第三章气相色谱法1

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《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。

第三章气相色谱法

第三章气相色谱法
第三章气相色谱法
影响热导检测器灵敏度的因素
①桥路电流I : I,钨丝的温度 ,钨丝与池体之间的
温差,有利于热传导,检测器灵敏度提高。检测器的响应
值S ∝ I3,但稳定性下降,基线不稳。桥路电流太高时,还
可能造成钨丝烧坏。 ②池体温度:池体温度与钨丝温度相差越大,越有利于
热传导,检测器的灵敏度也就越高,但池体温度不能低于分 离柱温度,以防止试样组分在检测器中冷凝。
第三章气相色谱法
动画
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:广谱型——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;
第三章 气相色谱法
第三章气相色谱法
3-1-1 气相色谱仪的工作过程
第三章气相色谱法
3-1-2
气相色谱仪的主要部 件
1-载气钢瓶;2-减压阀; 3-净化干燥管;4-针形阀; 5-流量计;6-压力表; 7-进样器;8-色谱柱; 9-热导检测器;10-放大器; 动画 11-温度控制器;12-记录仪;
气路系统
进样后:
载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是 纯载气,使测量臂的温度改变,引起电阻的变化,测量臂和
参考臂的电阻值不等,产生电阻差,R参≠R测 则: R参·R2≠R测·R1
这时电桥失去平衡,a、 b两端存在着电位差,有电压信
号输出。信号与组分浓度相关。 记录仪记录下组分浓度随时间 变化的峰状图形。
对特定物质有高灵敏响应,电子俘获检测器;
第三章气相色谱法

气相色谱法及其应用-PPT

气相色谱法及其应用-PPT
血液中乙醇,麻醉剂及氨基酸的分析;某些挥发性药 品的分析
第二部分 气相色谱仪系统及功能
GC工作过程示意图
载气系统
分离系统
检测和 记录系统
进样系统
温控系统
一、载气系统
{ 气源
载气系统 净化干燥管
载气流速控制装置
常用载气:氮气、氦气、氢气及氩气
{ 载气选择依据 检测器 柱效
{
二、进样系统
进样系统
色谱柱的温度控制方式有: 恒温和程序升温 程序升温指在一个分析周期内柱温随时间由
低温向高温作线性或非线性变化,以达到用 最短时间获得最佳分离的目的。 对于沸点范围很宽的混合物,往往采用程序 升温法进行分析。
恒温150 ℃
程序升温50~250℃, 8℃/min
正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较
程序升温不仅可以改善分离,而且可 以缩短分析时间。
组分峰影响。
优点
准确度高
岛津GC-2014型
1 . 热导池检测器 (TCD)
A R1 R2 B 参比 测量
工作原理:纯载气是一条 直线,当有有试样气通过 时,由于导热系数与载气 不同,测量池中热敏电阻 上的温度发生变化,其阻 值随之改变,电桥平衡遭 破坏,AB两点间的电位 不再相等,记录仪上即出 现峰电位。待测组分的导 热系数越大,测量池中热 敏电阻上的温度变化越大, 其电阻值也越大。
V0 t0Fc
5 . 保留体积Vr
Vr tr Fc
6 .校正(调整)保留体积
三、峰高与峰面积-定量分析的依据
四、区域宽度-柱效
峰底宽度W
半峰宽W1/2 标准偏差σ
W 4 W1/2 2.35
五、 分离度 定义: R tr2tr1 2(tr2tr1) 12(W1W2) (W1W2) tr2, tr1: 组分2和组分1的保留时间 W2, W1: 组分2和组分1的峰底宽度

气相色谱法色谱图分析化学课件

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

气相色谱法

气相色谱法
动而在两相间反复进行溶解、挥发或吸附、解吸的过程。如果各组分 在固定相中的分配系数(表示溶解或吸附的能力)不同,就能达到分离。 • 分配系数小的组分滞留在固定相中的时间短,在柱内移动的速度快, 先流出柱子;分配系数大的组分滞留在固定相中的时间长,在柱内移 动的速度慢,后流出柱子;分离后的各组分经检测器转换成电信号而 记录下来,得到一条信号随时间变化的曲线,称为色谱流出曲线或 “色谱峰”,理想的色谱流出曲线应该是正态分布曲线。
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一、背景知识
• (3)超临界流体色谱法(SFG)。 • 用超临界状态的流体作流动相的色谱法。 • 超临界状态的流体不是一般的气体或流体,而是临界压力和临界温度
以上高度压缩的气体,其密度比一般气体大得多而与液体相似,故又 称为“高密度气相色谱法”。 • 2)按分离原理分 • (1)吸附色谱法(Adsorption Chromatography):根据吸附剂表面对不 同组分物理吸附能力的强弱差异进行分离的方法。如气-固色谱法、 液-固色谱法。
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一、背景知识
• 2)气相色谱法的特点 • 它具有分离效能高、灵敏度高、选择性好、分析速度快、用样量少等
特点,还可制备高纯物质。 • 在仪器允许的气化条件下,凡是能够气化且稳定、不具腐蚀性的液体
或气体,都可用气相色谱法分析。有的化合物沸点过高难以气化或热 不稳定而分解,则可通过化学衍生化的方法,使其转变成易气化或热 稳定的物质后再进行分析。 • 局限性:不适于高沸点、难挥发、热稳定性差的高分子化合物和生物 大分子化合物分析。 • 3)气相色谱仪主要组成部件及分析流程 • 一般气相色谱仪由以下5个部分组成。
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一、背景知识
• 2.术语 • 1)基线 • 操作条件稳定后,没有试样通过时检测器所反映的信号一时间曲线称

色谱讲座课件_气相色谱法PPT_

色谱讲座课件_气相色谱法PPT_
气相色谱仪的工作过程
气相色谱仪
气路系统 进样系统 分离系统 温控系统 检测和记录系统
Filters/Traps
Air
Hydrogen
Gas Carrier
Column
Data system
Syringe/Sampler
Inlets
Detectors
Regul常用的载气有氢气,氮气,氦气和氩气。 气路结构:主要有两种气路形式 单柱单气路,适用于恒温分析 双柱双气路,适用于程序升温,并能补偿固定液的流失使其基线稳定。 净化器:主要用来提高载气纯度。 稳压恒流装置:稳定载气流速。
100% polydimethyl siloxane (PDMS)
50% PDMS
50% phenyl
Increasing polarity
high polarity polyethylene glycol
100% cyanopropyl siloxane
温控系统
温控系统是用来设定,控制,测量色谱柱炉,气化室,检测室三处的温度。
气化室的温度应使试样瞬时气化而又不分解。在一般情况下,气化室的温度比柱温高10 50C。
热导池检测器 thermal conductivity detector, TCD 氢火焰离子化检测器 flame ionization detector, FID 电子捕获检测器 electron-capture detector, ECD 热离子化检测器 thermionic detector, TID 火焰光度检测器 flame photometric detector, FPD
Flame Photometric Detector
Selective detection of sulfur- and phosphorus-containing compounds based on chemiluminescence in the H2 – Air flame Thermal excitation in the flame R R + hn S2 S2 + hn (lmax = 394 nm) HPO HPO + hn (lmax = doublet 510-526 nm)

气相色谱法课件(简单实用).

气相色谱法课件(简单实用).

一、色谱法的基本知识

2.色谱法的概念:色谱法是一种物理化学分离法。它
是利用混合物中各组分在两相中具有不同的分配系数,当 两相作相对运动时,组分在两相中进行反复多次的分配, 从而实现各组分的完全分离。

3.固定相和流动相:在色谱柱内固定不动的一相称为
固定相;携带被分离试样流过色谱柱的一相称为流动相。 固定相可以是固体吸附剂或承担在载体上的固定液;流动 相可以是气体或液体。
五、塔板理论和速率理论


有效塔板数与有效塔板高度
在实际应用中,经常出现计算出的n值很大,但色谱柱的
实际分离效能并不高的现象。这是因为,保留时间中包括 了与色谱分离过程无关的死时间,即理论塔板数不能真实
反映色谱柱的实际分离效能。因此,引入有效塔板数和有
效塔板高度来评价色谱柱实际的分离效能。
n有效 L H 有效 tR ' 2 tR ' 2 5.54( ) 16( ) Y1 / 2 Y
四、气相色谱仪
3.分离系统:
由色谱柱和柱箱组成。
填充柱: 均匀紧密填充,柱长1~5m,柱内径2 ~ 4mm,材料多为不锈钢或玻璃。 色谱柱: 毛细管柱: 涂壁空心柱,柱长25~100m,柱内径
0.1 ~0.5mm,柱效高。
柱箱: 恒温箱
色谱柱、汽化室、检测器需要温度控制
程序升温技术
放 大 记 录
③不能检测惰性气体、空气、水、
CO、CO2、NO、SO2等气体 ④属于质量型、多用型 空气 载气+样品组分
H2
四、气相色谱仪
4.检测系统
(3)电子捕获检测器(ECD): 载气在-射线源的照射下发生电离
射线 N 2 N 2 e

气相色谱法

气相色谱法

气相色谱法色谱是一种用来分离,分析多组分混合物质的极有效方法。

它的分离原理是基于混合物各组分在互不相溶的两相间进行反复多次的分配,由于组分性质和结构上的差异,在色谱柱中的前进速度有所不同,从而按不同的次序先后流出。

这种利用物质在两相间进行分配而使混合物中各组分分离的技术,称为色谱分离技术。

这种分离技术与适当的柱后检测方法相结合,应用于分析化学领域中,就是色谱分离分析法。

色谱分析已成为近代分析的重要手段之一。

通常所说的色谱即指色谱分析法,又称色层法、层析法。

色谱法的最早应用是用于分离植物色素。

1903年,色谱法的创始人俄国的植物学家茨维特(M.Tswett)做了一个植物色素分离实验:在一玻璃管中放入碳酸钙,将含有植物色素(植物叶的提取液)的石油醚倒入管中。

此时,玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。

然后用纯石油醚冲洗,随着石油醚的加入,谱带不断地向下移动,并逐渐分开成几个不同颜色的谱带,继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素,并可分别进行鉴定。

色谱法也由此而得名。

后来,用色谱法分析的物质已极少为有色物质,但色谱一词仍沿用至今,在50年代,色谱法有了很大的发展。

1952年,詹姆斯和马丁以气体作为流动相分析了脂肪酸同系物并提出了塔板理论。

1956年范第姆特总结了前人的经验,提出了反映载气流速和柱效关系的范笨姆特方程,建立了初步的色谱理论。

同年,高莱(Golay)发明了毛细管拄,以后又相继发明了各种检测器,使色谱技术更加完善。

50年代末期,出现了气相色谱和质谱联用的仪器,克服了气相色谱不适于定性的缺点。

色谱法是各种分离技术(如蒸馏、精密分馏、萃取、升华、重结晶等)中效率最高和应用最广的一种方法。

它目前已成为天然产物、石油化工、医药化工、环境科学、生命科学、能源科学、有机和无机新型材料等各个领域中不可缺少的重要工具。

1色谱分类及特点1.1色谱分类方法色谱分析法有很多种类,从不同的角度出发可以有不同的分类方法。

《气相色谱法》课件

《气相色谱法》课件
应用领域
广泛应用于化学、生命科学、环境科学以及制药和石油等行业。
气相色谱仪的组成
仪器组成及原理
了解气相色谱仪的各个部件 以及其工作原理对有效分析 至关重要。
样品处理方法
对样品进行预处理可以提高 气相色谱法的分离效果和检 测灵敏度。
检测器种类及选择
不同的检测器适用于不同类 型的化合物,选择适合的检 测器可以提高分析的准确性。
气相色谱法的优缺点
优点
• 高分离效率 • 高灵敏度 • 快速分析
缺点
• 需要专业的技术知识 • 对样品的预处理要求严格 • 不能分析不易挥发的大分子化合物
Hale Waihona Puke 结与展望气相色谱法在科学研究中的重要性
气相色谱法是一项重要的分析工具,为科学研究提供了精确、快速、高效的分析手段。
可能的研究方向
未来的研究可以探索新的应用领域和改进气相色谱法的分离效果和检测灵敏性。
操作步骤
1
柱的装配
2
将柱装入气相色谱仪中,并确保柱
的正确安装和连接。
3
样品的进样
4
将处理过的样品注入气相色谱仪中,
实现样品的分析和检测。
5
样品制备
如何准备样品以确保样品的准确性 和可靠性。
柱的条件设置
配置适当的柱温和载气流速等条件, 以实现目标化合物的分离。
数据分析
对色谱图进行解析和数据处理,得 出分析结果及结论。
《气相色谱法》PPT课件
欢迎进入《气相色谱法》PPT课件!本课程将带您了解什么是气相色谱法,其 在科学研究中的应用及操作步骤。让我们一起开始这段令人兴奋的科学之旅 吧!
什么是气相色谱法
定义
气相色谱法是一种分离和分析化合物的方法,通过样品的蒸发和气相流动来实现分离。

气相色谱法PPT课件

气相色谱法PPT课件
根据需要检测的物质性质和浓度范围, 选择合适的色谱柱和检测器,以确保
最佳的分离和检测效果。
设计实验流程
根据气相色谱法的原理和特点,设计 合理的实验流程,包括样品处理、进 样、分离、检测等步骤。
优化实验条件
通过调整实验参数,如温度、压力、 流量等,优化实验条件,提高实验效 率和准确性。
实验操作技巧
样品处理
数据处理系统
功能
数据处理系统用于采集、处理和分析实验数 据,生成报告。
软件要求
需具备强大的数据处理功能,能进行基线校 正、峰识别、定量计算等操作。
硬件配置
数据处理系统的硬件配置需满足数据处理速 度和存储需求。
输出方式
数据处理系统应支持多种数据输出方式,如 文本、图表等,方便结果展示和交流。
03 气相色谱法的操作流程
气相色谱法ppt课件
contents
目录
• 气相色谱法简介 • 气相色谱法的基本构成 • 气相色谱法的操作流程 • 气相色谱法的实验技术 • 气相色谱法的应用实例 • 气相色谱法的未来发展与展望
01 气相色谱法简介
定义与原理
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,通过 不同物质在固定相和流动相之间 的分配系数差异实现分离。
样品前处理
样品收集
确保样品具有代表性,避免交叉污染和误差。
样品浓缩
将样品中的待测组分进行浓缩,以便后续分析。
样品净化
去除样品中的干扰物质,提高分析的准确性和可靠性。
样品衍生化
将某些不易检测的化合物通过化学反应转化为更易检测的化合物。
气化与进样
气化
将样品加热使其变成气体,以便进入色谱柱进行分离。
进样

色谱第三章气相色谱法

色谱第三章气相色谱法

能检出10-10-10-12 g的物质,更适合农药残留量的 分析。
4、选择性高
不同类型的检测器对某类农药有较高的响应。
5、适用范围广
对气体、液体、固体的有机化合物都能产生 26.7-1333.2 Pa的蒸气压,也适于在操作温度下 稳定性好的化合物的分析。
二、气相色谱仪简介
气相色谱仪又可分为分析用气相色谱仪、制备 用气相色谱仪和工艺过程控制监测用气相色谱仪。 本章只介绍分析用气相色谱仪。
20、死体积(VM)(dead volume)
不被固定相滞留的组分,从进样到出现最大值所需的 流动相体积。 21、保留体积(VR)(retention volume) 组分从进样到出现峰最大值所需的流动相体积。
22、调整保留体积(VR´)(adjusted retention volume)
减去死体积的保留体积。VR´=VR- VM 用压力梯度校正因子修正的保留体积。
24、净保留体积(VN)(net retention volume) 用压力梯度校正因子修正的调整保留体积。 25、比保留体积(Vg)(specific retention volume) 每克固定相校正到273 K时的净保留体积。 Vg=(273 / TC)· (VN / m)
23、校正保留体积(VR°)(corrected retention volume
三、应用范围和局限性
被分离样品无论是液体或固体,是有机物或无机物, 只要这些组分在气相色谱仪所能达到的工作温度下可 以“气化”,且不发生分解,一般均可用气相色谱法。 或说凡沸点大约在500℃以下,分子量在400以下的组 分,可用气相色谱仪分离、分析。 其局限性: 1、分子量大、热分解、不挥发组分不能使用;
气相色谱仪由以下几个部分组成。

《气相色谱法》课件

《气相色谱法》课件
检测限D 定义:产生二倍噪音信号时单位体积载气中被
测 物 的 量 (Dc,mg/ml) 或 单 位 时 间 进 入 检 测 器的量(Dm,g/s)
D = 2RN / S
D = 2RN / S RN:检测器的噪声,指基线在短时间内上下偏差
的数值(单位为mV) D值越小,则说明仪器越敏感。
(3) 线性范围
d. 对于强腐蚀性组分,可选用氟载体.
3、固定液
气相色谱固定液主要是由高沸点有机物组成,在操作 温度下呈液态,有特定的使用温度范围(最高使用温度极 限)。
① 对固定液的要求
a. 蒸气压低,不流失 b. 热稳定性好,在操作柱温下呈液态,不分解,不聚
合,规定了最高使用温度。 c. 化学稳定性好,不与待测组分起化学反应 d. 溶解度大,对待测物质各组分有适当的溶解能力。 e. 选择性好,对两个沸点相同或相近但属于不同类型
R1 R4 R2 R3
A、B点电位相同,∆EAB = 0 无信号输出,记录仪记录的是 一条直线。
当样品组分随载气通过测量臂时,组分与载气组
成的二元体系的热导系数与纯载气的热导系数不同,
由于热传导带走测量臂的热量,引起热丝温度的变化
,使电阻值改变,而参比臂电阻值保持不便。这时R1
、R4导热系数不同 散热不同
汽化室温度应使试样瞬间汽化 而不分解,通常选在试样沸点或稍 高于沸点。一般汽化室温度比柱温 高10~50℃。
3.3 分离系统
1、色谱柱
种类:填充柱 / 毛细管柱 材料:不锈钢,铜,玻璃,聚四氟乙烯 / 石英玻璃 大小:内径2-6mm,长1-6m / 0.1-0.5mm,长10-10单位时间内进入检测器的某组分的量有关
R∝dm/dt
R = Smdm/dt
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二、基本原理
气相色谱法亦称气体色谱法或气相层析法,是 以气体为流动相的柱色谱分离技术。它分离的主要
依据是利用样品中各组分在色谱柱中吸附力或溶解
度不同,也既是利用各组分在色谱柱中气相和固定
相的分配系数不同来达到样品的分离。对于气—固
色谱(也叫吸附色谱),它的分配系数确切地讲,应 称吸附平衡常数,主要用于永久性气体或气态烃等
是从液相到气相都要花费时间,这种传质阻力使峰型加宽, 且随着载气流速的增加,这个影响也增大。
3.柱效率 由于在气相中的扩散作用比液相中大,据此可假定传 质阻力的影响只在液相中存在,故Van Deemter等人创立的关于 气—掖色谱理论塔板高度(HETP)基本公式为:
H=2 d p+
Dg
u

8
死时间tM:不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时,从进样到出现极 大值所需时间 保留时间tR:试样从进样到柱后出现峰极大值所经历的时间 调整保留时间tR’: tR’= tR- tM
色谱分析的依据: (1)色谱峰的位置(即保留时间或保留体积)决定于物质的 性质,是色谱定性的依据; (2)色谱峰的高度或面积是组分浓度或含量的量度,是
5.准确度、精密度高 农药分析要求有一 定准确度和精密度,尤其制剂分析对此要 求更高。用气谱内标法测定,准确度和精 密度,均较经典方法和光学分析法等为好。 6.分离和测定一次完成 用紫外、红外、 质谱、核磁共振法测定农药样本时,均需 先分离出纯品,而气相色谱法的分离和测 定一次即可完成。
二)仪器和流程
色谱流出曲线 这种以组分的浓度变化作为纵坐标,以流出时间作为
横坐标,所绘出的曲线称为色谱流出曲线。现以一种组分
的流出曲线说明如下(如图4—2所示)
基线:反映检测器系统噪声随时间变化的线 基线漂移:基线随时间定向的变化 基线噪声:由各种因素引起的基线起伏 保留值:
试样中各组分在色谱柱中的滞留时间,由色谱分离过程中的热力学因素 控制,作定性参数

例如,在某一色谱柱中欲分离的两组分为A和B,而且它们的 分配系数KA比KB大一倍。显然经过第一次分配后,A和B两物质 的分离因数(α )为:

KA 2 = KB 1

若连续分配n次后,则: n n KA 2 = = =2n
KB 1


可见,若n=1, α =2;n=100时,α=21001030
2 实际的气液色谱过程中,峰型会加宽,原因:
(2) 分子扩散:柱内存在着分子纵向扩散,因此成分分子的运 动受到推进和阻碍作用,载气流速越小,分子扩散作用的 影响越大;液相中这样的扩散可以不计;
2 实际的气液色谱过程中,峰型会加宽,原因: (3) 传质阻力:在通常使用的载气流速下,成分既要在气液间 维持分配平衡,又要向前推进,无论是从气相到液相,还

工作温度一般为-196~450C,在这一温度下,对蒸
汽压不小于20~1300Pa,热稳定好的任何气体、液
体、固体农药都可进行分析;或沸点大约在500 C 以下,分子量在400以下的农药,原则上都可采用 气相色谱法进行分离和分析。
局限: (1) 分子量大,热分解和不挥发农药不能使用; (2) 对于每一项分析任务,需要建立特定的分析 方法 (3) 色谱峰定性可信度较差; (4) 对化学性质极为活泼的及腐蚀性的试样,分 析较为困难。
图3—1为典型气相色谱仪流程示意图,图中箭头(→)
压力计
净化器
进 样 器 气 化 室 流 量 计
检 测 器 皂 膜 流 量 计
控制仪
记录仪
稳压阀 气 源 钢 瓶
针形阀
色谱柱
图3-1
三)应用范围与局限

范围:样品在气相色谱仪所能达到的工作温度下可
以气化,而且不发生分解,原则上都可以采用气相
色谱法。

2
1+k
k’
d2 f D1
’ 2
u
式中:H——理论塔板高度(HETP); λ——柱填料特有的量; dp——柱填料颗粒的平均直径; γ——气体通过细长弯曲路径时的校正系数; Dg——组分分子在气相中的扩散系数; D1——组分分子在液相中的扩散系数; u——载气的线速度; k’——K(F1/Fg):K为分配系数,F1/Fg为柱横截面 上液相和气相占有的面积比; df——担体上固定液的有效厚度。
生产和技术上的需要: 石油的开发、炼制及石油化工的出现和 发展,近切需要能分析检测多组份复杂化合 物的手段。采用精密分馏和光谱测定,检测1 个样品需要几个月乃至1年。气相色谱却能在 很短时间内对含有几十个甚至上百个组份的 石油馏分进行全分析。
近代电子工业的发展使气相色谱仪日益完善。
一)特点
1.应用范围广 农药沸点大都在气谱工作范围内, 分子量大多小于400,且在载气流存在的情况下, 可使高沸点化合物的气化温度比其沸点为低, 再加上气谱测定需用样品甚少,故检测范围广 泛。 2.分离效能高 农药分析的检测对象中,有的含 杂质,有的为混合制剂,有的为异构体,用其 它方法分离相当困难,但用气相色谱则比较容 易。例如分离化学结构极为接近的六六六异构 体早已用于日常分析。
五)分离度
为判断两种难分离组分在色谱柱中真实的分离效 果,常用分离度R作为色谱柱的总分离效率(能)指标, 其定义为相邻两组分的色谱峰保留值之差与两个组分 峰宽总和之半的比值 (t R 2-t R1) R= 1 (Y1+Y2) 2
R=0.84
R=1.16
R=1.68
98%
99.7%
三、检测器
动,组分在固定相和移动相之间反复进行分
配。
1.塔板理论假定 为了研究谱峰的形状,建立起一种半经验式
的理论——塔板理论,用于描述物质在两相间的分配状况和评
价柱的效能。塔板理论是把柱子假想成由许多塔板组成,在每
个理论塔板里,组分在气液相间达成一次平衡,经过多次分配 平衡后,使组分彼此分离。为简化起见,塔板理论有如下假设:
因此即使两组分分配系数相差很小,由于一般色谱柱中分配 次数往往很大,有时上万次,最终也可使两物质分离。例如, 六六六各异构体的化学性质极其相似,用一般化学方法很难 将它们分离,但是利用OV—17和QF—1为混合固定液的气— 液色谱法可将其很好地一一分离。
二)气相色谱流出曲线 色谱图 试样中各组分经色谱柱分离后,在柱的末端收集各组 分,经检测器转换为电信号,用纪录仪将各组分浓度记录下 来,得到色谱图。
的分离分析。本课程仅就常用于农药分析的气—液
色谱加以介绍。
一)气-液色谱分离过程
1
色谱柱的构成:气液色谱柱中装有一种具有一定惰性的多 孔性固体物质(称为担体或载体),在它的表面涂敷一层很
薄的不易挥发的高沸点有机化合物,即固定液,形成一层
薄膜。
2
分离过程:当载气把气化的样品带入色谱柱后,样品在载 气和固定液间进行溶解—脱溶解——再溶解—再脱溶 的 过程,由于分配系数的不同,多次分配平衡后,移动速度 有了显著的差别,样品中各组分得以分离。 色谱柱 定性定量分析 色-质联用分析 计算机的应用

一、概

流动相是气体,固定相是固体或液体的 色谱法称为气相色谱法。 1941年,Martin and Synge 提出色谱塔板理论,并预言:“流动 相可用气体来代替,对分离更有好处”, 预见了气相色谱的产生。 1952年, Martin and James 首次用气体作为流动相,以微量酸碱 滴度作为检测手段,发明了气相色谱。对 化合物的分离测定带来了划时代的革命。
气相色谱检测器是一种测量载气中各分离组分及其浓度变化 的装置,实际上它是把组分及其浓度变化以不同的方式变换成易 于测量的电信号,所以亦称换能器。 检测器性能的好坏直接影响色谱分析的定性定量结果。故正
确地评价和科学地比较各种检测器,合理地使用检测器,充分了
解检测器的工作机理以及它的各种参数的选择,十分重要。如果 没有适宜的和合乎要求的检测手段,即使有最佳的柱分离,也无 济于事。 本章将较系统地介绍气相色谱检测器的分类和一般性能,以 及常用的四种气相色谱检测器(TCD、FID、ECD、FPD)的工作机
色谱定量的依据;
(3)色谱峰的位置与其宽度,可以对色谱柱分离的情况
进行评价。
(4)样品中所含组分数(峰个数)
三)塔板理论

塔板理论假设色谱柱由若干小段组成,在每 一小段内,一部分空间为涂在载体上的液体 占据,另一部分空间充载着载气,载气占据 的空间成为板体积。组分随载气进入色谱柱 后,流动相在不停的移动,而固定相保持不
仪器:分析用GC,制备用GC,工艺过程控制用GC;
流程:载气和试样流动的方向,简称气路。
每种仪器都有自己的流程。例如:北京分析仪器
厂生产的SP—2305气相色谱仪是双气路流程,上海分析
仪器厂生产的上分—100型气相色谱仪是单气路流程。 方向为载气流动的趋向,虚箭号(······→)为试 样流动的趋向。
12 12
作为塔板理论的结论,理论塔板 数n可用下式中: n=16(tR/W)2 由于W=4σ,所以,n= tR 2 / σ2
理论塔板高H=L(柱长)/n,
理论踏板数n>50(n=L/H)时,可得到基本对称的峰型曲线
有效塔板高
四)速率理论——范第姆特(Van Deemter)方程
塔板理论是个半经验性的理论,它的假设不完全 符合色谱的实际过程,只能定性的给出板高H的概念, 而不能找出影响H的因素,也不能说明为什么峰会展 宽。速率理论就是在塔板理论的基础上,引入影响板 高的动力学因素而导出的,把色谱过程用随机模型来 描述,可得速率理论方程(也称范氏方程),从理论上 说明了峰形加宽的原因和获得高柱效的条件。
1.理想的气液色谱法条件:
(1)在色谱柱内任何点两相的比例恒定。
(2)载气流在色谱柱内任何部位均一样. (3)在两相中无论哪一相里都不发生成分分子的纵向扩散作用。 (4)组分分子在两相间的分配平衡能瞬间完成。
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