17气相色谱法（课件）- 《分析化学》同步教学（沈阳药科版）

1 第十七章 气相色谱法 2 第一节 气相色谱法的分类 和一般流程 一、分类 柱色谱法 气固吸附 气液分配 3 二、气相色谱法的特点： 高效能：n可达103—106 高选择性：特别复杂试样 高灵敏度：可以检测1011~1013g物质 分析速度快、操作简单：色谱操作及数据处理自动化 应用广泛：气体和易挥发或可衍生化为气体 4 三、气相色谱法的一般流程 5 （一）固定液 1.对固定液的要求 蒸气压低 稳定性好 选择性高 对试样有足够溶解能力 第二节 气相色谱固定相和载气 一、气液色谱固定相（固定相：载体+固定液） 6 2. 固定液的分类 （1） 化学分类：依据结构分类 烃类：烷烃与芳烃，角鲨烷（异卅烷、C30H62) ，标准非极性固定液。 硅氧烷类：甲基（SE-30)、苯基(OV-17)、氰基、氟硅氧烷等 聚醇：如聚乙二醇PEG20M ，氢键型 聚酯：丁二酸二乙二醇聚酯 ( PDEGS或DEGS) 腈类：， ’ 氧二丙腈 7 （2） 极性分类 用相对极性 P 来表示 q1(lgr1) : 苯与环己烷在β,β'-氧二丙腈柱上的相对保留值的对数。 q2 (lgr2) : 角鲨烷柱上的相对保留值的对数。 qx (lgrx) : 在待测柱上的相对保留值的对数。 8 相对极性Px分类： β,β ' -氧二丙腈：P =100 角鲨烷： P =0 其余：Px=0~100 分为5级 0—20 0或+1级 非极性 21—40 +2 中等极性 41—60 3 中等极性 61—80 4 极性 81—100 5 极性 （3）麦氏常数分类法 9 3.固定液的选择——相似性原则 被分离物质 固定液 主要作用力 出峰顺序 非极性 非极性 色散力 按沸点顺序，沸点低者先出柱。相同沸点的极性组分先出。 中等极性 中等极性 诱导力和色散力 按沸点顺序。相同沸点的极性组分后出柱。 极性 极性 静电力 按极性顺序出柱。非极性组分先出柱。 能形成氢键的试样 氢键型 氢键力 按形成氢键的能力大小出柱。 10 固定液的选择——主要差别 组分极性差别较大：选用极性固定液。 沸点差别较大：选用非极性固定液。 例：苯与环己烷 (苯80.1℃，环己烷80.7℃) 。苯为弱极性，环己烷为非极性，极性差别是主要矛盾。 非极性固定液很难分开。 中等极性的固定液，如用邻苯二甲酸二壬酯，则苯的保留时间是环己烷的1.5倍。 11 （二）载体（担体） 载体+固定液=固定相 硅藻土型载体 红色载体 常与非极性固定液配伍 白色载体 常与极性固定液配伍 12 二、气固色谱固定相 吸附剂 分子筛 高分子多孔微球（GDX）乙醇、微量水份测定 化学键合相 13 三、载气 氢气 氮气 分子量小，热导系数大，粘度小。 常用于热导检测器。 要求：纯度在99.99%以上、净化 选择：主要取决于检测器 扩散系数小，柱效比较高。 除热导检测器以外的其它几种检测器中，多采用氮气作载气。 14 第三节 气相色谱检测器 将流动相中组分的浓度或质量信号转变成电信号。 浓度型检测器： 热导检测器、电子捕获检测器等。 Fc变化时，C不变，h就不变，但A变化： Fc大，峰窄，A小 Fc小，峰宽，A大 A=1.065W1/2h 15 质量型检测器：氢焰离子化检测器 火焰光度检测器等 Fc变化时，h变化，但A变化： Fc大，h大，峰窄 Fc小，h小，峰宽 A不变 16 一、检测器的性能指标 1. 灵敏度（sensitivity） 浓度型检测器Sc ：为1ml载气携带1mg的某组分通过检测器时，产生的电压， V∙ml/mg。 质量型检测器Sm：每秒有1g的某组分被载气携带通过检测器，产生的电压或电流值，mV∙s/g或A∙s/g。 。 不能说：S越大，检测器性能越好 17 噪音（noise；N） 漂移 18 2. 检测限（D） 某组分的峰高恰为噪音的两倍（2N）时，单位时间内载气引入检测器中该组分的质量（g/s），或单位体积载气中所含该组分的量（mg/ml）。 D=2N/S 检测限越小，检测器的性能越好。 19 二、热导检测器（TCD） 1. 特点：浓度型，样品不被破坏，灵敏度低 20 2. 原理 利用组分与载气的热导率之差进行检测 若：R1/R2=R3/R4 VAB=0 有样品通过时，组分≠载气 R1＞R2 VAB≠0 指针偏转 21 热导率：(x102) H2 22.36 He 17.42 N2 3