第十一章 色谱法（课件）《分析化学基础》气相色谱法同步教学（人卫版供医学检验技术专业用第3版）

第一节 概述 气相色谱法（gas chromatography, GC）是以气体为流动相的色谱法。当气化的被测物质随载气进入色谱柱时，基于被测物质在气相和固定相之间吸附-解吸附（气-固色谱）或分配（气-液色谱）差异进行分离。 ●气固色谱：利用不同物质在固体吸附剂上的物理吸附-解吸能力不同实现物质的分离。 ●气液色谱：利用待测物在载气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。 气相色谱优缺点 优点： 分离能力强： 理论板数103～106 灵敏度高： 10-11～10-13g 选择性高：可分离对映体等难分离物质 快速：一次分析可在几秒~几十分钟完成 可用于无发色团组分分析 缺点： 1.只适用于热稳定性好、易气化的物质分析 2.分析非挥发性物质时需衍生化 3.由于进样量少，定量进样有一定困难 气相色谱仪 气相色谱流程示意图 随着电子技术和计算机技术的发展，气相色谱仪的各种参数（温度、载气流速、自动进样等）控制均已实现自动化 1. 载气系统（gas supply system） 包括气体钢瓶或气体发生器，压力调节器，净化管，流量控制器，等。 功能: 提供清洁、流量恒定的载气 2. 进样系统(sample injection system) 包括进样器 (微量进样针或自动进样器)、隔垫和气化室。 功能: 将试样引入GC系统并蒸发成气体。 3. 色谱柱系统（Column system） ◆色谱柱，柱温箱 ◆ 色谱柱类型: 填充柱（柱内径 2～5mm) 毛细管柱 (柱内径0.1～0.53mm) ◆ 柱温可按程序改变（程序升温） 4. 检测和数据处理系统（Detection and data system） ◆ 检测器，数据获取和处理装置 5. 控制系统（Control system） 温度控制，载气流量控制，（自动进样控制），信号控制 第二节 固定相 一、气-液色谱固定相（Gas-liquid stationary phase） 气-液色谱固定相由固定液(stationary liqiud,immobilized liquid) 和载体（ support）组成 （一）固定液 固定液一般为高沸点物质 (1) 在使用温度下蒸汽压 <10 Pa (2)热稳定性好，化学惰性 (3)选择性好 (4)对被测物有一定溶解度 要求 固定液分类： ●按化学结构分类: 烷烃, 聚硅氧烷, 聚二醇, 酯和聚酯 烷烃类: 异三十烷(squalane ), 阿皮松(Apiezon) 聚硅氧烷类: R=-CH3, methylsilicone, OV-1, OV-101, SE-30, non-polar R=94% methyl, 5% phenyl, 1% vinyl, SE-54, weakly polar R= 50% methyl, 50% phenyl, OV-17, middle polar R= 50% methyl, 25% cyanopropyl, 25% phenyl, OV-225, polar 聚二醇类: 聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）, Carbowax PEG-6000 PEG-20M 酯类: R= octyl, DOP (dioctyl phthalate) R=nonyl, DNP (dinonyl phthalate) 聚酯类:丁二酸二甘醇聚酯( Diethylene glycol succinate polyester，DEGS) 固定液的极性是指固定液与被测物之间相互作用力的函数，与纯粹的从化学结构定义的极性不同，它是相对的。 ● 按极性分类 相对极性: P 0-10，+1；21-40, +2;……..; 81-100, +5。P值越大，极性越强。 一些常用的固定液 固定液的选择 非极性组分：选择非极性固定液 色散力为主，按照沸点从低到高的顺序出峰 极性组分：选择极性固定液 偶极作用力为主，按照极性从小到大的顺序出峰 极性与非极性混合组分：选择极性固定液 非极性组分先出峰，极性组分按极性顺序出峰 氢键型组分：选择聚二醇类固定液 按照形成氢键能力大小顺序出峰 复杂组分混合物：可选混合固定液，采用混涂、混装、串联方式。 无严格规则，一般可按“相似性原则”（rule of similarity） 选择固定液时，要重点关注被分离组分间的主要差异是什么，据此选择合适的固定液。 例：不同固定液对分离的影响 (二) 载体 比表面积大; 化学惰性; 热稳定性好; 有一定机械强度 基本要求 类型 硅藻土 非硅藻土类 (玻璃微球，特氟龙) 白