第二章气相色谱学习教案

1、会计学1第二章气相色谱第二章气相色谱第一页，共78页。分 离 混 合 物第1页/共78页第二页，共78页。慢慢中等中等(zhngdng)快快Temporal course淋洗液淋洗液第2页/共78页第三页，共78页。流动相： 能够与被分析成分混合（或溶解），推动被分析成分向前移动，并且(bngqi)和固定相之间有相界面的流体固定相： 能够与被分析成分作用（吸附、溶解等），相对于流动相不动的物质（固体、液体）二、色谱法分类 1.按流动相的形态分类： 气相色谱：流动相是气体的色谱分析方法 液相色谱：流动相是固体的色谱分析方法 超临界色谱：流动相是超临界状态的物质的色 谱分析方法第3页/共78页第四

2、页，共78页。毛细管柱：固定相涂渍在管子内壁上的空心色谱(s p)柱 特点：柱效高、惰性和热稳定性好。但样品负荷量比填充柱低13个数量级第4页/共78页第五页，共78页。（2）纸色谱 固定相是滤纸，流动相是液体（3）薄层色谱 固定相是氧化铝等，流动相是液体3.按分离原理分类（1）吸附色谱 样品在流动相和固体(gt)固定相之间通过相界面的吸附-解析过程进行作用（2）分配色谱 样品在流动相和液体固定相之间通过溶解度差异进行作用（3）其他第5页/共78页第六页，共78页。123456789101.高压钢瓶2.减压阀3.载气净化干燥器4.流量(liling)调节器（针形阀）5.浮子流量(liling)

3、计6.压力表7.气化室（进样室）8.色谱柱9.检测器10.记录仪放空第6页/共78页第七页，共78页。样品引样品引入系统入系统气相色谱示意图气相色谱示意图检测器检测器数据分析系统数据分析系统载气进样分离(fnl)检测(jin c)显示(xinsh)(记录)第7页/共78页第八页，共78页。第8页/共78页第九页，共78页。 图中7是高压气瓶与减压阀的连接口，气体经针阀4进入(jnr)装有调节隔膜的出口腔5，出口压力是靠调节手柄1调节。顺时针拧紧，针阀逐渐打开，出口压力升高；反时针旋松，出口压力减小 第9页/共78页第十页，共78页。 调节(tioji)手柄5通过弹簧4将针阀2旋到一定的开度，当

4、压力达到一定值时就处于平衡状态。当气体进口压力 稍有增加时， P2处的压力也增加，波纹管3就向右移动，并带动三根连动阀杆（图中只画出一根）也向右移动，使阀开度变小，使出口压力维持不变 第10页/共78页第十一页，共78页。第11页/共78页第十二页，共78页。第12页/共78页第十三页，共78页。填充填充(tinchng)柱进样口柱进样口第13页/共78页第十四页，共78页。毛细管进样口毛细管进样口(分流分流(fn li)第14页/共78页第十五页，共78页。毛细管进样口毛细管进样口(不分流不分流(fn li)第15页/共78页第十六页，共78页。第16页/共78页第十七页，共78页。毛细管柱

5、毛细管柱第17页/共78页第十八页，共78页。填充(tinchng)柱第18页/共78页第十九页，共78页。等都会影响色谱的分离效果和分析结果的准确性和重现性。第19页/共78页第二十页，共78页。为涂壁、多孔层和涂载体空心柱。第20页/共78页第二十一页，共78页。质量型两类。第21页/共78页第二十二页，共78页。第22页/共78页第二十三页，共78页。四、色谱(s p)基本概念进样空气峰tMtRtRYY1/2 h2 0.607 ht色谱(s p)峰色谱(s p)曲线第23页/共78页第二十四页，共78页。1.基线（1）噪声(zoshng) 色谱柱后没有成分进入检测器时，检测器检测到的信号

6、（2）基线 记录仪记录到的噪声(zoshng)信号随时间变化的曲线（3）基线噪声(zoshng) 基线随时间的变化而产生的波动（在平衡位置两侧起伏）（4）基线漂移 基线的平衡位置随时间的变化而产生缓慢变化第24页/共78页第二十五页，共78页。t（时间(shjin)）（信号(xnho)）基线(jxin)第25页/共78页第二十六页，共78页。基线噪声（信号(xnho)）t（时间(shjin)）第26页/共78页第二十七页，共78页。第27页/共78页第二十八页，共78页。第28页/共78页第二十九页，共78页。基线漂移（信号(xnho)）t（时间(shjin)）第29页/共78页第三十页，共7

7、8页。第30页/共78页第三十一页，共78页。（4）调整保留值 调整保留时间：保留时间减去死时间 调整保留体积：保留体积减去死体积（5）相对保留值 r21（）：两种样品保留值的比值3. 峰高：色谱峰最高处到基线的距离（信号强度）4. 区域宽度(kund)（1）峰底宽度(kund)Y：色谱曲线与基线相交的两点之间的距离（时间）（2）半峰宽度(kund)Y1/2 ：色谱峰高一半处的峰的宽度(kund)（时间）（3）标准偏差：在理想情况下，0.607倍色谱峰高处峰宽度(kund)的一半第31页/共78页第三十二页，共78页。5. 峰面积 色谱峰的轮廓与基线(jxin)围成的区域的面积6. 空气峰 空

8、气作为样品所形成的色谱峰第32页/共78页第三十三页，共78页。K =样品(yngpn)在固定相中的浓度样品在流动相中的浓度=cscM（2）分配比k =样品在固定相中的质量样品在流动相中的质量=mMms第33页/共78页第三十四页，共78页。K =cscM=mM/VSms/VS= k阅读(yud)：教材第10页第34页/共78页第三十五页，共78页。第35页/共78页第三十六页，共78页。塔板号 0 1 2 进样 mM mS 0.5 0.5 mM mS mM mS 1体积(tj) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.125 0.1250.125+0.125 0.125+0.125 0.

9、125 0.1252体积(tj) 第36页/共78页第三十七页，共78页。流出曲线(qxin)（方程式）222)(02Rttecc第37页/共78页第三十八页，共78页。222/1)(16)(54. 5YtYtnRRnLH 有效有效nLH理论(lln)塔板高度有效(yuxio)塔板高度第38页/共78页第三十九页，共78页。H =A +Bu+ Cu1.涡流扩散相A2.分子扩散相B/u 3.传质相Cu4.作用：范弟姆特方程式说明，柱子的填充均匀度、担体粒度(l d)、载气种类、载气流速、柱温、固定相液膜厚度柱效峰扩展的影响Bu第39页/共78页第四十页，共78页。R tR(2)tR(1)(Y1+

10、Y2)12R 1.5时认为(rnwi)两峰完全分开Y也可以用Y1/2代替：R tR(2)tR(1)(Y1/2(1)+Y1/2(2)12第40页/共78页第四十一页，共78页。41(n有效(yuxio)1/2( )-11.柱效因子： 一定时，n 越大（H越小） R越大2.容量因子： 1 k 10比较合适(hsh)3.选择因子： 越大，柱子的选择性越好第41页/共78页第四十二页，共78页。H第42页/共78页第四十三页，共78页。善气相和液相的传质速率，有利于提高效能。两方面的情况均需考虑第43页/共78页第四十四页，共78页。到分离宽沸程试样的每个成分的目的。第44页/共78页第四十五页，共7

11、8页。(三) 固定液（相）的选择(xunz) 在选择(xunz)固定液时，一般按“相似相溶”的规律选择(xunz)，因为这时的分子间的作用力强，选择(xunz)性高，分离效果好 1.非极性试样一般选用非极性固定液 2.中等极性试样首先选用中等极性固定液 3.强极性的试样应选用强极性固定液。第45页/共78页第四十六页，共78页。要求均匀、细小，有利于提高柱效，但过小，阻力增大，操作不利第46页/共78页第四十七页，共78页。六、气化温度一般气化室温度比柱温高30-70第47页/共78页第四十八页，共78页。第48页/共78页第四十九页，共78页。（TCD）、电子(dinz)捕获检测器（ECD）

12、。第49页/共78页第五十页，共78页。第50页/共78页第五十一页，共78页。载气载气样品(yngpn)放空(fng kng)放空接电桥接电桥第51页/共78页第五十二页，共78页。第52页/共78页第五十三页，共78页。一种热导(r do)检测器结构第53页/共78页第五十四页，共78页。 此检测器只用一根电热丝，快速切换阀使得流出物（含样品）和参比气交替通过检测池。如果两气流是一样的时(没有被分离的成分)，气体切换时电热丝电阻不变。 当有样品成分进入检测池时，切换到色谱柱流出气时，电热丝温度降低；当切换到参比气时，电热丝温度又恢复原值。电子传感器能够探测到此变化并调节电热丝的电源供给以使

13、温度保持恒定，电源供给变化曲线的波动(bdng)幅度取决于柱流出物（有样品成分存在时）和参比气之间热导率的差异第54页/共78页第五十五页，共78页。试样(sh yn)氢气(qn q)氧气(yngq)（空气）-示意图放空2. 氢火焰离子化检测器（FID） 以氢气和空气燃烧的火焰作为能源，利用含碳化合物在火焰中燃烧产生离子，在外加的电场作用下，使离子形成离子流，产生电信号，检测色谱柱分离出的组分第55页/共78页第五十六页，共78页。第56页/共78页第五十七页，共78页。载气样品(yngpn)放空(fng kng)放射源阳极阴极第57页/共78页第五十八页，共78页。空气(kngq)氢气(qn

14、 q)载气样品光电倍增管放大器记录仪滤光片第58页/共78页第五十九页，共78页。第59页/共78页第六十页，共78页。第60页/共78页第六十一页，共78页。 A 色谱峰面积第61页/共78页第六十二页，共78页。号的溶质毫克数。第62页/共78页第六十三页，共78页。器性能的综合指标。第63页/共78页第六十四页，共78页。第64页/共78页第六十五页，共78页。第65页/共78页第六十六页，共78页。响(yngxing)较大，一般采用相对保留值r12（）作为定性指标较好。第66页/共78页第六十七页，共78页。 =100（ lgXi - lgXzlgXz+1 - lgXz+ Z）2.其他

15、方法（1）气质联用、气红联用（2）与化学方法联用（3）利用(lyng)检测器的选择性检测第67页/共78页第六十八页，共78页。m fi Aifi定量校正(jiozhng)因子Ai色谱峰峰面积（信号）2.峰面积的（替代）测量 在误差允许的情况下，可以用相关量代替峰面积进行测定，以简化过程第68页/共78页第六十九页，共78页。（1）峰高乘半峰宽第69页/共78页第七十页，共78页。（2）峰高乘峰底宽度(kund)第70页/共78页第七十一页，共78页。（3）峰高乘平均(pngjn)峰宽第71页/共78页第七十二页，共78页。（4）峰高乘保留值第72页/共78页第七十三页，共78页。m1+m2+m3+mi+mnWi =mi m=mi 100%第7