1、第十六章第十六章 氣相色譜法氣相色譜法Chapter 16 Gas Chromatography ( GC) 16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀氣相色譜儀的基本結構氣相色譜儀的基本結構鋼瓶He,N2載氣控制數據處理進樣口色譜柱色譜柱檢測器溫度控制區氣相色譜主機氣相色譜主機16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀作用：作用：常用載氣：常用載氣：要求：要求：16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀二、載氣系統二、載氣系統推動組分在柱中運行的動力推動組分在柱中運行的動力; ;氫氣、氮氣、氦氣、氬氣。氫氣、氮氣、氦氣、氬氣。凈化純度達凈化純度達99.999%99.999%（毛細管柱）（毛細管柱）

2、, ,流量控制。流量控制。參數設置：參數設置：1.1.載氣選擇載氣選擇2.2.載氣流速載氣流速：16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀塔板高度最小時對應最佳流速。塔板高度最小時對應最佳流速。一般實驗測定。一般實驗測定。載氣流速較小時選擇氮氣，載氣流速較小時選擇氮氣，載氣流速較大時選擇氫氣或氦氣，載氣流速較大時選擇氫氣或氦氣，同時考慮對檢測器的適應性。同時考慮對檢測器的適應性。作用：作用：要求：要求：16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀三、進樣系統三、進樣系統將樣品瞬間氣化為蒸汽并引入色將樣品瞬間氣化為蒸汽并引入色譜柱譜柱; ;進樣量（毛細管柱一般允許進樣量進樣量（毛細管柱一般允許進樣量為

3、為1010-3-3 1010-2-2uL),uL),進樣時間小于進樣時間小于1s1s。參數設置：參數設置： 1.1.進樣口溫度進樣口溫度 2.2.進樣量進樣量16-1 16-1 氣相色譜儀氣相色譜儀三、進樣系統三、進樣系統1.1.色譜柱分類：色譜柱分類：（如活性炭（如活性炭, ,氧化鋁氧化鋁, ,分子篩分子篩, , 硅膠等，主硅膠等，主要用于氣體和一些低沸點物質的分析）要用于氣體和一些低沸點物質的分析） 填充色譜柱填充色譜柱毛細管色譜柱毛細管色譜柱（由載體和固定液組成）（由載體和固定液組成）四、分離系統四、分離系統2.2.固定液要求固定液要求對試樣各組分有適當的溶解能力對試樣各組分有適當的溶解

4、能力, ,選擇選擇 性好性好; ;揮發性小，熱穩定性好揮發性小，熱穩定性好; ;化學穩定性好。化學穩定性好。四、分離系統四、分離系統烴類烴類硅氧烷類硅氧烷類 醇類醇類和醚類和醚類 酯類和聚酯酯類和聚酯腈和腈醚等腈和腈醚等3 3、固定液的分類、固定液的分類弱極性弱極性弱極性到強極性弱極性到強極性強極性強極性中強極性中強極性強極性強極性甲基甲基聚聚硅氧烷類固定相結構硅氧烷類固定相結構SiO SiO SiOSiRRRRCH3CH3H3CCH3CH3CH3nCH3CH2CH2CH2CNCH2CH2CF3R =methyl( (甲甲基基) )cyanopropyl( (腈腈丙丙基基) )trifluor

5、opropylphenyl ( (苯苯基基) )( (三三氟氟丙丙基基) )四、分離系統四、分離系統 按化學結構分類按化學結構分類 硅氧烷類是目前應用最廣泛的通用型固硅氧烷類是目前應用最廣泛的通用型固定液定液，使用溫度范圍寬，使用溫度范圍寬(50(50350)350)，硅氧，硅氧烷類經不同的基團修飾可得到不同極性的固烷類經不同的基團修飾可得到不同極性的固定相。定相。3 3、固定液的分類、固定液的分類四、分離系統四、分離系統聚乙二醇類固定相結構聚乙二醇類固定相結構HO CH2CH2O Hn溫度穩定性比聚硅氧烷類差；溫度穩定性比聚硅氧烷類差；最高使用溫度低于聚硅氧烷類固定液。最高使用溫度低于聚硅氧

6、烷類固定液。四、分離系統四、分離系統固定相組成固定相組成J&WSGE 極性極性100% 甲基硅氧烷甲基硅氧烷DB-1BP-1 非極性非極性5% 苯基甲基硅氧烷苯基甲基硅氧烷DB-5BP-5 弱極性弱極性 聚乙二醇聚乙二醇DB-WaxBP-20 強極性強極性50% 苯基甲基硅氧烷苯基甲基硅氧烷DB-17BP-17 中極性中極性 常用固定相常用固定相 非極性試樣選用非極性固定液，組分沸點低非極性試樣選用非極性固定液，組分沸點低的先流出；的先流出；極性試樣選用極性固定液，極性小的先流出極性試樣選用極性固定液，極性小的先流出非極性和極性混合物試樣一般選用極性固定非極性和極性混合物試樣一般選用極

7、性固定液，非極性組分先出；液，非極性組分先出；能形成氫鍵的試樣一般選擇極性大或是氫鍵能形成氫鍵的試樣一般選擇極性大或是氫鍵型的固定液，不易形成氫鍵的先流出。型的固定液，不易形成氫鍵的先流出。4 4、固定液的選擇、固定液的選擇相似相溶原則相似相溶原則舉例一舉例一 分離正已烷和正庚烷分離正已烷和正庚烷 正已烷（正已烷（B.P 68B.P 68），）， 正庚烷（正庚烷（B.P 99B.P 99）。）。0 1 2 3 4 min正已烷正已烷 正庚烷正庚烷4 4、固定液的選擇、固定液的選擇 舉例二舉例二 分離正已烷和已醇分離正已烷和已醇0 1 2 3 4 min正已烷正已烷 已已醇醇4 4、固定液的選擇

8、、固定液的選擇舉例三舉例三 分離環已烷和苯，用何種柱子？分離環已烷和苯，用何種柱子？ 環已烷（環已烷（B.P 80.1B.P 80.1） 苯（苯（B.P 80.8B.P 80.8）0 1 2 3 4 min環已烷環已烷 苯苯4 4、固定液的選擇、固定液的選擇舉例四舉例四 分離甲醇和乙醇，用何種柱子？分離甲醇和乙醇，用何種柱子？ 0 1 2 3 4 min乙醇乙醇 甲醇甲醇4 4、固定液的選擇、固定液的選擇色譜柱廠家、型號色譜柱廠家、型號柱長、柱徑，柱長、柱徑，色譜柱類型色譜柱類型色譜柱溫度：色譜柱溫度：對分離度影響最大對分離度影響最大 5 5、參數設置、參數設置四、分離系統四、分離系統程序升溫

9、：在一個分析周期內柱溫程序升溫：在一個分析周期內柱溫隨時間由低溫向高溫做線性或非線性隨時間由低溫向高溫做線性或非線性變化，以達到用最短時間獲得最佳分變化，以達到用最短時間獲得最佳分離的目的。離的目的。適用于沸點范圍很寬的混合物。適用于沸點范圍很寬的混合物。注意：注意：柱溫不能高于色譜柱的最高柱溫不能高于色譜柱的最高使用溫度。使用溫度。 5 5、參數設置、參數設置 五、氣相色譜檢測器五、氣相色譜檢測器 1.1.利用已知標準物質對照定性利用已知標準物質對照定性16-5 16-5 氣相色譜法定性和定量分析氣相色譜法定性和定量分析)( )( rr,stitsiABCDCABD16-5 16-5 氣相色

10、譜法定性和定量分析氣相色譜法定性和定量分析雙柱比較法雙柱比較法 1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8 標準標準 樣品樣品 DB-1 DB-1 柱柱1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8 標準標準樣品樣品 DB-17 DB-17 柱柱 丁酮分析圖譜丁酮分析圖譜 碳數規律碳數規律： 2.2.用經驗規律和文獻值進行定性分析用經驗規律和文獻值進行定性分析 lg tR= A1n + C1沸點規律沸點規律： lg tR=A2T2+C2保留指數保留指數： ( (最有價值的文獻定性數據最有價值的文獻定性數據) )mi = fAi Ai mi = fhi hi2.2

11、.常用的定量方法常用的定量方法外標法外標法歸一化法歸一化法內標法內標法外標法外標法對進樣量的準確性控制對進樣量的準確性控制要求較高要求較高, ,操作條件變化對結果準操作條件變化對結果準確性影響較大確性影響較大, ,操作簡單，適用于大批操作簡單，適用于大批量試樣的快速分析。量試樣的快速分析。歸一化法歸一化法 僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況；僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況；操作條件的變動對測定結果影響不大；操作條件的變動對測定結果影響不大；歸一化法簡便、準確。歸一化法簡便、準確。 內標法（內標標準曲線法）內標法（內標標準曲線法） 內標法（內標標準曲線法）內標法（內標標準曲線法） 內標法（內標標準曲線法）內標法（內標標準曲線法） 內標法（內標標準曲線法）內標法（內標標準曲線法） 進樣量進樣量, ,操作條件的變化對結果沒有操作條件的變化對結果沒有影響影響, ,因此定量結果比較準確。因此定量結果比較準確。 該法適宜于低含量組分的分析，且不該法適宜于低含量組分的分析，且不受歸一法使用上的局限。受歸一法使用上的局限。內標法的優點：內標法的優點：氣相色譜法小結氣相色譜法小結2.2.哪類固定液在氣相色譜法中最為常用哪類固定液在氣相色譜法中最為常用? ?3.3.氣相色譜