第三章地球化学正构烷烃

➢ 固定相 色谱柱中的吸附剂称为固定相，可固体和液体；
常用的固体吸附剂有：非极性活性碳、中等极性的氧化铝和强极 性的硅胶等。
液体固定相种类很多，其沸点都较高，如硅油等。
➢ 流动相 色谱柱中携带化合物流动的流体称为流动相，可液体和气体；
常用的气体有N2、H2、He 等，称为载气。
➢ 色谱种类
气-固色谱
2、类异戊二烯烃 ➢ Pr/Ph：
为姥鲛烷（Pristane）/植烷（Phytane）含量之比值，反映沉积环境 氧化还原性。 ➢ Pr/nC17：
在一定色谱分析条件下，分子量最小的正构烷烃至分子量最高正构烷烃的 碳数范围；在色谱图上，是第一个正烷烃至最后一个正烷烃之间的碳数范围； 反映正构烷烃系列化合物组成情况。 ➢ 主峰碳数：
在色谱图上，相对含量最高的正烷烃化合物碳数；反映有机质热演化程度、 生物源构成等。 ➢ 峰型：
在色谱图上，正烷烃系列化合物相对含量的分布形态；反映反映有机质热 演化程度、生物源构成等。
按流动相分
色谱
气相色谱
按固定相分
液相色谱
气-液色谱 液-液色谱 液-固色谱
➢ 分配系数（k) k=液相（固定相）单位体积中溶质的量/气相（流动相）单位体积中 溶质的量 （对GC来说）
➢ 色谱柱 为装（涂）有固定相的玻璃管或石英毛细玻璃管。前者为填充柱，
后者为毛细管柱； 填充柱有U、W及螺旋型，内径2~4mm，长1~4m； 毛细管柱，内径0.1~0.3mm，长30~100m；
第四章 正构烷烃、类异戊二烯烃地球化学
第一节 气相色谱（Gas Chromatograph）结构 与工作原理
C18
相
对
强
C12
度
C8
C30
10.00
20.00
30.00 40.00 50.00 60.00
全油气相色谱图
70.00
80.00 90.00 100.00
保留时间 (min)
一、色谱分析中的几个概念
载气流速即为载气的流动速度，它直接影响到组分的分离效果。流速 习惯上用ml/min表示，一般为几十ml/min。 分流比：
载气的放空体积/进入柱子的体积之比值；一般为30~60左右。 ➢ 进样器
作用：使样品气化成气体；气化室温度一般为300℃。
➢ 色谱分离系统 作用：将混合物样品分离开来；
柱室程序升温： 初温：程序升温开始前色谱柱的温度； 终温：程序升温结束时色谱柱的温度； 恒温时间：在某一温度停留的时间； 升温速率：单位时间内温度上升的度数，用℃/min。
前峰型
C23
后峰型
碳 数范围：C12~C37
主峰碳：C23
C12
C37
双峰型
➢ CPI（碳优势指数）: 反映有机质热演化程度.
➢ OEP（奇偶优势）：反映有机质热演化程度.
➢ C21-/C22+： 为C21及其之前的正烷烃含量总和与C22及其之后的正烷烃含量总和之比
值；反映有机质热演化程度、生物源构成等。
定条件下，某个化合物具有一定的保留时间。 ➢ 峰面积和峰高
峰面积是色谱峰两侧边与基线所形成区域内的面积，峰高是色谱峰峰 顶距基线的距离。它们代表化合物相对含量，用于地球化学参数的计算。
试 剂 峰
第二节 气相色谱图解析与色谱地球化学参数
一、气相色谱图解析（化合物鉴定）
Βιβλιοθήκη Baidu
C8~C12 汽油馏份
相
C1~C8 轻烃
对
强
C12
度
C8
>C18 石蜡 C18
C30
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
保留时间 (min)
C21
主峰碳
正 构
C17
C25
C15
烷 烃
C27
基线
和
类
异
C10
戊
C31
二
烯
C35
烃 色
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
110.00
谱
峰 鉴 定
C17 C18
Pr Ph
类异戊二烯烃是以异 戊二烯为基本结构单 元的链状支链烷烃，
iC16 iC15
iC18
有多种系列。
54.00
56.00
58.00
60.00
62.00
64.00
66.00
68.00
70.00
72.00
74.00
二、气相色谱地球化学参数及意义
1、正构烷烃 ➢ 碳数范围：
➢ 检测器 作用：检测化合物流出色谱柱口的信号。
氢火焰离子检测器（FID）：用氢-氧火焰使有机物燃烧，参加自由基反 应而被电离，产生的离子在外加电场作用下，产生微电流，经放大后送往 记录仪。 火焰光度检测器（FPD）： 热导检测器：
➢ 记录仪 作用：将检测器输入的讯号放大后，进入记录仪记录色谱信息，以
弹性石英毛细管色谱柱
柱长：30~60m；内径：0.20~0.30mm；多种类型。
二、气相色谱(GC)仪结构与组成
气相色谱仪分分析和记录两个单元； 分析单元包括气路、进样系统、分离系统和检测系统； 记录单元包括信号放大系统和记录系统。
气相色谱图仪
➢ 气路系统 由钢瓶、阀门、导管和气体组成；
气体种类与用途： 载气： N2、H2、He 作流动相，携带化合物，纯度要求达99.99%以上； 燃烧气： H2 ，使有机物燃烧，产生信号； 助燃气：空气，助燃。 载气流速：
四、气相色谱的常用术语
➢ 色谱图 是以化合物相对含量（强度）为纵座标，流出时间作横座标的曲线图；
➢ 基线 没有试样情况下，检测器输出的信号变化曲线，记录色谱柱流失的状
况；在许多情况下，色谱基线也指样品色谱图底部的轮廓线。
化 合 物 相 对 含 量
%
时间（分）
基线
➢ 保留时间 指被测化合物从进样开始，到柱后出现浓度最大值时所需时间。在一
谱图的形式记录化合物分离情况；
➢ 化学工作站 作用：通过计算机软件系统，对样品色谱分析信息进行数据和图像
处理和编辑，提供样品色谱图和参数文档。
三、气相色谱分析的基本原理
气相色谱法一般用难挥发的高沸点固定液或固体吸附剂作固定相，用 氢气、氮气等作载气，携带溶质作为流动相。由于固定相分子与溶质分 子之间的作用力大小、性质不同，决定了固定相对样品各组分吸附和溶 解能力，也即分配系数大小不同。当样品被载气带入色谱柱并且不断向 前移动的过程中，分配系数小的组分移动速度越来越快，而分配系数大 的组分移动越来越慢。这样，即使组分之间分配系数相差很小，但只要 存在差别，在色谱柱中反复多次（103~106次）的分配（表现为吸附与脱 附，溶解与解释过程），经过一定的柱长，使之彼此分离，依次进入检 测器产生讯号，在记录仪上绘出色谱图。