第六章气相色谱

第六章气相色谱2023/5/4第1页，共17页，2023年，2月20日，星期三一、气相色谱仪及其流程1-载气钢瓶；2-减压阀；3-净化干燥管；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；9-热导检测器；10-放大器；11-温度控制器；12-记录仪；1.

载气系统：包括气源、净化干燥管和载气流速控制;2.进样系统：进样器及气化室；3.色谱柱：填充柱（填充固定相）或毛细管柱（内壁涂有固定液）；4.检测器：可连接各种检测器，以热导检测器或氢火焰检测器最为常见；5.记录系统：放大器、记录仪或数据处理仪；6.温度控制系统：柱室、气化室的温度控制。第2页，共17页，2023年，2月20日，星期三二、气相色谱固定相

1．气—固色谱固定相

种类非极性：活性炭、石墨化碳黑等弱极性：氧化铝极性：硅胶，分子筛：碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。如3A、4A、5A分子筛等（孔径，：埃）。高分子多孔微球：（GDX系列）：新型的有机合成固定相（苯乙烯与二乙烯苯共聚），型号：GDX-101、-201、-301等。第3页，共17页，2023年，2月20日，星期三2．气—液色谱固定相气液色谱固定相：固定液+担体（支持体）固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液体状态。固定液的种类繁多，选择余地大，应用范围不断扩大。担体：化学惰性的多孔性固体颗粒，具有较大的比表面积。可以作为担体使用的物质应满足以下条件：比表面积大，孔径分布均匀；化学惰性，表面无吸附性或吸附性很弱，与被分离组份不起反应；具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎；颗粒大小均匀、适度。一般常用60~80目、80~100目。第4页，共17页，2023年，2月20日，星期三担体：硅藻土型担体和非硅藻土型担体红色担体：孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样，缺点是表面存有活性吸附中心点。白色担体：煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。颗粒疏松，孔径较大。表面积较小，机械强度较差。但吸附性显著减小，适宜分离极性组分的试样。硅藻土第5页，共17页，2023年，2月20日，星期三非硅藻土型担体氟担体玻璃微球担体高分子多孔微球第6页，共17页，2023年，2月20日，星期三表5-1填充柱气液色谱担体一览表第7页，共17页，2023年，2月20日，星期三固定液：高沸点难挥发的有机化合物，种类繁多；1．要求：应对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力，较好的热稳定性，并且不与被分离组分发生不可逆的化学反应；2．选择的基本原则：“相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相；3．分类方法:如按化学结构、极性、应用等的分类方法。在各种色谱手册中，一般将固定液按有机化合物的分类方法分为：脂肪烃、芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等，4．最高最低使用温度。高于最高使用温度易分解，温度低呈固体；5．混合固定相：对于复杂的难分离组分通常采用特殊固定液或将两种甚至两种以上配合使用；6．固定液的相对极性：规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，β，β’—氧二丙睛的相对极性为100，第8页，共17页，2023年，2月20日，星期三表5-2优选固定液麦氏常数：x’、y’、z’、u’、s’表示，分别代表了极性分子间存在着的静电力（偶极定向力）；极性与非极性分子间存在着的诱导力；非极性分子间的色散力；氢键等。也可以用五个数的总和来表示固定相的极性大小，如：β，β’—氧二丙睛五个常数的总和为4427，是强极性固定相。

第9页，共17页，2023年，2月20日，星期三

三、气相色谱检测器

1．检测器特性

色谱仪的关键部件之一，种类较多，原理和结构各异。有的具有广普性，如热导检测器；有的具有高选择性，仅对某类物质有高响应，1．检测器特性浓度型检测器：测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化，检测信号值与组分的浓度成正比。(热导池和电子捕获)质量型检测器：测量的是载气中某组分进入检测器的质量变化，即检测信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。（氢火焰和火焰光度）第10页，共17页，2023年，2月20日，星期三检测器性能评价指标：响应值（或灵敏度）S

：在一定范围内，信号E与进入检测器的物质质量m呈线性关系：

E=SmS=E/m单位：mＶ/（mg/cm3）；（浓度型检测器）

mＶ/（mg/s）；（质量型检测器）

S

表示单位质量的物质通过检测器时，产生的响应信号的大小。S值越大，检测器（也即色谱仪）的灵敏度也就越高。检测信号通常显示为色谱峰，则响应值也可以由色谱峰面积（A）除以试样质量求得：

S=A/m第11页，共17页，2023年，2月20日，星期三最低检测限（最小检测量）：噪声水平决定着能被检测到的浓度（或质量）从图中可以看出：如果要把信号从本底噪声中识别出来，则组分的响应值就一定要高于N。检测器响应值为2倍噪声水平时的试样浓度（或质量），被定义为最低检测限（或该物质的最小检测量）。

第12页，共17页，2023年，2月20日，星期三2．热导检测器（TCD）

是应用最早、最成熟的一类检测器，它的结构简单、灵敏度适宜，稳定性较好，而且对所有物质都能产生信号。是目前应用最广的一种通用型的检测器，几乎任何一台气相色谱仪都配备有这种检测器。原理：基于不同成份具有不同的热导系数这一物理特性来设计。载气中组分的变化引起热敏电阻上温度的变化，温度的变化再引起电阻的变化。非破坏型检测器，对无机物和有机物都有响应。第13页，共17页，2023年，2月20日，星期三

3．氢火焰离子化检测器简称氢焰检测器（FID）(1)典型的质量型检测器，(2)对有机化合