色谱固定相及其分离条件的选择
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(5)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。
2016/1/15
2. 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；
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
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
1500 1813
相的极性大小，如：β ，β’— 氧 二 丙 睛 五 个
醇、醛酮、脂 肪酸、 酯 等极性化合物
PEG20M DEGS
250 225
乙醇 氯仿
2016/1/15
表
种类 硅 藻 土 类
气液色谱担体
担体名称 红色 硅藻土 担体 6201 红色担体 201 红色担体 301 釉化红色担体 特点及用途 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 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 生产厂家 上海试剂厂
质外，还能分析CO2、N2O、NO、NO2等，且能够分离臭氧。
2016/1/15
气固色谱固定相
(4)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：埃）。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，还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。
2016/1/15
(4)固定液的最高最低使用温度
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；
(6)固定பைடு நூலகம்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。
2016/1/15
固定液 名 称
1.进样方式和进样量的选择
液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL，
5μL，10μL等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测
范围之内。进样要求动作快、时间短。 气体试样应采气体进样阀进样。
2016/1/15
2.气化温度的选择
色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在
此瞬间气化；气化温度一般较柱温高30-70°C,防止气化温
2016/1/15
2. 载气流速的选择
由图可见存在最佳流速（ uopt）。实际流速通常稍大于 最佳流速，以缩短分析时间。
B H A C u u dH B 2 C 0 du u B uopt C
2016/1/15
三、其它操作条件的选择
choice of other operating condition
商品牌号
使用温度 （最高） ℃
溶剂
相对 极性
麦氏 常数 总和 0 143 229 423 592 827 1075
分析对象 （参考）
烃类及非极性化合物
表
优选固定液
1、 角鲨烷 （异三十烷） 2、阿皮松 L 3、硅油 4、 苯基 10% 甲基聚硅氧烷 5、 苯基（20%） 甲基聚硅氧烷 6、 苯基（50%） 甲基 聚硅氧烷 7、苯基（60%）甲基 聚硅氧烷 8、邻苯二甲酸 二壬酯 9、三氟丙基甲基 聚硅氧烷 10、 氰丙基（25%） 苯基（25%） 甲基聚硅氧烷 11、聚乙二醇 12、 丁二酸二乙 二醇聚酯
2016/1/15
一、色谱柱及使用条件的选择
chromatographic columns and choice of operating condition
1. 固定相的选择
气－液色谱，应根据“相似相溶”的原则
①分离非极性组分时，通常选用非极性固定相。各组分按
沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。
②分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按极性
上海试剂厂
非 硅 藻 土 类
玻璃微球 氟担体
2016/1/15
3.固定液
固定液：高沸点难挥发的有机化合物，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 “相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相。 (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。
大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。
2016/1/15
③分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物，一般 选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（或易
被极化的）组分后出峰。
④醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离，
通常选择极性或氢键性的固定液。
⑤组成复杂、较难分离的试样，通常使用特殊固定液，
色谱分析法
第六节 气相色谱固定相
stationary phases in gas chromatograph
一、气固色谱固定相
chromatograph
chromatographic analysis stationary phases in Gas-solid
二、气液色谱固定相
stationary phases in gas-liquid chromatograph
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，具有较大的比表面积。
2016/1/15
1.作为担体使用的物质应满足的条件
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。
或混合固定相。
2016/1/15
2. 固定液配比（涂渍量）的选择
配比：固定液在担体上的涂渍量，一般指的是
固定液与担体的百分比，配比通常在5%～25%之间。
配比越低，担体上形成的液膜越薄，传质阻力
越小，柱效越高，分析速度也越快。
配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样 量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。
2016/1/15
一、气固色谱固定相
stationary phases in Gas-solid chromatograph
1. 种类
(1)活性炭
有较大的比表面积，吸附性较强。 (2)活性氧化铝 有较大的极性。适用于常温下 O2、N2、CO、CH4、C2H6 、C2H4 等气体的相互分离。 CO2 能被活性氧化铝强烈吸附而 不能用这种固定相进行分析。 (3)硅胶 与活性氧化铝大致相同的分离性能，除能分析上述物
SQ APL OV-101 OV-3 OV-7 OV-17 OV-22 DNP OV-210 OV-225
150 300 350 350 350 300 350 130 250 250
乙醚 苯 丙酮 甲苯 甲苯 甲苯 甲苯 乙醚 氯仿
0 — +1 +1 +2 +2 +2 +2 +2 +3
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；
度太高造成试样分解。
2016/1/15
请选择内容
第一节 气相色谱仪
gas chromatographic instruments
第二节
气相色谱固定相及其选择
stationary phases in gas chromatograph
第三节 气相色谱检测器
detector of das chromatograph
定。
柱内径一般为3-4毫米。
2016/1/15
4.柱温的确定
首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度 固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固体 形式存在）范围之内。 柱温升高，分离度下降，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。 柱温↓，分离度↑，分析时间↑。对于难分离物质对，降低 柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善，但是不可能使之 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。 柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。
氢键 氢键
2308 3430
常数的总和为4427，是 强极性固定相。
2016/1/15
色谱分析法
分离操作条件的选择
choice of chromatographic operating condition
chromatographic analysis chromatographic columns and
2016/1/15
程序升温
2016/1/15
二、载气种类和流速的选择
classification of carrier gas and choice of flow rate
1. 载气种类的选择
载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、 检测器要求及载气性质。 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。 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。 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。
2016/1/15
2.担体（硅藻土）
红色担体：
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： 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。比表面积较小，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。
2016/1/15
3.柱长和柱内径的选择
增加柱长对提高分离度有利（分离度R正比于柱长L2）
，但组分的保留时间tR↑，且柱阻力↑，不便操作。
柱长的选用原则是在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。 可根据要求的分离度通过计算确定合适的柱长或实验确
（3）种类有限，能分离的对象不多；
（4）使用方便。
2016/1/15
二、气液色谱固定相
stationary phases in gas-liquid chromatograph
气液色谱固定相 [ 固定液+担体（支持体）] ：小颗粒表
面涂渍上一薄层固定液。 固定液特点：
固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液
第四节
分离与操作条件选择
choice of chromatographic operating condition
第五节 气相色谱分析法的应用
application technology of gas chromatograph
第六节
2016/1/15
毛细管色谱法
结束
capillary gas chromatograph
choice of operating condition
一、色谱柱及使用条件的选 择
二、载气种类和流速的选择
classification of carrier gas and choice of flow rate
三、其它操作条件的选择
choice of other operating condition
大连催化剂厂
白色 硅藻土 担体
101 白色担体 101 酸洗 101 硅烷化白色担体 102 白色担体 高分子微球
上海试剂厂
由苯乙烯和二乙烯苯共聚而成 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
2016/1/15
2. 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；
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
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
1500 1813
相的极性大小，如：β ，β’— 氧 二 丙 睛 五 个
醇、醛酮、脂 肪酸、 酯 等极性化合物
PEG20M DEGS
250 225
乙醇 氯仿
2016/1/15
表
种类 硅 藻 土 类
气液色谱担体
担体名称 红色 硅藻土 担体 6201 红色担体 201 红色担体 301 釉化红色担体 特点及用途 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 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 生产厂家 上海试剂厂
质外，还能分析CO2、N2O、NO、NO2等，且能够分离臭氧。
2016/1/15
气固色谱固定相
(4)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：埃）。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，还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。
2016/1/15
(4)固定液的最高最低使用温度
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；
(6)固定பைடு நூலகம்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。
2016/1/15
固定液 名 称
1.进样方式和进样量的选择
液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL，
5μL，10μL等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测
范围之内。进样要求动作快、时间短。 气体试样应采气体进样阀进样。
2016/1/15
2.气化温度的选择
色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在
此瞬间气化；气化温度一般较柱温高30-70°C,防止气化温
2016/1/15
2. 载气流速的选择
由图可见存在最佳流速（ uopt）。实际流速通常稍大于 最佳流速，以缩短分析时间。
B H A C u u dH B 2 C 0 du u B uopt C
2016/1/15
三、其它操作条件的选择
choice of other operating condition
商品牌号
使用温度 （最高） ℃
溶剂
相对 极性
麦氏 常数 总和 0 143 229 423 592 827 1075
分析对象 （参考）
烃类及非极性化合物
表
优选固定液
1、 角鲨烷 （异三十烷） 2、阿皮松 L 3、硅油 4、 苯基 10% 甲基聚硅氧烷 5、 苯基（20%） 甲基聚硅氧烷 6、 苯基（50%） 甲基 聚硅氧烷 7、苯基（60%）甲基 聚硅氧烷 8、邻苯二甲酸 二壬酯 9、三氟丙基甲基 聚硅氧烷 10、 氰丙基（25%） 苯基（25%） 甲基聚硅氧烷 11、聚乙二醇 12、 丁二酸二乙 二醇聚酯
2016/1/15
一、色谱柱及使用条件的选择
chromatographic columns and choice of operating condition
1. 固定相的选择
气－液色谱，应根据“相似相溶”的原则
①分离非极性组分时，通常选用非极性固定相。各组分按
沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。
②分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按极性
上海试剂厂
非 硅 藻 土 类
玻璃微球 氟担体
2016/1/15
3.固定液
固定液：高沸点难挥发的有机化合物，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 “相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相。 (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。
大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。
2016/1/15
③分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物，一般 选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（或易
被极化的）组分后出峰。
④醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离，
通常选择极性或氢键性的固定液。
⑤组成复杂、较难分离的试样，通常使用特殊固定液，
色谱分析法
第六节 气相色谱固定相
stationary phases in gas chromatograph
一、气固色谱固定相
chromatograph
chromatographic analysis stationary phases in Gas-solid
二、气液色谱固定相
stationary phases in gas-liquid chromatograph
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，具有较大的比表面积。
2016/1/15
1.作为担体使用的物质应满足的条件
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。
或混合固定相。
2016/1/15
2. 固定液配比（涂渍量）的选择
配比：固定液在担体上的涂渍量，一般指的是
固定液与担体的百分比，配比通常在5%～25%之间。
配比越低，担体上形成的液膜越薄，传质阻力
越小，柱效越高，分析速度也越快。
配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样 量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。
2016/1/15
一、气固色谱固定相
stationary phases in Gas-solid chromatograph
1. 种类
(1)活性炭
有较大的比表面积，吸附性较强。 (2)活性氧化铝 有较大的极性。适用于常温下 O2、N2、CO、CH4、C2H6 、C2H4 等气体的相互分离。 CO2 能被活性氧化铝强烈吸附而 不能用这种固定相进行分析。 (3)硅胶 与活性氧化铝大致相同的分离性能，除能分析上述物
SQ APL OV-101 OV-3 OV-7 OV-17 OV-22 DNP OV-210 OV-225
150 300 350 350 350 300 350 130 250 250
乙醚 苯 丙酮 甲苯 甲苯 甲苯 甲苯 乙醚 氯仿
0 — +1 +1 +2 +2 +2 +2 +2 +3
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；
度太高造成试样分解。
2016/1/15
请选择内容
第一节 气相色谱仪
gas chromatographic instruments
第二节
气相色谱固定相及其选择
stationary phases in gas chromatograph
第三节 气相色谱检测器
detector of das chromatograph
定。
柱内径一般为3-4毫米。
2016/1/15
4.柱温的确定
首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度 固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固体 形式存在）范围之内。 柱温升高，分离度下降，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。 柱温↓，分离度↑，分析时间↑。对于难分离物质对，降低 柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善，但是不可能使之 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。 柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。
氢键 氢键
2308 3430
常数的总和为4427，是 强极性固定相。
2016/1/15
色谱分析法
分离操作条件的选择
choice of chromatographic operating condition
chromatographic analysis chromatographic columns and
2016/1/15
程序升温
2016/1/15
二、载气种类和流速的选择
classification of carrier gas and choice of flow rate
1. 载气种类的选择
载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、 检测器要求及载气性质。 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。 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。 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。
2016/1/15
2.担体（硅藻土）
红色担体：
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： 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。比表面积较小，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。
2016/1/15
3.柱长和柱内径的选择
增加柱长对提高分离度有利（分离度R正比于柱长L2）
，但组分的保留时间tR↑，且柱阻力↑，不便操作。
柱长的选用原则是在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。 可根据要求的分离度通过计算确定合适的柱长或实验确
（3）种类有限，能分离的对象不多；
（4）使用方便。
2016/1/15
二、气液色谱固定相
stationary phases in gas-liquid chromatograph
气液色谱固定相 [ 固定液+担体（支持体）] ：小颗粒表
面涂渍上一薄层固定液。 固定液特点：
固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液
第四节
分离与操作条件选择
choice of chromatographic operating condition
第五节 气相色谱分析法的应用
application technology of gas chromatograph
第六节
2016/1/15
毛细管色谱法
结束
capillary gas chromatograph
choice of operating condition
一、色谱柱及使用条件的选 择
二、载气种类和流速的选择
classification of carrier gas and choice of flow rate
三、其它操作条件的选择
choice of other operating condition
大连催化剂厂
白色 硅藻土 担体
101 白色担体 101 酸洗 101 硅烷化白色担体 102 白色担体 高分子微球
上海试剂厂
由苯乙烯和二乙烯苯共聚而成 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