气相色谱固定相与检测器PPT讲稿
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气相色谱(GC)基础知识——基本原理PPT课件分析 共99页
范弟姆特方程
B H A Cu
u 流动相 线速度
1) 涡流扩散项A
A2dp
固定相颗粒越小,填充的越均匀 A越小,H越小,柱效越高,色谱峰越窄。
2) 分子扩散项B/u(纵向扩散项)
流动相
B2Dg
产生原因:浓度梯度
影响因素:流动相流速;
气体扩散系数 (Dg
1) M载气
柱内谱带构型 相应的响应信号
最小板高:
H最小=A+2(BC)1/2 =0.08+2(0.65×0.003)1/2=0.17cm
四 分离度
定义: R tr2tr1 2(tr2tr1)
12(W1W2) (W1W2) tr2, tr1: 组分2和组分1的保留时间 W2, W1: 组分2和组分1的峰底宽度
R=1.5 完全分离
(50%三氟丙基)甲 基聚硅氧烷
聚乙二醇
非极性 脂肪烃化合物, 石化产品
中等极性 极性化合物,如 高级脂肪酸
中强极性 极性化合物,如 醇、羧酸酯等
2 气固色谱固定相
分离对象
永久性气体 惰性气体 低沸点有机化合物
固体吸附剂
硅胶-强极性 氧化铝-弱极性 活性炭-非极性 分子筛-强极性 高分子多孔微球(GDX)
红色
{ 硅藻土 白色
{ { 担体(载体)
组成
固定液
非硅藻土
对载体的要求
a. 具有多孔性,即比表面积大。
b. 化学惰性,表面没有活性,有较好的 浸润性。
c. 热稳定性好。
d. 有一定的机械强度,使固定相在制备 和填充过程中不易粉碎。
担体的表面处理
a. 酸洗-浓盐酸浸泡,除去碱性作用基团 b. 碱洗-氢氧化钾甲醇溶液浸泡,除去酸
B H A Cu
u 流动相 线速度
1) 涡流扩散项A
A2dp
固定相颗粒越小,填充的越均匀 A越小,H越小,柱效越高,色谱峰越窄。
2) 分子扩散项B/u(纵向扩散项)
流动相
B2Dg
产生原因:浓度梯度
影响因素:流动相流速;
气体扩散系数 (Dg
1) M载气
柱内谱带构型 相应的响应信号
最小板高:
H最小=A+2(BC)1/2 =0.08+2(0.65×0.003)1/2=0.17cm
四 分离度
定义: R tr2tr1 2(tr2tr1)
12(W1W2) (W1W2) tr2, tr1: 组分2和组分1的保留时间 W2, W1: 组分2和组分1的峰底宽度
R=1.5 完全分离
(50%三氟丙基)甲 基聚硅氧烷
聚乙二醇
非极性 脂肪烃化合物, 石化产品
中等极性 极性化合物,如 高级脂肪酸
中强极性 极性化合物,如 醇、羧酸酯等
2 气固色谱固定相
分离对象
永久性气体 惰性气体 低沸点有机化合物
固体吸附剂
硅胶-强极性 氧化铝-弱极性 活性炭-非极性 分子筛-强极性 高分子多孔微球(GDX)
红色
{ 硅藻土 白色
{ { 担体(载体)
组成
固定液
非硅藻土
对载体的要求
a. 具有多孔性,即比表面积大。
b. 化学惰性,表面没有活性,有较好的 浸润性。
c. 热稳定性好。
d. 有一定的机械强度,使固定相在制备 和填充过程中不易粉碎。
担体的表面处理
a. 酸洗-浓盐酸浸泡,除去碱性作用基团 b. 碱洗-氢氧化钾甲醇溶液浸泡,除去酸
气相色谱法PPT课件
平缓。如A 前延峰(leading peak): 前沿平缓,后
沿陡峭。如B
A
B
对称因子[ƒs (symmetry factor)]
即拖尾因子(tailing factor):
用来描述峰形对称程度的。
计算公式为:
fs
W0.05h 2A
一、气相色谱法的分类和特点
(一)分类 按固定相的聚集状态分: 气固色谱法(GSC),属吸附色谱 气液色谱法(GLC),属分配色谱
按操作形式分,气相色谱属柱色谱.
按柱的粗细不同分:
填充柱色谱法:将固定相填充在金属
或玻璃管中(内径4mm~6mm)
毛细管柱色谱:毛细管柱(0.1mm~0.5mm)
分为
开口毛细管柱
和固体。(沸点在500℃以下,热稳定性 好,分子量在400以下的物质)。 目前气相色谱法所能分析的有机物,约 占全部有机物(约300万种)的20%。
气相色谱两大弱点: a.受试样蒸汽压限制 b.定性困难
二、气相色谱仪 gas chromatographic instruments
气相色谱仪
气相色谱仪
柱制备对柱效有较大影响,填料装填 太紧,柱前压力大,流速慢或将 柱堵 死;反之空隙体积大,柱效低。
4.检测系统(detection system) 色谱仪的眼睛。包括检测器、控温装 置;若作制备,则在检测器后面接分 步收集器。 作用:按组分浓度或质量随时间的变化,
转化成相应电信号
检测器:
广普型——对所有物质均有响应;
气化室: 将液体试样瞬间气化的 装置。无催化作用。
3.色谱柱系统(column system) 包括恒温控制装置,是色谱仪的心脏部
分。
柱材质:不锈钢管或玻璃管,内径3-6 毫米。长度可根据需要确定。
沿陡峭。如B
A
B
对称因子[ƒs (symmetry factor)]
即拖尾因子(tailing factor):
用来描述峰形对称程度的。
计算公式为:
fs
W0.05h 2A
一、气相色谱法的分类和特点
(一)分类 按固定相的聚集状态分: 气固色谱法(GSC),属吸附色谱 气液色谱法(GLC),属分配色谱
按操作形式分,气相色谱属柱色谱.
按柱的粗细不同分:
填充柱色谱法:将固定相填充在金属
或玻璃管中(内径4mm~6mm)
毛细管柱色谱:毛细管柱(0.1mm~0.5mm)
分为
开口毛细管柱
和固体。(沸点在500℃以下,热稳定性 好,分子量在400以下的物质)。 目前气相色谱法所能分析的有机物,约 占全部有机物(约300万种)的20%。
气相色谱两大弱点: a.受试样蒸汽压限制 b.定性困难
二、气相色谱仪 gas chromatographic instruments
气相色谱仪
气相色谱仪
柱制备对柱效有较大影响,填料装填 太紧,柱前压力大,流速慢或将 柱堵 死;反之空隙体积大,柱效低。
4.检测系统(detection system) 色谱仪的眼睛。包括检测器、控温装 置;若作制备,则在检测器后面接分 步收集器。 作用:按组分浓度或质量随时间的变化,
转化成相应电信号
检测器:
广普型——对所有物质均有响应;
气化室: 将液体试样瞬间气化的 装置。无催化作用。
3.色谱柱系统(column system) 包括恒温控制装置,是色谱仪的心脏部
分。
柱材质:不锈钢管或玻璃管,内径3-6 毫米。长度可根据需要确定。
14-3气相色谱法固定相与流动相
气相色谱法的固定相
(一)固体固定相 具有一定吸附活性的固体吸附剂。
常用有: 主要有强极性的硅胶,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。 主要用来分析永久性气体和一些低沸点物质
气相色谱法的固定相
(二)液体固定相
液体固定相由载体(担体)和固定液组成气。 1. 载体(担体)——承担固定液的惰性物质
可能强的分离能力。
(4)黏度适中,凝固点低,对载体表面有良好浸润性,便于涂渍
均匀。
LOGO
气相色谱法的固定相
固定液 鲨鱼烷 阿皮松 甲基硅橡胶
(2)常用的固定液
相对极性 0
7~8
极性级别 最高使用温度(℃) 应用范围
+1
140
标准非极性固定液
+1
300
各类高沸点化合物
13
+1
350
非极性化合物
邻苯二甲酸二壬酯
气相分色析谱法化的学固定相
气相色谱法的固定相
LOGO
气相色谱法的固定相
【主要内容】
一、固体固定相 二、液体固定相
气相色谱法的固定相
在色谱柱内不移动、起分离作用的物质称为固定相。 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 填充柱中固定相分两类:
1. 固体固定相 2. 液体固定相
玻璃化,堵住微孔)等。
LOGO
气相色谱法的固定相
2. 固定液
固定液一般为高沸点的有机物,均匀地涂在载体表面,呈液膜 状态。
(1)固定液应具备的条件如下:
(1)化学稳定性好,对被测组分和载气呈化学惰性。
气相色谱培训ppt
气路系统的设计和维护对于保证气相 色谱仪的稳定性和准确性至关重要, 需要定期检查和清洁。
载气在气相色谱仪中起到携带样品的 作用,而燃气则用于为检测器提供能 量。
进样系统
进样系统是将样品引入气相色 谱仪的装置,其设计应尽可能 减少样品在进入色谱柱前的损 失和污染。
进样系统通常包括进样口、衬 管、玻璃毛和注射器等部件。
实验室内应保持通风良好,确保空气 流通,防止有毒有害气体聚集。
在实验过程中,应佩戴适当的个人防 护装备,如化学防护眼镜、实验服、 化学防护手套等,以防止化学品的伤 害。
实验过程中应避免直接接触化学品, 尽量使用长柄工具或机械手进行操作。
仪器维护与保养
01
02
03
04
气相色谱仪应定期进行清洁和 维护,保持仪器内部的清洁和
从而实现各组分的分离。
检测原理
经过分离后的组分依次进入检测器,检测器将组分的浓度或质量转化为电信号,记录色 谱峰并进行分析。常见的检测器有热导检测器、电子捕获检测器、火焰离子化检测器等。
02
气相色谱仪器介绍
气路系统
气路系统是气相色谱仪中的重要组成 部分,负责提供载气和燃气。它通常 包括气瓶、减压阀、压力调节器、流 量控制器和气化室等部件。
食品中农药残留的气相色谱分析是应用广泛 的方法,能够快速准确地检测出食品中的农 药残留。
详细描述
气相色谱法具有高分离效能和灵敏度,能够 有效地分离和检测出食品中的农药残留。在 食品中农药残留分析中,气相色谱法可以检 测出多种农药残留,包括有机磷、有机氯、 拟除虫菊酯等。通过选择合适的色谱柱和检 测器,可以实现对农药残留的定性和定量分
正常运行。
在使用过程中,应注意仪器的 温度、压力、流量等参数是否 正常,如有异常应及时处理。
气相色谱检测器结构和原理(共72张PPT)
C 6 H 6 6 • C H 3 O 2 6 C H O 6 e 6 H 2 O 6 C O 6 H 3 O
• 特点:
• 灵敏度高,死体积小,应答时间快,除载气外还 需引入空气和氢气,对永久性气体和水无应答。
• 适用范围:有机化合物,能直接用于毛细管色 谱分析。
• 噪音:
一瞬时通过检测器的量。例如:热导检测器、氢焰检测器、电子捕获检测器和火焰光度检 测器、热离子检测器等,此类检测器为一般色谱分析中的常用检测器。
3.按响应特性分类
⑴ 浓度型检测器 浓度型检测器测量的是载气中组分浓度瞬间的变化,也即检 测器的响应值取决于载气中组分的浓度。例如:热导检测器和电子 捕获检测器等。
式中: h--峰高,mm
Wh/2--半峰宽,mm A --峰面积,mm2
c1--记录器或数据处理机灵敏度,mV/mm
c2--纸速倒数,min/mm
F--经校正后的载气流速,mL/min m--样品质量,mg
气相色谱仪的检测器
检测器的灵敏度
2.质量型检测器灵敏度的计算
SΔ Δ m Rm/W (h h/2 1c c2)6A 0 m 1cc2
式中: h--峰高,mm
Wh/2--半峰宽,mm
A --峰面积,mm2
c1--记录器或数据处理机灵敏度,mV/mm c2--纸速倒数,min/mm m--样品质量,mg
气相色谱仪的检测器
检测器的检测限
检测器的检测限比较灵敏度而言是一个更重要的参数,它衡量了检测器对微小信号 〔由痕量组分产生〕的检测能力。因为检测器在检测时必须考虑噪声这一参数。将产生 两倍噪声信号时,单位体积的载气或单位时间内进入检测器的组分量称为检测限〔D〕。那
• 相关事宜
• ① 载气种类:实验说明,用氮气作载气比 用其他气体〔如H2、He、Ar〕作载气时的 灵敏度要高。
• 特点:
• 灵敏度高,死体积小,应答时间快,除载气外还 需引入空气和氢气,对永久性气体和水无应答。
• 适用范围:有机化合物,能直接用于毛细管色 谱分析。
• 噪音:
一瞬时通过检测器的量。例如:热导检测器、氢焰检测器、电子捕获检测器和火焰光度检 测器、热离子检测器等,此类检测器为一般色谱分析中的常用检测器。
3.按响应特性分类
⑴ 浓度型检测器 浓度型检测器测量的是载气中组分浓度瞬间的变化,也即检 测器的响应值取决于载气中组分的浓度。例如:热导检测器和电子 捕获检测器等。
式中: h--峰高,mm
Wh/2--半峰宽,mm A --峰面积,mm2
c1--记录器或数据处理机灵敏度,mV/mm
c2--纸速倒数,min/mm
F--经校正后的载气流速,mL/min m--样品质量,mg
气相色谱仪的检测器
检测器的灵敏度
2.质量型检测器灵敏度的计算
SΔ Δ m Rm/W (h h/2 1c c2)6A 0 m 1cc2
式中: h--峰高,mm
Wh/2--半峰宽,mm
A --峰面积,mm2
c1--记录器或数据处理机灵敏度,mV/mm c2--纸速倒数,min/mm m--样品质量,mg
气相色谱仪的检测器
检测器的检测限
检测器的检测限比较灵敏度而言是一个更重要的参数,它衡量了检测器对微小信号 〔由痕量组分产生〕的检测能力。因为检测器在检测时必须考虑噪声这一参数。将产生 两倍噪声信号时,单位体积的载气或单位时间内进入检测器的组分量称为检测限〔D〕。那
• 相关事宜
• ① 载气种类:实验说明,用氮气作载气比 用其他气体〔如H2、He、Ar〕作载气时的 灵敏度要高。
气相色谱分析法ppt课件
1970年代至今
GC技术不断完善,出现了毛细管柱、高效液相色谱(HPLC)等新技 术。
现状
目前,气相色谱法已经成为化学分析领域中最常用的分离和分析方法 之一,广泛应用于环境、食品、医药、石油化工等领域。
应用领域与意义
01 环境监测
02 食品安全
03 医药分析
04 石油化工
05 意义
用于大气、水、土壤等环 境中污染物的检测和分析 。
载气系统
01
02
03
载气种类
常用的载气有氢气、氮气 、氦气等,选择载气需考 虑样品的性质和分析要求 。
载气纯度
高纯度的载气可以减少杂 质对分析结果的影响,提 高分析的准确性和灵敏度 。
载气流速
适当的载气流速可以保证 样品在色谱柱中得到充分 分离,同时避免色谱峰展 宽。
进样系统
进样方式
包括手动进样和自动进样 两种方式,自动进样可以 提高分析效率和重复性。
02
根据分析要求选择合适 的色谱柱长度和内径。
03
考虑色谱柱的耐用性和 使用寿命,选择质量可 靠的色谱柱品牌。
04
对于复杂样品的分析, 可采用多维色谱技术以 提高分离效果和分析准 确性。
05
气相色谱操作条件优化 与实验设计
载气流速对分离效果影响研究
载气流速对色谱峰的影响
流速过快可能导致峰形变宽,流速过慢则可能使峰形变窄或产生 前沿峰。
凝收集。
顶空分析法
将样品置于密闭容器中 ,加热使挥发性成分挥 发至容器顶部空间,然
后进行分析。
进样方式及技巧
01
02
03
04
手动进样
使用微量注射器将样品注入进 样口,注意注射速度、注射量
GC技术不断完善,出现了毛细管柱、高效液相色谱(HPLC)等新技 术。
现状
目前,气相色谱法已经成为化学分析领域中最常用的分离和分析方法 之一,广泛应用于环境、食品、医药、石油化工等领域。
应用领域与意义
01 环境监测
02 食品安全
03 医药分析
04 石油化工
05 意义
用于大气、水、土壤等环 境中污染物的检测和分析 。
载气系统
01
02
03
载气种类
常用的载气有氢气、氮气 、氦气等,选择载气需考 虑样品的性质和分析要求 。
载气纯度
高纯度的载气可以减少杂 质对分析结果的影响,提 高分析的准确性和灵敏度 。
载气流速
适当的载气流速可以保证 样品在色谱柱中得到充分 分离,同时避免色谱峰展 宽。
进样系统
进样方式
包括手动进样和自动进样 两种方式,自动进样可以 提高分析效率和重复性。
02
根据分析要求选择合适 的色谱柱长度和内径。
03
考虑色谱柱的耐用性和 使用寿命,选择质量可 靠的色谱柱品牌。
04
对于复杂样品的分析, 可采用多维色谱技术以 提高分离效果和分析准 确性。
05
气相色谱操作条件优化 与实验设计
载气流速对分离效果影响研究
载气流速对色谱峰的影响
流速过快可能导致峰形变宽,流速过慢则可能使峰形变窄或产生 前沿峰。
凝收集。
顶空分析法
将样品置于密闭容器中 ,加热使挥发性成分挥 发至容器顶部空间,然
后进行分析。
进样方式及技巧
01
02
03
04
手动进样
使用微量注射器将样品注入进 样口,注意注射速度、注射量
《气相色谱仪》课件
05 气相色谱仪的发展趋势与展望
技术创新
1 2 3
高效分离技术
通过改进色谱柱填料和优化色谱分离条件,提高 气相色谱仪的分离效率和分辨率,缩短分析时间 。
智能化控制
引入人工智能和机器学习技术,实现气相色谱仪 的自动化和智能化控制,提高分析准确性和稳定 性。
微型化与便携化
减小气相色谱仪的体积和重量,提高其便携性和 移动性,满足现场快速检测的需求。
峰形异常
可能是由于进样技术、色谱柱性能下降或检测器污染引起 的。应检查进样技术、色谱柱性能及检测器清洁情况。
灵敏度下降
可能是由于检测器污染、气体流量不稳定或电路问题引起 的。应检查检测器清洁情况、气体流量及仪器电路是否正 常。
重复性差
可能是由于进样技术不稳定、色谱柱性能下降或仪器状态 不稳定引起的。应检查进样技术、色谱柱性能及仪器状态 是否稳定。
等的分离和测定。
石油分析
用于石油和石油产品的 组分分析,如烃类、含
氧化合物等。
食品分析
用于食品中农药残留、 添加剂、风味组分等的
检测。
环保分析
用于大气、水体、土壤 等环境样品中的有害物
质分析。
02 气相色谱仪的组成
进样系统
进样阀
用于进样和定量。常用的 有旋转式六通阀和十通阀 。
进样针
用于抽取样品,要求其有 足够的精度和耐用性。
检查仪器是否正常启动,确保 仪器处于稳定状态。
开始进样
将处理后的样品注入进样口, 开始进行分析。
观察色谱图
在分析过程中,观察色谱图的 峰形、峰高、峰面积等参数, 判断分离效果和分析结果。
记录数据
记录色谱图中的各项数据,如 保留时间、峰高、峰面积等。
第2节气相色谱仪ppt课件
10/12/2024
(6) 固定液的相对极性
规定:角鲨烷(异三十烷)的相对极性为零, β,β’—氧二丙睛的相对极性为100.
10/12/2024
固定液 名称
1、 角鲨烷 (异三十烷)
2、阿皮松 L
商品牌号 SQ
使用温度 (最高)
℃
150
溶剂 乙醚
APL
300
苯
3、硅油
OV-101 350
丙酮
4、 苯基 10%
10/12/2024
表5-1填充柱气液色谱担体一览表
种类 红色
硅 硅藻土 藻 担体 土 类
担体名称
201 红色担体 301 釉化红色担体
6201 红色担体
特点及用途
生产厂家
适用于涂渍非极性固定液分析非极性物 质 由 201 釉化而成,性能介于红色与白色 硅藻土担体之间,适用于分析中等极性 物质
上海试剂厂 大连催化剂厂
10/12/2024
三、气相色谱检测装置
色谱仪的关键部件之一,种类较多,原理和结构各异。 有的具有广普性,如热导检测器;有的具有高选择性,仅对 某类物质有高响应。
1.检测器特性
浓度型检测器: 测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化,检测 信号值与组分的浓度成正比。 质量型检测器: 测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化,即检测 信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。
g 适宜分析强极性物质和腐蚀性物质
10/12/2024
固定液
固定液:高沸点难挥发有机化合物,种类繁多。 (1)对固定液的要求
应对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力,较好 的热稳定性,并且不与被分离组分发生不可逆的化学反应。
(2)选择的基本原则
(6) 固定液的相对极性
规定:角鲨烷(异三十烷)的相对极性为零, β,β’—氧二丙睛的相对极性为100.
10/12/2024
固定液 名称
1、 角鲨烷 (异三十烷)
2、阿皮松 L
商品牌号 SQ
使用温度 (最高)
℃
150
溶剂 乙醚
APL
300
苯
3、硅油
OV-101 350
丙酮
4、 苯基 10%
10/12/2024
表5-1填充柱气液色谱担体一览表
种类 红色
硅 硅藻土 藻 担体 土 类
担体名称
201 红色担体 301 釉化红色担体
6201 红色担体
特点及用途
生产厂家
适用于涂渍非极性固定液分析非极性物 质 由 201 釉化而成,性能介于红色与白色 硅藻土担体之间,适用于分析中等极性 物质
上海试剂厂 大连催化剂厂
10/12/2024
三、气相色谱检测装置
色谱仪的关键部件之一,种类较多,原理和结构各异。 有的具有广普性,如热导检测器;有的具有高选择性,仅对 某类物质有高响应。
1.检测器特性
浓度型检测器: 测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化,检测 信号值与组分的浓度成正比。 质量型检测器: 测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化,即检测 信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。
g 适宜分析强极性物质和腐蚀性物质
10/12/2024
固定液
固定液:高沸点难挥发有机化合物,种类繁多。 (1)对固定液的要求
应对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力,较好 的热稳定性,并且不与被分离组分发生不可逆的化学反应。
(2)选择的基本原则
《气相色谱法》课件
检测限D 定义:产生二倍噪音信号时单位体积载气中被
测 物 的 量 (Dc,mg/ml) 或 单 位 时 间 进 入 检 测 器的量(Dm,g/s)
D = 2RN / S
D = 2RN / S RN:检测器的噪声,指基线在短时间内上下偏差
的数值(单位为mV) D值越小,则说明仪器越敏感。
(3) 线性范围
d. 对于强腐蚀性组分,可选用氟载体.
3、固定液
气相色谱固定液主要是由高沸点有机物组成,在操作 温度下呈液态,有特定的使用温度范围(最高使用温度极 限)。
① 对固定液的要求
a. 蒸气压低,不流失 b. 热稳定性好,在操作柱温下呈液态,不分解,不聚
合,规定了最高使用温度。 c. 化学稳定性好,不与待测组分起化学反应 d. 溶解度大,对待测物质各组分有适当的溶解能力。 e. 选择性好,对两个沸点相同或相近但属于不同类型
R1 R4 R2 R3
A、B点电位相同,∆EAB = 0 无信号输出,记录仪记录的是 一条直线。
当样品组分随载气通过测量臂时,组分与载气组
成的二元体系的热导系数与纯载气的热导系数不同,
由于热传导带走测量臂的热量,引起热丝温度的变化
,使电阻值改变,而参比臂电阻值保持不便。这时R1
、R4导热系数不同 散热不同
汽化室温度应使试样瞬间汽化 而不分解,通常选在试样沸点或稍 高于沸点。一般汽化室温度比柱温 高10~50℃。
3.3 分离系统
1、色谱柱
种类:填充柱 / 毛细管柱 材料:不锈钢,铜,玻璃,聚四氟乙烯 / 石英玻璃 大小:内径2-6mm,长1-6m / 0.1-0.5mm,长10-10单位时间内进入检测器的某组分的量有关
R∝dm/dt
R = Smdm/dt
测 物 的 量 (Dc,mg/ml) 或 单 位 时 间 进 入 检 测 器的量(Dm,g/s)
D = 2RN / S
D = 2RN / S RN:检测器的噪声,指基线在短时间内上下偏差
的数值(单位为mV) D值越小,则说明仪器越敏感。
(3) 线性范围
d. 对于强腐蚀性组分,可选用氟载体.
3、固定液
气相色谱固定液主要是由高沸点有机物组成,在操作 温度下呈液态,有特定的使用温度范围(最高使用温度极 限)。
① 对固定液的要求
a. 蒸气压低,不流失 b. 热稳定性好,在操作柱温下呈液态,不分解,不聚
合,规定了最高使用温度。 c. 化学稳定性好,不与待测组分起化学反应 d. 溶解度大,对待测物质各组分有适当的溶解能力。 e. 选择性好,对两个沸点相同或相近但属于不同类型
R1 R4 R2 R3
A、B点电位相同,∆EAB = 0 无信号输出,记录仪记录的是 一条直线。
当样品组分随载气通过测量臂时,组分与载气组
成的二元体系的热导系数与纯载气的热导系数不同,
由于热传导带走测量臂的热量,引起热丝温度的变化
,使电阻值改变,而参比臂电阻值保持不便。这时R1
、R4导热系数不同 散热不同
汽化室温度应使试样瞬间汽化 而不分解,通常选在试样沸点或稍 高于沸点。一般汽化室温度比柱温 高10~50℃。
3.3 分离系统
1、色谱柱
种类:填充柱 / 毛细管柱 材料:不锈钢,铜,玻璃,聚四氟乙烯 / 石英玻璃 大小:内径2-6mm,长1-6m / 0.1-0.5mm,长10-10单位时间内进入检测器的某组分的量有关
R∝dm/dt
R = Smdm/dt
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10、 氰丙基(25%) OV-225 250 苯基(25%)
甲基聚硅氧烷
11、聚乙二醇
PEG20M 250
甲苯 甲苯 甲苯 甲苯 乙醚 氯仿
乙醇
12、 丁二酸二乙 二醇聚酯
DEGS 225
氯仿
相对 极性 0 — +1 +1 +2 +2 +2 +2 +2 +3
氢键 氢键
麦氏 常数 总和 0 143 229 423 592 827 1075
类
适用于涂渍极性固定液分析极性物质 催化吸附性小,减小色谱峰拖尾
上海试剂厂
由苯乙烯和二乙烯苯共聚而成
上海试剂厂
经酸碱处理,比表面积 0.02 m2 / g ,可在 较高温度下使用,适宜分析高沸点物质。 由四氟乙烯聚合而成,比表面积 10.5 m2 /
g 适宜分析强极性物质和腐蚀性物质
固定液:高沸点难挥发有机化合物
1500 1813
2308 3430
分析对象 (参考)
烃类及非极性化合物 非极性和弱极 性各类 高 沸点有机化合物 各类高沸点弱 极性有 机 化合物,如芳烃
醇、醛酮、脂 肪酸、 酯 等极性化合物
表2-2 优选固定液
麦 氏 常 数 : X'、Y'、 Z'、U'、S' 表 示 , 分 别代表了极性分子间 存在着的静电力(偶 极定向力);极性与 非极性分子间存在着 的诱导力;非极性分 子间的色散力;氢键 等。也可以用五个数 的总和来表示固定相 的 极 性 大 小 , 如 : β, β’— 氧 二 丙 睛 五 个 常 数的总和为4427,是 强极性固定相。
气相色谱固定相与检测器课件
2020/6/15
一、气相色谱固定相
1.气固色谱固定相 种类: (P25)
活性炭(非极性):有较大的比表面积,吸附性较强。 活性氧化铝(弱极性):适用于常温下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等 气体的相互分离。 硅胶(氢键型—极性) :与活性氧化铝大致相同的分离性能,除能分析上 述物质外,还能分析CO2、N2O、NO、NO2等,且能够分离臭氧。
100 100(q1 q2 ) q1 q2
q
lg
t
t'(R 苯)
'R (环己烷)
P:0~+1 非极性固定液 P:+1~+2 弱极性固定液 P:+4~+5 极性固定液
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固定液 名称
1、 角鲨烷 (异三十烷)
2、阿皮松 L
商品牌号 SQ
使用温度 (最高)
℃
150
溶剂 乙醚
APL
孔径较小,表孔密集,比表面积较大,机械强度好。适宜分离非极性或弱极性 组分的试样。
缺点是表面存有活性吸附中心点。
白色担体: (101型担体)
煅烧前原料中加入了少量助溶剂(碳酸钠)。 颗粒疏松,孔径较大。表面积较小,机械强度较差。但吸附性显著减小,适宜 分离极性组分的试样。 *硅藻土型担体用前要预处理:酸洗、碱洗、硅烷化。
(1) 对固定液的要求
应对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力,较好的热稳定性,并且不 与被分离组分发生不可逆的化学反应。
(2) 选择的基本原则 : “相似者相溶”
即选择与试样性质相近的固定相。固定液的性质和被测组分有某些相似性时, 其溶解性就大。
被测组分固定液中溶解度或分配系数的大小,与被测组分和固定液之间相互作 用力的大小有关。
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非硅藻土型担体:聚合氟塑料中、比表面积适中、机
械强度较强、耐高温、耐强腐蚀、价格偏高。
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表2-1填充柱气液色谱担体一览表
种类 红色
硅 硅藻土 藻 担体 土 类
担体名称
201 红色担体 301 釉化红色担体
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(3)固定液分类方法
如按化学结构、极性、应用等的分类方法。在各种色谱手册中,一般将固定 液按有机化合物的分类方法分为:脂肪烃、芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷 等;
(4) 最高最低使用温度
高于最高使用温度易分解,温度低呈固体;
(5) 混合固定相
对于复杂的难分离组分通常采用特殊固定液或将两种甚至两种以上配合使用;
300
苯
3、硅油
OV-101 350
丙酮
4、 苯基 10%
OV-3
350
甲基聚硅氧烷
5、 苯基(20%)
OV-7
350
甲基聚硅氧烷
6、 苯基(50%)
OV-17 300
甲基 聚硅氧烷
7、苯基(60%)甲基 OV-22 350 聚硅氧烷
8、邻苯二甲酸 二壬酯
DNP
130
9、三氟丙基甲基 聚硅氧烷
OV-210 250
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分子筛: 碱及碱土金属的硅铝酸盐(沸石),多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X 分子筛等(孔径:A)。常用5A和13X(常温下分离O2与N2)。除了广泛用于 H2、O2、N2、CH4、CO等的分离外,还能测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。 高分子多孔微球(GDX系列): 新型的有机合成固定相(苯乙烯与二乙烯苯共聚)。 型号:GDX-01、-02、-03等。适用于水、气体及低级醇的分析。
6201 红色担体
特点及用途
生产厂家
适用于涂渍非极性固定液分析非极性物 质 由 201 釉化而成,性能介于红色与白色 硅藻土担体之间,适用于分析中等极性 物质
上海试剂厂 大连催化剂厂
白色 101 白色担体
硅藻土 101 酸洗
担体 101 硅烷化白色担体
102 白色担体
高分子微球
非
硅
玻璃微球
藻
土
氟担体
可以作为担体使用的物质应满足以下条件: • 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。
2020/6/15
担体(硅藻土)
红色担体: (6201型担体)
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(6) 固定液的相对极性
规定:角鲨烷(异三十烷)的相对极性为零, β,β‘—氧二丙腈的相对极性为100.
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固定液的相对极性:
• 正丁烷-丁二烯或环己烷-苯试验,分别测定这对物质在
β,β‘—氧二丙腈、角鲨烷及欲测极性固定液的调整保 留值。然后计算相对极性Px:
Px
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气固色谱固定相的特点
(1)性能与制备和活化条件有很大关系; (2)同一种固定相,不同厂家或不同活化条件,分离效果差异较大; (3)种类有限,能分离的对象不多; (4)使用方便。
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2.气液色谱固定相
气液色谱固定相 [固定液 + 担体(支持体) : • 固定液在常温下不一定为液体,但在使用温度下一定呈液体状态。 • 固定液的种类繁多,选择余地大,应用范围不断扩大。 担体:化学惰性的多孔性固体颗粒,具有较大比表面积。