气相色谱法(样品前处理)-研究生课程(第二周)ppt课件

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第2章气相色谱法ppt课件

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• 色谱理论需要解决色谱分离过程中的热力学和 动力学两个方面的问题,即影响分离及柱效的 因素与提高柱效的途径,柱效评价指标及柱效 与色谱参数间的关系等。
• 组分的保留时间受色谱过程的热力学因素控制 (温度及流动相和固定液的结构与性质),而 色谱峰变宽则受色谱过程的动力学因素控制 (组分在两相中的运动情况)。
3! 2! (3 2)!
0.333 (32)
0.667 2
0.444
34
组分B(kB=0.5)在n=5的色谱柱内及出口的分布
N r 0 1 2 3 4 柱出口
0100000
1
0.333 0.667 0
0
0
0
2
0.111 0.444 0.445 0
0
0
3 0.037 0.222 0.444 0.296 0 0
27
6.分离因子
• 分离因子(也称为选择因子)为两物质的调整保 留时间(或分配系数)的比值,可用来衡量两物 质的分离程度,用α表示。
K2 k2 t'R2
K1 k1 t'R1
• 分离因子仅考虑了色谱过程中的热力学因素,而 没有考虑分离过程中的动力学因素,即色谱峰的 变宽,故不能反映两物质的实际分离情况。
3.1 色谱法概述
混合物最有效的分离、分析方法。 俄国植物学家茨维特在1906年使用 的装置:色谱原型装置. 色谱法是一种分离技术. 试样混合物的分离过程也就是试样中 各组分在称之为色谱分离柱中的两相间 不断进行着的分配过程。 其中的一相固定不动,称为固定相; 另一相是携带试样混合物流过此固定相 的流体(气体或液体),称为流动相。
Wb 4 Wb 1.699Y1 2
15
5.色谱峰高和峰面积 定量参数 ⑴ 峰高(h)组分在柱后出现浓度极大时的检

《气相色谱法》课件

《气相色谱法》课件
定义
气相色谱法是一种分离和分析复杂混 合物中各组分的方法,利用不同物质 在固定相和流动相之间的分配系数差 异进行分离。
原理
通过将待测样品中的各组分在两相之 间进行吸附、脱附、溶解、挥发的过 程,使各组分在两相中具有不同的分 配系数,从而实现分离。
发展历程与现状
发展历程
气相色谱法自20世纪50年代问世以来,经历了不断改进和完 善的过程,逐渐成为一种高效、快速、灵敏的分析方法。
气相色谱法的优缺点
优点
高分离效能
气相色谱法具有很高的分离效能,能够分离复杂 混合物中的各种组分。
快速分析
通过优化色谱条件,可以实现快速分析,提高工 作效率。
ABCD
高灵敏度
通过先进的检测技术,气相色谱法能够检测出低 浓度的物质,满足痕量分析的要求。
应用广泛
气相色谱法可以应用于各种领域,如环境监测、 食品检测、药物分析等。
分离柱
常用的分离柱有填充柱和 毛细管柱,选择合适的分 离柱是关键。
分离温度
温度对分离效果影响较大 ,需根据被测物质性质选 择合适的温度范围。
检测技术
热导检测器
基于热导原理,对气体或蒸气进行检测。
氢火焰离子化检测器
用于检测有机化合物,具有高灵敏度和选择性。
电子捕获检测器
用于检测电负性物质,如有机氯、有机磷等。
信号处理
检测器输出的信号需要经过放大、处 理和记录,以便准确测量各组分的浓 度。
进样系统
功能
进样系统负责将样品引入色谱柱。
类型
常见类型有直接进样、分流进样和不分流 进样等。
进样量控制
进样方式
进样量的大小和准确度对实验结果有重要 影响,因此需要精确控制进样量。

气相色谱法 PPT课件 (2)

气相色谱法 PPT课件 (2)
阀进样
相同的色谱条件下,测定加入欲测组分纯物质前后欲测组分
的峰面积(或峰高),从而计算欲测组分在样品中的含量的
方法。优点:不需要另外的标准物质作内标物,只需欲测组 分的纯物质。
手动进样应注意的问题:

注射速度快
注射速度慢时会使样品的汽
化过程变长 , 导致样品进入色
谱柱的初始谱带变宽。
手动进样应注意的问题:
归一化法
标准曲线法(外标法) 内标法
标准加入法
色谱中常用的定量方法:
归一化法 标准曲线法(外标法)
用标准样品配制成不同浓度的标准系列,在 与欲测组分相同的色谱条件下,等体积准确
量进样,测量各峰的峰面积或峰高,用峰面
积或峰高对样品浓度绘 制标准工作曲线。
色谱中常用的定量方法:
会使某些组分对热的不稳定性而引起回收率低。
热解吸温度低可能会使样品中组分解吸不完全,
对于大多数高分子吸附剂在300℃时就开始分
解了,所以解吸温度控制在300℃以下。
热解吸的优点:
没有溶剂峰干扰,可进行样品全组分分析,而
不是一部分。热解吸不使用溶剂,减少和消除了
由于溶剂汽化和废弃物对环境产生的污染。
归一化法 标准曲线法 内标法
选择适宜的物质作为欲测组分的参比物,
定量加到样品中去,依据欲测组分和参比物 在检测器上的响应值(峰面积或峰高)之比 和参比物加入的量进行定量分析的方法称为 内标法。
色谱中常用的定量方法:
标准加入法
是一种特殊的内标法,是在选择不到合适的内标物时,
内标法 以欲测组分的纯物质为内标物,加入到待测样品中,然后在

减少注射歧视
标准色谱图
保留时间tR

第3节气相色谱法 共45页PPT资料

第3节气相色谱法 共45页PPT资料
2019/11/2
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。
三、气相色谱流动相与固定相
stationary phases in gas chromatograph
(一)流动相
种类:H2、N2、He、Ar 要求:不与组分作用,不被固定相吸附或溶解; 作用:①作为动力
②为样品在两相间的分配提供一个相空间; 选择:载气的性质、纯度、流速和压力对柱效率、分析时
间、灵敏度都有很大的影响,根据检测器选择合适 的载气。
二、色谱定量分析
quantitative analysis in chromatograph 求出混合样品中各组分的百分含量 W(%)
2019/11/2
(一)色谱定性分析方法 1.利用保留值定性的方法
保留值具有特征性,但不具备专属性。
〈1〉试样与标样比较: 通过对比试样与标样相同保留值 的色谱峰,来确定试样中是否含有该物质,需严格控制操 作条件。
检测器:保证被分离后的组分通过时不在此冷凝;
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5. 检测系统
色谱仪的眼睛, 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成; 被色谱柱分离后的组分依次进入检测器,按其浓度或质 量随时间的变化,转化成相应电信号,经放大后记录和显示, 给出色谱图; 检测器:广普型——对所有物质均有响应;
专属型——对特定物质有高灵敏响应; 常用的检测器:热导检测器、氢火焰离子化检测器;
载气系统

GC(气相色谱法)PPT课件

GC(气相色谱法)PPT课件
Note: 加桥电流前需先通载气,以免热丝烧断
2. 检测器温度
不得低于柱温,常比柱温高 20~50℃.
3. 载气
载气
灵敏度正比于载气与被测组分 H2
的热导率差,H2> He> N2
He
N2
4. 热丝电阻值
Air
热导率
224.3 175.6 31.5 31.5
载气
CH4 propane ethanol acetone
红色载体(Chromosorb P,6201等)
非硅藻土类 (玻璃微球,特氟龙)
酸洗(AW) 碱洗 (BW)
减弱载体表面吸附 活性
硅烷化 (DMCS, HMDS)
二、气-固色谱固定第相十七章 气相色谱法
仪器分析
吸附剂: 石墨化炭黑,硅胶,氧化铝,用于分析低分子量醇、烷烃和 醛酮
分子筛: 用于分析 H2,O2, CO, N2, CO2, CH4等
He: 热导率高,常用于 GC-MS
第三节 柱类型第十七章 气相色谱法
◆填充柱: ● 玻璃或不锈钢材质 ● 内径 2~4mm, 长 0.5~4m ● 固定相颗粒: 60/80目 或 80/100目 ● 常用载气流速: 20~60 mL/min ● 柱效: 800~1000/m ● 常规药物分析时常用
第十七章 气相色谱法
3. 色谱柱系统(Column system)
◆色谱柱,柱温箱 ◆ 色谱柱类型:
填充柱(柱内径 2~5mm) 毛细管柱 (柱内径0.1~0.53mm) ◆ 柱温可按程序改变(程序升温)
4. 检测和数据处理系统(Detection and data system)
◆ 检测器,数据获取和处理装置
缺点: 1.只适用于热稳定性好、易气化的物质分析 2.分析非挥发性物质时需衍生化 3.由于进样量少,定量进样有一定困难

第二章 气相色谱法1PPT课件

第二章 气相色谱法1PPT课件

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四、气相色谱结构、操作简介
(一)气相色谱仪器主要系统
1. 载 气 系 统 2. 进 样 系 统
1- 载气钢瓶 2- 减压阀 3- 净化干燥管 4- 流量计 5- 压力表
6- 进样器 7- 气化室
5.温控系统
12-温度控制器 (共三个)
3. 分 离 系 统 4.检测记录系统
8- 色谱柱
9- 热导检测器 10- 放大器 11- 记录仪
5
色谱法的发展历史
1906 Tswett 用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提 出色谱概念。
1938 Izmailov, Shraiber 最先使用薄层色谱法。 1941 Martin, Synge 提出色谱塔板理论;预言了气体可
作为流动相(即气相色谱) 1944 Consden等 发明了纸色谱。 1956 Van Deemter等 提出色谱速率理论,并应用于气
有关色谱柱性质及其选择见第二节。
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四、气相色谱结构、操作简介
(一)气相色谱仪器主要系统 4. 检测记录系统
检测元件 色谱柱分离后的组分依次进入检测器,按

其浓度或质量随时间的变化,转化成相应
测 记
电信号。 常用检测器:热导检测器、氢火

焰离子化检测器。

统 放 大 器 电信号放大
显示记录 记录和显示 绘出色谱图
(一)气相色谱仪器主要系统
2. 进样系统
进样系统
①进样器 ②气化室
专用微量注射器 将液体试样瞬间气化
1〜10μL
无催化作用
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常压气体样品可用医用注射器(100μL-5mL)进样。简单灵活; 缺点:误差大,偏差在5%左右→多用六通阀定体积进样操作方便、 进样迅速、结果准确,偏差较小 六通阀:试样首先充满定量管,切入后,载气携带定量管中的 试样气体进入分离柱;

《气相色谱》PPT课件 (2)

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A区:预热区 B层:点燃火焰 C层:热裂解区: 温度最高 D层:反应区
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(3) 影响氢焰检测器灵敏度的因素
①各种气体流速和配比的选择 N2流速的选择主要考虑分离效能,
H2 N2 = 1 1~ 1.5 1 氢气 空气=1 10。 ②极化电压 正常极化电压选择在50~300V范围内。
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特点:
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4.固定液的选择:
固定液的极性直接影响组分与固定液分子间的作 用力的类型和大小,固定液的选择很重要
(1)按相似相溶原则选择
固定液与被测组分极性“相似相溶”,K大,选择性 好
非极性组分——选非极性固定液,
按沸点顺序出柱,低沸点的先出柱
中等极性组分——选中等极性固定液,
基本按沸点顺序出柱
强极性组分——选极性固定液
1.作用:承载固定液的作用 2.要求:
比表面积大,孔径均匀(多涂渍固定液) 化学惰性(不与样品发生化学反应) 热稳定性好 一定的机械强度 有合适的孔隙结构,最好是球状颗粒 无吸附性(不吸附被测组分)
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3.分类: 载体类型 大致可分为硅藻土(常用) 非硅藻土
硅藻土载体 由硅藻土煅烧而成
红色载体 白色载体
2.分类: (1)化学分类法
(2)极性分类法
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➢化学分类法
A.烃类:烷烃,芳烃
✓ 例 角鲨烷——标准的非极性固定液
B.硅氧烷类:应用最广的通用型固定液 可分为甲基、苯基、氟烷基、氰基硅氧烷
C.醇类(氢键型固定液)
D.酯类:中强极性固定液
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➢ 极性分类法:
按固定液的相对极性或特征常数分类 ➢ 常用麦氏(McReynolds)特征常数分类法: ➢ 以标准物质m在某一固定液和标准固定液(通

气相色谱法(样品前处理)-研究生课程(第二周) ppt课件

气相色谱法(样品前处理)-研究生课程(第二周)  ppt课件
水样中的一些待测组分,应注意空白值的校 正。因酸化后的水样可将容器中微量金属和 悬浮微粒中金属的溶出。
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2.4 底泥和沉积物样品的采集方法
底泥和沉积物样品的采集 底泥和沉积物的预处理和贮存
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可以了解水环境污染现状,追溯水 环境的污染历史,研究污染物的沉 积、迁移、转化规律和对水生生物
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为什么要进行样品前处理?
1浓缩被测痕量组分(ppm,ppb, ppt 级)的作用,提高 方法的灵敏度,降低最小检测限。 2消除基体对测定的干扰,提高方法的选择性 3通过衍生化的前处理方法,可以使一些在正常检测器上没 有响应或响应值较低的化合物转化为具有很高效应值的化 合物。 4样品经前处理后就变得容易保存和运输 5可以除去对仪器或分析系统有害的物质,如强酸或强碱性 物质,如生物大分子等,延长仪器使用寿命,使分析测定 能长期保持在稳定、可靠的状态下进行。
PUF/SPMD
Air circulation
Sample chamber
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PUF被动采样体积的计算
• 经验:3-4(3.5)m3/day • 根据污染物Koa:
log KPSM-A=ρPUF(0.6366 logKoa-3.1774) • 加标损失率校正法
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空气样品采集的一般信息
注意:测金属元素试样,用尼龙材质网筛;测有机物试样, 用铜材质网筛;测汞、砷等易挥发元素及低价铁、硫化 物等时,不能用碎样机粉碎,且仅通过0.177mm筛孔。
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2.5 大气样品的采集方法
室内空气污染物样品采集
室内空气污染物主要成分为甲醛、苯、甲苯、二甲苯、 乙苯等容易挥发的有毒化合物
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