色谱分析法的特点是针对混合物具有高超的分离能力,因此,色谱法成为许多分析工作的必要方法。色谱法根据流动相的不同分为气相色谱法和液相色谱法。

气相色谱法是一种物理化学分析方法,它利用混合物中各物质在两相间分配系数的差别,当溶质在两相间做相对移动时,各物质在两相间进行多次分配,从而使各组分得到分离。

气相色谱按固定相可分为气固色谱和气液色谱。两者均以气体为流动相,分别以固体或液体为固定相色色谱。气固色谱是利用不同物质在固体吸附剂上的物理吸附-解吸能力不同而实现分离。只适合用于较低相对分子质量和低沸点气相组分的分离分析,如氧气、氮气和二氧化碳等。气液色谱是利用待测物质在气体流动相和固定在惰性固体表面的液体固定相之间的分配原理实现分离的。按固定相的外形或相系统的形式分为填充柱色谱和毛细管气相色谱法。按色谱技术分类有以下几种;在分析过程中,柱温恒定不变称为恒温色谱;程序升温气相色谱法是柱温在一个分析周期内,温度随时间以线性或非线性变化而变化的气相色谱分析方法;裂解气相色谱法是将试样的高分子裂解为小分子进行分析的气相色谱技术。

气相色谱固定相及其选择

色谱柱是实现分离的核心部件,要求色谱柱的柱效高、柱容量大和性能稳定。色谱柱的选择内容之一便是固定相。因为气相色谱的载气种类少,分离选择性主要依靠选择固定相。组分之间能否分离,首先取决于固定相。

固定相的分类 填充柱是由色谱填料到内部抛光的不锈钢柱管或玻璃柱管内所构成。根据分离机制不同,将气固色谱的固定相和气液色谱的固定相分别加以讨论。

1、气固色谱固定相 分为无机固体吸附剂和有机固体吸附剂。气固色谱的固定相有无机吸附剂和高分子多孔微球等,如硅胶、氧化铝、碳素、分子筛和高分子多孔微球等。无机吸附剂包括具有强极性的硅胶、中等极性的氧化铝、非极性的碳素及有特殊吸附作用的分子筛。它们大多数能在高温下使用,吸附容量大,热稳定性好,是分析永久性气体及气态烃类混合物的理想的固定相。

2、气液色谱填充柱 气液色谱填充柱中所用的填料是液体固定相。它是由惰性的固体支持物和其表面上涂渍的高沸点有机液膜所构成。通常把惰性的固体支持物称为“载体”,把涂渍的高沸点有机物称为“固定液”

气相色谱仪

气相色谱的一般流程 气相色谱流程中,载气由高压气瓶提供,经压力调节器降压、净化器脱水及去除有机物等,由稳压阀调至适宜的流量通过汽化室进入色谱柱、检测器、流出色谱仪。待基线稳定后,即可进样。液态样品用微量注射器吸取,从进样装置引入色谱柱。气态样品可用流动阀或注射器将试样带入色谱柱。组分在柱中实现差速运动,电信号再经放大后,由记录仪记录下电压(或电流)随时间的变化曲线,即得色谱图。利用色谱流出曲线进行定性、定量分析。应用计算机和相应的色谱软件处理数据并控制实验条件。

气相色谱检测器

气相色谱检测器的分类

被测组分经色谱柱分离后以气体状态与载气混合从柱后流出,气相色谱检测器的作用就是将色谱柱分离后的各组分的浓度信号转变成电信号,然后将检测信号在色谱图上以色谱峰的形式记录下来。气相色谱检测器按其原理与检测特性可分为浓度型检测器和质量型检测器、通用型检测器和选择性检测器、破坏性检测器和非破坏性检测器等。

检测器的性能标准

组分通过检测器即有信号产生,此信号称检测器的响应,信号大小称响应值。检测器的响应值取决于组分的性质和浓度,在同一检测器上,同一组分,浓度越大,响应值也越大;浓度相同,但组分不同,其响应值不一定相同。

常用气相色谱检测器

1、热导池检测器(TCD) TCD是利用被测组分和载气的热导率不同,采用热敏元件进行检测的浓度型检测器。它是气相色谱中使用广泛的通用型检测器。不论是有机物还是无机气体都有响应。热导检测器由热导池体和热敏元件组成。

2、火焰离子化器检测器 (FID) FID是利用氢火焰做电离源,使含碳有机物电离,而产生微电流的检测器。属于质量型检测器。FID特点是灵敏度高,响应迅速,线性范围宽,适合于能在火焰中电离的绝大部分有机物的分析,特别是对烃类,其响应与碳原子数成正比。

3、电子捕获检测器(ECD) ECD是利用放射源产生大量的低能离子,被进入检测器的电负性的有机物捕获电子而使基流降低产生信号。

4、火焰光度检测器(FPD) FRD是光度法检测器,属光度法中的分子发射检测器。火焰光度检测器是利用富氢火焰使含硫、磷有机物分解,形成激发态分子,当他们回到基态时,发射出一定波长的光。此光强与组分浓度呈正比。

气相色谱分析图解(气相色谱分析)(1)

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