气相色谱分析
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白色载体是将硅藻土与20％的碳酸钠（助熔剂） 混合煅烧而成，它呈白色、比表面积较小、吸附性 和催化性弱，适宜于分析各种极性化合物。101， 102系列，英国的Celite系列，英国和美国的 Chromosorb系列，美国的Gas－Chrom A， CL， P， Q， S， Z系列等，都属这一类。
非硅藻土载体有有机玻璃微球载体，氟载体，高分 子多孔微球等。这类载体常用于特殊分析，如氟载体用 于极性样品和强腐蚀性物质HF、Cl2。等分析。但由于 表面非浸润性，其柱效低。
气相色谱法又可分为气固色谱（GSC）和气液色 谱（GLC）：前者是用多孔性固体为固定相，分离 的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物； 而后者的固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载 体上．由于可供选择的固定液种类多，故选择性较 好，应用亦广泛。
13-1 气相色谱仪
一.气路系统
二.进样系统
这种分子间作用力是一种较弱的分子间的吸引力， 它不像分子内的化学键那么强。它包括有定向力、诱 导力、色散力和氢键作用力4种。前三种统称范德华 力，都是由电场作用而引起的。而氢键力则与它们有 所不同，是一种特殊的范德华力。此外，固定液与被 分离组分间还可能存在形成化合物或配合物等的键合 力。
四.控制温度系统
在气相色谱测定中，温度是重要的指 标，它直接影响色谱柱的选择分离、检 测器的灵敏度和稳定性。控制温度主要 指对色谱柱炉，气化室，检测器三处的 温度控制。色谱柱的温度控制方式有恒 温和程序升温二种。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。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。
（ii）碱洗：用5%或10%NaOH的甲醇溶液回流或 浸泡，然后用水、甲醇洗至中性，除去氧化铝，用 于分析碱性物质。
(iii)硅烷化：用硅烷化试剂与载体表面硅醇基反应， 使生成硅烷醚，以除去表面氢键作用力。如：
Si OH
CH2
O
+
Cl Si OH
Si CH2 Cl
Si O CH2
O
Si
+2HCl
Si O
（2）组分分子与固定液间的作用力 在气相色谱中， 载气是情性的，且组分在气相中浓度很低，组分分子 间作用力很小，可忽略。在液相中，由于组分浓度低， 组分间的作用力也可忽略。液相里主要存在的作用力 是组分与固定液分子间的作用力，这种作用力反映了 组分在固定液中的热力学性质。作用力大的组分，由 于溶解度大，分配系数大。
五.检测和数据处理系统
这个系统是指样品经色谱柱分离后， 各成分按保留时间不同，顺序地随载气 进人检测器检测器把进入的组分按时间 及其浓度或质量的变化，转化成易于测 量的电信号，经过必要的放大传递给记 录仪或计算机，最后得到该混合样品的 色谱流出曲线及定性和定量信息。
13-2 气相色谱固定相
(1).固体吸附剂 (2).液体固定相
（2）载体类型 大致可分为硅藻土和非硅藻土两类。硅藻土载体是目
前气相色谱中常用的一种载体，它是由称为硅藻的单细胞海藻骨架组成， 主要成分是二氧化硅和少量无机盐，根据制造方法不同，又分为:
红载体和白色载体。
红色载体是将硅藻土与粘合剂在900℃煅烧后，破 碎过筛而得，因铁生成氧化铁呈红色，故称红色载 体，其特点是表面孔穴密集、孔径较小、比表面积 较大。对强极性化合物吸附性和催化性较强，如烃 类、醇、胺、酸等极性化合物会因吸附而产生严重 拖尾。因此它适宜于分析非极性或弱极性物质。
（3）载体的表面处理 硅藻土载体表面不是完全
惰性的，具有活性中心。如硅醇基
OH Si
或含有矿物杂质，如氧化铝、铁等，使色谱峰产生拖尾。 因此，使用前要进行化学处理，以改进孔隙结构，屏蔽活性中 心。处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等。
（i）酸洗：用3--6mol·cm-3盐酸浸煮载体、过滤， 水洗至中性。甲醇淋洗，脱水烘干。可除去无机盐， Fe,Al等金属氧化物。适用于分析酸性物质。
第十三章 气相色谱法 Gas Chromatography
气相色谱法（GC）是英国生物化学家 Martin A T P等人在研究液液分配色谱的基础上，于1652年 创立的一种极有效的分离方法，它可分析和分离复 杂的多组分混合物。目前由于使用了高效能的色谱 柱，高灵敏度的检测器及微处理机，使得气相色谱 法成为一种分析速度快、灵敏度高、应用范围广的 分析方法。如气相色谱与质谱（GC－MS）联用、 气相色谱与Fourier红外光谱(GC－FTIR）联用、 气相色谱与原子发射光谱（GC－AES）联用等。
三.分离系统
分离系统由色谱柱组成，它是色谱仪的核心部件，其作用 是分离样品。色谱柱主要有两类：填充柱和毛细管柱。
1）填充柱 填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，内装固定相，
一般内径为2～4 mm，长1～3m。填充柱的形状有U型和螺旋 型二种。
2）毛细管柱 毛细管柱又叫空心柱，分为涂壁，多孔层
和涂载体空心柱。涂壁空心柱是将固定液均匀地涂在内径 0．l～0.5mm的毛细管内壁而成，毛细管材料可以是不锈钢， 玻璃或石英。毛细管色谱柱渗透性好，传质阻力小，而柱子可 以做到长几十米。与填充往相比，其分离效率高（理论塔板数 可达106）、分析速度块、样品用量小，但柱容量低、要求检测 器的灵敏度高，并且制备较难。
CH2
常用硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷（DMCS），六甲基二硅烷胺（HMDS）
2．固定液
（l）对固定液要求首先是选择性好。固定液的选择性 可用相对调整保留值2.1，来衡量。对于填充柱一般要 求2.1＞1．15；对于毛细管柱，2.1＞1.08.
另外还要求固定液有良好的热稳定性和化学稳定性； 对试样各组分有适当的溶解能力；在操作温度下有较 低蒸气压，以免流失太快。
一、气液色谱固定相
载体(担体)和固定液组成气液色谱固定相 1. 载体(担体)
（l）对载体的要求 具有足够大的表面积和良好的孔穴结构， 使固定液与试样的接触面较大，能均匀地分布成一薄膜，但载 体表面积不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾；表面呈 化学惰性，没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反应； 热稳定性好；形状规则，粒度均匀，具有一定机械强度。
非硅藻土载体有有机玻璃微球载体，氟载体，高分 子多孔微球等。这类载体常用于特殊分析，如氟载体用 于极性样品和强腐蚀性物质HF、Cl2。等分析。但由于 表面非浸润性，其柱效低。
气相色谱法又可分为气固色谱（GSC）和气液色 谱（GLC）：前者是用多孔性固体为固定相，分离 的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物； 而后者的固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载 体上．由于可供选择的固定液种类多，故选择性较 好，应用亦广泛。
13-1 气相色谱仪
一.气路系统
二.进样系统
这种分子间作用力是一种较弱的分子间的吸引力， 它不像分子内的化学键那么强。它包括有定向力、诱 导力、色散力和氢键作用力4种。前三种统称范德华 力，都是由电场作用而引起的。而氢键力则与它们有 所不同，是一种特殊的范德华力。此外，固定液与被 分离组分间还可能存在形成化合物或配合物等的键合 力。
四.控制温度系统
在气相色谱测定中，温度是重要的指 标，它直接影响色谱柱的选择分离、检 测器的灵敏度和稳定性。控制温度主要 指对色谱柱炉，气化室，检测器三处的 温度控制。色谱柱的温度控制方式有恒 温和程序升温二种。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。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。
（ii）碱洗：用5%或10%NaOH的甲醇溶液回流或 浸泡，然后用水、甲醇洗至中性，除去氧化铝，用 于分析碱性物质。
(iii)硅烷化：用硅烷化试剂与载体表面硅醇基反应， 使生成硅烷醚，以除去表面氢键作用力。如：
Si OH
CH2
O
+
Cl Si OH
Si CH2 Cl
Si O CH2
O
Si
+2HCl
Si O
（2）组分分子与固定液间的作用力 在气相色谱中， 载气是情性的，且组分在气相中浓度很低，组分分子 间作用力很小，可忽略。在液相中，由于组分浓度低， 组分间的作用力也可忽略。液相里主要存在的作用力 是组分与固定液分子间的作用力，这种作用力反映了 组分在固定液中的热力学性质。作用力大的组分，由 于溶解度大，分配系数大。
五.检测和数据处理系统
这个系统是指样品经色谱柱分离后， 各成分按保留时间不同，顺序地随载气 进人检测器检测器把进入的组分按时间 及其浓度或质量的变化，转化成易于测 量的电信号，经过必要的放大传递给记 录仪或计算机，最后得到该混合样品的 色谱流出曲线及定性和定量信息。
13-2 气相色谱固定相
(1).固体吸附剂 (2).液体固定相
（2）载体类型 大致可分为硅藻土和非硅藻土两类。硅藻土载体是目
前气相色谱中常用的一种载体，它是由称为硅藻的单细胞海藻骨架组成， 主要成分是二氧化硅和少量无机盐，根据制造方法不同，又分为:
红载体和白色载体。
红色载体是将硅藻土与粘合剂在900℃煅烧后，破 碎过筛而得，因铁生成氧化铁呈红色，故称红色载 体，其特点是表面孔穴密集、孔径较小、比表面积 较大。对强极性化合物吸附性和催化性较强，如烃 类、醇、胺、酸等极性化合物会因吸附而产生严重 拖尾。因此它适宜于分析非极性或弱极性物质。
（3）载体的表面处理 硅藻土载体表面不是完全
惰性的，具有活性中心。如硅醇基
OH Si
或含有矿物杂质，如氧化铝、铁等，使色谱峰产生拖尾。 因此，使用前要进行化学处理，以改进孔隙结构，屏蔽活性中 心。处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等。
（i）酸洗：用3--6mol·cm-3盐酸浸煮载体、过滤， 水洗至中性。甲醇淋洗，脱水烘干。可除去无机盐， Fe,Al等金属氧化物。适用于分析酸性物质。
第十三章 气相色谱法 Gas Chromatography
气相色谱法（GC）是英国生物化学家 Martin A T P等人在研究液液分配色谱的基础上，于1652年 创立的一种极有效的分离方法，它可分析和分离复 杂的多组分混合物。目前由于使用了高效能的色谱 柱，高灵敏度的检测器及微处理机，使得气相色谱 法成为一种分析速度快、灵敏度高、应用范围广的 分析方法。如气相色谱与质谱（GC－MS）联用、 气相色谱与Fourier红外光谱(GC－FTIR）联用、 气相色谱与原子发射光谱（GC－AES）联用等。
三.分离系统
分离系统由色谱柱组成，它是色谱仪的核心部件，其作用 是分离样品。色谱柱主要有两类：填充柱和毛细管柱。
1）填充柱 填充柱由不锈钢或玻璃材料制成，内装固定相，
一般内径为2～4 mm，长1～3m。填充柱的形状有U型和螺旋 型二种。
2）毛细管柱 毛细管柱又叫空心柱，分为涂壁，多孔层
和涂载体空心柱。涂壁空心柱是将固定液均匀地涂在内径 0．l～0.5mm的毛细管内壁而成，毛细管材料可以是不锈钢， 玻璃或石英。毛细管色谱柱渗透性好，传质阻力小，而柱子可 以做到长几十米。与填充往相比，其分离效率高（理论塔板数 可达106）、分析速度块、样品用量小，但柱容量低、要求检测 器的灵敏度高，并且制备较难。
CH2
常用硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷（DMCS），六甲基二硅烷胺（HMDS）
2．固定液
（l）对固定液要求首先是选择性好。固定液的选择性 可用相对调整保留值2.1，来衡量。对于填充柱一般要 求2.1＞1．15；对于毛细管柱，2.1＞1.08.
另外还要求固定液有良好的热稳定性和化学稳定性； 对试样各组分有适当的溶解能力；在操作温度下有较 低蒸气压，以免流失太快。
一、气液色谱固定相
载体(担体)和固定液组成气液色谱固定相 1. 载体(担体)
（l）对载体的要求 具有足够大的表面积和良好的孔穴结构， 使固定液与试样的接触面较大，能均匀地分布成一薄膜，但载 体表面积不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾；表面呈 化学惰性，没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反应； 热稳定性好；形状规则，粒度均匀，具有一定机械强度。