毛细管气相色谱.ppt

1、1,毛细管气相色谱,2,毛细管色谱柱,3,填充毛细管柱,4,微填充毛细管柱,5,开管型毛细管柱,6,多孔层毛细管柱,7,小、大内径毛细管柱,8,集束毛细管柱,9,10,11,填充柱的B0,12,毛细管柱的B0,13,毛细管与填充柱B0的比较,14,毛细管与填充柱的比较,15,毛细管与填充柱的比较,16,17,18,毛细管气相色谱柱的制备,19,毛细管柱的材料,20,21,22,23,石英毛细管柱的拉制,24,石英毛细管柱的拉制,25,毛细管柱的处理,26,27,毛细管柱的去活,28,硅烷化去活,29,高温硅烷化去活,30,聚硅氧烷高温裂解去活,31,含氢硅油裂解去活,32,全硅烷化去活,33,

2、全硅烷化去活试剂,34,毛细管柱对固定液的要求,35,毛细管柱常用固定液,36,毛细管柱常用固定液,37,便于交联的固定液,38,特殊选择性固定液,39,氨基酸侧链聚硅氧烷固定液,40,毛细管色谱 柱的涂渍,41,静态涂渍法,42,静态涂渍法,43,动态涂渍法,44,毛细管色谱 柱的交联,45,毛细管色谱 柱的交联,46,毛细管色谱柱的交联引发剂,47,偶氮化合物引发剂,48,臭氧引发剂,49,溶胶-凝胶法制备毛细管柱,50,溶胶-凝胶形成网状结构,51,溶胶-凝胶形成网状结构,52,溶胶-凝胶形成过程,53,溶胶-凝胶法制备毛细管柱,54,毛细管柱的评价,55,Grob 试剂,56,57,5

3、8,大内径厚液膜毛细管柱,59,大内径厚液膜毛细管柱的出现,60,大内径厚液膜毛细管柱的优点,61,62,63,64,细内径毛细管 气相色谱柱,65,快速气相色谱 （细内径）,66,快速气相色谱的历史,快速气相色谱实际上早在1961年 Desty 就论证过，使用2m长，70m i.d.细内径的壁涂金属毛细管柱，为了进样时间短，用锤子冲击进样（蒸汽进样塞只有10ms）,全部分离9个庚烷异构体只要5s。,67,快速气相色谱的特点,此后有许多研究者进行快速气相色谱的工作都是基于使用细内径毛细管柱。使用细内径毛细管柱，另外一个效果是可以提高柱效，但是要提高柱效必须尽可能地减少死体积和减少进样宽度 。,

4、68,快速气相色谱对仪器的要求,快速气相色谱对仪器尤其特殊的要求，由于采用细内径色谱柱，柱内载气流速仅为0.20.5ml/min，必须使用电子程序压力流量控制。对于进样器、接头、检测器必需有很小的死体积，尤其是体积流量型检测器如TCD,ECD。其次是仪器的压力范围，对于100 m柱，20m长要有1.0 MPA的柱前压。,69,快速色谱仪分析茅台酒的色谱,70,气固色谱 毛细管柱,71,气固色谱用毛细管柱,72,气固色谱用固定相,活性碳 活性碳是早期气固色谱使用的固定相，用以分离低沸点烃类等混合物，但是由于活性碳的表面活性大而不均一，会造成色谱峰的严重拖尾，使产品批与批之间的差异大，现在很少使用

5、了。,73,石墨化碳黑,为了克服活性碳的缺点，就把碳黑在真空中或在还原性气氛中进行高温处理，如加热到3000，结果在碳表面上形成石墨状的晶形。这样处理之后，表面均匀、活化点也大为减少了。比表面由几百 m2/g 下降到 低于 30 m2/g 。所以大大改善了色谱峰形。提高了分析的再现性。据原苏联基先列夫的研究，认为在石墨化碳黑的表面上没有官能团，没有键，所以它的吸附性主要靠色散力起作用，因而石墨化碳黑的极性比角鲨烷还小。,74,石墨化碳黑改性,为了适应各种样品的分离，可对它进行各种表面处理，如: （1） 涂渍少量固定液消除残存的少量活化点。 （2） 分离酸性化合物时可用磷酸处理石墨化碳黑。 （3

6、） 分离碱性化合物时可用有机碱处理石墨化碳黑。 （4） 在100下用氢气处理石墨化碳黑可除去表面的氧，适于还原性物质的分离 。,75,碳多孔小球(碳分子筛),1968年 Kaiser 制备出一种碳吸附剂叫“碳分子筛”，国外的商品名是 Carbosieve B，它是用偏聚氯乙烯小球进行热裂解，得到固体多孔状的碳，其比表面为1000 m2/g，平均孔径为 1.2 nm,76,碳分子筛用途,碳分子筛用于一些永久气体的分析 TDX可用于 H2、N2,、O2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、以及C3的烃类和SO2等气体的分析。碳多孔小球即使在50的柱温下对N2,和O2也有一定的分离能力。,7

7、7,分子筛,1925年人们发现了天然泡沸石(如菱沸石)对水、甲醇、乙醇等蒸气有很强的吸附作用，而对丙酮、醚和苯等蒸气则不予吸附，这种泡沸石就是天然的分子筛。后来人们模仿天然泡沸石的生成条件，合成了多种类型的人造分子筛。分子筛具有象笼子一样的结晶结构，笼子的孔穴大小一致，而且正好是与分子的尺寸大小相当，分子尺寸比泡沸石孔穴尺寸小的就容易吸附，相反就不吸附。,78,气固色谱用分子筛的几何尺寸,79,高分子多孔小球(GDX),高分子多孔小球是1966年 Hollis 用苯乙烯和二乙烯基苯进行共聚而得到的，他对这类聚合物的色谱分离性能进行了详细的研究，把它们叫做 Porapak。他所研究的 Porap

8、ak Q 是一种色谱分离性能十分好的气-固色谱固定相。不久出现了各种品牌的高分子多孔小球固定相。,80,高分子多孔小球的结构,81,GDX的性质,GDX的性质 GDX是白色或微黄色的圆球，比表面从几十到几百 m2/g，表观密度为0.10.5 g/mL，一般可耐高温250270 。,82,GDX的应用,用GDX-104(3.7m)和分子筛(3.0m)的串联柱，通过阀切换在 GDX104 柱上分离CH4、CO、CO2。在分子筛柱上分离O2和N2。可避免CO2通过分子筛柱。,83,涂渍吸附剂的毛细管柱（PLOT）,使用多孔层开管柱（PLOT）分析气体具有高效、快速、重复性好的优点，PLOT柱正在取代

9、常规的填充柱。PLOT柱是在熔融石英毛细管柱中涂渍一层吸附剂颗粒的开管柱。,84,PLOT的柱用途,PLOT柱可用于分析干气、低分子量的轻烃异构体和挥发性极性化合物（见下表）。HP的PLOT柱有各种不同的规格, 有适用于大容量分析的 530m柱，如果 要进行快速分析或进行 GC/MS 分析可以选择250m 或320m 的柱子。,85,PLOT柱的应用,86,分子筛PLOT柱分离多性气体,87,变压器油分解气体,88,炼场气分析,89,全二维气相色谱,90,何谓全二维气相色谱,Liu等发展了一种所谓全二维气相色谱（comprehensive two-dimentional GC) (GCxGC)

10、,克服了以往二维色谱不能把所有组分完全分离的弱点。他们的办法是在第一支厚液膜低极性色谱柱上以较慢的程序升温速度进行粗略的分离，出来的分离物进入一个两级热脱附柱，这一热脱附柱每隔几秒钟就把一个窄馏分送往第二支色谱柱进行快速分离 。 Anal. Chem. ,1994,66(19):30863092,91,全二维气相色谱的特点,灵敏度高，一维色谱的2050倍 分析时间短 提高定性的可靠性 一法多用 分离度高、峰容量大 许国旺等，全二维气相色谱技术及其进展 色谱，2001，19（2）：132,92,分离农药,用这一方法在 4 min 内分离了15 个农药（1.83.8pg）,RSD为6.2%8.8%。又对每一个进入第二支色谱柱的脉冲进行升温分离,这样就与组分的挥发性关系不大了，因而得到更好的分离。 Anal. Chem. ,1996,68(9):14861492,93,GC x GC分析柴油,94,GC x GC 的接口,95,GC x GC 的流程,96,GC x G C调制器,97,用于全二维气相