8第八章气讲义相色谱法

角鲨烷C30H62为0 0、1-非极性
2、3-中等极性 4、5-极性
Px参数法
5种探测物 角鲨烷为基准
罗氏常数法
麦氏常数法
10种探测物 角鲨烷为标准 以保留指数之差衡量极性
习惯法 非极性 中等极性 极性 氢键型
⑴非极性固定液
种类：饱和烃类和甲基聚硅氧烷类
角鲨烷（C30H62）、二甲基聚硅氧烷(OV-1)
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
气相色谱仪
仪器组成 气路系统
进样系统 温
注意
1. 考虑最高和最低使用温度：最高使用温度比混合固定液 的沸点低150～200℃。 2. 考虑使用压力：固定液在p<13.33Pa（0.1mmHg）时寿 命较长；p>68.66Pa(0. 5mmHg)时固定液流失，影响柱寿 命及数据稳定性。
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（4）酸碱组分的分离
-采用有酸/碱基团的高分子多孔微球 -极性固定液中加少量酸/碱添加剂—克服拖尾
主要作用力：色散力 应用范围：用于分离非极性与弱极性物质 出峰顺序：按沸点顺序分离→沸点低先出峰
相同沸点→极性大先出峰
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⑵中等极性固定液
种类：较大烷基+少量极性基团/可诱导极化的基团
苯基聚硅氧烷（OV-17）、腈丙基聚硅氧烷（OV-1701）
主要作用力：诱导力&色散力 应用范围：适用于弱极性和中等极性物质的分离
填充柱 按填充方式分类
开管柱：弹性石英交联毛细管柱 吸附色谱：GSC 按分离机制分类 分配色谱：GLC
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固定相及色谱柱
1. 气-固色谱固定相 2. 气-液色谱固定相 3. 气相色谱柱
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1. 气-固色谱固定相
•吸附剂
石墨化碳黑、硅胶、氧化铝
•分子筛
4A、 5A、13X（数字表孔径10-10 m，字母表类型）
氢键型固定液
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被分离物质种类 固定液种类
酯
酯类或聚酯类
醇
聚乙二醇类
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（2）按主要差别 • 样品各组分的沸点差别为主
选非极性固定液，按沸点高低出峰→沸点低先出 • 样品各组分的极性差别为主
选极性固定液，按极性大小出峰→极性小先出
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例如：分离苯和环己烷
沸点 极性
苯 80.1 ℃
弱极性
环己烷 80.7℃
化学分类法：按固定液化学结构
烃：非极性（角鲨烷相对极性=0） 硅氧烷：通用型（弱极性→极性）应用最广 酯：中强极性 聚醇：氢键型（药分中聚乙二醇最常用）
极性分类法：按固定液的相对极性或特征常数
非极性、中等极性、极性、氢键型固定液 影响固定液选择的主要作用力：极性、诱导极性、氢键作用
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β,β’-氧二丙腈为100
精品
8第八章气相色谱法
本章要求
掌握
固定相选择、 FID检测器、 气 相色谱条件选择、定量分析
熟悉
气相色谱仪的一般组成系统、 ECD检测器
了解 TCD、定性分析、近代气相色谱
定义
Gas Chromatography
GC 以气体为流动相的柱色谱分离技术
英国生物化学家 Martin等在液液分配色谱的基础上，于 1952年创立的一种极有效的分离方法，可分离和分析 复杂的多组分混合物。
出峰顺序：按沸点顺序分离→沸点低先出峰 沸点相同→极性小先出峰
诱导力起主要作用
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⑶极性固定液 种类：含有较强极性基团
聚酯类、腈类-氧二丙腈(CH2CH2CN)2O
主要作用力：静电力和诱导力为主、 色散力为次 适用范围：用于分离极性化合物 出峰顺序：按极性大小顺序分离→极性小先出峰
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⑷氢键型固定液（强极性固定液） 种类：聚乙二醇PEG、三乙醇胺 主要作用力：氢键 出峰顺序：按形成氢键的能力大小顺序分离，最不易 形成氢键的最先出峰。
组成 要求 作用
4. 载体（担体）
化学惰性的多孔微球
表面积大（具多孔性且孔径均匀分布） 表面吸附性能弱 热和化学稳定性好 颗粒大小均匀 有一定机械强度
GSC— 载体本身是固定相 GLC—仅作为液相的支持体
类型
红色担体（非极性） 硅藻土型
白色担体（极性）
GDX
多孔 多孔玻璃
多孔硅珠
非硅藻土型
氟载体
无孔 洗涤剂
玻璃微珠、素瓷
钝化
减弱或消除载体表面的吸附活性
•酸洗法： 6mol/L HCl溶液浸泡20-30min-分析酸 性化合物
•碱洗法： 5% KOH甲醇溶液浸泡或回流-分析胺类
•硅烷化法： 载体与硅烷化试剂反应，除去载体表面 的硅醇基-分析易形成氢键的化合物
气相色谱柱
毛细管色谱柱
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总体要求-
使样品中各组分呈良好分离，延长柱使用寿命
具体要求-
①操作温度下应呈液态，蒸气压低-固定液流失 ②对样品中各组分具有足够的溶解能力 ③对样品中各组分具有较高选择性-各组分的分配系数差别大 ④稳定性好（不分解、不反应） ⑤黏度小、凝固点低 ⑥对载体有良好浸润性，使之易形成均匀薄膜
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固定液的分类
非极性
△b.p太小 稍有差别
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① 非极性固定液－－很难分离
② 中等极性固定液 -邻苯二甲酸二辛酯
③ 强极性固定液（氢键型） -聚乙二醇-400 -β,β’－氧二丙腈
tR,苯＝1.5tR,环己烷 tR,苯＝3.9tR,环己烷 tR,苯＝6.3tR,环己烷
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（3）难分离物质对
采用混合固定液： -调节比例混合后涂渍于载体上 -涂渍于载体之后按比例混装入柱 -串联不用极性的色谱柱
特点
优点 三高 二少 一广
高选择性 高灵敏度：10-13-10-11g 高柱效：n—103-106 样品用量少 分析时间少
b.p. ≤ 500oC
应用范围广：20%有机物 M ≤ 400 热稳定
局限
需有对照品
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气相色谱法类型
载体＋固定液相 GLC 按固定相状态分类
表面活性吸附剂 GSC 按操作形式分类：柱色谱
耐高温-永久气体/高沸点物质
•高分子多孔微球
苯乙烯/乙基乙烯苯与二乙烯苯交联共聚
按分子质量顺序分离 耐高温、峰形好、不拖尾
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2. 气-液色谱固定相
固定液（stationary liquid）
涂渍在载体上的高沸点物质，色谱 操作温度下为液体
载体（support）
惰性固体颗粒，用以支撑固定液
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对固定液的要求
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3. 固定液选择 极性是选择的重要依据 一般规律： 先找作用力差异，再按沸点高低
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（1）按相似性原则 按待分离组分与固定液极性或官能团相似原则选择 相似性强→作用力大→后流出
被分离物极性
固定液极性
非极性
非极性固定液
弱极性化合物 中等极性固定液
中等极性化合物
极性化合物
极性固定液
强极性化合物 （能形成氢键的）