毛细管气相色谱04ppt课件

1、毛细管气相色谱 色谱动力学实际以为，气相色谱填充柱在运转中存在严重的涡流分散，影响柱效的提高。1956年Golay由它的实际发明开管柱。它是一根内径0.1-0.5mm,长度为 10-300m的毛细管柱，每米实际塔板数为2000-5000，总柱效最高可达106。 可分析复杂有机混合物，如石油成分、天然产物、环境污染、生物样品。毛细管柱分类 填充柱： 它分为填充毛细管柱先在玻璃管内松散地装入载体，拉成毛细管后再涂固定液和微型填充柱与普通填充柱一样，只是径细，载体颗粒在几十到几百微米。目前填充柱毛细管已运用不多。毛细管柱分类 开管柱按其固定液的涂渍不同可分为 1涂壁开管柱WCOT 2多孔开管柱PLO

2、T 3载体涂渍开管柱SCOT 4交联型开管柱Cross-link 5键合型开管柱Bonded-phase毛细管柱与填充柱的比较色谱柱的种类WCOTSCOT填充柱长度/米10-10010-501-5内径/mm0.1-0.8 0.5-0.82-4液膜厚度/微米0.1-10.8-210每个峰的容量/ng10050-30010000分离能力高中等底影响毛细管柱分别的要素主要有：主要有：柱长：毛细管柱越长柱效越好柱长：毛细管柱越长柱效越好柱子的内径柱子的内径 涂层厚度涂层厚度载气类型：氮气、氢气、氦气载气类型：氮气、氢气、氦气载气流速载气流速柱温：它直接影响保管值的大小柱温：它直接影响保管值的大小注射进

3、样 毛细管柱比填充柱有更小的样品容量1/1001/1000，可以利用进样方法来减小进样量或减小进入柱内的溶剂量。 首先，来看一下进样系统： a-柱子 b-内衬管c-隔膜d-柱头压力表e-清扫控制阀f-进样器g-隔膜清扫h-分流分流进样 直接进小于1l的样是困难的，一种处理方法是经过进样后分流来减小柱负荷。在样品蒸发以及混合后，大部分直接经过分流阀流出，只需很少一部分样进入柱内。 其分流方式为：分流比的计算 分流比=分流阀流量+柱流量/柱流量 分流阀流量可以直接在分流阀后接个皂膜流量计丈量，但检测柱流量是非常困难的。其检测方法为：让GC在需求的起始温度下恒温运转，注射一个能检测到的不保管的样品空

4、气、甲烷等，并测得保管时间、检测柱体积。 VM= (柱半径)2柱长例如: 对一个30m0.2mm的柱子,其不保管样的tR为1.45分钟。 VM=3.141 (0.01cm)2 3000cm =0.9423ml 所以,主流速=0.9423ml/1.45min =0.65ml/min分流进样 这种方法的关键是确保样品全部蒸发以及和载气混合，这些都在内衬管内完成。内衬管的作用就是提供有效的热交换、提高样品和载气的混合以及外表用来吸附不挥发成分。但要运用何种内衬管依赖于进样方法。内衬过载 ：假设进样量太大，内衬管就会过载，那么一些样品就会经过清扫阀逃出，这就使得结论不准确。所以进样量必需小于内衬管体积

5、。 普通来说进样体积要小 于0.5l，因溶剂在高温下会膨胀。下面是一些物质的膨胀比 ：右图为过载景象分流的选择 当分流比变化时，对每一种类不能够得到1：1的变化。 高沸点物质需 较长时间的蒸 发。高分流使 样品更快的通 过注射孔。在注射时的压力和流量的变化在注射时的压力和流量的变化 在注射时，样品的膨胀会导致一个在注射时，样品的膨胀会导致一个简单的压力脉冲，这将会引起进入柱内简单的压力脉冲，这将会引起进入柱内流量的变化。所以运用低注射量、低膨流量的变化。所以运用低注射量、低膨胀溶剂和恒定的注射会使这种影响减小胀溶剂和恒定的注射会使这种影响减小到最小。到最小。为流量为柱压不分流进样 分流进样相对

6、较好，但对痕量分析，普通运用不分流也可以。但其结果不好，由于大量的溶剂会使柱子和气相到达饱和。 分流/不分流，是Grob开展起来的，所以叫Grob进样，它包括两个过程： 1在不分流条件下进展 2在一定的清扫周期后变成分流方式。 其目的就是引入大部分样品而不是溶剂。Grob进样的步骤一、封锁清扫阀：开场先封锁清扫阀，一切样都进入柱子，并且正确的分流也经过内衬管，而且柱头压力也得到坚持。二、翻开清扫阀：经过一定的混合周期，将清扫阀翻开，转变成分流方式，一切保管的物质从进样口开场冲洗。富集Focusing 有三类： 溶剂富集-溶质在紧缩的溶剂中富集。 固定相富集-溶剂在固定相中富集。 温度富集-溶质

7、在低温下浓缩。 对于一个复杂样来说，通常要混用以上方法。冷柱头进样冷柱头进样 初始的蒸发过程会损失样品。冷柱头进样是一种在低温条件下直接将样品注入柱内的方法，它需求特殊的进样器，注射针是毛细管的一部分以保证将样品送入分析柱。 进样口的程序升温 在控制条件下快速地升温或降温，这样可以进入大体积样品并能在进样前有选择的除去溶剂。 柱子的选择 柱子的选择不仅要思索固定相极性还要思索液膜的厚度和柱子内径。 一些固定相极性的例子： 非极性-甲基硅酮最好用于非极性化合物 中等极性-甲基硅酮或苯基硅酮与20-50% 的苯最好用于混合样极性-Carbowax 20M最好用于极性固定相的厚度固定相的厚度 添加固

8、定相的厚度会添加柱容量，但会导添加固定相的厚度会添加柱容量，但会导致更宽的峰和低的分辨率，并且分析速度降低。致更宽的峰和低的分辨率，并且分析速度降低。 薄膜薄膜-0.10-0.25m 厚膜厚膜-1-5 m内径内径 内径添加所需压力就会减小内径添加所需压力就会减小,样品的容样品的容量添加量添加,但分辨率降低。但分辨率降低。 综上所述，对简单样，普通不用毛细管柱，综上所述，对简单样，普通不用毛细管柱，对复杂样要选反映样品极性的柱子，而对普通对复杂样要选反映样品极性的柱子，而对普通任务最好选小内径、薄膜柱。任务最好选小内径、薄膜柱。柱子的保养 毛细管柱的保养比填充柱的保养要破费的多的多。由于毛细管柱的固定相是涂沫在管内壁的，所以容易零落。一根新的毛细管柱都要在通载气的情况下，在一定的温度下老化十多小时。在按装柱子时要留意不要让石墨粉末进入柱子以致堵塞柱子。在进样时，不要进大量的样或运用不分流进样。当运用完一根柱子后，需密封柱子的末端，并隔绝空气、水和其他痕量污染物。多维气相色谱 将两个或多个柱连在一同去分析一个样本，以下图就是一种将第一个柱子洗脱出来的组分中的一部分经过一个转换器，流入第 二个柱子。反吹 当样品中同时含有挥发和不挥发时运用，假设用一根柱子时需求反吹。在操作过程中，流体按正常方式流动，在一切较快洗脱组分流出后，转换阀门使流体反吹。液相色谱 它是一种不需求蒸发样品的方法，由