第十四章 气相色谱法（课件）- 《分析化学》第四课时同步教学（人卫版第9版）

第十七章 气相色谱法 一、定义 气相色谱法(gas chromatography；GC)是以气体为流动相的色谱方法。 它是一种分离分析技术，主要用于分离分析易挥发的物质。 第一节 气相色谱法的分类和一般流程 气相色谱法是1952年詹姆斯(James)和马丁(Martin) 以及辛格(Synge)等首次建立的。 早在1941年，当马丁等研究液-液分配色谱时，就曾提出过气-液色谱法的设想。11年后，马丁等用气-液色谱法成功地分离分析了脂肪酸和脂肪胺等混合物，同时，他们还对气-液色谱法的理论和实验方法做了深入的研究。 1955年第一台商品气相色谱仪问世。1956年范第姆特(van Deemter)等人提出了描述色谱过程的速率理论，1965年吉丁斯(Giddings)扩展了色谱理论，为气相色谱的发展奠定了理论基础。 我国色谱工作者早在1956年就开展了气相色谱法的研究工作。60年来，无论在色谱理论、色谱技术、色谱仪器和色谱试剂的研究和应用方面都取得了很大的成就，对气相色谱法的发展做出了很大的贡献。 目前，气相色谱法已成为极为重要的分离分析方法之一，在医药、石油化工、环境监测、生物化学等领域得到了广泛的应用。在药学和中药学领域，气相色谱法已成为药物含量测定和杂质检查、中药挥发油分析、溶剂残留分析、体内药物分析等的一种重要手段。 1. 按固定相分 气-固色谱 气-液色谱 2. 按分离原理分 吸附色谱 分配色谱 3. 按柱子粗细分 填充柱色谱 毛细管柱色谱 二、气相色谱法的分类 三、气相色谱法的一般流程 四、气相色谱法的特点 “三高” “一快” “一广” 1.高效能：一般填充柱的理论塔板数 可达数千，毛细管柱可达一百多万。 2.高选择性：可以使一些分配系数很接近的以及极为复杂、难以分离的物质，获得满意的分离。 3.高灵敏度：可以检测1011～1013g物质，适合于痕量分析。 4.分析速度快：通常一个试样的分析可在几分钟到几十分钟内完成。 5.应用广泛：可以分析气体试样，也可分析易挥发或可衍生转化为易挥发的液体和固体。 分析的有机物，约占全部有机物(约300万种)的20%。 11 一、气-液色谱固定相 固定相：载体+固定液 （一）载体 （二）固定液 第二节 气相色谱固定相和载气 12 （一）载体 1．作用：承载固定液的作用 2．要求： 比表面积大，粒度和孔径分布均匀 无吸附性（不吸附被测组分） 化学惰性（不与固定液发生化学反应） 热稳定性好 一定的机械强度 13 续前 3．分类： （1）硅藻土类： 具有一定粒度的多孔性固体微粒 红色：吸附力强，适合于作非极性固定液载体 白色：吸附力弱，适合于作极性固定液载体 （2）非硅藻土类： 玻璃微球，石英微球，氟塑载体， 含氟化合物 14 因为酸洗不能除去硅醇基，只能降低吸附性，所以，酸洗的载体适用于分析酸类和酯类。 4．载体的钝化 ① 酸洗 载体+HCl(浓） △20~30min 水洗 中性 甲醇 脱水 烘干 过筛 15 ② 碱洗 碱洗的目的，主要是除去 Al2O3 等酸性杂质，所以，适用于分析胺类等碱性化合物。 酸洗后的载体+NaOH （10%） 加热回流 或浸泡，水洗 中性 甲醇 脱水 烘干 过筛 16 ③ 硅烷化 硅烷化法是除去载体表面硅醇基最有效的方法之一。 它是使载体表面硅醇基与硅烷化试剂发生反应，生成硅醇醚，从而消除了形成氢键的能力。 适用于具有形成氢键能力的较强的化合物的分析。 17 图示 18 （二）固定液 1．要求： （1）操作柱温下固定液呈液态（易于形成均匀液膜） （2）操作条件下固定液热稳定性和化学稳定性好 （3）固定液的蒸气压要低（柱寿命长，检测本底低） （4）固定液对样品应有较好的溶解度及选择性 19 2．分类： 化学分类法 （1）烃类：烷烃，芳烃 角鲨烷——标准的非极性固定液 （2）聚硅氧烷类： ②苯基聚硅氧烷 ： 极性稍强 随苯基↑，极性↑ ①甲基聚硅氧烷：弱极性。 甲基硅油 （n﹤400 ） 甲基硅油Ⅰ—230℃ 甲基硅橡胶（ n﹥400） SE30 ，OV1 —350℃ 21 ③氟烷基聚硅氧烷：中等极性 ④氰基聚硅氧烷：强极性 按苯基含量不同分为： 低苯基聚硅氧烷 SE52 ——含苯基5%，350℃ 中苯基聚硅氧烷 OV17 ——含苯基50%，350℃ 高苯基聚硅氧烷 OV25 ——含苯基75%，350℃ （3）醇类（