气相色谱分析方法的建立与应用

色谱柱
组成
按固定相 不同分为
气固色谱法——依据固定相对各组分吸附能力的不同来分离的 气液色谱法——依据各组分在固定液中溶解度的不同来分离的
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二、气相色谱法分类-色谱柱
毛细管柱：现在应用最多的是熔融石英毛细管柱。内径小于1mm，长
度几十米，甚至超过百米。
特点：1、柱渗透性好（载气流动阻力小）；2 、柱效高，可使用长 色谱柱子， 可分离复杂物质体系；3、使用温度较高，固定相流失小； 4、柱容量小。
它表示与固定相发生作用的组分比载气在色谱柱中多滞留的时间， 实际上是组分在固定相中所滞留的时间。
★ ★死时间（t0 ）：不与固定相作用的组
分（空气）从进样到惰性气体峰出现极大
值所需要的的时间。
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★相对保留值
表示组分2的调整保留值与组分1的调整保留值之比。
1, 2
t R,2 t R ,1
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二、气相色谱法分类-固定相选择
（一）气—固色谱固定相
1、吸附剂分类： (1)非极性吸附剂：如活性炭、石墨化炭黑，适用 于低沸点的碳氢化合物的分析。 (2) 极性吸附剂：如氧化铝吸附剂，适用于分析
C1～C4烃类及异构体。
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二、气相色谱法分类-固定相选择
(3)强极性吸附剂：如分子筛，适于分析N2，O2，CO，H2等气体 和正异构烷烃。它不但具有“吸附机理”同时还具有“过筛机理”，
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二、气相色谱法分类-色谱柱
填充柱 柱管由不锈钢或硬质玻璃制成。 内径2-6mm，长0.5-6m； 不锈钢柱的特点：1、不破碎；2 、传热性能好；3、柱寿命长 缺点：内壁较为粗糙，有活性，较难清洗干净。

一般用于组成相对简单的混合物分离，多采样恒温分析。填充柱可选用的固
定相很多，所以选择性非常好。填充柱色谱峰的峰较宽，痕量分析有局限。
液相色谱:以液体作为流动相的色谱 分离方法
适用于高沸点、大分子、热稳定性差的化 合物的分析 流动相具有运载样品分子和选择性分离的 双重作用
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2．色谱常用术语
①色谱图：混合物样品（A+B）→色谱柱中分离→检测器→记录 下来。组分从色谱柱流出时，各个组分在检测器上所产生的电 信号随时间变化，所形成的曲线叫色谱图。
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③色谱峰高和峰面积 峰高(h)：色谱峰最高点到基线的距离。 峰面积(A)：峰高与峰底之间面积。 对称的色谱 A h W1 2 1.065 h W 12
0.94
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④峰的区域宽度：用于衡量柱效率及反映色谱操作条件的动力学因 素。通常有三种表示方法。 峰宽(W):从色谱峰两侧的转折点(拐点)作切线，在基线上的截距叫 峰底宽。 半峰宽(W1/2):峰高一半处色谱峰的宽度。 a、基线宽度（峰底宽） b、半峰宽度 W = 4σ； W1/2=2.354σ
纯石油醚洗脱（淋洗）。各种色素结构不同，受两
种作用力大小不同，经过一段时间洗脱后，色素在
柱子上分开，形成了各种颜色的谱带，这种分离方
法称为色谱法。
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1、定义 色谱柱：进行色谱分离用的细长管。 固定相：管内保持固定、起分离作用的填充物。 流动相：流经固定相的空隙或表面的冲洗剂。 色谱是一种 分离 技术
(1) 载气试样 (2) 载气 B A+B B A 色谱柱 检测器 记录仪
A
B A B
(3) 载气
(4) 载气 (5) 载气
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气相色谱分离过程示意图
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②基线 在操作条件下，没有试样进入检测器，只有载气进入检测器时
的流出曲线，记录仪记录的是一条直线，这条直线称为基线。
噪音：使基线发生细小的波动的现象。 基线是在 曲线。
c、拐点宽度（标准偏差峰宽）
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W0.607h=2σ
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⑤保留值
用保留时间、调整保留时间、死时间、相对保留值等来表示。
★ ★保留时间(tR):是指被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大
值时所需的时间。
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★ ★调整保留时间(tR′)：组分的保留时间与死时间的差值：
tR′=tR-t0
Sample Chromatograph
D C A
B
A
B
C D
Sample
Separation
色谱主要是对混合物中的目标物进行 分离和定量
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GC vs HPLC
气相色谱：以气体作为流动相的色谱 分离方法
适用于沸点较低、热稳定性好的中小分子化 合物的分析 流动相只具有运载样品分子的作用
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目录
第一部分 气相色谱法基础知识
第二部分 气相色谱条件的选择 第三部分 方法建立及实际应用
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第一部分 气相色谱法基础知识
一、色谱分析法简介
二、气相色谱法的分类 三、气相色谱仪结构及操作
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一、色谱分析法简介
色谱法是一种分离技术，它是俄国植物学家茨
维特1906年创立的。分离植物叶子中的色素时，将 含有植物叶的石油醚提取液倒入玻璃管中，任其自 由流下，柱中填充CaCO3（CaCO3 有吸附能力)，用
它的分离作用与分子筛的孔径和被分离组分的分子直径有关。
(4)氢键型吸附剂：如硅胶吸附剂，适用于分析有氢键或极性的 化合物。
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一、气相色谱柱-固定相选择
（5）人工合成的有机固定相 高分子多孔微球，它具有吸附和溶解双重作用。在较低温度下以 吸附为主，在较高温度下以溶解为主。 高分子微孔多球：可分析水,氨,氯气,氯化氢等多种无机气体;卤 代烷、烃、腈、含氧有机化合物。
2 ,1 值越大，两组分的色谱峰相距越远，分离得越好
相对保留值只与柱温及固定相性质有关，而与柱径、柱长、
填充情况及流动相流速无关，因此，在气相色谱法中，广泛用作
定性的依据。
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二、气相色谱法分类
气相色谱法属于柱色谱法
按柱径不 同分为 毛细管柱 填充柱 气-固吸附色谱柱 气-液分配色谱柱
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二、气相色谱法分类-固定相选择
气-固色谱：固体吸附剂
吸附材料 (吸附剂) 固体 没有涂覆固定液
固定相 ：固体（硅胶、活性碳、分子筛、活性
氧化铝, 还有高分子多孔小球） 主要用于分析气体样品
气-液色谱：担体+固定液
固定液 在担体上涂覆固定液
担体
固定相：液体(硅酮、聚乙二醇、聚脂等)
主要用于分析液体样品