分析化学 气相色谱法共44页
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分析化学课件气相色谱法ppt资源(2024)
23
数据处理与结果表达
色谱图处理
结果表达
包括基线校正、峰识别、峰面积或峰 高测量等步骤。
将分析结果以图表、表格或文字形式 清晰、准确地表达出来，以便读者理 解和比较。
数据统计与分析
对测量数据进行统计分析，如计算平 均值、标准偏差等，以评估结果的可 靠性和准确性。
2024/1/26
24
06
实验操作规范与安全注意 事项
13
样品来源与制备方法
样品来源
包括气体、液体和固体等不同类型的 样品，如环境空气、工业废气、水、 土壤、食品等。
制备方法
根据样品类型和分析目的，选择合适 的制备方法，如溶解、萃取、蒸馏、 浓缩等。
2024/1/26
14
进样方式选择及操作技巧
进样方式
包括手动进样和自动进样两种方式，根据实验需求选择合适 的进样方式。
催化剂性能评价
通过对催化剂使用前后石油产品组成的变化进行分析，可 以评价催化剂的活性、选择性和寿命等性能指标。
30
环境监测领域应用案例
大气污染监测
气相色谱法可用于大气中挥发性有机物（VOCs）的定性和定量分 析，如苯、甲苯、二甲苯等，为大气污染来源解析和治理提供依据 。
水质监测
利用气相色谱法可检测水体中的多种有机污染物，如农药、多环芳 烃等，评估水质的污染程度和生态风险。
气相色谱法概述
2024/1/26
4
气相色谱法定义与原理
要点一
气相色谱法（Gas Chromatography，GC…
一种利用气体作为流动相，通过色谱柱将混合物中的各组 分分离并检测的分析方法。
要点二
原理
基于样品中各组分在固定相和流动相之间的分配平衡，利 用不同组分在色谱柱中的保留时间差异实现分离。
数据处理与结果表达
色谱图处理
结果表达
包括基线校正、峰识别、峰面积或峰 高测量等步骤。
将分析结果以图表、表格或文字形式 清晰、准确地表达出来，以便读者理 解和比较。
数据统计与分析
对测量数据进行统计分析，如计算平 均值、标准偏差等，以评估结果的可 靠性和准确性。
2024/1/26
24
06
实验操作规范与安全注意 事项
13
样品来源与制备方法
样品来源
包括气体、液体和固体等不同类型的 样品，如环境空气、工业废气、水、 土壤、食品等。
制备方法
根据样品类型和分析目的，选择合适 的制备方法，如溶解、萃取、蒸馏、 浓缩等。
2024/1/26
14
进样方式选择及操作技巧
进样方式
包括手动进样和自动进样两种方式，根据实验需求选择合适 的进样方式。
催化剂性能评价
通过对催化剂使用前后石油产品组成的变化进行分析，可 以评价催化剂的活性、选择性和寿命等性能指标。
30
环境监测领域应用案例
大气污染监测
气相色谱法可用于大气中挥发性有机物（VOCs）的定性和定量分 析，如苯、甲苯、二甲苯等，为大气污染来源解析和治理提供依据 。
水质监测
利用气相色谱法可检测水体中的多种有机污染物，如农药、多环芳 烃等，评估水质的污染程度和生态风险。
气相色谱法概述
2024/1/26
4
气相色谱法定义与原理
要点一
气相色谱法（Gas Chromatography，GC…
一种利用气体作为流动相，通过色谱柱将混合物中的各组 分分离并检测的分析方法。
要点二
原理
基于样品中各组分在固定相和流动相之间的分配平衡，利 用不同组分在色谱柱中的保留时间差异实现分离。
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；
2019/11/2
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
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；
2019/11/2
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
色谱分析—气相色谱(分析化学课件)
③分子扩散项与流速有关，流速↓，滞留时间↑，扩散↑ ④选择分子量大的载气(如N2)，以减小纵向扩散，增加柱效
速率理论
C ·u-传质阻力项
降低固定相液膜厚度，并增加组分在固定相中的扩散系数，可以减少传质 阻力，提高柱效。
塔板理论
将色谱分离过程比作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程 分割成多次的平衡过程的重复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡 过程）。 塔板理论的假设： （1）在每一个平衡过程间隔内，平衡可以迅速达到； （2）将载气看作成脉冲（间歇）过程； （3）试样沿色谱柱方向的扩散可忽略； （4）每次分配的分配系数相同。
其同分异构体，选择性地测定维生素E。 内标法为定量分析依据。
维生素E的含量测定
二、实验仪器及试剂： 仪器：气相色谱仪、HP-5石英毛细管色谱柱（30.0m×320 μm ）、火焰 离子化检测器（FID）和氢气钢瓶等； 试剂：正三十二烷、正己烷、维生素E对照品和维生素E软胶囊。
维生素E的含量测定
三、实验步骤： 1.测定的色谱条件与系统适应性试验：
4、标准溶液的配制： 精密称取维生素E对照品20mg，量取正三十二烷内标物10mL，定
容至100mL，得标准溶液； 5、供试液的制备： 精密称取维生素E胶丸20mg，加内标物10mL，定 容至100mL，得供试品溶液； 6、测定：待基线平直后，分取供试液和标准溶液各1-3 μL注入气相色 谱仪，记录峰面积，再计算含量。
色谱图
3.分配系数和分配比
分配系数 色谱过程中，处于动态平衡时组分在固定相与流动相中的
浓度之比为分配系数。
组分在固定相中的浓度 K = 组分在流动相中的浓度
= cs cm
K随温度变化而变化，与固定相、流动相的体积无关。
色谱图
速率理论
C ·u-传质阻力项
降低固定相液膜厚度，并增加组分在固定相中的扩散系数，可以减少传质 阻力，提高柱效。
塔板理论
将色谱分离过程比作蒸馏过程，将连续的色谱分离过程 分割成多次的平衡过程的重复（类似于蒸馏塔塔板上的平衡 过程）。 塔板理论的假设： （1）在每一个平衡过程间隔内，平衡可以迅速达到； （2）将载气看作成脉冲（间歇）过程； （3）试样沿色谱柱方向的扩散可忽略； （4）每次分配的分配系数相同。
其同分异构体，选择性地测定维生素E。 内标法为定量分析依据。
维生素E的含量测定
二、实验仪器及试剂： 仪器：气相色谱仪、HP-5石英毛细管色谱柱（30.0m×320 μm ）、火焰 离子化检测器（FID）和氢气钢瓶等； 试剂：正三十二烷、正己烷、维生素E对照品和维生素E软胶囊。
维生素E的含量测定
三、实验步骤： 1.测定的色谱条件与系统适应性试验：
4、标准溶液的配制： 精密称取维生素E对照品20mg，量取正三十二烷内标物10mL，定
容至100mL，得标准溶液； 5、供试液的制备： 精密称取维生素E胶丸20mg，加内标物10mL，定 容至100mL，得供试品溶液； 6、测定：待基线平直后，分取供试液和标准溶液各1-3 μL注入气相色 谱仪，记录峰面积，再计算含量。
色谱图
3.分配系数和分配比
分配系数 色谱过程中，处于动态平衡时组分在固定相与流动相中的
浓度之比为分配系数。
组分在固定相中的浓度 K = 组分在流动相中的浓度
= cs cm
K随温度变化而变化，与固定相、流动相的体积无关。
色谱图
08第八章气相色谱法41页PPT文档
● 对含有S、P的有机物有响应。
§8—2 气相色谱固定相及其选择 一、固体固定相——用于气固色谱：
活性炭 硅胶 固体吸附剂 氧化铝 分子筛
分析永久性 气体和一些 低沸点物质
新型合成固定相 ：高分子多孔微球、 键合固定相
二、液体固定相——用于气液色谱： 由载体和固定液组成。将高沸点的有机液体即 固定液涂渍在惰性支持物即载体表面而构成。
§8—1 气相色谱仪
●气相色谱法简称为GC。 ●应用最广泛的是气－液色谱。 一、气相色谱议的组成：
气路系统 进样系统 五大系统组成 分离系统 温控系统 检测记录系统
二、气相色谱仪的基本工作流程：
流动相（载气）：
高压钢瓶
减压 净化 计量 稳压 恒流
检测器
放空 检测器
气化室
色谱柱
样品：
进样
气化室
特
机械强度大、孔径小、比
点
表面积大、能涂渍较多的 固定液。表面吸附较强、
小、机械强度较差、表面 积较小、孔径较大。
微分型 质量型 火焰光度、氢火焰离子化检测器
2.性能指标：
① 灵敏度S： 定义：输入单位被测物组分时所引起的输出信号值：
② 检测限D： 定义：恰能产生相当于仪器噪音信号的二倍时，单位
时间内进入检测器的被测组分的质量或含量。
③ 线性范围： 定义：检测器信号与被测物质浓度成线性关系的范
围，以样品浓度的上、下限比值表示。
qlgtt'R 'R丁 正
二 烯
丁 l烷 g
P X1
0 100 q 0 氧 qX1 q 氧 q 角
0 q 0 Xq 角 q 氧 q 角
测得的固定液相对极性在0～100之间
② 固定液的分类： ●固定液的分类按其相对极性的大小进行分类。 ●按照Px每20单位为一级，用一个“＋”号表
§8—2 气相色谱固定相及其选择 一、固体固定相——用于气固色谱：
活性炭 硅胶 固体吸附剂 氧化铝 分子筛
分析永久性 气体和一些 低沸点物质
新型合成固定相 ：高分子多孔微球、 键合固定相
二、液体固定相——用于气液色谱： 由载体和固定液组成。将高沸点的有机液体即 固定液涂渍在惰性支持物即载体表面而构成。
§8—1 气相色谱仪
●气相色谱法简称为GC。 ●应用最广泛的是气－液色谱。 一、气相色谱议的组成：
气路系统 进样系统 五大系统组成 分离系统 温控系统 检测记录系统
二、气相色谱仪的基本工作流程：
流动相（载气）：
高压钢瓶
减压 净化 计量 稳压 恒流
检测器
放空 检测器
气化室
色谱柱
样品：
进样
气化室
特
机械强度大、孔径小、比
点
表面积大、能涂渍较多的 固定液。表面吸附较强、
小、机械强度较差、表面 积较小、孔径较大。
微分型 质量型 火焰光度、氢火焰离子化检测器
2.性能指标：
① 灵敏度S： 定义：输入单位被测物组分时所引起的输出信号值：
② 检测限D： 定义：恰能产生相当于仪器噪音信号的二倍时，单位
时间内进入检测器的被测组分的质量或含量。
③ 线性范围： 定义：检测器信号与被测物质浓度成线性关系的范
围，以样品浓度的上、下限比值表示。
qlgtt'R 'R丁 正
二 烯
丁 l烷 g
P X1
0 100 q 0 氧 qX1 q 氧 q 角
0 q 0 Xq 角 q 氧 q 角
测得的固定液相对极性在0～100之间
② 固定液的分类： ●固定液的分类按其相对极性的大小进行分类。 ●按照Px每20单位为一级，用一个“＋”号表
气相色谱法PPT精选文档
的化合物 表面釉化
3、非硅藻土类：玻璃微球，石英微球， 氟塑载体，含氟化合物
20
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。
例：苯（80.10C），环己烷（80.70C） 选非极性柱 —— 分不开； 选中强极性柱 —— 较好分离，环己烷先出柱
26
第三节 气相色谱分析理论基础
一、气相色谱流出曲线及有关术语
27
28
29
30
色谱理论
色谱理论需要解决的问题：色谱分离过程的热力学和 动力学问题。影响分离及柱效的因素与提高柱效的途 径，柱效与分离度的评价指标及其关系。
例题
在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和
100秒，要达到完全分离，即R=1.5 。计算需要多少块有 效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少？
解：r21= 100 / 85 = 1.18
n有效 = 16R2 [r21/ (r21—1) ]2= 16×1.52×(1.18 / 0.18 )2
则按极性顺序出柱，极性较强的后出柱
24
b．按化学官能团相似选择： 固定液与被测组分化学官能团相似，作用力强， 选择性高
酯类——选酯或聚酯固定液 醇类——选醇类或聚乙二醇固定液
25
（2）按组分性质的主要差别选择
组分的沸点差别为主 —— 选非极性固定液 按沸点顺序出柱 沸点低的先出柱
组分的极性差别为主 —— 选极性固定液 按极性强弱出柱 极性弱的先出柱
3、非硅藻土类：玻璃微球，石英微球， 氟塑载体，含氟化合物
20
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。
例：苯（80.10C），环己烷（80.70C） 选非极性柱 —— 分不开； 选中强极性柱 —— 较好分离，环己烷先出柱
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第三节 气相色谱分析理论基础
一、气相色谱流出曲线及有关术语
27
28
29
30
色谱理论
色谱理论需要解决的问题：色谱分离过程的热力学和 动力学问题。影响分离及柱效的因素与提高柱效的途 径，柱效与分离度的评价指标及其关系。
例题
在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和
100秒，要达到完全分离，即R=1.5 。计算需要多少块有 效塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少？
解：r21= 100 / 85 = 1.18
n有效 = 16R2 [r21/ (r21—1) ]2= 16×1.52×(1.18 / 0.18 )2
则按极性顺序出柱，极性较强的后出柱
24
b．按化学官能团相似选择： 固定液与被测组分化学官能团相似，作用力强， 选择性高
酯类——选酯或聚酯固定液 醇类——选醇类或聚乙二醇固定液
25
（2）按组分性质的主要差别选择
组分的沸点差别为主 —— 选非极性固定液 按沸点顺序出柱 沸点低的先出柱
组分的极性差别为主 —— 选极性固定液 按极性强弱出柱 极性弱的先出柱
气相色谱法色谱图分析化学课件
原理
基于样品中各组分在固定相和流动相 之间的分配平衡，利用不同组分在色 谱柱中的保留时间差异实现分离。
发展历程及应用领域
发展历程
自20世纪50年代问世以来，气相色谱法经历了从填充柱到毛细管柱、从热导检 测到各种高灵敏度检测器的发展历程。
应用领域
广泛应用于环境、食品、医药、化工等领域中挥发性有机物、气体样品的分析 。
进样口温度设置
根据样品的性质和色谱柱的要求设置进样口温度 ，避免样品分解或色谱柱过载。
ABCD
自动进样
使用自动进样器进行进样，需设置合适的进样参 数和序列。
进样量控制
根据色谱柱的容量和检测器的灵敏度控制进样量 ，避免色谱峰过宽或检测不到目标化合物。
案例分析：实际样品前处理与进样过程演示
样品前处理
以某农药残留检测为例，首先使用溶 剂萃取法将农药从农产品中萃取出来 ，然后使用固相萃取法进一步净化样 品。
内标法
在样品中加入已知量的内标物质，通过测量 内标物质和待测组分的色谱峰面积之比，计 算待测组分的含量。内标法可以消除实验操 作过程中可能引入的误差，提高定量分析的
准确性。
07
实验操作规范与安全注意事项
实验室安全规章制度解读
实验室准入制度
进入实验室前需接受安全培训，了解实验室安全规章制度和应急 处理措施。
01
数据采集
使用专业色谱数据工作站进行数 据采集，确保数据的准确性和完 整性。
数据存储
02
03
数据导出
将采集到的数据以特定格式存储 在计算机中，以便后续处理和分 析。
根据需要，将数据导出为常见的 数据格式，如CSV、Excel等，方 便数据共享和交换。
定性分析方法：保留时间法、峰面积法等
基于样品中各组分在固定相和流动相 之间的分配平衡，利用不同组分在色 谱柱中的保留时间差异实现分离。
发展历程及应用领域
发展历程
自20世纪50年代问世以来，气相色谱法经历了从填充柱到毛细管柱、从热导检 测到各种高灵敏度检测器的发展历程。
应用领域
广泛应用于环境、食品、医药、化工等领域中挥发性有机物、气体样品的分析 。
进样口温度设置
根据样品的性质和色谱柱的要求设置进样口温度 ，避免样品分解或色谱柱过载。
ABCD
自动进样
使用自动进样器进行进样，需设置合适的进样参 数和序列。
进样量控制
根据色谱柱的容量和检测器的灵敏度控制进样量 ，避免色谱峰过宽或检测不到目标化合物。
案例分析：实际样品前处理与进样过程演示
样品前处理
以某农药残留检测为例，首先使用溶 剂萃取法将农药从农产品中萃取出来 ，然后使用固相萃取法进一步净化样 品。
内标法
在样品中加入已知量的内标物质，通过测量 内标物质和待测组分的色谱峰面积之比，计 算待测组分的含量。内标法可以消除实验操 作过程中可能引入的误差，提高定量分析的
准确性。
07
实验操作规范与安全注意事项
实验室安全规章制度解读
实验室准入制度
进入实验室前需接受安全培训，了解实验室安全规章制度和应急 处理措施。
01
数据采集
使用专业色谱数据工作站进行数 据采集，确保数据的准确性和完 整性。
数据存储
02
03
数据导出
将采集到的数据以特定格式存储 在计算机中，以便后续处理和分 析。
根据需要，将数据导出为常见的 数据格式，如CSV、Excel等，方 便数据共享和交换。
定性分析方法：保留时间法、峰面积法等
《分析化学》教学课件第13章气相色谱法
多维色谱技术的发展
结合不同分离机制，提高复杂样品的 分析能力。
联用技术的应用
如GC-MS、GC-FTIR等，扩展应用 领域并提高分析准确性。
智能化与自动化
实现仪器自动进样、智能优化实验条 件、远程监控等功能，提高分析效率 与便捷性。
THANKS
内Байду номын сангаас法应用实例
选择内标物
选择一个与被测组分相近且在色谱条 件下行为稳定的物质作为内标物。
02
配制内标溶液
将内标物添加到已知浓度的标准溶液 和待测样品中。
01
注意事项
确保内标物与被测组分在色谱条件下 的行为相似，以减小误差。
05
03
测定响应值
分别进样标准溶液和待测样品，测量 待测组分和内标物的响应值（如峰面 积或峰高）。
标准曲线法应用实例
绘制标准曲线
选择一系列已知浓度的标准溶液，分 别进样并测量其响应值（如峰面积或 峰高），以响应值为纵坐标，浓度为 横坐标绘制标准曲线。
测定样品浓度
注意事项
确保标准溶液与待测样品在色谱条件 下的行为一致，以减小误差。
将待测样品进样并测量其响应值，根 据标准曲线即可求出样品中待测组分 的浓度。
05
定量分析方法及应用实例
定量分析方法概述
绝对定量法
通过测量样品中待测组分的绝对 量来进行定量分析，包括质量法
和体积法。
相对定量法
通过比较样品与标准品中待测组分 的响应值来进行定量分析，包括峰 面积法、峰高法和标准曲线法。
间接定量法
通过测量与待测组分相关的其他组 分的量来间接测定待测组分的含量， 如内标法和外标法。
衍生化处理
对某些难以直接分析的化 合物进行衍生化反应，以 便于后续的气相色谱分析。
分析化学课件 PPT讲义 气相色谱法
正庚烷 9.0
苯 乙酸乙酯 4.0 7.0
相对校正因子 0.64 0.70 0.78 0.79
77
第六节 定性定量分析
为测定混合样品中i组分的含量，称取1.80g样品，加入内 标物0.400g，混合进样后，其色谱峰面积分别为Ai=27.0cm2 ，As=27.0cm2，其相对校正因子分别为1.00和1.11，计算i组 分的含量。
25
第三节 色谱柱与载气
26
第三节 色谱柱与载气
27
第三节 色谱柱与载气
28
第三节 色谱柱与载气
例：苯与环己烷 (苯80.1℃，环己烷80.7℃) 。苯为弱极 性，环己烷为非极性，极性差别是主要矛盾。非极性固定液 很难分开。中等极性的固定液，如用邻苯二甲酸二壬酯，则 苯的保留时间是环己烷的1.5倍。
7
第一节 概述
三、气相色谱仪的基本组成
8
第一节 概述
9
第一节 概述
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第一节 概述
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第一节 概述
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第一节 概述
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第一节 概述
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第一节 概述
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第一节 概述
16
第二节 气相色谱基本理论
17
第二节 气相色谱基本理论
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第二节 气相色谱基本理论
19
第二节 气相色谱基本理论
29
第三节 色谱柱与载气
30
第三节 色谱柱与载气
31
第三节 色谱柱与载气
32
第三节 色谱柱与载气
33
第四节 检测器
34
第四节 检测器
35
第四节 检测器
36
第四节 检测器
37
第四节 检测器
气相色谱法
VR = VM + VS cS/ cM = VM + KVS ①
即： VR′= KVs
色谱过程的基本方程
由K k VM
VS
得，k=KVS/VM，将①代入得：
k= (VR – VM )/VM=VR′ /VM=tR′ /tM=(tR – 和 tR=tM(1+k)
k= VR′ /VM=tR′ /tM
c. 对于一给定色谱体系（分配体系），组分 的分离最终决定于组分在两相中的相对量 ，而不是相对浓度，因此分配比是衡量色 谱柱对组分保留能力的重要参数.k值越大 ，保留时间越长，k值为零的组分，其保 留时间即为死时间.
d.若流动相（载气）在柱内的线速度为u .由 于固定相对组分有保留作用，所以组分在 柱内的线速度us将小于u ，
固体吸附剂 离子交换树脂 凝胶 涂在载体表面的液体 有机物被键合在载体表面 固体吸附剂 固体表面键合的有机物
所用平衡
不同溶液之间分 配平衡 在液体与固定相 表面的分配 吸附
离子交换
筛分
分析物与固定
相间的相互作用 吸附
超临界流体与键 合表面的分配
2.2 色谱流出曲线及有关术语
色谱图（chromatogram）： 试样中各组分经色谱柱分离后，按先后次序经过
= tR (i) / tR (s)
式中tR(i)为后出峰的调整保留时间， 所以总是大于1的。相对保留值往往可作 为衡量固定相选择性的指标，又称选择性 因子。
(二) 区域宽度－柱效
色谱峰的区域宽度是色谱流出曲线的 重要参数之一，用于衡量柱效率及反映 色谱操作条件的动力学因素。表示色谱 峰区域宽度通常有三种方法。
或液体）称为流动相 ；
• 装有固定相的管子（玻璃管或不锈
第四章 气相色谱法共64页文档
Fra bibliotek五、检测器
• 检测器是将通过色谱柱分离后的各组分的量转变为易于测量的电信 号的装置。
1. 热导检测器(Thermal conductivity detector, TCD); 2. 氢火焰离子化检测器(Flame ionized detector, FID); 3. 电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD); 4. 火焰光度检测器(Flame photometric detector, FPD);
5. 氮磷检测器（NPD）也称热离子检测器(Thermionic detector, TID);
填充柱：多为U形或螺旋形，内径2－4 mm，长1 －3 m，内填固定相；
开管柱：分为涂壁、多孔层和涂载体开管柱。内
径0.1－0.5 mm，长达几十至100 m。通常弯成直 径10－30 cm的螺旋状。
三、柱分离系统
• 柱温：是影响分离的最重要的因素。柱温通常要
等于或略高于样品的平均沸点(分析时间2030min)；对宽沸程的样品，应使用程序升温方法。
第一节 气相色谱仪器
减压阀 气流调节阀
压力表
测量电桥
高压气瓶
净化干 燥管
热导池
皂膜流量计 记录仪
进样口 色谱柱
恒温箱
气相色谱仪
第一节 气相色谱仪器
载气: He (通常), N2, H2
Pinlet 10-50 psig F=25-150 mL/min packed
column
F=1-25 mL/min open tubular
第四章 气相色谱法
保留体积： VR = tR ×F；VM = tM ×F F 可以用肥皂泡计（一些气体溶解于肥皂溶液中）来估计在
• 检测器是将通过色谱柱分离后的各组分的量转变为易于测量的电信 号的装置。
1. 热导检测器(Thermal conductivity detector, TCD); 2. 氢火焰离子化检测器(Flame ionized detector, FID); 3. 电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD); 4. 火焰光度检测器(Flame photometric detector, FPD);
5. 氮磷检测器（NPD）也称热离子检测器(Thermionic detector, TID);
填充柱：多为U形或螺旋形，内径2－4 mm，长1 －3 m，内填固定相；
开管柱：分为涂壁、多孔层和涂载体开管柱。内
径0.1－0.5 mm，长达几十至100 m。通常弯成直 径10－30 cm的螺旋状。
三、柱分离系统
• 柱温：是影响分离的最重要的因素。柱温通常要
等于或略高于样品的平均沸点(分析时间2030min)；对宽沸程的样品，应使用程序升温方法。
第一节 气相色谱仪器
减压阀 气流调节阀
压力表
测量电桥
高压气瓶
净化干 燥管
热导池
皂膜流量计 记录仪
进样口 色谱柱
恒温箱
气相色谱仪
第一节 气相色谱仪器
载气: He (通常), N2, H2
Pinlet 10-50 psig F=25-150 mL/min packed
column
F=1-25 mL/min open tubular
第四章 气相色谱法
保留体积： VR = tR ×F；VM = tM ×F F 可以用肥皂泡计（一些气体溶解于肥皂溶液中）来估计在
分析化学 第十九章 气相色谱法
27
4.内标校正曲线法
( Ai AS )样 Ci样 ( Ai AS )标 Ci标
Ci样
=
( (
Ai Ai
AS )样 AS )标
Ci标
优点：不必测出校正因子，消除了操作条件的影响。
28
特点：
柱效低、活性中心易中毒。
11
新型合成固定相 1、高分子多孔微球
颗粒均匀，填充均匀，重现性好，适于程序 升温测定，特别适于有机物中痕量水的分析。
2、键合固定相（见液－液色谱） 三、流动相（载气）
见P397页
12
第三节 检 测 器（自学） 第四节 分离条件的选择
一、气相色谱速率理论
1.涡流扩散项
各种固定液相对极性都落在0—100之间，并
分为五级，见书P394表19-1。
按固定液的化学结构来分
烃类、硅氧烷类、聚醇和聚酯类
8
3.固定液的选择 见P395页 基本原则：相似相溶
非极性试样选非极性的固定液 中等极性试样一般选中等极性固定液 强极性试样选强极性固定液 具有酸性和碱性的极性试样，可选带有酸性 或碱 性基团的高分子多孔微球。 能形成氢键的试样，应选氢键型固定液。 对于复杂组分，可选用两种或两种以上的混合 固定液。
其他条件的选择气化室温度检测器温度第五节第五节毛细管气相色谱法毛细管气相色谱法一毛细管气相色谱法的特点和分类毛细管气相色谱法的特点和分类p406p406页二毛细管色谱速率理论和实验条件的选择二毛细管色谱速率理论和实验条件的选择三毛细管气相色谱系统三毛细管气相色谱系统23第六节第六节定性与定量分析定性与定量分析一定性分析方法一定性分析方法1
5
一、气液色谱固定相
㈠固定液
1.对固定液的要求：
分析化学~气相色谱法
3. 载体
3.1 作用：
GSC 载体本身是固定相； GLC 仅作为液相的支持体
3. 载体
3.2 要求：
1.α=A/m 大，具多孔性且孔径均匀分布 2.化学惰性和固定液间有较强吸引力 3.颗粒大小均匀 4.有一定的机械强度
5.热稳定性好
3.3 分类
红色担体（非极性） 硅藻土型 白色担体（极性）
GDX
按其与固定液间的相互作用力强弱出峰.
c. 如被分离物是不同类型分子，则选择对某一类型
分子作用力较强，而对另一类作用力较弱的固定
液，使它们先后洗脱出峰。
⑴ 按极性相似选择 被分离物质极性 非极性、弱极性化合物 弱极性、中等极性化合物 极性化合物 固定液极性 非极性固定液 中等极性固定液 极性固定液
强极性化合物（能形成氢键的） 氢键型固定液
指信号与被测物质浓度的关系呈线性时，
最大允许进样量与最小检测量之比。
反应了检测器对样品浓度的适应性，线
性范围宽，表示不论是大量或微量组分检测
器都能准确地测定出来。
2.4 对检测器的要求
主要：⑴ 准确：a.足够的灵敏度；b.线性范围宽；
c.最小检测量低；d.稳定性好。 ⑵ 及时、连续：a.死体积小；b.响应迅速。 次要：⑶ 造价低廉、使用方便
无关。
⑸ 其它
a.T操作<Tmax－50℃，T越大，固定液流失也
越大
b.气体必须被净化
c.流速和柱温严格控制
d.离子室屏蔽、绝缘、接触良好，保持干净。
3.3 电子捕获检测器（ECD）
1）依据
在放射性物质辐射线的作用下，间接使组
分导电，形成离子流，通过测定离子流来
确定组分浓度。
2）结构与原理
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分析化学 气相色谱法
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克