——对所有物质均有响应；
专属型——对特定物质有高灵敏响应； 浓度型: 检测的是载气中组分浓度的瞬间变化，即响应值与
浓度成正比。 质量型: 检测的是载气中组分进入检测器中速度变化，即响
流速、自动进样等。 随着这些技术的发展，仪器性价比大幅提高。其中，GC最重 要的发展是开管柱的引入，使含有数百种混合物样品得以分 离！
2气相色谱分析法(GC)-生化分析
1. 基本原理及方法
基本原理：
在一定条件下，高分子及非挥发性有机化合物遵循一定
的裂解规律，即特定的样品能够产生特征性的裂解产物及产 物分布，采用气相色谱分析、鉴定裂解产物，据此可对原样
品进行表征。
方法：
样品置于裂解器中，在严格控制的条件下，快速加热，
使之迅速分解成为可挥发的小分子产物，然后直接将裂解产 物送入色谱柱中进行分离，获得定性定量数据。
程序升温
二、 其它操作条件的选择
1.进样方式和进样量的选择
choice of other operating condition
液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1 µ L,
5µ L, 10 µ L等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检
测范围内。进样要求动作快、时间短。
气体试样应采用气体进样阀进样。
(5) 固定液的分类
ⅰ. 按固定液的化学结构分类 把具有相同官能团的固定液排在一起，然后按官能团的
类型不同分类。
ⅱ. 按固定液的相对极性分类 规定：非极性物质角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，强 极性物质β，β’—氧二丙腈的相对极性为 100。其它固定液的 极性可用相关方法计算。 非 弱 中 强
一、色谱柱及使用条件的选择
第二节 气相色谱固定相
stationary phases in gas chromatograph
气相色谱法3
c．柱容量项及其影响因素： 柱容量项及其影响因素：
影响峰位 主要受固定相用量、 主要受固定相用量、柱温和载气流速的影响
k ∵R ∝ 1+ k
k →0 ⇒ R →0 k k ↑⇒ ↑， ↑ R 1+ k
k ↑↑时⇒对R的影响↓↓， tR ↑，峰扩张↑↑
k > 5 时 k ↑⇒ R ↑ 变 ， 慢
k >10 时 k ↑⇒ R ↑ 很 ，t R ↑↑ ， 少
选择载气应与检测器匹配 TCD→选H2，He（u 大，粘度小） FID→选N2（u 小，粘度大）
• •
4．进样条件的选择
• • •
气化室温度——一般稍高于样品沸点 气化室温度——一般稍高于样品沸点 检测室温度——应高于柱温30~50 检测室温度——应高于柱温30~500C 进样量——不可过大，否则造成拖尾峰 进样量——不可过大，否则造成拖尾峰 注： 检测器灵敏度足够→ 检测器灵敏度足够→进样量尽量小 最大允许进样量——使理论塔板数降低10% 最大允许进样量——使理论塔板数降低10%的进样量
L1 R1 = R2 L2
0.75 1 ⇒ = 1.5 L2
⇒ L2 = 4m
2．柱温的选择
B = 2 Dg ↑ ν 1 ↓ DL
T ↑⇒
C∝ K↓
固定相检测本底↑
原则： 1）在能保证R的前提下，尽量使用低柱温， 在能保证R的前提下，尽量使用低柱温， 但应保证适宜的t 及峰不拖尾， 但应保证适宜的tR及峰不拖尾，减小检测本底 2）根据样品沸点情况选择合适柱温 柱温应低于组分沸点50~ 柱温应低于组分沸点50~1000C 宽沸程样品应采用程序升温
3--第二章色谱分析理论基础
第二节 气相色谱分析的理论基础
一、色谱分析基本原理 （一）基本原理 1.气—固色谱
气—固色谱中被分离物随着载气的流动，被测组分在吸附剂 表面进行吸附，脱附，再吸附，再脱附……这样反复的过程 使不同物质在色谱柱中的保留时间不同而达到分离的目的。
被测组分
吸附剂
2.气—液色谱
气—液色谱中被分离物随着载气的流动，被测组分在固定液 中进行溶解，挥发，再溶解，再挥发……的过程，使不同物 质在色谱柱中的保留时间不同而达到分离的目的。
如何真实反应柱分离效能的好坏？必须除去死时间（或死体积） 的影响。
b.有效塔板数n、有效塔板高度H
为使塔板数和塔板高度真实反应色谱柱分离的好坏，将tm除外 的有效塔板数n有效和有效塔板高度H有效作为柱效能指标。
tR’ tR’ 2 n有效=5.54( ) =16()2 Y1/2 Y L H有效＝ n 有效
（3）对于某确定的色谱分配体系，组分的分离最终决定于 组分在每相中的相对量，而不是决定于组分在每相中的相对 浓度，因此分配比是衡量色谱柱对组分保留能力的重要参数。 k越大，组分保留时间越长，k=0，组分的保留时间为死时间。
如何理解对于某确定的色谱分配体系，组分的分离最终决定 于组分在每相中的相对量，而不是决定于组分在每相中的相 对浓度？
当待分离组分随着载气进入色谱柱，组分就开始在两相间进行 分配，平衡后，再随着载气进入下一个塔板进行分配，平衡后 再进入下一个塔板。以此类推，从而不断达到分配平衡。
一、色谱分析基本原理 （一）基本原理 1.气—固色谱
气—固色谱中被分离物随着载气的流动，被测组分在吸附剂 表面进行吸附，脱附，再吸附，再脱附……这样反复的过程 使不同物质在色谱柱中的保留时间不同而达到分离的目的。
被测组分
吸附剂
2.气—液色谱
气—液色谱中被分离物随着载气的流动，被测组分在固定液 中进行溶解，挥发，再溶解，再挥发……的过程，使不同物 质在色谱柱中的保留时间不同而达到分离的目的。
如何真实反应柱分离效能的好坏？必须除去死时间（或死体积） 的影响。
b.有效塔板数n、有效塔板高度H
为使塔板数和塔板高度真实反应色谱柱分离的好坏，将tm除外 的有效塔板数n有效和有效塔板高度H有效作为柱效能指标。
tR’ tR’ 2 n有效=5.54( ) =16()2 Y1/2 Y L H有效＝ n 有效
（3）对于某确定的色谱分配体系，组分的分离最终决定于 组分在每相中的相对量，而不是决定于组分在每相中的相对 浓度，因此分配比是衡量色谱柱对组分保留能力的重要参数。 k越大，组分保留时间越长，k=0，组分的保留时间为死时间。
如何理解对于某确定的色谱分配体系，组分的分离最终决定 于组分在每相中的相对量，而不是决定于组分在每相中的相 对浓度？
当待分离组分随着载气进入色谱柱，组分就开始在两相间进行 分配，平衡后，再随着载气进入下一个塔板进行分配，平衡后 再进入下一个塔板。以此类推，从而不断达到分配平衡。
第2章 气相色谱法
分离度与容量比的关系
现 现 代 代 仪 仪 器 器 分 分 析
k值的增加会对分离有利。但当k大于10时，对R的改进不明显。 一般控制1<k<10，则即可得到大的R值，也可使分离时间不致 过长，色谱峰不至于太宽 改变k的方法是：
析
11
W 色谱分离原理 C G 试样气体由载气携带进入色谱柱与固定相接触时很快被固定相溶解或
现 现 代 代 仪 仪 器 器 分 分 析
吸附。随着载气的不断通入，被溶解或吸附的组份有从固定相中挥发 或脱附下来，挥发会脱附下来的组份随着载气向前移动时又再次被固 定相溶解或吸附。随着载气的流动，溶解（吸附）与挥发（或脱附） 反复交替进行 显然，由于试样中各种组分的性质的差异，固定相对它们的溶解或吸 附能力也将不同，易被溶解或吸附的组份，其挥发或脱附也将较为困 难，随载气移动的速度必定比不易溶解或吸附的组份慢，在色谱柱内 停留的时间长；反之，不易溶解或吸附的组份随载气移动的速度较快， 在色谱柱内停留的时间短。所以，经过一段时间间隔后，性质不同的 组分便被彼此分离开来
S S S M
现 现 代 代 仪 仪 器 器 分 分 析
k
mS mM
滞留因子Rs
cM
mM
VM
VS
组分与载气在色谱柱内的流速之比
第二章 气相色谱法3
诱导力： （2）诱导力：具有永久偶极矩的极性分子 可产生电场作用力， 可产生电场作用力 ， 对共存的极性或非 极性分子产生诱导力。 极性分子产生诱导力。 组分分子和固定液分子的偶极矩越大， 组分分子和固定液分子的偶极矩越大， 分子极Βιβλιοθήκη Baidu率越大， 而分子间距离越小， 分子极化率越大 ， 而分子间距离越小 ， 则诱导力越大。 则诱导力越大。
液色谱（ 二、担体和固定液―― 气-液色谱（分配色 担体和固定液―― 谱）固定相 气-液色谱（分配色谱）固定相 液色谱（分配色谱） 固定液 惰性担体
（一）担体
担体又称为载体，是一种化学惰性的 担体又称为载体， 多孔固体颗粒，作用是提供惰性表面， 多孔固体颗粒，作用是提供惰性表面，支 持固定液， 持固定液，使固定液以薄膜状态分布在其 表面。 表面。
第四类：极性固定液 第四类： 分子中多含有很强的极性基团， 分子中多含有很强的极性基团，固定液和组 分分子间的作用力属于静电力和诱导力。 分分子间的作用力属于静电力和诱导力。代表 －－氧二丙腈 氧二丙腈。 物为β，β’－－氧二丙腈。适合极性样品的分 离。 特殊类型固定液 代表物有：有机皂土－34， 代表物有：有机皂土－34，它是一种极性很 强的固定液，最高使用温度为180～ 强的固定液，最高使用温度为180～200 ℃ ， 180 对芳香族异构体的分离非常有效。 对芳香族异构体的分离非常有效。
第二章气相色谱分析
(2)用体积表示的保留值
保留体积（VR）：
VR = tR×F0
F0为
柱出口处的载气流量，单位：m L/ min。
死体积（VM）：
VM = tM ×F0 V R＇ = VR －VM
调整保留体积(VR＇)：
（3）、相对保留值r21
某组份2的调整保留值与组份1的调整保留 Βιβλιοθήκη Baidu之比，称为相对保留值：
r21 = t´R2 / t´R1= V´R2 / V´R1
载气) -1/2
； M
载气↑，B
值↓。
Cu-传质阻力项
传质阻力包括气相传质阻力Cg和液相传质阻力Cl即： C =（Cg + Cl） 气相传质过程是指试样组分从气相移动到固定相表面的过 程。这一过程中试样组分将在两相间进行质量交换，即 进行浓度分配。有的分子还来不及进入两相界面，就被 气相带走；有的则进人两相界面又来不及返回气相。这 样，使得试样在两相界面 上不能瞬间达到分配平衡， 引起滞后现象，从而使色 谱峰变宽。
分配系数（ partion factor） K
组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、 挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两 相间分配达到平衡时的浓度（单位：g / mL）比，称为 分配系数，用K 表示，即：
组分在固定相中的浓度 cs K 组分在流动相中的浓度 cM
气相色谱法 3
7、载体（担体）的选择 、载体（担体） 1）粒度：粒度dp大 粒度： 涡流扩散项A大 也大， 涡流扩散项 大，传质阻力项 Cg也大，柱效低； 也大 柱效低； 粒度dp小 粒度 小
柱内阻力大， tR↑； 柱内阻力大， 2）筛分范围： 筛分范围： 筛分范围窄，载体粒度均匀，容易装填均匀， 筛分范围窄，载体粒度均匀，容易装填均匀，λ小，柱效高； 柱效高； 要求担体筛分范围<20目 要求担体筛分范围<20目。 粒度范围：60－80目 0.28-0.18mm） 100目 粒度范围：60－80目（0.28-0.18mm）<100目 mm
分 固 相 的 量 m 组 在 定 中 质 容量因子调节： 容量因子调节： k = = s 组 在 动 中 质 分 流 相 的 量 m M
容量因子与固定相的性质、厚度及柱温有关。 容量因子与固定相的性质、厚度及柱温有关。 选择与样品之间作用力大的固定相， 大 选择与样品之间作用力大的固定相，k大； 固定液液膜增厚， 增大 增大； 固定液液膜增厚， k增大； 温度降低， k增大； 增大； 温度降低， 增大
一、分离度最佳化： R在1.0~1.25范围内 分离度最佳化 使 在 最佳 范围内 依据: 依据
n理 r21 −1 k R＝ r21 1+k
4
1、容量因子k对分离度 的影响 、容量因子 对分离度 的影响: 对分离度R的影响
第二章 气相色谱法
1941年Martin & Synge 发明了液-液分配色谱；
1944年Consden,Gordon & Martin 发明纸色谱； 1952年Martin & Synge 发明气-液色谱，并因此获得诺贝尔奖；
1953年Janak发明气-固色谱；
1954年Ray发明热导检测器； 1956年Golay提出了开口色谱柱理论，同年Van Deemter提出速率理论；
图2.1 气相色谱流程图
二、气相色谱仪的组成及各部分的作用：
1、载气系统（包括气源、气体净化、气体流速 控制和 测 量） 常用的载气，氨气、氮气 2、进样系统 包括进样器和汽化室 微量注射器：0.1，1，5，10，50μL
汽化室可控制温度为20～400℃
汽化室的作用是将液体或固体样品瞬间气化为蒸气， 并很快被载气带入色谱柱。
在一定温度下，组分在两相之间分配达到平衡时 的浓度（g· mL-1）比称为分配系数，以K表示。 待测组分在固定相和流动相之间发生的吸附，脱附 或溶解，挥发的过程叫做分配过程。
组分在固定相中的浓度 组分在流动相中浓度 C K s Cm K
（分配系数是色谱分析 的依据）
分配系数K是由组分及固定液的热力学性质决定的， 随柱温，柱压变化，与柱中气相、液相的体积无关。 当K=1时，组分在固定相和流动相中浓度相等； 当K>1时，组分在固定相中的浓度大于在流动相中的浓 度； 当K<1时，组分在固定相中的浓度小于在流动相中的浓 度。
气相色谱法.
所需要的时间(或所需载气的体积)，叫做保留值。
c
保留时间（tR)：组分从进样到出
现峰最大值所需要的时间。
死时间（t0）：不被固定相滞留的组
分从进样到出现峰最大值所需的时间。
保留体积（VR ）：组分从进样 到出现峰最大值所需要的流动相 的体积。 VR=F0· tR 调整保留时间（ tR’）：组分的 保留时间与死时间之差值，即组 分在固定相中滞留的时间
c
（3）担体：化学惰性的多孔性固体颗粒，具有较大的比表面积。 Ⅰ.担体应满足的条件：比表面积大，孔径分布均 匀；化学惰性，表面无吸附性或吸附性很弱，与被 分离组份不起反应；具有较高的热稳定性和机械强 度，不易破碎； 颗粒大小均匀、适度。一般常用60~80目、 80~100目。
c
Ⅱ. 担体的种类（硅藻土）
c
（4） 检测系统
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. 被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量 随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示， 给出色谱图； 检测器：广普型——对所有物质均有响应； 专属型——对特定物质有高灵敏响应； 常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器； （TCD、FID）
5.气相色谱检测器 detector of gas chromatograph (1). 检测器类型 浓度型检测器： 检测 信号值与组分的浓度成正比。热导检测器TCD； 质量型检测器： 检测信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。FID；
仪器分析(第 2 章气相色谱分析)
4、影响因素：载气纯度、流速和温度。
仪器分析教程
五、火焰光度检测器（FPD）
1.特点41/：对含磷、含硫的化合物有高选择性和高 灵敏度的一种检测器.
2.结构：火焰喷嘴、滤光片、光电倍增管三部分组 成。
3.作用机理 RPS2SS：＋S2＋*O含空→2S气＋磷S→＋28试＋SHO22*样h→→v以2SSOλH＋2=P3＋O54C0H碎-O24O23片0n的m 形 式 发 射 出 λ=480~600nm的特征光.
i
lg X Z 1 lg X Z
仪器分析教程
• 如果试验温度与文献不同，可以利用外推
法求出文献测定条件下的I 值而进行定性
分析，这是由于I 的值与温度之间呈线性
关系。
I
B• • X2
A• • X1
TC
仪器分析教程
•
实例
Figure Sketch map for determination of rotention index
Instrumental Analytical 仪器分析
第2章
气相色谱分析
Gas Chromatography,GC
（第三讲）
仪器分析教程
•§2-5 气相色谱检测器
• 一、气相色谱检测器的类型 • 作用：将经色谱柱分离后的各组分按其特性及含量转
换为相应的电信号. • 分类： 1）浓度型检测器：检测器的响应值和组分的瞬间浓度
仪器分析教程
五、火焰光度检测器（FPD）
1.特点41/：对含磷、含硫的化合物有高选择性和高 灵敏度的一种检测器.
2.结构：火焰喷嘴、滤光片、光电倍增管三部分组 成。
3.作用机理 RPS2SS：＋S2＋*O含空→2S气＋磷S→＋28试＋SHO22*样h→→v以2SSOλH＋2=P3＋O54C0H碎-O24O23片0n的m 形 式 发 射 出 λ=480~600nm的特征光.
i
lg X Z 1 lg X Z
仪器分析教程
• 如果试验温度与文献不同，可以利用外推
法求出文献测定条件下的I 值而进行定性
分析，这是由于I 的值与温度之间呈线性
关系。
I
B• • X2
A• • X1
TC
仪器分析教程
•
实例
Figure Sketch map for determination of rotention index
Instrumental Analytical 仪器分析
第2章
气相色谱分析
Gas Chromatography,GC
（第三讲）
仪器分析教程
•§2-5 气相色谱检测器
• 一、气相色谱检测器的类型 • 作用：将经色谱柱分离后的各组分按其特性及含量转
换为相应的电信号. • 分类： 1）浓度型检测器：检测器的响应值和组分的瞬间浓度
气相色谱实验(3)—程序升温
气相色谱实验
程序升温色谱法测定石油醚中各组分含量
实验目的：
1．学习气相色谱程序升温分析方法；
2. 学习归一化法测定组分含量；
预习要点：
1.色谱程序升温分析的特点；
2.归一化法；
实验原理：
气相色谱分析中，色谱柱的温度控制方式分为恒温和程序升温两种。程序升温具有改进分离、使峰变窄、检测限下降及省时等优点。因此，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。
现代气相色谱仪都装有程序升温控制系统，是解决复杂样品分离的重要技术。恒温气相色谱的柱温通常恒定在各组分的平均沸点附近。如果一个混合样品中各组分的沸点相差很大，采用恒温气相色谱就会出现低沸点组分出峰太快，相互重叠，而高沸点组分则出峰太晚，使峰形展宽和分析
时间过长。程序升温气相色谱就是在分离过程中逐渐增加柱温，使所有组分都能在各自的最佳温度下洗脱。
程序升温方式可根据样品组分的沸点采用线性升温或非线性升温，图１是几种不同的程序升温方式。
很多石油化工样品分析，可采用归一化法定量，用归一化法测定时，试样应符合下列条件：
1、样品中所有物质从色谱柱中流出；
2、样品中所有物质在检测器上有响应； 特点及要求：
归一化法简便、准确；计算用公式
（1）
＊进样量的准确性和操作条件的变动对测定结果影响不大； ＊仅适用于试样中所有组分全出峰的情况。
仪器与试剂：
1．SP —2000型气相色谱仪及色谱工作站；（鲁南瑞虹化工仪器厂） 2．弹性石英毛细管柱（PONA ）; 3．氢气、氮气钢瓶，空气泵等； 4．1μl 微量进样器；
5．正己烷（色谱纯或分析纯）；
实验步骤:
仪器分析作业题解答
第二章气相色谱法
1.简要说明气相色谱分析的基本原理
借在两相间分配原理而使混合物中各组分分离。气相色谱就是根据组分与固定相与流动相的亲和力不同而实现分离。组分在固定相与流动相之间不断进行溶解、挥发（气液色谱），或吸附、解吸过程而相互分离，然后进入检测器进行检测。
2.气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用?
气路系统．进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统．气相色谱仪具有一个让载气连续运行管路密闭的气路系统．进样系统包括进样装置和气化室．其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，然后快速定量地转入到色谱柱中．
19.有哪些常用的色谱定量方法?试比较它们的优缺点和使用范围?
（1）．外标法：外标法是色谱定量分析中较简易的方法．该法是将欲测组份的纯物质配制成不同浓度的标准溶液。使浓度与待测组份相近。然后取固定量的上述溶液进行色谱分析．得到标准样品的对应色谱图，以峰高或峰面积为纵坐标，以浓度为横坐标作峰高或峰面积对浓度的标准曲线．该曲线为一通过原点的直线．分析样品时，在上述完全相同的色谱条件下，取制作标准曲线时同样量的试样分析、测得该试样的响应讯号后．由标谁曲线即可查出其百分含量．
此法的优点是操作简单，因而适用于工厂控制分析和自动分析；但结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性．
（2）．内标法：当只需测定试样中某几个组份．或试样中所有组份不可能全部出峰时，可采用内标法．具体做法是：准确称取样品，加入一定量某种纯物质作为内标物，然后进行色谱分析．根据被测物和内标物在色谱图上相应的峰面积(或峰高)]和相对校正因子．求出某组分的含量．
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成为均匀的薄膜
⑤要有较大的孔隙率，以便减小柱压降
1、担体的种类 红色硅藻土 硅藻土型
担体
非硅藻土型
白色硅藻土
（1）红色硅藻土担体
特点：
①表面孔穴密集，孔径比较小（1μm），比表面较 大（4.0m2/g）能负载较多的固定液；
②机械强度好，不易破碎； ③分离效能高，用于分析非极性和弱极性化合物； ④一般红色担体和非极性固定液配伍。 缺点：担体表面存在活性中心，在分离极性物质时 色谱峰易拖尾 国产：6201，201；301等
例：分离沸点相差极小的苯（沸点80.l℃）和环乙烷（沸点
为80.8℃）
若采用非极性固定液则很难使二者分离 采用中等极性的邻苯二甲酸二壬酯作固定液，可以定量
分离，苯的保留时间是环己烷的3.9倍，环乙烷先出峰，
选用极性更强的β，β’-氧二丙腈作固定液，苯的保留
时间是环己烷的6.3倍，就更容易将其分离了
（ v ）分离能形成氢键的试样：一般选用极性或
氢键型固定液。
试样中各组分按与固定液分子间形成氢键 能力大小先后流出，不易形成氢键的先流出， 最易形成氢键的后流出。
（ⅵ ）复杂的难分离物质：可选用两种或两种以上 混合固定液。
注：对于样品极性情况未知的，一般用最常
用的几种固定液做试验
常见的固定液
＋2
＋4 氢键型
弱极性物质（醇、 醛、酮
芳烃 极性化合物，醛、 酮、酯，分离芳烃 和非芳烃
200 80~200
β β ＇－ 氧二丙腈
100
甲醇、丙 酮
＋5
芳烃和非芳烃分离， 低级烃，含氧化合 物
精品课件！
精品课件！
三、聚合物固定相
它既起固定液作用直接用于分离，也可作为 载体在其表面涂渍固定液后再用。 由于是人工合成的，可控制其孔径大小及表 面性质。圆球型颗粒容易填充均匀，数据重现性 好。在无液膜存在时，没有“流失”问题，有利 于大幅度程序升温。
等极性，用于分离沸点相近的烷烃、烯烃、芳
烃、环烷烃、醇类和酮类，也可用于各种卤化
物的分离。
第四类：极性固定液
分子中多含有很强的极性基团，固定液和组
分分子间的作用力属于静电力和诱导力。代表
物为，’－－氧二丙腈。适合极性样品的分 离。 特殊类型固定液 代表物有：有机皂土－34，它是一种极性很
强的固定液，最高使用温度为180～200 ℃ ，
缺点：
色谱峰容易出现拖尾，降低柱效，而且进样 量越大，拖尾越严重。 在某些情况下，如高温使用时，常具有催化 活性，所以不宜分析高沸点和含有活性组分的 样品。
活性炭
特点：非极性吸附剂，表面活性大而不均一，使用温度
应低于300℃ 适用对象：
①分离永久性气体（N2、CO2 、CH4等）
②低沸点烃类 ③不宜分析高沸点组分和具有活性组分样品（峰拖尾严 重，降低柱效）
（4）釉化处理（使表面玻璃化、堵住微孔）
特点：担体上固定液涂渍量少，柱子适宜于分离
高沸点化合物，柱效比较高 (5)其他处理方法
担体的选择遵循的原则
①固定液质量分数＞5％，选用硅藻土型担体 ②固定液质量分数＜5％，选用经预处理的担体
③分离高沸点组分时，选用玻璃微球担体
④分离强腐蚀性组分时，选用氟载体
（2）白色硅藻土担体
特点：Baidu Nhomakorabea
①表面孔径比较粗，约8～ 9μm，且比表面较小 （1.0m2/g）
②由于表面活性中心减少，表面惰性好，主要用 于分析极性和碱性物质； ③白色担体和极性固定液配伍。
缺点：机械强度较差，易碎。在固定液涂渍和装 柱时要细心操作，避免破损。 国产：101，102系列
比较两种载体的优缺点
力和诱导力。
试样中各组分按沸点由低到高的顺序出峰
（iii）分离极性物质：选用极性固定液
组分和固定液分子间的作用力主要是定向力
待测试样中各组分按极性由小到大的顺序出峰
例：用极性固定液聚乙二醇(PEG)-600，分析乙醛、丙烯 醛气体混合物的情形就是这样，乙醛的极性比丙烯醛小， 故先出峰
（vi）分离非极性和极性混合物：一般选用极性固定液， 这时非极性组分先流出，极性组分后流出。
名称 最高使用温 度 /℃ 150 常用溶剂 适用对象（参考）
角鲨烷（异三十烷）
乙醚、甲苯
一般烃类及非极 性化合物 高沸点烃类、酯 类、醚 非极性或弱极性 化合物
阿皮松L（真空润 滑脂L） 甲基硅油
300
苯、氯仿
200～270
甲苯、乙醚
常见的固定液
名称 二甲基硅橡胶 温度最高使 用 /℃ 300～320 常用溶剂 氯仿＋丁醇 （ 1： 1） 适用对象（参考） 高沸点弱极性或 非极性
混合组分在色谱柱上能否分离，主要取决于所用 固定相，选择固定相是GC的关键问题
固定相主要分二大类：
固体固定相
液体固定相
一、固体固定相――气-固（吸附）色谱固定相
吸附——物理化学过程 吸附剂分类： 非极性吸附剂：如活性炭 吸附剂
极性吸附剂：如硅胶、氧化铝、分子筛等
固体固定相的特点：
优点：比表面积大，200～ 1000m2/g，吸附 容量大、选择性好、价廉、热稳定性好、在较 高温度下使用几乎不流失。操作中，活化后直 接装柱使用。
邻苯二甲酸二丁 酯
邻苯二甲酸二壬 酯
100
二氯甲烷、 丙酮
非极性和弱极性 物
160
乙醚、甲醇 弱极性物质（醇、 醛、酮
常见的固定液
名称 温度最高使 常用溶剂 相对极性 用 /℃ 适用对象（参考）
磷酸三甲 苯酯
有机皂土 聚乙二醇 （ 1500~200 00）
130
二氯甲烷、 丙酮
甲苯 丙酮、乙 醇、氯仿
二、担体和固定液―― 气-液色谱（分配色 谱）固定相 气-液色谱（分配色谱）固定相
固定液
惰性担体
（一）担体
担体又称为载体，是一种化学惰性的 多孔固体颗粒，作用是提供惰性表面，支 持固定液，使固定液以薄膜状态分布在其 表面。
担体的性质要求
①具有化学惰性
②具有好的热稳定性
③有一定的机械强度
④有适当的比表面，表面无深沟，以便使固定液
水、除杂处理
适用对象：特别用于永久性气体和惰性气体的分离
高分子多孔小球（GDX）
特点：极性和非极性吸附剂，疏水性很强，球形颗粒，大小 均匀，有利于色谱柱的填充，可改变GDX的极性和孔径来 提高柱效。 适用对象： ①极性样品：多元醇、脂肪酸、腈类、胺类
②非极性样品：烃、醚、酮等
③有机物中微量水的测定
2、担体的预处理（担体的钝化）
Si
OH
处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等
（1）酸洗法（除去碱性活性基团） 方法：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。 特点：
①能用于分析酸性和酯类化合物，色谱峰对称
色散力是非极性分子间的作用力，它的产
生是由于分子具有周期性变化的瞬间偶极矩，
并伴随有一同步的电场产生，这电场又会使邻
近的分子极化，极化了的分子反过来又使瞬间
偶极矩的变化幅度增大，于是产生了色散力。
（4）氢键力 氢键力也是一种分子间的力。当化合物中的某
氢原子和两个电负性很大而原子半径较小的原子
相结合时，就会形成氢键
③作用力和分子间的平均距离成反比，分子越小， 作用力越大，所以对小分子的极性固定液，分离 能力会很高
（2）诱导力：具有永久偶极矩的极性分子 可产生电场作用力，对共存的极性或非 极性分子产生诱导力。 组分分子和固定液分子的偶极矩越大， 分子极化率越大，而分子间距离越小， 则诱导力越大。
（3）色散力
+3 ， 称中等极性固定液
+4～+5 , 称强极性固定液
第一类：非极性固定液 多数是饱和烷烃，如：异角鲨烷。固定液
和组分分子间的作用力是色散力，主要用于
分离烃类和非极性化合物
第二类：弱极性固定液 主要是含甲基的硅氧烷类。固定液和组分分子间 的作用力为色散力。
第三类：中等极性固定液
种类多、应用广，如硅氧烷（OV－17）等 固定液和组分分子间的作用力属于诱导力 和色散力。最高使用温度为200～300℃ ，中
②不能分析极性化合物
③分析醇类化合物时，会使酯化作用加剧
（2）碱洗法（除去酸性活性的基团） 方法：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
特点：用于分析碱性物质
（3）硅烷化（消除氢键结合力） 用硅烷化试剂与载体表面硅醇基反应，使生 成硅烷醚，以除去表面氢键作用力。如：
对芳香族异构体的分离非常有效。
4、固定液的选择 （i）分离非极性物质：一般选用非极性固定液 组分和固定液分子间的作用力主要是色散力
试样中各组分按沸点由低到高的顺序出峰
常用的有：角鲨烷（异三十烷）、十六烷、硅
油等
（ ii ）分离中等极性物质：一般选用中等极性固 定液 组分和固定液分子间的作用力主要是色散
这类高分子多孔微球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。
石墨化炭黑
特点：非极性吸附剂，表面均匀，活化点少，主要 靠色散力起作用
适用对象：进行各种表面处理后，可适应各种样品
的分离
碳分子筛
特点：非极性，表面活化点少，疏水性强，柱效高， 耐腐蚀，耐辐射，寿命长 适用对象：用于一些永久气体的分析，适于分析氢 键型化合物
分子筛
特点：人工合成的硅酸盐，强极性吸附剂，比表面 大，最高使用温度为 400 ℃。易吸水，载气要除
3、固定液的特性
固定相极性用相对极性P表示：
（ a ）规定强极性的 ， ’ — 氧二丙腈的相对极 性 P=100； （ b ）规定非极性的角鲨烷（异三十烷）的相对 极性 P=0；
（ c ）其它固定液与它们比较，相对极性在 0 ～
100之间
按P的数值将固定液的极性以20间隔分为五级：
0～+1 ，称非极性固定液 +1～+2 ，称弱极性固定液
（二）固定液 1、对固定液的要求
①挥发性小 ②化学稳定性好
③热稳定性好
④选择性高 ：填充柱一般要求 21＞1.15；毛细管柱， 21＞1.08 ⑤溶解性好 ⑥有合适的溶剂溶解
2、组分与固定液分子间的相互作用
（ 1 ）定向力（静电力）： 由于极性分子具有永久 偶极矩而产生的一种静电相互作用力。 结论： ①是和组分分子、固定液分子的极性有关的一个力 （极性愈强，作用力愈大，组分保留值越大 ） ②作用力是一个和温度有关的参数
红色载体 柱效 强度 比表面 活性中心 较高 高 大（3~10 m2/g） 有 白色载体 较低 低 小（1~3 m2/g） 少
适宜涂渍
适于分离
非极性固定液
非极性、弱极性化合物
极性固定液
极性化合物
（ 3 ）非硅藻土担体
玻璃微球： 表面比较光滑，即使经过表面处理，固定液的 涂渍仍然很小，在0.05-0.5％之间 在低于组分沸点 200 ～ 220 ℃的柱温下分析高 沸点的样品 氟载体（聚四氟乙烯）： 主要用于分析强极性和强腐蚀性物质 由于固定液涂渍困难，柱填充时需要在低温下 操作，一般柱效不高，用得较少。
⑤要有较大的孔隙率，以便减小柱压降
1、担体的种类 红色硅藻土 硅藻土型
担体
非硅藻土型
白色硅藻土
（1）红色硅藻土担体
特点：
①表面孔穴密集，孔径比较小（1μm），比表面较 大（4.0m2/g）能负载较多的固定液；
②机械强度好，不易破碎； ③分离效能高，用于分析非极性和弱极性化合物； ④一般红色担体和非极性固定液配伍。 缺点：担体表面存在活性中心，在分离极性物质时 色谱峰易拖尾 国产：6201，201；301等
例：分离沸点相差极小的苯（沸点80.l℃）和环乙烷（沸点
为80.8℃）
若采用非极性固定液则很难使二者分离 采用中等极性的邻苯二甲酸二壬酯作固定液，可以定量
分离，苯的保留时间是环己烷的3.9倍，环乙烷先出峰，
选用极性更强的β，β’-氧二丙腈作固定液，苯的保留
时间是环己烷的6.3倍，就更容易将其分离了
（ v ）分离能形成氢键的试样：一般选用极性或
氢键型固定液。
试样中各组分按与固定液分子间形成氢键 能力大小先后流出，不易形成氢键的先流出， 最易形成氢键的后流出。
（ⅵ ）复杂的难分离物质：可选用两种或两种以上 混合固定液。
注：对于样品极性情况未知的，一般用最常
用的几种固定液做试验
常见的固定液
＋2
＋4 氢键型
弱极性物质（醇、 醛、酮
芳烃 极性化合物，醛、 酮、酯，分离芳烃 和非芳烃
200 80~200
β β ＇－ 氧二丙腈
100
甲醇、丙 酮
＋5
芳烃和非芳烃分离， 低级烃，含氧化合 物
精品课件！
精品课件！
三、聚合物固定相
它既起固定液作用直接用于分离，也可作为 载体在其表面涂渍固定液后再用。 由于是人工合成的，可控制其孔径大小及表 面性质。圆球型颗粒容易填充均匀，数据重现性 好。在无液膜存在时，没有“流失”问题，有利 于大幅度程序升温。
等极性，用于分离沸点相近的烷烃、烯烃、芳
烃、环烷烃、醇类和酮类，也可用于各种卤化
物的分离。
第四类：极性固定液
分子中多含有很强的极性基团，固定液和组
分分子间的作用力属于静电力和诱导力。代表
物为，’－－氧二丙腈。适合极性样品的分 离。 特殊类型固定液 代表物有：有机皂土－34，它是一种极性很
强的固定液，最高使用温度为180～200 ℃ ，
缺点：
色谱峰容易出现拖尾，降低柱效，而且进样 量越大，拖尾越严重。 在某些情况下，如高温使用时，常具有催化 活性，所以不宜分析高沸点和含有活性组分的 样品。
活性炭
特点：非极性吸附剂，表面活性大而不均一，使用温度
应低于300℃ 适用对象：
①分离永久性气体（N2、CO2 、CH4等）
②低沸点烃类 ③不宜分析高沸点组分和具有活性组分样品（峰拖尾严 重，降低柱效）
（4）釉化处理（使表面玻璃化、堵住微孔）
特点：担体上固定液涂渍量少，柱子适宜于分离
高沸点化合物，柱效比较高 (5)其他处理方法
担体的选择遵循的原则
①固定液质量分数＞5％，选用硅藻土型担体 ②固定液质量分数＜5％，选用经预处理的担体
③分离高沸点组分时，选用玻璃微球担体
④分离强腐蚀性组分时，选用氟载体
（2）白色硅藻土担体
特点：Baidu Nhomakorabea
①表面孔径比较粗，约8～ 9μm，且比表面较小 （1.0m2/g）
②由于表面活性中心减少，表面惰性好，主要用 于分析极性和碱性物质； ③白色担体和极性固定液配伍。
缺点：机械强度较差，易碎。在固定液涂渍和装 柱时要细心操作，避免破损。 国产：101，102系列
比较两种载体的优缺点
力和诱导力。
试样中各组分按沸点由低到高的顺序出峰
（iii）分离极性物质：选用极性固定液
组分和固定液分子间的作用力主要是定向力
待测试样中各组分按极性由小到大的顺序出峰
例：用极性固定液聚乙二醇(PEG)-600，分析乙醛、丙烯 醛气体混合物的情形就是这样，乙醛的极性比丙烯醛小， 故先出峰
（vi）分离非极性和极性混合物：一般选用极性固定液， 这时非极性组分先流出，极性组分后流出。
名称 最高使用温 度 /℃ 150 常用溶剂 适用对象（参考）
角鲨烷（异三十烷）
乙醚、甲苯
一般烃类及非极 性化合物 高沸点烃类、酯 类、醚 非极性或弱极性 化合物
阿皮松L（真空润 滑脂L） 甲基硅油
300
苯、氯仿
200～270
甲苯、乙醚
常见的固定液
名称 二甲基硅橡胶 温度最高使 用 /℃ 300～320 常用溶剂 氯仿＋丁醇 （ 1： 1） 适用对象（参考） 高沸点弱极性或 非极性
混合组分在色谱柱上能否分离，主要取决于所用 固定相，选择固定相是GC的关键问题
固定相主要分二大类：
固体固定相
液体固定相
一、固体固定相――气-固（吸附）色谱固定相
吸附——物理化学过程 吸附剂分类： 非极性吸附剂：如活性炭 吸附剂
极性吸附剂：如硅胶、氧化铝、分子筛等
固体固定相的特点：
优点：比表面积大，200～ 1000m2/g，吸附 容量大、选择性好、价廉、热稳定性好、在较 高温度下使用几乎不流失。操作中，活化后直 接装柱使用。
邻苯二甲酸二丁 酯
邻苯二甲酸二壬 酯
100
二氯甲烷、 丙酮
非极性和弱极性 物
160
乙醚、甲醇 弱极性物质（醇、 醛、酮
常见的固定液
名称 温度最高使 常用溶剂 相对极性 用 /℃ 适用对象（参考）
磷酸三甲 苯酯
有机皂土 聚乙二醇 （ 1500~200 00）
130
二氯甲烷、 丙酮
甲苯 丙酮、乙 醇、氯仿
二、担体和固定液―― 气-液色谱（分配色 谱）固定相 气-液色谱（分配色谱）固定相
固定液
惰性担体
（一）担体
担体又称为载体，是一种化学惰性的 多孔固体颗粒，作用是提供惰性表面，支 持固定液，使固定液以薄膜状态分布在其 表面。
担体的性质要求
①具有化学惰性
②具有好的热稳定性
③有一定的机械强度
④有适当的比表面，表面无深沟，以便使固定液
水、除杂处理
适用对象：特别用于永久性气体和惰性气体的分离
高分子多孔小球（GDX）
特点：极性和非极性吸附剂，疏水性很强，球形颗粒，大小 均匀，有利于色谱柱的填充，可改变GDX的极性和孔径来 提高柱效。 适用对象： ①极性样品：多元醇、脂肪酸、腈类、胺类
②非极性样品：烃、醚、酮等
③有机物中微量水的测定
2、担体的预处理（担体的钝化）
Si
OH
处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等
（1）酸洗法（除去碱性活性基团） 方法：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。 特点：
①能用于分析酸性和酯类化合物，色谱峰对称
色散力是非极性分子间的作用力，它的产
生是由于分子具有周期性变化的瞬间偶极矩，
并伴随有一同步的电场产生，这电场又会使邻
近的分子极化，极化了的分子反过来又使瞬间
偶极矩的变化幅度增大，于是产生了色散力。
（4）氢键力 氢键力也是一种分子间的力。当化合物中的某
氢原子和两个电负性很大而原子半径较小的原子
相结合时，就会形成氢键
③作用力和分子间的平均距离成反比，分子越小， 作用力越大，所以对小分子的极性固定液，分离 能力会很高
（2）诱导力：具有永久偶极矩的极性分子 可产生电场作用力，对共存的极性或非 极性分子产生诱导力。 组分分子和固定液分子的偶极矩越大， 分子极化率越大，而分子间距离越小， 则诱导力越大。
（3）色散力
+3 ， 称中等极性固定液
+4～+5 , 称强极性固定液
第一类：非极性固定液 多数是饱和烷烃，如：异角鲨烷。固定液
和组分分子间的作用力是色散力，主要用于
分离烃类和非极性化合物
第二类：弱极性固定液 主要是含甲基的硅氧烷类。固定液和组分分子间 的作用力为色散力。
第三类：中等极性固定液
种类多、应用广，如硅氧烷（OV－17）等 固定液和组分分子间的作用力属于诱导力 和色散力。最高使用温度为200～300℃ ，中
②不能分析极性化合物
③分析醇类化合物时，会使酯化作用加剧
（2）碱洗法（除去酸性活性的基团） 方法：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
特点：用于分析碱性物质
（3）硅烷化（消除氢键结合力） 用硅烷化试剂与载体表面硅醇基反应，使生 成硅烷醚，以除去表面氢键作用力。如：
对芳香族异构体的分离非常有效。
4、固定液的选择 （i）分离非极性物质：一般选用非极性固定液 组分和固定液分子间的作用力主要是色散力
试样中各组分按沸点由低到高的顺序出峰
常用的有：角鲨烷（异三十烷）、十六烷、硅
油等
（ ii ）分离中等极性物质：一般选用中等极性固 定液 组分和固定液分子间的作用力主要是色散
这类高分子多孔微球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。
石墨化炭黑
特点：非极性吸附剂，表面均匀，活化点少，主要 靠色散力起作用
适用对象：进行各种表面处理后，可适应各种样品
的分离
碳分子筛
特点：非极性，表面活化点少，疏水性强，柱效高， 耐腐蚀，耐辐射，寿命长 适用对象：用于一些永久气体的分析，适于分析氢 键型化合物
分子筛
特点：人工合成的硅酸盐，强极性吸附剂，比表面 大，最高使用温度为 400 ℃。易吸水，载气要除
3、固定液的特性
固定相极性用相对极性P表示：
（ a ）规定强极性的 ， ’ — 氧二丙腈的相对极 性 P=100； （ b ）规定非极性的角鲨烷（异三十烷）的相对 极性 P=0；
（ c ）其它固定液与它们比较，相对极性在 0 ～
100之间
按P的数值将固定液的极性以20间隔分为五级：
0～+1 ，称非极性固定液 +1～+2 ，称弱极性固定液
（二）固定液 1、对固定液的要求
①挥发性小 ②化学稳定性好
③热稳定性好
④选择性高 ：填充柱一般要求 21＞1.15；毛细管柱， 21＞1.08 ⑤溶解性好 ⑥有合适的溶剂溶解
2、组分与固定液分子间的相互作用
（ 1 ）定向力（静电力）： 由于极性分子具有永久 偶极矩而产生的一种静电相互作用力。 结论： ①是和组分分子、固定液分子的极性有关的一个力 （极性愈强，作用力愈大，组分保留值越大 ） ②作用力是一个和温度有关的参数
红色载体 柱效 强度 比表面 活性中心 较高 高 大（3~10 m2/g） 有 白色载体 较低 低 小（1~3 m2/g） 少
适宜涂渍
适于分离
非极性固定液
非极性、弱极性化合物
极性固定液
极性化合物
（ 3 ）非硅藻土担体
玻璃微球： 表面比较光滑，即使经过表面处理，固定液的 涂渍仍然很小，在0.05-0.5％之间 在低于组分沸点 200 ～ 220 ℃的柱温下分析高 沸点的样品 氟载体（聚四氟乙烯）： 主要用于分析强极性和强腐蚀性物质 由于固定液涂渍困难，柱填充时需要在低温下 操作，一般柱效不高，用得较少。