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。
简述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包括以下几个方面：
1.柱温选择：柱温是气相色谱分离操作中最关键的因素之一，它直接影响到分离效果和分离速度。
一般来说，选择较高的柱温可以提高分离速度，但也会降低分离效果。
因此，需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的柱温。
2.载气流速选择：载气流速也是影响气相色谱分离效果的重要因素之一。
一般来说，选择较高的载气流速可以提高分离速度，但也会降低分离效果。
因此，需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的载气流速。
3.进样方式选择：进样方式包括顶空进样和液相进样两种方式。
顶空进样适用于挥发性较强的样品，而液相进样适用于挥发性较弱的样品。
需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的进样方式。
4.柱子选择：柱子的选择也是影响气相色谱分离效果的重要因素之一。
不同类型的柱子具有不同的分离效果和分离速度，需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的柱子。
5.检测器选择：检测器的选择也是影响气相色谱分离效果的重要因素之一。
不同类型的检测器具有不同的灵敏度和响应速度，需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的检测器。
总之，选择适当的气相色谱分离操作条件需要综合考虑样品的性质、分析目的、仪器设备等多个因素，并通过试验和优化来确定最佳的操作条件。
气相色谱法分离条件的选择
反映分离度与柱效(n),分配系数比(α) 及容量因子(k)的关系式。
理论塔板数 第二组分的容量因子
n α 1 k2 R 4 α 1 k2
分配系数比
a b c a:柱效项，b:柱选择性项，c:柱容量项
K、n、α对色谱峰的 影响
增加k,分离度增加， 峰明显变宽； 增加 n,峰变窄，但改 善分离度； 增加α，增加分离度， 峰宽度不变。
(三)提高n
L R n H
n 、L 、H ,R
措施： 1）制备一根性能优良的柱子； 2）改变流动相的流速和粘度、吸附在 载体上的液膜厚度减小H, 增大R。
2.载气及其流速的选择
• 范氏方程： H=A+ B/u + Cu a. B
0u C
分子扩散项为主；采用分子量大的载气 如N2，Ar,减小扩散系数，提高柱效。
二、实验条件的选择
在气相色谱中，固定液、柱温及载气 的选择是分离条件选择的3个主要方 面。用于提高柱效，降低板高，提高 相邻组分的分离度。在进行定量分析 时，要求组分能分离完全(R≥1.5)， 才能获得较好的精密度和准确度。 1.从分离方程式选择实验条件：
（一）提高α α决定于试样中各组分本身的性质， 以及固定相和流动相。
• ECD：温度对基流和峰高影响很大， 但应具体样品具体分析
三、样品预处理 对于一些挥发性或热稳定性很差 的物质，需进行预处理，才能用 于分离分析。
1.分解法 2.衍生化法：酯化法，硅烷化法
第五节 毛细管气相色谱法 一、毛细管气相色谱法的特点和分类 (一)毛细管气相色谱法的特点 1.分离效能高。 2.柱渗透性好（载气流动阻力小） 3.柱容量小，允许进样量小。一般采用 分流进样技术和柱后尾吹。 4.易实现气相色谱-质谱联用。 5.总柱效高。 6.应用范围广。
气相分离条件的选择与优化
色谱动力学因素（3）
分子扩散（动画m4-6-2.swf）
B = 2 γDg
γ ：弯曲因子，填充柱色谱，γ<1。
Dg：试样组分分子在气相中的扩散系数（cm2/s）
存在浓度差，产生纵向扩散； 扩散导致色谱峰变宽，H↑，
n↓，分离变差；
分子扩散项与流速有关，流速 ↓，滞留时间↑，扩散↑； 扩散系数：D g ∝
色谱热力学因素（1）
分配系数K：平衡状态时，组分在固定相与流动相中的浓度比 。
两组分分配系数不同，则在色谱柱中有不同的保留值，因而就以 不同的速度先后流出色谱柱，从而达到分离。 组分分子结构不同，组分性质不同，则相应的分配系数也不同， 这是色谱分离的基础。
色谱热力学因素（2）
固定相
气－固色谱：固体吸附剂,如氧化铝、 硅胶、活性碳与分子筛 气－液色谱：固定液(如DNP、PEG20M、SE-30等 )与载体(硅藻土白色载 体、玻璃微球、氟载体等 ) 混合物在不同固定相上的分离
下次课程问题
今有一市售白酒，欲检测其主要成分含量并评价其品质。你能 设计相应分析方案并完成相关检测，评价其品质吗？ （提示：1、可查阅文献资料；2、先分析问题的难点。）
分离操作条件的选择（1）
载气流速的选择（动画m4-6-4.swf）
较高 载气 流速 较低 H~u曲线的绘制 传质阻力项是影响柱效的主 要因素，流速⇑，柱效⇓。 分子扩散项成为影响柱效的 主要因素，流速⇑,柱效⇑。 u有一 最佳值
最佳载气流速的获取:曲线最低点处对应 的塔板高度最小，因此对应载气的最佳线 速Uopt，在最佳线速下操作可获得最高柱 效。相应的载气流速为最佳载气流速。 实际载气流速的选择:使用最佳流速虽然柱 效高，但分析速度慢，因此一般采用比u最 佳稍大的流速进行测定。对一般色谱柱（内 径3～4mm）常用流速为30mL/min左右。
气相色谱分离条件的选择
气相色谱分离条件的选择分别条件的挑选是为了提高组分间的挑选性，提高柱效，使分别峰的个数尽量多，分析时光尽可能短，从而充分满足分别要求。
一液及其含量的挑选1．固定液挑选的普通逻辑普通可按“相像相溶”的原则来挑选固定液。
下列挑选固定液的普通逻辑，具有参考价值。
分别非极性化合物，普通选用非极性固定液，此时非极性固定液与试样间的作用力为色散力，被分别组分按沸点从低到高挨次流出；中等极性化合物，普通选用中等极性固定液，此时，固定液与试样间的作用力主要为诱导力和色散力，在这种状况下，组分基本按沸点从低到高先后流出，若沸点相近的极性和非极性化合物，普通非极性组分就先流出；强极性化合物，普通选用强极性固定液，固定液与组分之间主要是静电力（定向力）作用力，普通按极性从小到大的挨次流出；能形成氢键的化合物，普通选用极性或氢键型固定液，按试样组分与固定液分子形成氢键的能力从小到大地先后流出，不能形成氢键的组分最先流出；具有酸性或碱性的极性物质，可选用强极性固定液并加酸性或碱性添加剂；分别复杂的组分，可采纳两种或两种以上的混合固定液。
2．按照固定液挑选性常数挑选固定液固定液挑选性常数（Rohrschneider或McReynolds）能较好地反映固定液对不同类型化合物的分别挑选性。
固定液挑选性常数表可用于指导按组分和固定液之间的作用力来挑选合适的固定液。
假如在常数表中，挑选性类似的固定液有几种，就应挑选其中热稳定性好的固定液。
3．固定液含量以固定液与载体的质量比表示固定液的含量，它打算固定液的液膜厚度df，影响传质速率。
同时固定液含量的挑选与分别组分的极性、沸点以及固定液的性质有关。
低沸点试样多采纳高液载比（或液担比）的柱子，普通为20％一30%；高沸点试样则多采纳低液载比柱，普通为1%-10%。
二及其粒度的挑选若试样相对分子质量大、沸点高、极性大、用法的固定液量少，大都选用白色载体；试样的相对分子质量小、沸点低、非极性、固定液的用量多，则应选用红色载体；对于那些具有强极性、热和化学不稳定的化合物。
气相色谱分离苯、甲苯和二甲苯的条件选择、柱效计算及定性分析
实验气相色谱分离苯、甲苯和二甲苯的条件选择、柱效计算及定性分析1.目的了解气相色谱仪的组成、工作原理以及数据采集、数据分析的基本操作。
掌握仪器主要操作参数及其对分析结果的影响（理解柱温的改变对组分的保留行为的影响）2.原理气相色谱方法是利用试样中各组份在固定液相的分配系数不同，将混合物分离后测定的仪器分析方法，特别适用于分析含量少的气体和易挥发的液体。
当气化后的试样被载气带入色谱柱中时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的迁移速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按流出顺序离开色谱柱进入检测器，在记录器上绘制出各组份的色谱峰——流出曲线。
在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留参数，如保留时间、保留体积及相对保留值等。
因此，在相同的色谱操作条件下，通过比较已知纯样和未知物的保留参数，即可确定未知物为何种物质。
对于非极性柱分离非极物质，出峰顺序按沸点小大出峰。
苯、甲苯和混二甲苯的混合物。
它们的性质极为相似，用一般方法难以分离分析，但气相色谱法可以实现分离分析。
在分离过程中，分离好坏是用分离度衡量的。
有很多因素影响分离度，这在分离度方程中便可知，如柱效、相对保留值和容量因子等。
而影响柱效的操作条件有固定液、柱子长度、柱温、载气流速和进样量等。
柱温严重影响分配系数，进而影响组分的分离度。
随着柱温的升高，色谱峰出峰快，分析时间缩短，但如果柱温太高，色谱峰的分离会变差，甚至分离不开。
柱温降低，分配系数增大，分离改进。
但过慢，分析时间太长，影响柱效。
随着载气流速的增加，色谱峰出峰快，分析时间缩短，另一方面，色谱峰的分离变差，但其影响远比柱温对分辨率的影响小。
载气流速增加，氢气的流速也应相应改变，以得到较高的灵敏度。
3.仪器与试剂仪器：福立GC-9790气相色谱仪，SE-54（5 ％苯基＋ 1 ％乙烯基＋94 ％聚二甲基硅氧烷）毛细管柱: 0.50μm×0.25mm×15mmm。
气相色谱仪的操作条件的选择方法
气相色谱仪的操作条件的选择方法2010-05-11 20:18【操作条件的选择方法】在固定相确定后，对一项分析任务，主要以在较短时间内，实现试样中难分离的相邻两 组分的定量分离为目标来选择分离操作条件。
一. 载气及其流速的选择由范氏方程可以看出，分子扩散项与载气流速成反比，而传质阻力项与流速成正比，所以必然有一最佳流速使板咼 H 最小，柱效能最咼。
最佳流速一般通过实验来选择。
其方法是：选择好色谱柱和柱温后， 固定其它实验条件，依次改变载气流速，将一定量待测组分纯物质注入色谱仪。
出峰后，分别测出在不同载气流速下，该组分的保留时间和峰底宽。
利用上述公式，计算出不同流速下的塔板数 n 值，并由 H=L/n 求出相应的塔板高度。
以载气流速U 为横坐标，板高 H 为纵坐标，绘制出 H-U 曲线。
曲线最低点处对应的塔板高度最小，相应的载气流速为最佳载气流速。
使用最佳流速虽 然柱效高，但分析速度慢，因此实际工作中，为了加快分析速度，同时又不明显增加塔板高 度的情况下，建议你采用比 U 最佳稍大的流速进行测定。
对一般色谱柱（内径 3~4mm 常用流 速为 20~100mL.min -1。
关于载气的选择首先要考虑使用何种检测器。
气，能提高灵敏度。
而使用氢火焰检测器则选用氮气作载气。
于提高柱效能的分析速度。
例如选用摩尔质量大的载气（如 能。
二、柱温的选择柱温是气相色谱的重要操作条件， 柱温直接影响色谱柱使用寿命、 柱的选择性，柱效能 和分析速度。
柱温低有利于分配，有利于组分的分离；但柱温过低，被测组分可能在柱中冷 凝，或者传质阻力增加，使色谱峰扩张，甚至拖尾。
柱温高，虽有利于传质，但分配系数变 小不利于分离。
一般通过实验选择最佳柱温 。
原则是：使物质既分离完全， 又不使峰形扩张、 拖尾。
柱温一般选各组分沸点平均温度或稍低些。
当被分析组分的沸点范围很宽时， 用同一柱温往往造成低沸点组分分离不好， 而高沸点 组分峰形扁平，此时你采用程序升温的办法就能使高沸点及低沸点组分都能获得满意结果。
气相色谱分离条件的选择
气相色谱分离条件的选择
1.柱长和柱内径的选择：
能满足分离目的的前提下，尽可能选用较短的柱，有利于缩短分析时间;填充色谱柱的柱长通常为1~3米，内径3~4厘米。
2.载气种类的选择
(1)载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。
载气流速较大时，传质阻力
项起主要作用，采用较小摩尔质量的载气（如H2，He），可减小传质阻力，提高柱效;
(2)热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检测灵敏度。
在氢焰检测器中，
氮气仍是首选目标
(3)在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及来源是否广泛等因素。
3、柱温的确定
(1)柱温在最高使用温度和最低使用温度之间
(2) 柱温↑，分离度↓，色谱峰变窄变高。
柱温↑，被测组分的挥发度↑，即被测组分
在气相中的浓度↑，K↓，tR↓，低沸点组份峰易产生重叠。
(3)柱温↓，分离度↑，分析时间↑。
对于难分离物质对，降低柱温不可能使之完全分
离，这是由于两组分的相对保留值增大的同时，两组分的峰宽也在增加，当后者的增加速度大于前者时，两峰的交叠更为严重;
(4)柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度
(5) 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。
4、进样方式和进样量的选择
(1) 液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL，5μL，10μL等。
(2) 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。
进样要求动作快、时
间短。
(3) 气体试样应采气体进样阀进样。
5、气化温度
需要瞬间气化，一般较柱温高30~70℃，防止气化温度太高造成试样分解。
2-气相色谱
正构烷烃的保留指数为碳数100，测定时，将碳 数为Z和Z +n的正构烷烃加入到样品 x 中进行色谱
分析，此时测得这三个物质的调整保留值。
例：乙酸正丁酯在阿皮松L柱上的流出曲线如下 图所示。由图中测得调整保留距离为：乙酸正 丁酯310.0 mm，正庚烷174.0 mm，正辛烷373.4 mm。求乙酸正定酯的保留指数。
lg 310.0 lg174.0 I x 100 [7 ] 775.6 lg 373.4 lg174.0
在与文献值对照时，一定 要重视文献值的实验条件， 如固定液、柱温等。而且 要用几个已知组分进行验 证。
与其它分析仪器联用定性
气相色谱-质谱(GC-MS) 、NMR联用； 气相色谱-富里叶变换红外光谱(GC-FTIR)联用； 与化学方法配合进行定性鉴定；
A 1.065h t R b
适用范围：狭窄峰。 (5)数字积分仪求峰面积 应用范围广，精度一般可达0.2~2%。
定量校正因子
绝对校正因 子 单位峰面积(或单位峰高)的组分的量
f i mi / Ai
相对校正因子
f i mi / Ai mi As fi f s ms / As ms Ai
f f
' V
2 常用的几种定量分析方法 (1)归一化法
依据：组分含量与峰面积成正比
f i ' Ai Wi ' 100% ' ' f1 A1 f 2 A2 f 中所有组分 均须出峰
操作条件如进样量、载气流速等 变化时对结果的影响较小。
f i' hi i 100% f i' hi
已知水与内标物甲醇的相对质量校正因子分别为0.70和0.75，计算样品中水分
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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。