气相色谱分离的条件选择word精品
仪器分析气相色谱条件选择
硅胶（强极性） 分子筛
2.2颗粒直径
• 载体粒度越小，柱效越高。 • 但粒度太小，则阻力及柱压增加。 • 通常，对填充柱而言，粒度大小为内径的1/20—1/25为宜。
2.3气液色谱固定相的选择
• 液体固定相有载体和固定液两部分组成。 • 载体是一种多孔性的惰性颗粒物质，具有较大的比表面积。
2.4固定液的要求
2.4固定液的配比
• 配比即固定液与担体的质量之比，一般在5％到25％之间。 • 低固定液配比，柱效能高，分析速度快，但允许的进样量低。 • 高沸点样品用低固定液配比（载体和固定液配比,即固定液涂渍量较少,1% 到3%）,以防保留时间过长,峰扩散严重,导致柱效降低. • 使用低固定液配比时,固定液在载体表面必须涂渍良好,以防色谱峰拖尾； 低沸点样品宜用高固定液配比（5%到25）从而增大k,以达到良好分离.
• (3)标准曲线法也称为外标法：取标准被测成分按依次增加或减少阶段法，各自调制成标准液，注 入一定量后，按色谱图取标准被测成分的峰面积或峰高为纵坐标，而以标准被测成分的含量为横坐 标，制成标准曲线。然后按单体中所规定的方法制备试样液。取试样液按制标准曲线时相同的条件 作出色谱图，求出被测成分的峰面积和峰高，在相应组分的标准曲线上查出对应的浓度。
气相色谱法同时测定白酒中的8种物质
仪器：
气相色谱仪（配备FID），
DB-624UI(毛细管色谱柱）
条件：
柱温—程序升温 白酒沸点78.4℃以上，100℃以下。 试验考察了不同的初始温度(35℃、40 ℃、 50 ℃、60℃、 80 ℃、100℃)与不同分流比 组合色谱条件对被测成分分离度的影响，得 到最佳色谱条件。即柱温：初始温度为
当柱容量是主要考虑因素时（如痕量分析），选择大口径毛细管柱较为合适。
气相色谱分析法--分离条件的选择与优化
色谱热力学因素（3）
常用固定液 固定相液的选择
分离非极性物质，一般选 用非极性固定液。 分离极性物质，一般按极 性强弱来选择相应极性的固 定液。 分离非极性和极性混合物 时，一般选用极性固定液。 能形成氢键的试样，一般 选用氢键型固定液。 对于复杂组分，一般可选 用两种或两种以上的固定液 配合使用。
动情况；
与各组分在两相间的传质阻力有关。
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。
1 M 载气
；
M载气↑，B值↓。
色谱动力学因素（4）
传质阻力
传质阻力包括气相传质阻力Cg和液相传质阻力CL即： C =（Cg + CL）
2 0.01k d f Cg 2 (1 k ) Dg
d2 2 k f CL 3 (1 k ) 2 DL
k为容量因子； Dg /DL为扩散系数。 减小担体粒度，选择小分子量的气 体作载气，可降低传质阻力。
分离操作条件的选择（1）
载气流速的选择
较高 载气 流速 较低 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
H＝A
B Cu u
H~u曲线的绘制 最佳载气流速的获取 实际载气流速的选择
分离操作条件的选择（2）
气相色谱分析法
分离条件的选择与优化
吴朝华
问题引入
请仔细观察右面的4个色谱分离图，
气相色谱最佳实验条件选择
气相色谱最佳实验条件的选择1、优选色谱柱的原则（1）以美国EPA 提出的重点控制有机污染物为目标，讨论色谱柱的优选。
（2）这些污染物有如下特点。
● 种类多组成复杂，可分为八大类（见下表）（重点控制有机污染物部分测定的色谱条件）● 一些化合物结构相似、极性相近，不易分离● 一些化合物挥发性差，在气相色谱中不易出峰，灵敏度低，出峰慢 ● 沸点范围宽，低沸点化合物和高沸点化合物沸点相差200℃多，对柱温要求差别大，要有恰当的程序升温，最后需要温度高达290℃。
化合物 名称色谱条件保留时间 t R min响应因子灵敏度Si[（mV·s ）/g]检测限Di绝对值[μg/(V·s)]标准偏差s相对值卤代烷类 酚类 酯类胺类 （乙酰胺）40℃（4min ） 25℃/min 95℃（2min ） 10℃/min 140℃ 35℃/min 285℃（10min ）14.550 2.52 0.18 2.601.06×1010 1.89×10-11苯系物 多环芳烃烯类 （丙烯腈） 30℃（1min ） 25℃/min 150℃（2min ）2.775 1.72 0.28 1.152.95×10113.39×10-12烷烃类2、色谱柱应具备的性能[1].选择性好（对不同组分有不同的溶解和解析能力）[2].极性范围广（具有多种类型的作用力，可分析多种类型的样品）[3].化学稳定性强（不与样品反应）[4].液态粘度小（组分在其中快速完成溶解和解析能力）[5].热稳定性高（有较宽的工作温度范围，能承受较高的工作温度和较低的凝固点，以便完成对沸程较宽的样品的分离分析）[6].附着力强（在载体表面上形成的薄膜不易脱落，有利于提高柱效率）[7].蒸汽压低（流失少、基线稳定、柱寿命长）3、柱温的选择（一）柱温范围柱温是一个重要的色谱分析参数，它对分离效能和分析速度影响很大。
浅谈气相色谱分离条件的选择
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。
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。
气相色谱分析法分离操作条件的选择Ch课件
载气流速对色谱峰的分离效果和检测 器的灵敏度也有影响。流速过高可能 导致色谱峰过窄，降低分辨率；流速 过低则可能导致分析时间延长。
柱温的选择
01
02
03
固定相性质
不同的固定相具有不同的 热稳定性，因此柱温应根 据固定相的热稳定性来选 择。
样品性质
样品的沸点、分子结构和 性质等也会影响柱温的选 择。
分离效果
柱温对分离效果也有影响， 应根据分离要求选择合适 的柱温。
柱压的选择
固定相性质
不同的固定相具有不同的机械强度和稳定性，因此柱压应根 据固定相的性质来选择。
分离效果
柱压对分离效果也有影响，应根据分离要求选择合适的柱压。
进样量的选择
进样量过大
会导致峰宽增加，降低分 辨率和灵敏度。
进样量过小
会导致峰高增加，但峰宽 过窄，也会降低分辨率和 灵敏度。
流速的优化
01
恒流模式
在这种模式下，载气的流速保持不变，适用于组分复杂的样品分析。恒
流模式可以减少组分在柱子中的扩散，从而提高分辨率和峰形。
02 03
恒压模式
在这种模式下，载气的压力保持不变，适用于组分简单、只需要大致调 整流速的样品分析。恒压模式可以使流速更加稳定，从而减少峰形的变 化。
程序流速模式
较高温度
在较高温度下分离样品时，通常选择高于室温的柱温。这种条件下分离的样品主要是热稳 定性好、沸点较高、分子量较大的物质，如多炔烃、高分子化合物等。
柱压的优化
低压
低压条件下分离样品时，通常选择较低的柱压。这种条件下分离的样品主要是 分子量小、沸点低的物质，如烯烃、单炔烃等。
高压
高压条件下分离样品时，通常选择较高的柱压。这种条件下分离的样品主要是 分子量大、沸点高、热稳定性好的物质，如多炔烃、高分子化合物等。
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。
气相色谱操作条件的选择
气相色谱操作条件的选择胡焰1145044049 卫生检验在气相色谱分析中,我们要快速有效的分离一个复杂的样品,除了要选择一根最佳色谱柱以外,要对操作条件进行仔细的选择. 实际工作中,我们主要是要选择载气流速,进样技术,气化室温度,柱温,桥电流等几个方面,来有效的提高柱效率,使得分析出的色谱峰峰形正常,分离度高,从而提高分析结果的准确性.一、色谱柱的选择1、材料的选择色谱柱是决定色谱分离的核心，如果所选色谱柱对最难分享物质对的相对选择因子R=1，无论如何选择色谱条件，都不能得到分享。
影响选择因子的两个因素是固定相和柱温。
因此首先要有一根高效的、对被分析对象有效的色谱柱。
一根高效的、质量好的色谱柱应有选择性好、内壁惰性、温度使用范围广，这要取决于色谱柱的内表面和内表面上的固定相层，固定相在柱内壁是否形成均匀薄膜。
应根据分析对象，选择合适的柱材料、固定相、去活方法等。
对于永久性气体分析，一般选择填固体吸附剂的气固色谱柱，如分子筛用于永久性气体的分析，Parapak Q用于二氧化碳和不凝气的分析。
对于复杂的样品，一般选择毛细气液色谱柱，根据相似相容原理确定所选色谱柱的类型。
2、柱长的选择色谱柱长选择时，应考虑分离度、分析时间和色谱柱的成本，分离度与柱长的平方根成正比，而分析时间直接与柱长成正比，即如果通过增加色谱柱长，提高分离度，分离度增大1倍，柱长必须增加3倍。
一般填充柱的柱长在0.5-5m，对于毛细管色谱柱，一般柱长在10-30m间，可满足大多数分析的需求，对于复杂的混合物可采用50m、60m或100m的色谱柱。
在我们的实际工作，通常用15m的毛细管柱分析快速筛分简单混合物或高分子量的化合物；（发泡剂、6#油、苯），30m是普遍使用的柱长（天然气油），对汽油组分的分析，选用50m的色谱柱。
3、柱径的选择柱径的选择受多种因素制约人。
内径增大，意味着有更多的固定相，即使液膜厚度不增加，也有较大的样品容量，随着内径的减小，单位时间内的柱效率迅速增加，分离度增大，但样品的容量以内径的平方（r2）的关系减小；柱压降以1/ r4关系增加，对仪器的综合性能有较高的要求。
气相色谱分离条件
2018/6/13
具有定性功能的检测器（联用技术）
色谱-质谱；色谱-红外等。
质谱作为色谱的检测器使用需要解决四个问题:
(1)色谱柱出口压力与质谱仪高真空之间的匹配；
(2)试样组分与载气的分离；
(3)质谱对色谱流出峰的快速测定（电子计算机解决
）；
(4)质谱仪的小型化（小型化的质量分析器）。
2018/6/13
检测器的线性度定义为：检测器响应值的对数值与试样量对数值之间 呈比例的状况。而检测器的线性范围定义为：检测器在线性工作时，被测 物质的最大浓度（或质量）与最低浓度（或质量）之比。
2018/6/13
热导检测器
• • • • • 热导检测器的结构 典型的浓度型检测器 池体：一般用不锈钢制成。 热敏元件：电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的钨丝制成。 参考臂：仅允许纯载气通过，通常连接在进样装置之前。 测量臂：需要携带被分离组分的载气流过，则连接在紧靠近分离柱出处。
11
气相色谱分析法
载气种类和流速的选择 柱温的选择 柱长和柱内径的选择 进样量和进样时间的选择
§11-4
气相色谱分离操 作条件的选择
汽化温度的选择
2018/6/13
载气种类和流速的选择
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
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
2018/6/13
(3) 氢焰检测器的原理
a. 当含有机物 CnHm的载气由喷嘴喷出进入 火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基 ： CnHm ──→ ·CH b. 产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进 ·CH + O ──→CHO+ + e
色谱分离操作条件的选择
在气相色谱中，除了要选择合适的固定液之外，还要选择分离时的最佳条件，以提高柱效能，增大分离度，满足分离的需要。
一、载气及其线速的选择根据van Deemter方程的数学简化式为H = A + B / u + C u可得到下图所示的H-u关系曲线。
当u值较小时，分子扩散项B/u将成为影响色谱峰扩张的主要因素，此时，宜采用相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较大时，传质项Cu将是主要控制因素。
此时宜采用相对分子质量较小，具有较大扩散系数的载气（H2、He），以改善气相传质。
各项因素对板高H的影响图中曲线的最低点，塔板高度最小，柱效最高，所以该点对应的流速即为最佳流速。
最佳线速和最小板高可以通过H = A + B / u + C u进行微分后求得。
上图的虚线是速率理论中各因素对板高的影响。
比较各条虚线可知，当u值较小是，分子扩散项B/u将成为影响色谱峰扩张的主要因素，此时，宜采用相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。
另一方面，当u较大时传质项Cu将是主要控制因素。
此时宜采用相对分子质量较小，具有较大扩散系数的载气（H2、He），以改善气相传质。
当然，还须考虑与所用的检测器相适应。
二、柱温的选择柱温是一个重要的色谱操作参数，它直接影响分离效能和分析速度。
柱温不能高于固定液的最高使用温度，否则会造成固定液大量挥发流失。
某些固定液有最低操作温度。
一般地说，操作温度至少必须高于固定液的熔点，以使其有效地发挥作用。
降低柱温可使色谱柱的选择性增大，但升高柱温可以缩短分析时间，并且可以改善气相和液相的传质速率，有利于提高效能。
所以，这两方面的情况均需考虑。
在实际工作中，一般根据试样的沸点选择柱温、固定液用量及载体的种类。
对于宽沸程混合物，一般采用程序升温法进行。
三、柱长和内径的选择由于分离度正比于柱长的平方根，所以增加柱长对分离是有利的。
但增加柱长会使各组分的保留时间增加，延长分析时间。
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。
气相色谱法分离条件的选择
（3）固定液的选择 遵循“相似相溶” 原理。
被分离物质
非极性组分 极性组分
非极性和极性组分 混合物
能形氢键的组分
复杂混合物
固定液
非极性固定液 极性 极性
极性或氢键型 特殊或混合
组分流出顺序
按沸点由低到高的顺序流出
按极性顺序流出：极性小的 先流出。
非极性组分先出峰，极性组 分后出峰
按形成氢键能力大小先后流 出：不易形成氢键的先流出
在塔板理论中，把每一块塔板的高度，即 组分在柱内达成一次分配平衡所需要的柱长称 为理论塔板高度，用H表示。
假设整个色谱柱是直的，则当色谱柱长为L 时，所得理论塔板数n为：
n L H
2、柱效能指标（n、H）
（1）理论塔板数与理论塔板高度
n
5.54
tR W1/
2
2
16
tR Wb
2
HL n
tR越大，峰宽越小， 则n越多，该组分在色 谱柱中分离的效果越好。
3、传质阻力项（Cu）：采用液膜薄的固定液。
要使柱效能提高，必须在分离操作条件上下下功 夫。速率理论不仅指出了影响柱效能的因素，而且也 为选择最佳色谱分离条件提供了理论指导。
二、气相色谱操作条件的选择 （一）固定相的选择 1、气固色谱固定相——吸附剂
（1）活性炭、氧化铝、硅胶、分子筛等 （2）多孔高分子微球固定相（GDX）：1966年 开始使用
OV-17
中等极性 14%氰丙基苯基86%二甲基聚硅 氧烷
强极性.
100%氰丙基聚硅氧烷
AC10 OV-1701 OV-275
③酯类：中强极性。 DEGS：聚丁二酸乙二醇酯（最高使用温度：200℃） DNP ：邻苯二甲酸二壬酯（最高使用温度：130℃）
气相色谱分离条件的选择(“温度”相关文档)共7张
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。
若需用流速大的载气可用分子量小，扩散系数大的 H2或He； 进样温度（汽化室温度）：应能使样品迅速气化，但不能分解。 进样器具：一般采用微量注射器或气体进样阀。 3 进样量、进样方式和进样温度的选择 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。 5 分离温度——柱温的选择 绝不能高于固定液使用温度。 常见的载气有N2、H2、Ar、He 等，根据被测组分的选用。 一般比柱温高20～70 oC 进样速度：应该快速，一般一秒以内，以免原始区带过宽。 3 进样量、进样方式和进样温度的选择 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。 一般比柱温高20～70 oC 5 柱温对分离效果的影响及选择 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。
表7.4.5 柱温对分离效果的影响及选择
柱温分离效果及影响来自选择过高 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
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～5μL，气体试样量
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气相色谱分离的条件选择
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）。
（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C s U,降低d f，可使C s U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) 、D s(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，5 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 C)。
对于沸程宽的多组分混合物可采用程序升温法”可
以使混合物中低沸点和高沸点的组分都能获得良好的分离。
四.气化温度的选择
气化温度的选择主要取决于待测试样的挥发性、沸点范围。
稳定性等因素。
气化温度一般选在组分的沸点或稍高于其沸点, 以保证试样完全气化。
对
于热稳定性较差的试样,气化温度不能过高,以防试样分解。
五.色谱柱长和内径的选择
能使待测组分达到预期的分离效果, 尽可能使用较短的色谱柱。
一般常用的填充柱为I〜3m。
填充色谱柱内径为3〜4mm。
六.进样时间和进样量的选择
1.进样迅速(塞子状) ——防止色谱峰扩张；
2.进样量要适当：在检测器灵敏度允许下,尽可能少的进样量：液体样0.1
〜10uI，气体试样为0.1〜10ml。