气相色谱法2
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1.进样方式和进样量的选择
液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL， 5μL，10μL等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测 范围之内。进样要求动作快、时间短。 气体试样应采气体进样阀进样。
2020/7/21
2.Biblioteka Baidu化温度的选择
色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后 ，在此瞬间气化；
2020/7/21
③分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物: 一般选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（ 或易被极化的）组分后出峰。
④醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离: 通常选择极性或氢键性的固定液。这时试样中各组分，不易 与固定液形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。
2020/7/21
11.4 已知物质A和B在一个30.0cm柱上的 保留时间分别为16.40和17.63分钟.不被保留 组分通过该柱的时间为1.30分钟.峰宽为1.11 和1.21mm,计算: (1) 柱分辨本领R; (2) 柱的平均塔板数目n; (3) 塔板高度H; (4) 达到1.5分离度所需的柱长度; (5) 在较长柱上把物质B洗脱所需要的时间.
2020/7/21
一、 色谱柱及使用条件的选择
chromatographic columns and choice of operating condition
1. 固定相的选择（p365)
气－液色谱，应根据“相似相溶”的原则 ①分离非极性组分时: 通常选用非极性固定液。各组分按沸点顺序出峰，低沸点组 分先出峰。 ② 分离极性组分时: 一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序流出色谱柱， 极性小的先出峰。
二、载气种类和流速的选择
classification of carrier gas and choice of flow rate
三、其它操作条件的选择
choice of other operating condition
2020/7/21
二、实验条件的选择
• 分离方程式：
R
n 1
k 2
4 1 k
气化温度一般较柱温高30~70°C 防止气化温度太高造成试样分解。
2020/7/21
三、样品预处理 GC分析对象是在气化室温度下能
生成气态的物质。为保护色谱柱、降 低噪声、防止生成新物质（杂峰）， 需要在进样前对样品进行处理。
2020/7/21
• 1）水、乙醇和可能被柱强烈吸附的极 性物质——柱效下降，需除去。
第十七章 气相色谱分析法
gas chromatographic analysis, GC
第四节 分离操作条件的选择
choice of chromatographic operating condition
一、色谱柱及使用条件的选 择
chromatographic columns and
choice of operating condition
2020/7/21
升高 4、柱温
传质快、 柱效高
纵向扩散强、 峰拖尾过 高造成固定 液流失
降低
2020/7/21
分析时 间长
恒温
程序升 温
(宽沸 程混合
物)
实验 确定
程序升温
2020/7/21
• 宽沸程试样： • 程序升温，
改善分离效 果，缩短分 析时间，提 高灵敏度。
2020/7/21
二、 载气种类和流速的选择
n有效 = 16R2 [r21 / (r21 —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（块）
L有效 = n有效·H有效 = 1547×0.1 = 155 cm 即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。
2020/7/21
[例17-2]
在一定条件下，柱长为1m. 如果n=3600，两个组分的保留
2020/7/21
3.柱长和柱内径的选择
增加柱长对提高分离度有利（分离度R正比于柱 长L2），但组分的保留时间tR ↑ ，且柱阻力↑，不便 操作。 柱长的选用原则是在能满足分离目的的前提下 ，尽可能选用较短的柱，有利于缩短分析时间。 填充色谱柱的柱长通常为1~3米。 可根据要求的分离度通过计算确定合适的柱长 或实验确定。 柱内径一般为3~4毫米。
⑤组成复杂、较难分离的试样: 通常使用特殊固定液，或混合固定相。
2020/7/21
2. 固定液配比（涂渍量）的选择
配比：固定液在担体上的涂渍量，一般指的是 固定液与担体的百分比，配比通常在5%～25%之间。
配比越低，担体上形成的液膜越薄，传质阻力 越小，柱效越高，分析速度也越快。
配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样 量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。
classification of carrier gas and choice of flow rate
1. 载气种类的选择
载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、 检测器要求及载气性质。 载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。 载气流速较大时，传质阻力项起主要作用，采用较小摩尔质 量的载气（如H2，He），可减小传质阻力，提高柱效。 热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检 测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。 在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及 来源是否广泛等因素。
2(tR(2) tR(1) )
1.699(W1/ 2(2) W1/ 2(1) )
L2
R2 R1
2
L1
2020/7/21
[例17-1]
在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和 100秒，要达到完全分离，即R=1.5 。计算需要多少块有效 塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少？ 解： r21= 100 / 85 = 1.18
• 2）非挥发份——会产生噪声，同时慢 慢分解——产生杂峰。
• 3）稳定性差的组分——生成新物质— —杂峰。
2020/7/21
2
a
b
c
a为柱效项：柱性能
b为柱选择性项：α=K2/K1=k2/k1 ，固定液种类
c为柱容量因子项 ：柱温、固定液量、K
2020/7/21
实验条件的选择 : n、α、k 对分离度的影响
2020/7/21
基本色谱分离方程式
R
n 1
k 2
4 1 k
2
R
ne ff 4
• (1)
R 2(tR(2) tR(1) ) W(2) W(1)
1.5 2 1 4.34 0.72
m
塔板数增加一倍，分离度增加多少？
2020/7/21
习题 1 有一根 lm长的柱子，分离组分1和2得到如图
18d5的色谱图。图中横坐标l为记录笔走纸距离。若 欲得到 R=1．2的分离度，有效塔板数应为多少？色 谱往要加到多长？ ( 3457, 2. 25 )
2020/7/21
2. 载气流速的选择
由图可见存在最佳流速（uopt）。实际流速通常稍大于 最佳流速，以缩短分析时间。
H A B Cu u
dH du
B u2
C
0
uopt
B C
Hmin A 2 BC
2020/7/21
三、 其它操作条件的选择
choice of other operating condition
2020/7/21
11-2 已知某色谱柱的理论塔板数为3600,组 分A和B在该柱上的保留时间为27mm和30mm,求两 峰的峰宽和分离度. ( 1.06, 1.18, 1.58 )
11-3 已知一色谱柱在某温度下的速率方程 的A=0.08cm; B=0.65cm2/s; C=0.003s, 求最佳 线速度u和最小塔板高H. (14.72cm/s, 0.17cm)
时间分别为12.2s和12.8s，计算分离度。要达到完全分离，即
R=1.5，所需要的柱长。
解：
Wb1
4
t R1 n
4 12.2 3600
0.8133
Wb2
4
tR2 n
4 12.8 3600
0.8533
分离度： R 2(12.8 12.2) 0.72
0.8533 0.8133
L2
R2 R1
2 L1
液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL， 5μL，10μL等。 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测 范围之内。进样要求动作快、时间短。 气体试样应采气体进样阀进样。
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2.Biblioteka Baidu化温度的选择
色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后 ，在此瞬间气化；
2020/7/21
③分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物: 一般选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（ 或易被极化的）组分后出峰。
④醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离: 通常选择极性或氢键性的固定液。这时试样中各组分，不易 与固定液形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。
2020/7/21
11.4 已知物质A和B在一个30.0cm柱上的 保留时间分别为16.40和17.63分钟.不被保留 组分通过该柱的时间为1.30分钟.峰宽为1.11 和1.21mm,计算: (1) 柱分辨本领R; (2) 柱的平均塔板数目n; (3) 塔板高度H; (4) 达到1.5分离度所需的柱长度; (5) 在较长柱上把物质B洗脱所需要的时间.
2020/7/21
一、 色谱柱及使用条件的选择
chromatographic columns and choice of operating condition
1. 固定相的选择（p365)
气－液色谱，应根据“相似相溶”的原则 ①分离非极性组分时: 通常选用非极性固定液。各组分按沸点顺序出峰，低沸点组 分先出峰。 ② 分离极性组分时: 一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序流出色谱柱， 极性小的先出峰。
二、载气种类和流速的选择
classification of carrier gas and choice of flow rate
三、其它操作条件的选择
choice of other operating condition
2020/7/21
二、实验条件的选择
• 分离方程式：
R
n 1
k 2
4 1 k
气化温度一般较柱温高30~70°C 防止气化温度太高造成试样分解。
2020/7/21
三、样品预处理 GC分析对象是在气化室温度下能
生成气态的物质。为保护色谱柱、降 低噪声、防止生成新物质（杂峰）， 需要在进样前对样品进行处理。
2020/7/21
• 1）水、乙醇和可能被柱强烈吸附的极 性物质——柱效下降，需除去。
第十七章 气相色谱分析法
gas chromatographic analysis, GC
第四节 分离操作条件的选择
choice of chromatographic operating condition
一、色谱柱及使用条件的选 择
chromatographic columns and
choice of operating condition
2020/7/21
升高 4、柱温
传质快、 柱效高
纵向扩散强、 峰拖尾过 高造成固定 液流失
降低
2020/7/21
分析时 间长
恒温
程序升 温
(宽沸 程混合
物)
实验 确定
程序升温
2020/7/21
• 宽沸程试样： • 程序升温，
改善分离效 果，缩短分 析时间，提 高灵敏度。
2020/7/21
二、 载气种类和流速的选择
n有效 = 16R2 [r21 / (r21 —1) ]2 = 16×1.52 ×(1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（块）
L有效 = n有效·H有效 = 1547×0.1 = 155 cm 即柱长为1.55米时，两组分可以得到完全分离。
2020/7/21
[例17-2]
在一定条件下，柱长为1m. 如果n=3600，两个组分的保留
2020/7/21
3.柱长和柱内径的选择
增加柱长对提高分离度有利（分离度R正比于柱 长L2），但组分的保留时间tR ↑ ，且柱阻力↑，不便 操作。 柱长的选用原则是在能满足分离目的的前提下 ，尽可能选用较短的柱，有利于缩短分析时间。 填充色谱柱的柱长通常为1~3米。 可根据要求的分离度通过计算确定合适的柱长 或实验确定。 柱内径一般为3~4毫米。
⑤组成复杂、较难分离的试样: 通常使用特殊固定液，或混合固定相。
2020/7/21
2. 固定液配比（涂渍量）的选择
配比：固定液在担体上的涂渍量，一般指的是 固定液与担体的百分比，配比通常在5%～25%之间。
配比越低，担体上形成的液膜越薄，传质阻力 越小，柱效越高，分析速度也越快。
配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样 量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。
classification of carrier gas and choice of flow rate
1. 载气种类的选择
载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、 检测器要求及载气性质。 载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。 载气流速较大时，传质阻力项起主要作用，采用较小摩尔质 量的载气（如H2，He），可减小传质阻力，提高柱效。 热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检 测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。 在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及 来源是否广泛等因素。
2(tR(2) tR(1) )
1.699(W1/ 2(2) W1/ 2(1) )
L2
R2 R1
2
L1
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[例17-1]
在一定条件下，两个组分的调整保留时间分别为85秒和 100秒，要达到完全分离，即R=1.5 。计算需要多少块有效 塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 cm，柱长是多少？ 解： r21= 100 / 85 = 1.18
• 2）非挥发份——会产生噪声，同时慢 慢分解——产生杂峰。
• 3）稳定性差的组分——生成新物质— —杂峰。
2020/7/21
2
a
b
c
a为柱效项：柱性能
b为柱选择性项：α=K2/K1=k2/k1 ，固定液种类
c为柱容量因子项 ：柱温、固定液量、K
2020/7/21
实验条件的选择 : n、α、k 对分离度的影响
2020/7/21
基本色谱分离方程式
R
n 1
k 2
4 1 k
2
R
ne ff 4
• (1)
R 2(tR(2) tR(1) ) W(2) W(1)
1.5 2 1 4.34 0.72
m
塔板数增加一倍，分离度增加多少？
2020/7/21
习题 1 有一根 lm长的柱子，分离组分1和2得到如图
18d5的色谱图。图中横坐标l为记录笔走纸距离。若 欲得到 R=1．2的分离度，有效塔板数应为多少？色 谱往要加到多长？ ( 3457, 2. 25 )
2020/7/21
2. 载气流速的选择
由图可见存在最佳流速（uopt）。实际流速通常稍大于 最佳流速，以缩短分析时间。
H A B Cu u
dH du
B u2
C
0
uopt
B C
Hmin A 2 BC
2020/7/21
三、 其它操作条件的选择
choice of other operating condition
2020/7/21
11-2 已知某色谱柱的理论塔板数为3600,组 分A和B在该柱上的保留时间为27mm和30mm,求两 峰的峰宽和分离度. ( 1.06, 1.18, 1.58 )
11-3 已知一色谱柱在某温度下的速率方程 的A=0.08cm; B=0.65cm2/s; C=0.003s, 求最佳 线速度u和最小塔板高H. (14.72cm/s, 0.17cm)
时间分别为12.2s和12.8s，计算分离度。要达到完全分离，即
R=1.5，所需要的柱长。
解：
Wb1
4
t R1 n
4 12.2 3600
0.8133
Wb2
4
tR2 n
4 12.8 3600
0.8533
分离度： R 2(12.8 12.2) 0.72
0.8533 0.8133
L2
R2 R1
2 L1