气相色谱基础(GC-2010)

1、HPLC Business DeptShimadzu Corporation气相色谱基础知识GC-2010HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱起源石油醚碳酸钙颗粒色素色谱色谱组分HPLC Business DeptShimadzu Corporation 色谱法：利用组分在两相间分配系数不同 而进行分离的技术 移动相：携带样品流过整个系统的流体 固定相：静止不动的一相，色谱柱定义HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱分类HPLC Business DeptShimadzu Corporation气相色谱流程图

2、载气进样口柱温箱检测器数据处理流量控制器流量控制器 (AFC)HPLC Business DeptShimadzu Corporation载气返回HPLC Business DeptShimadzu Corporation载气控制方式的选择填充柱分析采用恒流方式毛细柱分析采用恒压方式6kg/cm2SPL/SplessINJ 1INJ2毛细柱毛细柱 填充柱填充柱1填充柱填充柱2返回HPLC Business DeptShimadzu Corporation进样口进样口类型进样口类型HPLC Business DeptShimadzu Corporation热进样和冷进样NEXTHPLC Busi

3、ness DeptShimadzu Corporation歧视效应的产生 进针进针 退针退针低沸点组分百分比偏高低沸点组分百分比偏高高沸点组分残留高沸点组分残留返回HPLC Business DeptShimadzu Corporation冷进样OCI柱头进样 只适用于0.53内径的柱子 无分流流路，不能分析高浓度样品（污染柱子）， 进样量一般小于2ulHPLC Business DeptShimadzu CorporationSPLESS、OCI及PTV-SPLESS比较N-甲基氨基甲酸酯农药的热分解现象SplitlessCool-on-ColumnSpless-PTVHPLC Busine

4、ss DeptShimadzu Corporation进样技术的改进溶剂溶剂 空气空气 样品样品 空气空气溶剂冲洗法溶剂冲洗法优点：减少热进样时的样品歧视效应HPLC Business DeptShimadzu Corporation进样体积上限(液体进样）HPLC Business DeptShimadzu CorporationWBI进样口示意图进样口示意图进样口(WBI)用于：宽孔径毛细管柱填充柱HPLC Business DeptShimadzu Corporation进样口(SPL)分流分流/ /不分流进样口示意图不分流进样口示意图分流比：SPL.RF1:F2F1F2HPLC Bus

5、iness DeptShimadzu Corporation进样口(OCI/PTV)返回 载气载气 毛细柱毛细柱隔垫吹扫出口隔垫吹扫出口分流出口分流出口1.Column Sleeve/Guide (OCI-mode)2. 玻璃衬管玻璃衬管 （Glass Insert)(PTV-mode)HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱柱气相色谱固定相气相色谱固定相HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱柱类型柱材：熔融石英、铝内径：0.2mm-0.53mm长度：10-100m固定相种类：OV-1，PEG-20M，OV-17

6、等固定相膜厚：0.2-5m柱材：不锈钢，玻璃内径：2.6-3mm长度：0.5-6m填料：担体和固定液的种类固定液的浓度 1-30%担体有硅藻土、玻璃、石英塑料担体（TPA）等。HPLC Business DeptShimadzu Corporation毛细管柱主要类型Porous Layer Open TubularWall Coated Open TubularPacked Capillary多孔层开口柱多孔层开口柱管壁涂渍开口柱管壁涂渍开口柱HPLC Business DeptShimadzu Corporation毛细管柱管材z熔融石英 合成高纯石英y外表面涂覆聚酰亚胺y内表面经化学处理

7、z不锈钢y用于高温分析y最不易断裂y内表面经特殊处理HPLC Business DeptShimadzu Corporation固定相z大多数固定相为聚合物zWCOT 毛细管柱:y聚甲基硅氧烷（Polysiloxanes, silicones）y聚乙二醇（Polyethylene glycols, PEG）HPLC Business DeptShimadzu Corporation固定相聚甲基硅氧烷CH3CH2CH2CH2CNCH2CH2CF3R =methylcyanopropyltrifluoropropylphenylsiloxanebackboneO Si O Si ORRRRHPLC

8、 Business DeptShimadzu Corporation固定相术语&结构5% diphenyl 95% dimethyl polysiloxaneSiOSiCH3CH3O5%95%5% phenyl 95% methyl polysiloxaneHPLC Business DeptShimadzu Corporation固定相“ms” or low bleed versionz苯基基团键合入硅氧烷聚合物主链DB-5msRtx-5msBPX-5e.g.Si O SiRRRRSi O SiRRRRHPLC Business DeptShimadzu Corporation固定液

9、流失021868101214164202224100 C270 C300 C300 C for 12 minBleedHPLC Business DeptShimadzu Corporation固定相聚乙二醇HO CH2CH2O Hnz“WAX” or “FFAP” 类固定液ye.g. DB-WAX, DB-FFAPz温度稳定性比聚硅氧烷类差，最高使用温度低于聚硅氧烷类固定液HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱柱HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱柱22/)(54.5hRWtnhh/2Wh/2开始tRHPL

10、C Business DeptShimadzu Corporation色谱柱载气流速与柱效关系HETPVan Deemter方程HETP=A+B/u+Cuu cm/suoptHminHPLC Business DeptShimadzu Corporation载气种类对柱效的影响载气种类对柱效的影响HETPHETP曲線曲線 （Rtx-1Rtx-1，30m30m，0.25mmi.d.0.25mmi.d.，0.25m0.25m）线线速度（速度（cm/seccm/sec） ）柱箱 130，样品 n-C15H320.00.0200.0200.0400.0400.0600.0600.0800.0800.0

11、1000.01000.01200.01200.01400.01400.00 01010202030304040505060607070HETP (m)HETP (m)HeHeN N2 2H H2 2柱箱柱箱 130 130，样品，样品 n-C n-C1515H H32 32 ，k =7.6k =7.6HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱柱影响柱效的因素影响柱效的因素NEXTHPLC Business DeptShimadzu CorporationTemperatureFlow Rate恒压方式恒压方式HPLC Business DeptShimad

12、zu Corporation程序升压方式程序升压方式TemperaturePressureFlow RateHPLC Business DeptShimadzu Corporation1 : 2,3-Butanediol2 : n-Decane3 : n-Undecane4 : 1-Octanol5 : 2,6-Dimethylphenol6 : Methyl nonanate7 : 2,6-Dimethylaniline8 : Methylcaprate9 : Dicyclohexylamine10: Methyl laurate12345678109(A) Constant pressur

13、e(B) Rising pressure 18Kpa to 143Kpa 5Kpa/min程序升压方式程序升压方式返回HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱柱分离度（分离度（R）：）：柱将两个相邻峰彼此分离的程度。1212)(2WWttRRRHPLC Business DeptShimadzu Corporation分离度R = 1.25R = 1.0R = 0.8HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱柱选择HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱柱各公司常用色谱柱牌号对

14、照表各公司常用色谱柱牌号对照表固定液 名称 Restex J&W HP Supelco 100%聚甲基硅氧烷 OV-1 OV-101 Rtx-1 DB1 HP1 SPB-1 95甲基5苯基 SE-54 Rtx-5 DB5 HP5 SPB-5 50甲基50苯基 OV-17 Rtx-50 DB17 HP17 SPB-50 聚乙二醇 PEG20M Stabilwax DBWAX HPWAX SUPELCO-WAX HPLC Business DeptShimadzu Corporation色谱柱色谱柱的老化色谱柱的老化HPLC Business DeptShimadzu Corporatio

15、n进样口、色谱柱、检测器的温度设定进样口温度考虑样品中各组分的沸点，设定温度使样品瞬间汽化。色谱柱温度考虑样品中各组分的沸点，及希望的分析周期，宽沸程样品应使用程序升温。检测器温度防止检测器污染，一般比色谱柱温度高20-30。DET.TINJ.TCOL.T+20DET.TINJ.TCOL.T+20HPLC Business DeptShimadzu Corporation返回恒温&程序升温分析比较恒温分析程序升温分析 沸程窄时采用恒温分析 恒温分析时，保留时间和 碳数呈指数关系 沸程宽时采用升温分析 升温分析时，保留时间和 碳数呈正比关系 基线易漂移C8 C9C10C11C8C9C10

16、 C11HPLC Business DeptShimadzu Corporation检测器气相色谱常用检测器气相色谱常用检测器HPLC Business DeptShimadzu Corporation检测器FID（氢火焰离子化检测器）（氢火焰离子化检测器）HPLC Business DeptShimadzu Corporation检测器FID操作流量设定操作流量设定气体种类 流量范围，mL/min 推荐流量，mL/min 载气（填充柱） 3060 载气（毛细管柱） 15 氢气 4060 47 空气 400600 400 柱流量尾吹气 3060 30 HPLC Business DeptShimadzu Corporation检测器TCD（热导检测器热导检测器）HPLC Business DeptShimadzu Corporation检测器TCD操作参数设定操作参数设定HPLC Business DeptShimadzu Corporation检测器影响影响TCD检测灵敏度的因素检测灵敏度的因素HPLC Business DeptShimadzu Corporation检测器ECD检测器检测器HPLC