第5节 GC固定相及选择讲解

? ④ 有适当的溶解能力 ? 各组分在固定液中要有一定的溶解度，否
则样品会迅速通过柱子，难以使组分分离。 ? ⑤ 选择性好 ? 对试样各组分分离能力强，即个组分的分
配系数差别要大。 ? ⑥ 黏度低、凝固点低 ? 方便在载体上均匀分布、
3.固定液的分类
① 按固定液的极性分类
?强极性物质： ? , ? ' -氧二丙腈 ?非极性物质： 角 鲨 烷 ? 其它固定液的极性选用：
相对极性 p=100 相对极性 p=0
正丁烷 -丁二烯 (或苯 -环己烷 )进行实验确定。
固定液极性确定的方法：
(1) 测定
? 分别测定正丁烷-丁二烯(或苯-环己烷) 在? , ? ' -氧二丙腈、角鲨烷和欲测极性的固 定液的色谱柱上的调整保留时间。
(2) 计算q 值
q?
lg
t' R (丁二烯
t' R (正丁烷
(3) 种类
载体???????非硅硅藻藻土土???白红???色色玻氟载载璃 载体体珠 体、 、多 多孔 孔聚 玻乙 璃烯微 球
(4) 性能
? 硅藻土由单细胞海藻骨架组成，主要成 分是SiO2和少量无机盐。硅藻土类载体是天 然硅藻土经煅烧等处理后而获得的具有一定 粒度的多孔性颗粒。是目前气相色谱广泛使 用的一种载体，按制作方法不同分两类：
第五节
固定相及其选择
前言
? 在气相色谱中，分离过程是在色谱柱内完 成的，因此色谱柱就好比色谱仪的心脏。气相 色谱法能否将某一样品完全分离，主要取决于 色谱柱的选择和性能，但色谱柱的选择性和效 能在很大程度上取决于固定相的选择是否合适， 所以，气相色谱固定相的选择就显得十分重要。
气相色谱固定相大致分两类。
聚乙二醇
强极性化合物
苯甲酸二壬酯
应用广泛
腈和腈醚
强极性
氧二丙腈、苯乙腈 极性化合物
有机皂土
分离芳香异构体
③ 按麦氏常数分类
? 色谱工作者按某些特征常数将 固定液进行分类，麦氏常数是常用 的一种，麦氏常数越大，固定液的 极性越强。
什么是麦氏常数？
? 1970年，McReynolds 选用苯、正丁醇、 2-戊酮、1-硝基丙烷和吡啶5种物质作为标 准物质，在柱温120?C下，分别测定它们 在226种固定液和角鲨烷上的? I值，并把5 项的总和称为固定液的总极性(又称麦氏 常数)。
红色载体：
? 因含有少量的氧化铁颗粒而得名， ? 优点：机械强度大，孔径小(约2? m)，比表面
积大(约4m2.g-1)，表面吸附性较强，适用于涂 渍高含量固定液。 ? 缺点：表面有活性中心，有一定的催化活性。 ? 用途：分离非极性或弱极性化合物。 ? 常用的有6210，C-22火砖，Chromosorb 等。
DC-710,*OV-17,
827? 884
375
SP-2250
6
苯基(60%) 甲基聚硅氧烷
OV-22
1075
350
7 三氟丙基(50%) 甲基聚硅氧烷 OV-210,*QF-1, 1500? 1520
275
SP-2401
8 ? -氰乙基(25%) 甲基聚硅氧烷
XE-60
1785
一、固体固定相(气-固色谱固定相)
? 主要是表面有一定活性的固体吸附剂。
(一) 分类
(二) 性能
按极性分类
? 主要用于分离
? 非极性：活性碳，石墨化碳黑 永久性气体，对其
? 弱极性：氧化铝
它样品的分离效果
? 极 性：分子筛 ? 强极性：硅胶
不好，目前已很少 使用。
二、液体固定相(气-液色谱固定相)
相对极性(p) 0? 19 20? 39 40? 59 60? 79 80? 100
级别 1 2 3 4 5
相对极性与物质的极性间关系
相对极性 0? +1 +2 +3
+4? +5
物质的极性 非极性固定液 弱极性固定液 中等极性固定液 强极性固定液
② 按固定液的化学结构分类
? 这种分类方法是把相同官能团
白色载体：
? 是天然硅藻土在煅烧时加入少量 Na2CO 3之类的 助熔剂，使氧化铁变为白色的铁硅酸钠而得名。
? 优点：比表面积小 (1m2.g-1)，适合于涂渍低含量 固定液，孔径较大 (8?9? m)，表面活性中心易于 完全覆盖，催化活性小。
? 缺点：机械强度差。 用途：分离极性物质。 ? 常用的有101，Chromosorb W 型等。
的固定液排列在一起，便于按“ 结 构相似”原则选择固定液。
表4-6 按结构分类的固定液表
固定液的结构类型 烃类
硅氧烷类
醇类和醚类 酯类和聚酯
极性
最弱极性
极性范围广从 弱极性到强极
性 强极性
中强极性
举例
分离对象
角鲨烷、石蜡油 分离非极性化合物
甲基硅氧烷、苯基 硅氧烷、氟基硅氧 烷、氰基硅氧烷
不同极性物质
(三) 固定液
?固定液为高沸点有机物(液体)。
1. 作用
分离混合物。
2. 要求
? ① 热稳定性好
?
在操作温度下，不发生聚合、分解和交联等现象，
通常有一个“最高使用温度”。
? ② 化学稳定性好
? 固定液与样品或载气不能发生不可逆的化学反应。
? ③ 挥发性小
?
在使用温度下蒸汽压较低，避免固定液的流失。
) )
?
lg
t' R(苯)
t' R (环己烷 )
q1: 表示? , ? ' -氧二丙腈 q2: 表示角鲨烷 qx: 表示被测极性的固定液
(3) 固定液的相对极性的计算和判断
px
?
100
?
100 (q1 q1 ?
? qx) q2
这样测得的各种固定液的
相对极性值均在0? 100之间，
一般又将它们分为五级，每20单位为一级
表4-7 十二种常用固定液
序 号
固定液名称
型号
麦氏常数
最高使用 温度℃
1
角鲨烷
SQ
0
150
2
甲基硅油或甲基硅橡胶
*SE-30,OV-101, SP-2100,SF-96
205? 229
350
3
苯基(10%) 甲基聚硅氧烷
OV-3
423
350
4
苯基(20%) 甲基聚硅氧烷
OV-7
592
350
5
苯基(50%) 甲基聚硅氧烷
(一) 组成
?气-液色谱固定相由两部分组成： 载体 固定液
? 液体固定相是把固定液均匀的涂渍 在载体表面构成的。
(二) 载体(担体)
1. 作用
载体是固定液的支持骨架，用于 涂渍固定液，使固定液Байду номын сангаас其表面形成 一层薄而均匀的液膜。
(2) 要求
? ① 化学稳定性好； ? ② 热稳定性好； ? ③ 具有多孔性，即比表面积大； ? ④ 颗粒均匀，有一定的机械强度； ? ⑤ 不直接参与色谱分离。