分离分析—色谱柱系统A..
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• 1) 2) 3) 4) 固定相为吸附剂，有以下特点： 较大的比表面——大于200M2/克 较好的选择性 良好的稳定性 使用方便
2018/9/25
分离分析——第二章A
3
1.1 吸附等温线与峰形状
2018/9/25
分离分析——第二章A
4
1.2 传统固定相
• 活性炭(Activated Carbon) 性质：非极性， 用途：惰性气体（－198℃）N2，CO2,CH4等 永久性气体，以及烃类气体和N2O等（常温 下） 处理前活化：粉碎过筛，用苯浸泡几次以除 去其中的硫磺、焦油等杂质，然后在380℃下 通过热水蒸汽吹至乳白色物质消失为止。装 柱前在160℃烘烤2小时即可使用
2018/9/25 分离分析——第二章A 9
1.2 传统固定相
• 分子筛(Molecular Sieves) • 性质：强极性
• 用途：惰性气体(干冰温度下)：H2，O2， N2，CH4，CO等永久性气性及NO，N2等 • 处理前活化：粹碎过筛后，用前在550～ 600℃的马福炉内烘2小时，或在360℃下 真空活化2小时。
2018/9/25 分离分析——第二章A 5
气体混合物的分析——活性炭
2018/9/25
分离分析——第二章A
6
1.2 传统固定相
• 氧化铝(Alumina) 性质：中等极性 用途：一般气体：C1—C4烷烃；N2O， SO2，H2S，SF6，CF2Cl2等气体(常温下) 处理前活化：粉碎过筛后,用6mol/L盐酸 浸泡1—2小时，然后用蒸馏水洗到无氯 离子止，在180℃的烘箱中烘烤6-8小时， 装柱密封待用。使用前，在200℃下通载 气活化2小时
分离分析——第二章A
24
1) 硅藻土载体性质
• 两种硅藻土载体的化学组成、内部结构基本相 似，但表面结构大不相同，性能也不同。
承载固 定液 机械特性 比表面 催化性能 好 大
4 m2 /g
品种
红色
特点
用途
分析非极性样品
多 强
可达 40%
白色
2018/9/25
差
小
1 m2 /g
少 弱
可达 20%
分析极性样品
2) 惰性好：能附着固定液且不和样品反
应。
3) 热稳定性和机械强度好：保证柱效 4) 粒度均匀：便于填充
2018/9/25 分离分析——第二章A 23
1.1 硅藻土载体(Diatomite Suport)
• 由具有一定气孔的单细胞海藻残骸堆积而成，因此硅 藻土保持了海藻的多孔结构.
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2018/9/25 分离分析——第二章A 17
Poropak 固定相结构
苯乙烯-二乙烯苯共聚体小球
2018/9/25
分离分析——第二章A
18
碳分子筛分离含硫样品
1. 空气 2. 硫化氢 3. 氧硫化碳 4. 三氧化硫 5. 甲基硫醇 6. 二硫化碳
2018/9/25 分离分析——第二章A 19
上试402有机载体
2018/9/25
分离分析——第二章A
21
§2 气液填充色谱柱
• 在惰性固体表面涂渍高沸点有机化 合物，以其特殊的性质进行分离。 • 惰性固体——载体 • 有机化合物——固定液
2018/9/25
分离分析——第二章A
22
1. 气液色谱载体
• 分为硅藻土和非硅藻土两大类，基本要求为：
1) 表面积大，孔径均匀：承载更多固定液， 并使液膜薄而均匀。
2018/9/25 分离分析——第二章A 7
裂解汽油的分析——氧化铝
2018/9/25
分离分析——第二章A
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1.2 传统固定相
• 硅胶(Silica Gel) 性质：氢键型 用途：氯同位素及异构体（－198℃）， C1—C4烷、烯烃（常温） 处理前活化：粉碎过筛后，根据分析对 象的性质净化，并在较高温度(一般在 600℃)下4小时活化。
2018/9/25
分离分析——第二章A
16
1.4 新型气固色谱固定相
• 石墨化炭黑(Cabopack系列，GCB系列)：加 热使炭黑成片状石墨化结构，选择性提高， 色谱峰形改善。 • 碳分子筛(TDX系列等)：是高分子产品， 对-CH2-保留强。 • 多孔硅胶(Porasil系列等)：分离性能提高。 • 高分子多孔小球(Porapak, Chropmosorb等): 既是吸附剂又是载体，效果好。
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分离分析——第二章A
11
分析筛的处理
分子筛的含 水% 出峰次序 分子筛的活性
9% 4% 2%
CO先CH4后 CO和CH4不分 CH4先CO后
需再活化 需再活化 良好
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分离分析——第二章A
12
复杂样品分析
• 往往需要多柱联合使用进行分析
2018/9/25
分离分析——第二章A
2018/9/25 分离分析——第二章A 10
分析筛的类型
• 主要有4A、5A、10X、13X四种。 • 分子筛型号前面的数字，表示吸附剂的 有效孔径，后面的英文字母表示分子筛 的类型。 5A 分子筛的孔径为 5×10-10 米 的钠钙型分子筛。 • A 型的 Si 和 Al 的原子数相同， X 型的 Si原 子数大于Al的原子数
13
串联、旁通程序示意图
2018/9/25
分离分析——第二章A
14
1.3传统固定相改性
• 针对各自的固有弱点而展开：
• 结构改性——主要为扩大表面毛细孔径，
使其比wk.baidu.com均匀
• 化学改性——除去表面的活性基团(-OH等) • 氧化铝用不同浓度的KF改性作用不同。
2018/9/25
分离分析——第二章A
15
Chapter Three:
色谱柱系统
Column System of Chromatography
色谱柱是色谱分析的心脏
• 色谱分析是分离方法，完成分离任务的 色谱柱十分重要。 • 固定相——柱内不移动、起分离作用的 物质，有固体和液体之分。
2018/9/25
分离分析——第二章A
2
§1 气固填充色谱柱
(1)水 (2)甲酸 (3)乙酸
(4)丙酸 (5)丁酸 粒度：20/80目， 柱长：2米×Ф4mm， 柱温：160℃
载气：H2 25ml/分
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分离分析——第二章A
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Poropak Q测溶剂中水
1.6英尺×英寸(0D)SS. Porapak Q(150-200目) TC=220℃, He 37ml/min, TCD
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分离分析——第二章A
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分离分析——第二章A
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1.1 吸附等温线与峰形状
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分离分析——第二章A
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1.2 传统固定相
• 活性炭(Activated Carbon) 性质：非极性， 用途：惰性气体（－198℃）N2，CO2,CH4等 永久性气体，以及烃类气体和N2O等（常温 下） 处理前活化：粉碎过筛，用苯浸泡几次以除 去其中的硫磺、焦油等杂质，然后在380℃下 通过热水蒸汽吹至乳白色物质消失为止。装 柱前在160℃烘烤2小时即可使用
2018/9/25 分离分析——第二章A 9
1.2 传统固定相
• 分子筛(Molecular Sieves) • 性质：强极性
• 用途：惰性气体(干冰温度下)：H2，O2， N2，CH4，CO等永久性气性及NO，N2等 • 处理前活化：粹碎过筛后，用前在550～ 600℃的马福炉内烘2小时，或在360℃下 真空活化2小时。
2018/9/25 分离分析——第二章A 5
气体混合物的分析——活性炭
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分离分析——第二章A
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1.2 传统固定相
• 氧化铝(Alumina) 性质：中等极性 用途：一般气体：C1—C4烷烃；N2O， SO2，H2S，SF6，CF2Cl2等气体(常温下) 处理前活化：粉碎过筛后,用6mol/L盐酸 浸泡1—2小时，然后用蒸馏水洗到无氯 离子止，在180℃的烘箱中烘烤6-8小时， 装柱密封待用。使用前，在200℃下通载 气活化2小时
分离分析——第二章A
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1) 硅藻土载体性质
• 两种硅藻土载体的化学组成、内部结构基本相 似，但表面结构大不相同，性能也不同。
承载固 定液 机械特性 比表面 催化性能 好 大
4 m2 /g
品种
红色
特点
用途
分析非极性样品
多 强
可达 40%
白色
2018/9/25
差
小
1 m2 /g
少 弱
可达 20%
分析极性样品
2) 惰性好：能附着固定液且不和样品反
应。
3) 热稳定性和机械强度好：保证柱效 4) 粒度均匀：便于填充
2018/9/25 分离分析——第二章A 23
1.1 硅藻土载体(Diatomite Suport)
• 由具有一定气孔的单细胞海藻残骸堆积而成，因此硅 藻土保持了海藻的多孔结构.
2018/9/25
2018/9/25 分离分析——第二章A 17
Poropak 固定相结构
苯乙烯-二乙烯苯共聚体小球
2018/9/25
分离分析——第二章A
18
碳分子筛分离含硫样品
1. 空气 2. 硫化氢 3. 氧硫化碳 4. 三氧化硫 5. 甲基硫醇 6. 二硫化碳
2018/9/25 分离分析——第二章A 19
上试402有机载体
2018/9/25
分离分析——第二章A
21
§2 气液填充色谱柱
• 在惰性固体表面涂渍高沸点有机化 合物，以其特殊的性质进行分离。 • 惰性固体——载体 • 有机化合物——固定液
2018/9/25
分离分析——第二章A
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1. 气液色谱载体
• 分为硅藻土和非硅藻土两大类，基本要求为：
1) 表面积大，孔径均匀：承载更多固定液， 并使液膜薄而均匀。
2018/9/25 分离分析——第二章A 7
裂解汽油的分析——氧化铝
2018/9/25
分离分析——第二章A
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1.2 传统固定相
• 硅胶(Silica Gel) 性质：氢键型 用途：氯同位素及异构体（－198℃）， C1—C4烷、烯烃（常温） 处理前活化：粉碎过筛后，根据分析对 象的性质净化，并在较高温度(一般在 600℃)下4小时活化。
2018/9/25
分离分析——第二章A
16
1.4 新型气固色谱固定相
• 石墨化炭黑(Cabopack系列，GCB系列)：加 热使炭黑成片状石墨化结构，选择性提高， 色谱峰形改善。 • 碳分子筛(TDX系列等)：是高分子产品， 对-CH2-保留强。 • 多孔硅胶(Porasil系列等)：分离性能提高。 • 高分子多孔小球(Porapak, Chropmosorb等): 既是吸附剂又是载体，效果好。
2018/9/25
分离分析——第二章A
11
分析筛的处理
分子筛的含 水% 出峰次序 分子筛的活性
9% 4% 2%
CO先CH4后 CO和CH4不分 CH4先CO后
需再活化 需再活化 良好
2018/9/25
分离分析——第二章A
12
复杂样品分析
• 往往需要多柱联合使用进行分析
2018/9/25
分离分析——第二章A
2018/9/25 分离分析——第二章A 10
分析筛的类型
• 主要有4A、5A、10X、13X四种。 • 分子筛型号前面的数字，表示吸附剂的 有效孔径，后面的英文字母表示分子筛 的类型。 5A 分子筛的孔径为 5×10-10 米 的钠钙型分子筛。 • A 型的 Si 和 Al 的原子数相同， X 型的 Si原 子数大于Al的原子数
13
串联、旁通程序示意图
2018/9/25
分离分析——第二章A
14
1.3传统固定相改性
• 针对各自的固有弱点而展开：
• 结构改性——主要为扩大表面毛细孔径，
使其比wk.baidu.com均匀
• 化学改性——除去表面的活性基团(-OH等) • 氧化铝用不同浓度的KF改性作用不同。
2018/9/25
分离分析——第二章A
15
Chapter Three:
色谱柱系统
Column System of Chromatography
色谱柱是色谱分析的心脏
• 色谱分析是分离方法，完成分离任务的 色谱柱十分重要。 • 固定相——柱内不移动、起分离作用的 物质，有固体和液体之分。
2018/9/25
分离分析——第二章A
2
§1 气固填充色谱柱
(1)水 (2)甲酸 (3)乙酸
(4)丙酸 (5)丁酸 粒度：20/80目， 柱长：2米×Ф4mm， 柱温：160℃
载气：H2 25ml/分
2018/9/25
分离分析——第二章A
20
Poropak Q测溶剂中水
1.6英尺×英寸(0D)SS. Porapak Q(150-200目) TC=220℃, He 37ml/min, TCD
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分离分析——第二章A