东华大学仪器分析复习提纲共14页

仪器分析复习提纲

第1章引言

1．了解仪器分析的作用、特点，

2．了解仪器分析的分类，

3．了解仪器分析的发展趋势。

第2章气相色谱分析

色谱概论

一、色谱法的分类与气相色谱的特点

1、按两相状态分类

2、按固定相分类

柱色谱：包括填充柱色谱和毛细管色谱

纸色谱：

薄层色谱或薄层层析（TLC）：

3、按分离原理分类

吸附色谱：利用固定相对不同组分的吸附性能的差别分离

分配色谱：利用不同组分在两相中分配系数的差别分离

离子交换色谱：利用不同离子在离子交换固定相上的亲和力的差别分离

凝胶色谱：利用不同组分分子量的差别（即分子大小的差别）先后被过滤进行分离

4、气相色谱的特点

1)应用范围广：气体、液体或沸点不太高的固体在操作温度不分解，一般都可使用。有机化合物约20%可用GC 分析。

2)效能高：可一次分离分析几十种甚至上百种组分。

3)灵敏度高：ppm~ppb级

4)分析速度快：几分钟或几十分钟可完成

5)操作简便：仪器成本相对较低

二、气相色谱流程与气相色谱仪

（一）气相色谱流程

（二）气相色谱仪

气相色谱检测器（作用，分类）

1）热导池检测器

2）氢火焰检测器

3）电子捕获检测：

4）火焰光度检测器

三、色谱流出曲线及有关术语

（一）色谱流出曲线

可定性

色谱图作用：1、由t

R

2、由峰面积可定量

3、由峰位置及宽度可对分离情况进行判断

（二）基线

（三）保留参数

1、保留时间（t R）

2、 死时间（t M ）

3、 调整保留时间（t R /

）

4、

相对保留值 α1，2 = t R /（2）/ t R /

（1）=K 2/K 1

(四)色谱峰区域宽度

1、 标准偏差σ：峰高0.607h 处宽度的一半

2、 半峰宽Y 1/20.5h 处的宽度，Y 1/2=2.354σ

3、 峰底宽 Y=4σ

气相色谱基本理论

一、气相色谱基本原理

分配过程

分配系数K=C S /C m

分配比（容量因子）k=p/q 注意：①K 是浓度比k 是分配总量之比 ②K 与β无关，k 与β有关

③k 越大，保留时间越长，k=0，则t R = t M ④k= t R // t M 二、气相色谱基本理论

（一） 塔板理论

n=5.54（t R /Y 1/2）2=16（t R /Y ）2

n 有效=5.54（t R //Y 1/2）2=16（t R //Y ）2

（二） 速率理论 （范第姆特方程） H=A+B/μ+C μ 式中： A ——涡流扩散项 B ——分子扩散系数 C ——传质阻力系数 μ—— 流动相线速度

可见：填充物粒度、填充物的均匀性，载气种类、流速，柱温等对柱效、峰扩张有关系 三、分离效率

1、 柱效率与分离效率

色谱的分离效率（或选择性）由相对保留值α衡量。 2、 分离度（分辨率）

R=2 [t R （2）- t R （1）] /（Y 1+Y 2）或 R=2d /（Y 1+Y 2）式中：d ——峰间距 3、色谱分离基本方程（柱效率、分离效率及分离度的关系）

R= n 1/2/4×（α-1）/α×k/（1+k ） [或R=n 有效1/2/4×（α-1）/α] 从色谱分离基本方程可看出：

① n 1/2

/4（反映柱效率对分离度的作用，称柱效项）：α不变时，R

取决于n 有效或n ，为提高n 有效或n 可增加L 或减小H ② R 与k 的关系：k 增大R 增大，但k>10，R 增大不明显，1< k <10

时，可通过改变固定相，柱温变化或改变相比实现k 的变化。 ③ R 与α的关系（柱效率对分离度的作用）：α增大R 增大，α代

表柱的选择性，α大选择性好，分离效果好，增加α的办法是改变固定相。

4、分离条件的选择

（1）载气流速

从H=A+B/μ+Cμ可看出：

、Ar）

1）μ较小时，应选择分子量较大的载气（N

2

、He）

2）μ较大时，应选择分子量较小的载气（H

2

（2）固定液的性质和用量（选择色谱柱）

（3）担体的性质和粒度（选择色谱柱）

（4）柱温选择：沸点最高的组分可分析的最低温度，不能超过色谱柱允许的最高使用温度。

（5）进样量和进样时间

（6）气化温度

（7）检测器温度

固定相及其选择

一、GSC固定相（低分子量、气体样品的分析）

由待测成分的吸附能力选择（非极性、弱极性、极性）

二、GLC固定相

1、担体的选择

作用：承担固定液

要求：

1）化学惰性

2）多孔性

3）热稳定好、不易破碎

4）粒度均匀，大小合适

种类：

1）硅藻土型可分红色（非极性、弱极性）、白色（极性）

2）非硅藻土型可分为氟担体、玻璃微球、高分子多孔微球

选择原则：

1）固定液含量>5%，用硅藻土型

2）固定液含量<5%，用表面处理的硅藻土型

3）高沸点样品，用玻璃微球

4）强腐蚀性，用氟担体

2、固定液的选择

1）利用相似相溶原理选择

2）优先固定液的利用

3）广谱固定相的利用

4）特殊选择性固定相的利用

5）混合固定相的利用：串联或并联单一固定相柱，填料混合柱及混合涂渍填料柱等

气相色谱定性测试方法

一、已知物直接对照法

1、利用保留时间或保留体积定性

2、利用相对保留值定性

3、加入已知物增加峰高法定性

特点：简便可靠