浅谈气相色谱分离条件的选择
气相色谱分离条件的选择(精)
7.4.2 载气流速的选择
可以通过H － u曲线来选择。 为 缩短分析时间， 可选比u最佳稍大的 载气流速。
7.4.3 进样量、进样方式和进样温度的选择
• 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，其最低限根据检测器的灵敏 度决定。一般地，液体试样量为0.1～5μL， 气体试样量为0.1～7mL。
长的平方根成正比，而柱长又与分离时间成 正比），因此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。
7.4.5 分离温度——柱温的选择
欲分离的各组分在流动相和固定 相的分配系数与温度有关，因此， 色谱柱的温度是色谱分析操作中很 重要的参数。具体见下面表格：
表7.4.5 柱温对分离效果的择
过高 各组分K'下降，分离度R 1. 接近或略低于组分
下降
的平均沸点的温度。
较低 有利分离
2. 绝不能高于固定液 使用温度。
过低 传质速率下降柱效下降， 3. 程序升温。 分析时间长，甚至导致组 分在柱内冷凝残留
内径通常为36mm长度为13柱长长可提高分离度前面已知分离度与柱长的平方根成正比而柱长又与分离时间成正比因此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
7.4 气相色谱分离条件的选择
7.4.1 载气的选择
常见的载气有N2、H2、Ar、He 等， 根据被测组分的选用。若需用流速大 的载气可用分子量小，扩散系数大的 H2或He；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。
• 进样器具：一般采用微量注射器或气体进样 阀。
• 进样速度：应该快速，一般一秒以内，以免 原始区带过宽。
• 进样温度（汽化室温度）：应能使样品迅速 气化，但不能分解。一般比柱温高20～70 oC
色谱分离条件
为了使气相色谱分离获得满意的结果，首先要选择适当的固定相，这已在上节中进行了讨论。
其次是选择适当的分离操作条件。
本节将根据速率理论，以总分离效能为指标，讨论这一问题。
一、载气种类及流速的选择对于确定的色谱柱和试样，有一个最佳的载气流速，此时柱效最高，根据公式：H ＝A＋B/U＋C用在不同流速下测得的塔板高度H对流速u作图，得H-u曲线图。
在曲线的最低点，塔板高度H最小（H最小）。
此时柱效最高。
对于填充柱，N2的最佳实用线速为10～12cm?s-1；H2为15～20cm?s-1。
通常载气的流速习惯上用柱前的体积流速（mL?s-1）来表示，用转子流量计测量；也可通过皂膜流量计在柱后进行测定。
若色谱柱内径为3mm,N2的流速一般为40～60L?min-1，H2的流速为60-90mL?min-1。
二、柱温的选择柱温是一个重要的操作参数，直接影响分离效能和分析速度。
首先要考虑到每种固定液都有一定的使用温度。
柱温不能高于固定液的最高使用温度，否则固定液挥发流失。
柱温对组分分离的影响较大，（1）提高柱温使各组分的挥发靠拢，不利于分离，所以，从分离的角度考虑，宜采用较低的柱温。
（2）柱温太低，被测组分在两相中的扩散速率大为减少，分配不能迅速达到平衡，峰形变宽，柱效也会下降，并会延长分析时间。
柱温的选择原则是：应使难分离的两组分达到预期的分离效果，峰形正常的前提下，尽可能采用较高的柱温。
一般柱温应比试样中各组分的平均沸点低20～30℃，具体的选择可通过试验决定。
对于宽沸点样品可采用程序升温的方法来分析。
三、气化温度进样后要有足够的气化温度，使液体试样迅速气化被载气带入柱中。
在保证试样不分解的情况下，适当提高气化温度对分离及定量有利，尤其当进样量大时更是如此。
一般选择：气化温度> 检测器温度≥ 柱温。
三、固定液的性质和用量固定液的性质对分离是起决定作用的。
有关这问题已详细讨论过。
在这里讨论一下固定液的用量问题。
气相色谱分离操作条件的选择
气相色谱分离操作条件的选择气相色谱（GC）是一种广泛应用于化学分析的分离技术。
在进行气相色谱分离操作时，需要选择合适的操作条件以保证分离效果和分析结果的准确性。
操作条件的选择涉及到以下几个方面：1.色谱柱选择：色谱柱是GC分离的关键。
选择适合待分析物性质和样品基质的色谱柱非常重要。
常见的色谱柱有填充型和毛细管型两类，填充型色谱柱适用于绝大多数分析，毛细管型色谱柱适用于高分辨、高效率以及样品量较少的分析。
2.色谱流动相选择：色谱流动相的选择主要受样品性质、待测分子的化学活性以及待测物的反应性等因素的影响。
通常选择常见的有机溶剂（如乙腈、二甲基甲酰胺、甲醇等）作为色谱流动相。
3.蒸发器温度选择：蒸发器温度影响样品的蒸汽压和蒸发速率。
温度过低会导致待分析物不能完全蒸发，影响分离的效果；温度过高则可能导致样品的不稳定性和分解。
因此，需要根据待分析物的特性选择合适的蒸发器温度。
4.柱温选择：柱温是影响GC分离效果的关键因素之一、低温时，分离速度较慢，但分离程度较好；高温时，分离速度较快，但分离程度较差。
因此，柱温需要根据样品和待测物的性质以及分离要求进行调整。
5. 柱流速选择：柱流速影响分析的快速性以及分离效果。
流速过快会导致分离效果较差，分离峰变宽，而流速过慢则分离时间较长。
常用的柱流速一般为1-2 mL/min，根据样品性质和分析时间的要求进行选择。
6.应用适当的柱保护剂：GC分析过程中，待分析物有可能对柱产生损害，因此通常要考虑使用柱保护剂。
柱保护剂可减少来自于样品中杂质的残留和柱的损伤，提高色谱分析的稳定性和重复性。
选择合适的柱保护剂需要考虑样品性质、柱类型和待分析物化学性质等因素。
7.检测器选择：GC常用的检测器有火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）、质谱检测器（MS）等。
根据分析要求选择合适的检测器。
8.样品前处理：样品前处理是样品在进入色谱仪之前的处理步骤，目的是去除样品中的杂质、浓缩待测物等。
气相色谱分离条件的选择
气相色谱分离条件的选择一.载气及流速1. 载气对柱效的影响：主要表现在组分在载气中的扩散系数D m(g)上，它与载气分子量的平方根成反比，即同一组分在分子量较大的载气中有较小的D m(g) 。
根据速率方程：（1）涡流扩散项与载气流速无关；（2）当载气流速u 小时，分子扩散项对柱效的影响是主要的，因此选用分子量较大的载气，如N2、Ar，可使组分的扩散系数D m(g)较小，从而减小分子扩散的影响，提高柱效；（3）当载气流速u 较大时，传质阻力项对柱效的影响起主导作用，因此选用分子量较小的气体，如H2、He 作载气可以减小气相传质阻力，提高柱效。
2. 流速（u）对柱效的影响：从速率方程可知，分子扩散项与流速成反比，传质阻力项与流速成正比，所以要使理论塔板高度H最小，柱效最高，必有一最佳流速。
对于选定的色谱柱，在不同载气流速下测定塔板高度，作H-u 图。
由图可见，曲线上的最低点，塔板高度最小，柱效最高。
该点所对应均流速即为最佳载气流速。
在实际分析中，为了缩短分析时间，选用的载气流速稍高于最佳流速。
图1 H-u 曲线二. 固定液的配比又称为液担比。
从速率方程式可知，固定液的配比主要影响Csu，降低df，可使Csu减小从而提高柱效。
但固定液用量太少，易存在活性中心，致使峰形拖尾；且会引起柱容量下降，进样量减少。
在填充柱色谱中，液担比一般为5％～25％。
三. 柱温的选择重要操作参数，主要影响来自于K、k、D m(g) 、Ds(l) ；从而直接影响分离效能和分析速度。
柱温与R和t 密切相关。
提高t，可以改善Cu，有利于提高R，缩短t。
但是提高柱温又会增加B/u 导致R 降低，r21变小。
但降低t 又会使分析时间增长。
在实际分析中应兼顾这几方面因素，选择原则是在是在难分离物质对能得到良好的分离，分析时间适宜且峰形不托尾的前提下，尽可能采用较低的柱温。
同时，选用的柱温不能高于色谱柱中固定液的最高使用温度（通常低20-50℃）。
气相色谱的分离条件选择
R2 2 1 .5 2 L 2 = L1 ( ) = 1m × ( ) = 4 . 87 m ≈ 5 m R1 0 . 68
即在其他操作条件不变的条件下，色谱柱 长要选择5m左右才能使分离度达R=1.5,组分达 到完全分离。
2.载气及其流速的选择 2.载气及其流速的选择
曲线的最低点，塔板高度H 曲线的最低点，塔板高度H最小，柱效最 高，其相应的流速是最佳流速. 高，其相应的流速是最佳流速. 从图19-12可知，当u 从图19-12可知，当u较小时，分子扩散项 B/u是影响板高的主要因素，此时，宜选择相 B/u是影响板高的主要因素，此时，宜选择相 对分子质量较大的载气（N Ar），以使组分 对分子质量较大的载气（N2，Ar），以使组分 在载气中有较小的扩散系数。当u 在载气中有较小的扩散系数。当u较大时，传 质阻力项Cu起主导作用，宜选择相对分子质量 质阻力项Cu起主导作用，宜选择相对分子质量 小的载气(H ,He)，使组分有较大的扩散系数， 小的载气(H2,He)，使组分有较大的扩散系数， 减小传质阻力，提高柱效。当然，载气的选择 还要考虑与检测器相适应。 还要考虑与检测器相适应。Biblioteka 4．载体粒度及筛分范围的选择
载体的粒度愈小，填装愈均匀，柱效就愈高。但 粒度也不能太小。否则，阻力压也急剧增大。一般粒 度直径为柱内径的1 20～ 25为宜。在高压液相色 度直径为柱内径的1／20～l／25为宜。在高压液相色 谱中，可采用极细粒度，直径在µm数量级。 谱中，可采用极细粒度，直径在µm数量级。
i s
式中m和A分别代表质量和面积，下标i和s分别代表待测组分 和标准物。一般来说，热导池检测器标准物用苯，火焰离子 检测器用正庚烷。fi(m)表示相对质量校正因子，由于进入检 测器的物质量也可以用摩尔或体积表示，因此也可用相对摩 尔校正因子fi(M)和相对体积校正因子fi(V)表示。
试述气相色谱法色谱条件的选择
试述气相色谱法色谱条件的选择
气相色谱法的色谱条件选择主要包括以下几个方面：
1. 色谱柱选择：色谱柱是气相色谱法的关键部分，合适的色谱柱应具有良好的分离性和高效性。
选择色谱柱时需要考虑样品的性质、分离目标和分析条件等因素，常用的色谱柱包括非极性柱、极性柱和选择性柱等。
2. 柱温选择：柱温是气相色谱法中一个重要的操作条件，它会影响样品在色谱柱上的保留时间
和分离度。
一般通过改变柱温来调节分离效果，通常柱温的选择要考虑到样品稳定性、分离度
和分离速度等因素。
3. 柱衬底选择：柱衬底可以提高色谱柱的稳定性和降低分析物对柱的吸附性，常用的柱衬底材
料有聚硅氧烷和聚脂木素等。
4. 柱流速选择：柱流速是指气相色谱法中气相流速的选择，它会影响分离度和分析时间。
一般
来说，柱流速越高，分析时间越短，但可能会影响分离度。
柱流速的选择要综合考虑分离度、
分析时间和样品浓度等因素。
5. 检测器选择：气相色谱法常用的检测器包括火焰离子化检测器（FID）、热导率检测器（TCD）、质谱检测器（MS）等。
选择合适的检测器要考虑到样品的性质、检测灵敏度和选
择性等因素。
综上所述，气相色谱法的色谱条件选择需要综合考虑样品的性质、分离目标、分析条件和实验要求等因素，通过合理选择色谱柱、柱温、柱衬底、柱流速和检测器等条件，来达到最佳的分
离和分析效果。
气相色谱法色谱条件的选择
气相色谱法色谱条件的选择
气相色谱法（Gas Chromatography, GC）是常用的一种分离和
定性分析方法，其色谱条件的选择对于分析结果的准确性和稳定性至关重要。
以下是一些建议的气相色谱法色谱条件的选择：
1. 色谱柱选择：根据分析物的性质选择合适的色谱柱，如非极性柱、极性柱、离子柱等。
需要注意柱长、内径和填充物粒径的选择，这些参数可以根据分离目标和分析物的性质进行优化。
2. 载气选择：常用的载气包括氮气、氢气和乙烷等。
选择载气时要考虑分析物的挥发性、稳定性以及色谱柱的耐受性等因素。
此外，压力和流速也是需要考虑的参数，可以根据柱长和类型进行调整。
3. 柱温选择：柱温对于色谱分离的效果和分析时间有很大影响。
一般情况下，柱温可以根据分析物的挥发性和热稳定性进行优化，一般在室温至300℃之间选择。
4. 检测器选择：常用的检测器有火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector, FID）、热导率检测器（Thermal Conductivity Detector, TCD）、质谱检测器（Mass Spectrometry, MS）等。
选择检测器时要考虑分析物的性质以
及灵敏度、选择性等因素。
5. 标准品选择：根据分析物的特性和分析要求选择合适的标准品，可以是单一化合物的标准品、混合标准品或是内标法等。
综上所述，选择适合的色谱条件是确保气相色谱法分析准确性和稳定性的重要环节，需要综合考虑分析物特性和要求、色谱柱、载气、柱温、检测器和标准品等各方面因素进行优化。
3气相色谱分离条件的选择以及定性定量方法【仪器分析】
(4).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。
(5). 固定相选择的基本原则 “相似相溶” 选择与试样性质相近
的固定相; 按组分性质的主要差别选择。
a.按相似相溶原则选择固定液
固定液与被测组分极性“相似相溶”，K大， 选择性好
挥发性小，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). 固定液分类方法
化学分类法：脂肪烃、芳烃、醇、酯、硅氧烷 类等。
极性分类法：按相对极性的大小分为非极性、 中等极性、强极性等。
(3). 固定液的最高、最低使用温度 高于最高使用温度易分解，低于最低使用
5.进样条件及气化温度
在检测器灵敏度允许的范围内使进样量尽 量少，进样量过大容易造成拖尾峰。
最大允许进样量应控制在峰面积与进样量呈 线性的范围内。
气化室温度要高于样品沸点。
第五节 气相色谱定性定量方法 一、 色谱定性方法
1．利用保留值定性 1）已知对照物定性：通过对比试样中具有与纯 物质相同保留值的色谱峰，来确定试样中是否含 有该物质及在色谱图中的位置。
不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 定性专属性差
2 .利用文献相对保留值定性 相对保留值r21仅与柱温和固定液性 质有关。
在色谱手册中都列有各种物质在不 同固定液上的保留数据，可以用来 进行定性鉴定。
3.利用保留指数定性：
又称Kovats指数(Ⅰ)，是一种重现性较
好的定性参数。
测定方法： 将正构烷烃作为标准，规定其保留指数
a.炭
炭分子筛孔径具有典型的非极性表 面，适于分析低碳烃和气体及短链极 性化合物。
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浅谈气相色谱分离条件的选择
在气相色谱分析中,人们期望的理想状态是在最短的时间内对样品中各个组分完全分离并分析。
所以,选择高效率的色谱柱和适当的分离条件十分重要。
本文简要介绍了气相色谱仪分离条件的选择原则,并列举了应用实例。
1、固定相的选择
一般来说,载体或固定相的粒度越小越有利于提高柱效率,但是粒度过小会使分析时间变长。
一般要求填充颗粒直径是柱直径的十分之一左右,即60～80目或80～100目。
粒度要均匀,粒度越一致,填充的越均匀,柱效率越高。
除分析气体外,分析其他物质大多使用涂装固定相的色谱柱。
其优点是可在较低温度下分析高沸点的样品,由于柱温低,固定相选择系数增大,从而提高了柱效率。
同时,固定相含量低,缩小了保留值,节省了分析时间。
固定相配比的选择取决于样品性质(如沸点、极性)、载体性质及柱温等,此外要求固定相粘度小,蒸汽压力低。
2、色谱柱的选择
制作色谱柱的材料很多,其中不锈钢和玻璃是最常用的材料。
不锈钢柱质地坚硬,化学稳定性好,耐高温高压,应用最为广泛。
玻璃柱表面吸附性小,化学活性差,常用于微量分析或分析某些和金属发生化学反应以及易受热金属表面催化作用而分解的样品。
制作毛细管柱的材质主要是玻璃或石英。
在其他操作条件不变的前提下,适当增加柱长能获得较好的分离效果。
但柱子增长,分析时间也相应增加。
如在相同的操作条件下,柱长L1=1.0m时求得样品的分离度R1=0.8,若R2=1.5时,样品完全分离,则此条件下理想的柱长L2=L1/(R1/R2)2≈3.5m。
3、载气压力和流速的选择
载气压力对柱效率有直接的影响。
如提高柱内压力,有助于提高柱效率。
但只提高入口压力,使流速加大且压降太大时,反而会降低柱效率,因此也必须提高出口压力。
一般采用在柱后加装适当气阻的方法来解决这一问题。
载气流速是决定色谱分离的重要因素之一。
一般情况下,流速高色谱峰窄,反之则宽些,但流速过高或过低对分离都有不利的影响。
流速要求要平稳,常用的流速范围为20～70mL/min。
若分析样品各组分沸程范围很宽,组分间性质差别较大,则可以采用程序升流速法(程序增压法),亦可以达到程序升温的效果,有时对更复杂的样品,可以二者兼用。
对于FID或FPD检测器,氢气和氧气的比例是影响分离度和灵敏度的重要因
素,只有反复试验,才能确定最合适的氢氧比例。
4、柱温的选择
柱温是影响分离度和分析速度的重要因素。
选择柱温的依据是样品的沸点范围、固定相的配比和允许使用温度、以及检测器的灵敏度。
提高柱温可缩短保留时间,加快分析速度,使样品中组分完全流出,但分离效果不好。
降低柱温可使色谱柱选择性增大,有利于组分的分离和色谱柱稳定性提高,延长柱寿命,但温度过低容易引起拖尾峰或前伸,分析时间长。
选择柱温时,首先要保证不得超过仪器和固定相的使用温度极限,其次再根据样品组分沸点调节柱温。
对于组分简单的样品,在保证组份充分分离前提下,一般采用低于样品的平均沸点10～40℃的柱温。
对于组分复杂的样品,应采用程序升温的方式,初温越高越好,终温以低于组分中最高沸点10～20℃为宜。
5、气化室温度的选择
气化室温度的选择,主要依据样品的挥发性、沸点、极性、热稳定性和进样量等因素。
一般稍高于样品组分中最高沸点的温度,保证快、全气化、无分解等要求。
对某些高沸点、热稳定性差的样品,可在沸点温度左右切勿使之产生气化失真。
此时可选用高灵敏度检测器,同时可使样品衍生化为热稳定性好、易挥发组分。
经验表明,常规气化温度可选在比柱温高20～50℃。
6、进样量的选择
进样量对柱效率、峰高和峰面积都有较大的影响。
在其他条件不变且保证灵敏度的前提下,进样量越少越好,可以提高分离度。
一般气体进样量在0.1～10mL,液体进样量在0.2～10μL。
7、应用实例
禹城市质监局产品质检所在分析白酒中乙酸乙酯时,采用了岛津公司生产的气相色谱仪。
开始使用时,按GB/T10345-2007白酒分析方法中的规定进行操作,乙酸乙酯与乙醇不易分离,且仪器易发生熄火现象。
后通过对柱温、载气压力、燃气和助燃气压力、进样量进行调整,反复试验,确定了样品的分析条件。
具体的分析条件如下:
仪器:GC-2014C气相色谱仪
工作站:GC Solution
检测器:氢火焰离子化检测器(FID)
色谱柱:白酒全分析柱(不锈钢柱,长2m,内径2mm)
载体:Chromosorb W AW DMCS 80～100目
固定液:20%DNP+7%吐温80
载气:氮气,压力为50kPa
燃气:氢气,压力为75 kPa
助燃气:空气,压力为55kPa
气化室温度:150℃
柱温:87℃,等温
检测器温度:150℃
进样量:0.5μL
综上所述,各种条件往往同时影响色谱柱的选择性和效率,它们之间既密切联系又相互制约。
因此在实际分析中选择这些条件时,要做全面综合考虑,既要保证良好的选择性,又要保证分离效率,再通过反复试验,合理的选择出最佳分析条件。