1 气相色谱法(GC ) :是以气体为流动相的色谱分析法。

2 气相色谱要求样品 气化 ,不适用于大部分沸点高和热不稳定的化合物,对于腐蚀性能和反应性能较强的物质更难于分析。

大约有15%-20%的有机物能用气相色谱法进行分析。

3 气相色谱仪的组成 :气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、温控系统、记录系统。

气相色谱法的实验数据(实验室气相色谱法)(1)

14 固定相 :固体固定相:固体吸附剂;液体固定相:由载体和固定液组成;聚合物固定相。

15 固体固定相 :一般为固体吸附剂,常用的有活性炭,硅胶,氧化铝和分子筛。优点:吸附容量大、热稳定性好、价格便宜;缺点:柱效低、吸附活性中心易中毒,使用前要进行活化。应用:主要用于惰性气体、H2、O2、N2、CO、CO2和CH4等一般气体和低沸点物质。

16 作为载体使用的物质应满足的条件 :表面有微孔结构,孔径均匀,比表面积大;化学和物理惰性,即与样品组分不起化学反应,无吸附作用或吸附很弱;热稳定性好;有一定的机械强度和浸润性,不易破碎;具有一定的粒度和规则的形状,最好是球形。

17 对固定液的要求 :在使用温度下是液体,具有较低的挥发性;具有良好的热稳定性;对要分离的各组分应具有合适的分配系数;化学稳定性好,不与样品组分、载气、载体发生任何化学反应。

18 固定液的分类 :非极性固定液、中等极性固定液、强极性固定液、氢键型固定液。

19 非极性固定液 :主要是一些饱和烷烃和甲基硅油,它们与待测物质分子之间的作用力以色散力为主。组分按沸点由低到高顺序流出,若样品中兼有极性和非极性组分,则同沸点的极性组分先出峰。常用的固定液有角鲨烷(异三十烷)、阿皮松等。适用于非极性和弱极性化合物的分析。

20 中等极性固定液 :由较大的烷基和少量的极性基团或可以诱导极化的基团组成,它们与待测物质分子间的作用力以色散力和诱导力为主,组分基本上按沸点顺序出峰,同沸点的非极性组分先出峰。常用的固定液有邻苯二甲酸二壬酯、聚酯等,适用于弱极性和中等极性化合物的分析。

21 强极性固定液:含有较强的极性基团,它们与待测物质分子间作用力以静电力和诱导力为主,组分按极性由小到大的顺序出峰。常用的固定液有氧二丙腈等,适用于极性化合物的分析。

22 氢键型固定液:是强极性固定液中特殊的一类,与待测物质分子间作用力以氢键力为主,组分依形成氢键的难易程度出峰,不易形成氢键的组分先出峰。常用的固定液有聚乙二醇、三乙醇胺等,适用于分析含F、N、O等的化合物。

23 固定液的选择:①按极性相似原则选择:极性相似,溶解度大,分配系数大,保留时间长:②按官能团相似选择:酯类---酯或聚酯类固定液;醇类---聚乙二醇固定液。③按主要差别选择:各组分间沸点是主要差别----非极性固定液;极性为主要差别----极性固定液。④选择混合固定液:对于难分离的复杂样品,可选用两种或两种以上固定液。

24 聚合物固定相:既可作为固体固定相,也可作为载体,又称高分子多孔微球。物质在其表面既存在吸附作用,又存在溶解作用。(1)具有较大的比表面积,表面孔径均匀(2)对非极性及极性物质无有害的吸附活性,拖尾现象小,极性组分也能出对称峰(3)由于不存在液膜,无流失现象,热稳定性好(4)机械强度和耐腐蚀性较好,系均匀球形,在填充柱色谱中均匀性、重现性好,有助于减少涡流扩散。

25 载气种类的选择:检测器的适应性;载气流速的大小。

26 柱温的选择

(1)首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度(超过该温度固定液易流失)和最低使用温度(低于此温度固定液以固体形式存在)范围之内。

(2)提高柱温,可以改善传质阻力,有利于提高柱效,缩短分析时间,但降低了容量因子和选择性,不利于分离。一般的原则是:在使最难分离的组分尽可能分离的前提下,尽量采用较低的柱温,但以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。

(3)柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。

(4)组分复杂,沸程宽的试样,采用程序升温。

27 载体和固定液含量的选择:配比:固定液在载体上的涂渍量,一般指的是固定液与担体的百分比,填充柱的配比通常在5%~25%之间。配比越低,担体上形成的液膜越薄,传质阻力越小,柱效越高,分析速度也越快。配比较低时,固定相的负载量低,允许的进样量较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。

28 进样条件的选择:进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。进样要求动作快、时间短;气化室一般较柱温高30~70°C。

29 提高色谱分离能力的途径:(1)塔板理论:增加柱长,减小柱径,即增加柱子塔板数;(2)速率理论:减小组分在柱中的涡流扩散和传质阻力,可降低塔板高度。

气相色谱法的实验数据(实验室气相色谱法)(2)

30 毛细管色谱柱的结构特点

(1) 不装填料阻力小,长度可达百米的毛细管柱,管径0.2mm。:

(2)气流单途径通过柱子,消除了组分在柱中的涡流扩散。

(3)固定液直接涂在管壁上,总柱内壁面积较大,涂层很薄,则气相和液相传质阻力大大降低。

(4)毛细管色谱柱柱效高达每米3000~4000块理论塔板,一支长度100米的毛细管柱,总的理论塔板数可达104~106。

31、毛细管色谱具有以下优点

(1)分离效率高:比填充柱高10~100倍;

(2)分析速度快:用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度

(3)色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式;

(4)灵敏度高,一般采用氢焰检测器。

(5)涡流扩散为零。

32、毛细管色谱的类型

(1)涂壁毛细管柱:将固定液直接涂敷在管内壁上。柱制作相对简单,但柱制备的重现性差、寿命短。

(2)多孔层毛细管柱:在管壁上涂敷一层多孔性吸附剂固体微粒。构成毛细管气固色谱。

(3)载体涂渍毛细管柱:将非常细的担体微粒粘接在管壁上,再涂固定液。柱效较涂壁毛细管柱高。

(4)化学键合或交联毛细管柱:将固定液通过化学反应键合在管壁上或交联在一起。使柱效和柱寿命进一步提高。

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