【精品】仪器分析气相色谱法2ppt课件
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24.02.2021 30
例：无水乙醇中微量水的测定
• 样品：无水乙醇100ml 79.39g • 内标：无水甲醇0.2572g • 色 谱 条 件 ： 401 有 机 载 体 (GDX-203) 柱
（2m） 柱温120C 气化室温度160C， 检测器TCD 载气：H2
24.02.2021 31
测得数据：
24.02.2021 21
二、定量分析方法
• 峰面积测量
正常峰
A=1.065hW1/2
不对称峰 A= 1/2(W0.15+W0.85) h
自动求积法
24.02.2021 22
定量校正因子
• 色谱定量分析的依据是被测组分量与检测 器的响应信号成正比，即
mi = fi'Ai
绝对校正因子 相对校正因子
混合后 进样
得出峰 面积
求出校正因子
24.02.2021 25
定量方法
• 归一化法（normalization method） • 外标法（external standardization） • 内标法 • 内标对比法（已知浓度样品对照法）
24.02.2021 26
归一化法
Aifi Ci%= —————————100 %
• 水： h=4.60cm W1/2=0.130cm • 甲醇：h=4.30cm W1/2=0.187cm
组分 峰面积 校正因子
水 0.6369
0.55
甲醇 0.8564
0.58
24.02.2021 32
计算结果：
H2O% =
A水f水 A内f内
m内 100% m样
= 0.228%(W/W)
24.02.2021 33
24.02.2021 18
第六节 定性与定量分析
24.02.2021 19
yyq
一、定性分析
已知物对照定性 利用相对保留值 利用保留指数定性 官能团分类测定法 与其它方法结合 如两谱联用技术
24.02.2021 20
保留指数计算式
IA10N010n0 llgtgR t' R ('N (A )n)llgtgR t' R ('N (N ))
24.02.2021 12
三、毛细管气相色谱系统
24.02.2021 13
毛细管柱的制备
拉制柱表面处理固定液涂渍 毛细管气相色谱柱的粗糙化
氯化氢刻蚀法 沉积颗粒法 石英毛细管柱的去活（钝化）
硅烷化 固定液涂渍
动态法 静态法
24.02.2021 14
交联和化学键合相毛细管柱
• 将固定相用交联引发剂交联到毛细管管壁 上，或用化学键合方法键合到硅胶涂布的 柱表面制成的柱称为交联或化学键合相毛 细管柱。
• 具有热稳定性高、柱效高、柱寿命长等特 点，得到广泛应用。
24.02.2021 15
进样系统
• 为了满足定性和定量分析的要求，对进样 系统的要求：
避免歧视(discrimination)
由进样系统带来的谱带加宽越小越好。
• 目前使用的进样方式有：分流进样，分流/ 不分流进样，柱头进样，直接进样，程序 升温气化进样。
24.02.2021 2
细内径对仪器条件要求苛刻
• 柱内径
样品容量
检测器敏感度
250m
～100ng
30m
＜1ng
＜10-11g/s
• 整个系统的流失、污染和鬼峰等要尽量排除
• 检测器的死体积要很小，要加尾吹气
• 样品容量低，需特殊进样装置
24.02.2021 9
载气的选择
应根据以下因素来选择载气 • 分离效能和分析速度 • 检测器的灵敏度和适应性 • 载气的理化性质（柱压降、安全性、纯度
等）
24.02.2021 10
载气的选择
N2 He
H2
H / mm
u/cm.s-1
载气效应的Golay曲线
24.02ห้องสมุดไป่ตู้2021 11
液膜厚度
• 液膜厚度增加，塔板高度增加，但柱效会 下降
• 液膜厚度需按分析要求决定：
分析高挥发、保留值小的物质时，要求液 膜厚度大于１mm。
分离挥发性低、热稳定性差的物质时为降 低柱温和减少柱流失，采用薄膜液柱。对 快速分析液膜厚度可低至0.05 m。
绝对校正因子
24.02.2021 23
相对校正因子
相对重量校正因子
fi'
fi = ———
mi /Ai
=
mi As
=
fs'
ms /As
ms Ai
•FID时，常用正庚烷作标准物质 •TCD时，常用苯作标准物质
24.02.2021 24
定量校正因子的测定
• 查手册 • 自己测定
精称待测物质 和标准物质
mi
Aifi
=
ms Asfs
Ci%=
—m—i w
100%
Aifi =
Asfs
ms w 100%
❖ 可消除操作条件变化所引起的误差，定量 较准确
❖ 每次分析都要准确称取试样和内标物的质
量
24.02.2021 29
内标物必须满足以下要求
❖应是试样中不存在的纯物质 ❖能溶于样品且与样品中的各组分分离开 ❖保留时间与待测组分色谱峰位置相近
若以峰高表示相对重量校正因子：
• fH2O=0.224 f甲醇=0.340
H2O% =
h水f水 h内f内
m内 100% m样
= 0.230%(W/W)
24.02.2021 34
若换算成体积百分含量(W/V)表示
H2O% =
h水f水 h内f内
m内 100% V样
= 0.18%
A1f1+A2f2+…+An fn
❖简便、准确、定量结果与进样量无关 ❖必须所有组分在一个分析周期内都出峰
24.02.2021 27
外标法
mi = Ai ( mi )s (Ai)s
❖操作简单，计算方便，不需用校正因子 ❖操作条件和进样量要求严格控制
24.02.2021 28
内标法
• 在样品(m)内加入一定量内标物(ms)
24.02.2021 16
分流进样/不分流进样
24.02.2021 17
分流比的测定
• 分流比 进柱的试样组分的摩尔数与放空的试 样组分摩尔数的相对值。分流比靠分流阀调 节。
分流比＝Fc / Fv 例如：柱出口流速1ml/min，分流器放空流速 99ml/min，则分流比为1:99，也有表示为 99:1。
仪器分析气相色谱法2
第五节 毛细管气相色谱法 CGC
• 毛细管柱的出现 1957年Golay，发明了 空心毛细管柱（capillary column），又 称为开管柱（open tubular column）
• 20世纪60年代 不锈钢毛细管涂渍固定液
70年代用玻璃材料做毛细管柱
1979年石英毛细管柱问世，开创了毛细管 色谱的新纪元
例：无水乙醇中微量水的测定
• 样品：无水乙醇100ml 79.39g • 内标：无水甲醇0.2572g • 色 谱 条 件 ： 401 有 机 载 体 (GDX-203) 柱
（2m） 柱温120C 气化室温度160C， 检测器TCD 载气：H2
24.02.2021 31
测得数据：
24.02.2021 21
二、定量分析方法
• 峰面积测量
正常峰
A=1.065hW1/2
不对称峰 A= 1/2(W0.15+W0.85) h
自动求积法
24.02.2021 22
定量校正因子
• 色谱定量分析的依据是被测组分量与检测 器的响应信号成正比，即
mi = fi'Ai
绝对校正因子 相对校正因子
混合后 进样
得出峰 面积
求出校正因子
24.02.2021 25
定量方法
• 归一化法（normalization method） • 外标法（external standardization） • 内标法 • 内标对比法（已知浓度样品对照法）
24.02.2021 26
归一化法
Aifi Ci%= —————————100 %
• 水： h=4.60cm W1/2=0.130cm • 甲醇：h=4.30cm W1/2=0.187cm
组分 峰面积 校正因子
水 0.6369
0.55
甲醇 0.8564
0.58
24.02.2021 32
计算结果：
H2O% =
A水f水 A内f内
m内 100% m样
= 0.228%(W/W)
24.02.2021 33
24.02.2021 18
第六节 定性与定量分析
24.02.2021 19
yyq
一、定性分析
已知物对照定性 利用相对保留值 利用保留指数定性 官能团分类测定法 与其它方法结合 如两谱联用技术
24.02.2021 20
保留指数计算式
IA10N010n0 llgtgR t' R ('N (A )n)llgtgR t' R ('N (N ))
24.02.2021 12
三、毛细管气相色谱系统
24.02.2021 13
毛细管柱的制备
拉制柱表面处理固定液涂渍 毛细管气相色谱柱的粗糙化
氯化氢刻蚀法 沉积颗粒法 石英毛细管柱的去活（钝化）
硅烷化 固定液涂渍
动态法 静态法
24.02.2021 14
交联和化学键合相毛细管柱
• 将固定相用交联引发剂交联到毛细管管壁 上，或用化学键合方法键合到硅胶涂布的 柱表面制成的柱称为交联或化学键合相毛 细管柱。
• 具有热稳定性高、柱效高、柱寿命长等特 点，得到广泛应用。
24.02.2021 15
进样系统
• 为了满足定性和定量分析的要求，对进样 系统的要求：
避免歧视(discrimination)
由进样系统带来的谱带加宽越小越好。
• 目前使用的进样方式有：分流进样，分流/ 不分流进样，柱头进样，直接进样，程序 升温气化进样。
24.02.2021 2
细内径对仪器条件要求苛刻
• 柱内径
样品容量
检测器敏感度
250m
～100ng
30m
＜1ng
＜10-11g/s
• 整个系统的流失、污染和鬼峰等要尽量排除
• 检测器的死体积要很小，要加尾吹气
• 样品容量低，需特殊进样装置
24.02.2021 9
载气的选择
应根据以下因素来选择载气 • 分离效能和分析速度 • 检测器的灵敏度和适应性 • 载气的理化性质（柱压降、安全性、纯度
等）
24.02.2021 10
载气的选择
N2 He
H2
H / mm
u/cm.s-1
载气效应的Golay曲线
24.02ห้องสมุดไป่ตู้2021 11
液膜厚度
• 液膜厚度增加，塔板高度增加，但柱效会 下降
• 液膜厚度需按分析要求决定：
分析高挥发、保留值小的物质时，要求液 膜厚度大于１mm。
分离挥发性低、热稳定性差的物质时为降 低柱温和减少柱流失，采用薄膜液柱。对 快速分析液膜厚度可低至0.05 m。
绝对校正因子
24.02.2021 23
相对校正因子
相对重量校正因子
fi'
fi = ———
mi /Ai
=
mi As
=
fs'
ms /As
ms Ai
•FID时，常用正庚烷作标准物质 •TCD时，常用苯作标准物质
24.02.2021 24
定量校正因子的测定
• 查手册 • 自己测定
精称待测物质 和标准物质
mi
Aifi
=
ms Asfs
Ci%=
—m—i w
100%
Aifi =
Asfs
ms w 100%
❖ 可消除操作条件变化所引起的误差，定量 较准确
❖ 每次分析都要准确称取试样和内标物的质
量
24.02.2021 29
内标物必须满足以下要求
❖应是试样中不存在的纯物质 ❖能溶于样品且与样品中的各组分分离开 ❖保留时间与待测组分色谱峰位置相近
若以峰高表示相对重量校正因子：
• fH2O=0.224 f甲醇=0.340
H2O% =
h水f水 h内f内
m内 100% m样
= 0.230%(W/W)
24.02.2021 34
若换算成体积百分含量(W/V)表示
H2O% =
h水f水 h内f内
m内 100% V样
= 0.18%
A1f1+A2f2+…+An fn
❖简便、准确、定量结果与进样量无关 ❖必须所有组分在一个分析周期内都出峰
24.02.2021 27
外标法
mi = Ai ( mi )s (Ai)s
❖操作简单，计算方便，不需用校正因子 ❖操作条件和进样量要求严格控制
24.02.2021 28
内标法
• 在样品(m)内加入一定量内标物(ms)
24.02.2021 16
分流进样/不分流进样
24.02.2021 17
分流比的测定
• 分流比 进柱的试样组分的摩尔数与放空的试 样组分摩尔数的相对值。分流比靠分流阀调 节。
分流比＝Fc / Fv 例如：柱出口流速1ml/min，分流器放空流速 99ml/min，则分流比为1:99，也有表示为 99:1。
仪器分析气相色谱法2
第五节 毛细管气相色谱法 CGC
• 毛细管柱的出现 1957年Golay，发明了 空心毛细管柱（capillary column），又 称为开管柱（open tubular column）
• 20世纪60年代 不锈钢毛细管涂渍固定液
70年代用玻璃材料做毛细管柱
1979年石英毛细管柱问世，开创了毛细管 色谱的新纪元