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文檔簡介

第十一章氣相色譜法分析化學(儀器分析部分)

GC900A高性能氣相色譜儀上海天普分析儀器有限公司Agilent5973NGC/MS11-1氣相色譜儀11-1-1氣相色譜儀的工作過程11-1-2氣相色譜儀的主要部件11-1-3氣相色譜檢測器11-2氣相色譜固定相及其選擇11-3氣相色譜分離條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用目錄11-1氣相色譜儀11-1-1氣相色譜儀的工作過程11-1-2氣相色譜儀的主要部件11-1-3氣相色譜檢測器11-2氣相色譜固定相及其選擇11-3氣相色譜分離條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用目錄1-載氣鋼瓶;2-減壓閥;3-凈化干燥管;4-針形閥;5-流量計;6-壓力表;7-進樣器;8-色譜柱;9-熱導檢測器;10-放大器;11-溫度控制器;12-記錄儀;氣路系統進樣系統分離系統檢測器溫控系統包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制;常用的載氣有:氫氣、氮氣、氦氣;凈化干燥管:去除載氣中的水、有機物等雜質(依次通過分子篩、活性炭等);載氣流速控制:壓力表、流量計、針形穩壓閥,控制載氣流速恒定。1.氣路系統2.進樣系統

進樣裝置:進樣器+氣化室;

液體進樣器:

不同規格的專用注射器,填充柱色譜常用10L;毛細管色譜常用1L;新型儀器帶有全自動液體進樣器,清洗、潤沖、取樣、進樣、換樣等過程自動完成,一次可放置數十個試樣。

氣化室:將液體試樣瞬間氣化的裝置。 無催化作用。推拉式和旋轉式兩種。試樣首先充滿定量管,切入后,載氣攜帶定量管中的試樣氣體進入分離柱;氣體進樣器(六通閥):3.分離系統

色譜柱:色譜儀的核心部件。

柱材質:不銹鋼管或玻璃管,內徑3-6毫米。長度可根據需要確定。

柱填料:粒度為60-80或80-100目的色譜固定相。氣-固色譜:固體吸附劑氣-液色譜:擔體+固定液柱制備對柱效有較大影響,填料裝填太緊,柱前壓力大,流速慢或將柱堵死,反之空隙體積大,柱效低。4.溫控系統

溫度是色譜分離條件的重要選擇參數;氣化室、分離室、檢測器三部分在色譜儀操作時均需控制溫度;氣化室:保證液體試樣瞬間氣化;檢測器:保證被分離后的組分通過時不在此冷凝;

分離室:準確控制分離需要的溫度。當試樣復雜時,分離室溫度需要按一定程序控制溫度變化,各組分在最佳溫度下分離;5.檢測系統

色譜儀的眼睛,通常由檢測元件、放大器、顯示記錄三部分組成;被色譜柱分離后的組分依次進入檢測器,按其濃度或質量隨時間的變化,轉化成相應電信號,經放大后記錄和顯示,給出色譜圖;

檢測器:廣譜型——對所有物質均有響應;

專屬型——對特定物質有高靈敏響應;

常用的檢測器:熱導檢測器、氫火焰離子化檢測器;11-1氣相色譜儀11-1-1氣相色譜儀的工作過程11-1-2氣相色譜儀的主要部件11-1-3氣相色譜檢測器11-2氣相色譜固定相及其選擇11-3氣相色譜分離條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用目錄1.檢測器特性檢測器類型濃度型檢測器:

測量的是載氣中通過檢測器組分濃度瞬間的變化,檢測信號值與組分的濃度成正比。熱導檢測器;質量型檢測器:

測量的是載氣中某組分進入檢測器的速度變化,即檢測信號值與單位時間內進入檢測器組分的質量成正比。廣譜型檢測器:

對所有物質有響應,熱導檢測器;專屬型檢測器:

對特定物質有高靈敏響應,電子俘獲檢測器;檢測器性能評價指標

響應值(或靈敏度)S

在一定范圍內,信號E與進入檢測器的物質質量m呈線性關系:

E=SmS=E/m單位:mV/(mg/cm3);(濃度型檢測器)

mV/(mg/s);(質量型檢測器)

S

表示單位質量的物質通過檢測器時,產生的響應信號的大小。S值越大,檢測器(也即色譜儀)的靈敏度也就越高。檢測信號通常顯示為色譜峰,則響應值也可以由色譜峰面積(A)除以試樣質量求得:

S=A/m最低檢測限(最小檢測量)

噪聲水平決定著能被檢測到的濃度(或質量)。

從圖中可以看出:如果要把信號從本底噪聲中識別出來,則組分的響應值就一定要高于N。檢測器響應值為2倍噪聲水平時的試樣濃度(或質量),被定義為最低檢測限(或該物質的最小檢測量)。線性度:檢測器響應值的對數值與試樣量對數值之間呈比例的狀況。

線性范圍:檢測器在線性工作時,被測物質的最大濃度(或質量)與最低濃度(或質量)之比。2.熱導檢測器

thermalconductivitydetector,TCD熱導檢測器的結構池體(一般用不銹鋼制成)熱敏元件:電阻率高、電阻溫度系數大、且價廉易加工的鎢絲制成。參考臂:僅允許純載氣通過,通常連接在進樣裝置之前。測量臂:需要攜帶被分離組分的載氣流過,則連接在緊靠近分離柱出口處。檢測原理

平衡電橋,右圖。不同的氣體有不同的熱導系數。鎢絲通電,加熱與散熱達到平衡后,兩臂電阻值:

R參=R測

;R1=R2

則:R參·R2=R測·R1

無電壓信號輸出;記錄儀走直線(基線)。

進樣后:

載氣攜帶試樣組分流過測量臂而這時參考臂流過的仍是純載氣,使測量臂的溫度改變,引起電阻的變化,測量臂和參考臂的電阻值不等,產生電阻差,R參≠R測

則:R參·R2≠R測·R1

這時電橋失去平衡,a、b兩端存在著電位差,有電壓信號輸出。信號與組分濃度相關。記錄儀記錄下組分濃度隨時間變化的峰狀圖形。影響熱導檢測器靈敏度的因素

①橋路電流I

:I,鎢絲的溫度

,鎢絲與池體之間的溫差,有利于熱傳導,檢測器靈敏度提高。檢測器的響應值S∝I3,但穩定性下降,基線不穩。橋路電流太高時,還可能造成鎢絲燒壞。

②池體溫度:池體溫度與鎢絲溫度相差越大,越有利于熱傳導,檢測器的靈敏度也就越高,但池體溫度不能低于分離柱溫度,以防止試樣組分在檢測器中冷凝。

③載氣種類:載氣與試樣的熱導系數相差越大,在檢測器兩臂中產生的溫差和電阻差也就越大,檢測靈敏度越高。載氣的熱導系數大,傳熱好,通過的橋路電流也可適當加大,則檢測靈敏度進一步提高。氦氣也具有較大的熱導系數,但價格較高。某些氣體與蒸氣的熱導系數(λ),單位:J/cm·℃·s3.氫火焰離子化檢測器

hydrogenflameionizationdetector,FID特點簡稱氫焰檢測器(FID:hydrogenflame

ionizationdetector)

(1)典型的質量型檢測器;(2)對有機化合物具有很高的靈敏度;(3)無機氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質靈敏度低或不響應;(4)氫焰檢測器具有結構簡單、穩定性好、靈敏度高、響應迅速等特點;(5)比熱導檢測器的靈敏度高出近3個數量級,檢測下限可達10-12g·mL-1。氫焰檢測器的結構

(1)在發射極和收集極之間加有一定的直流電壓(100—300V)構成一個外加電場。

(2)氫焰檢測器需要用到三種氣體:

N2:載氣攜帶試樣組分;

H2

:為燃氣;空氣:助燃氣。

使用時需要調整三者的比例關系,檢測器靈敏度達到最佳。氫焰檢測器的原理

(1)當含有機物CnHm的載氣由噴嘴噴出進入火焰時,在C層發生裂解反應產生自由基:

CnHm──→·CH(2)產生的自由基在D層火焰中與外面擴散進來的激發態原子氧或分子氧發生如下反應:

·CH+O──→CHO++e(3)生成的正離子CHO+與火焰中大量水分子碰撞而發生分子離子反應:

CHO++H2O──→H3O++COA區:預熱區B層:點燃火焰C層:熱裂解區:溫度最高D層:反應區(4)化學電離產生的正離子和電子在外加恒定直流電場的作用下分別向兩極定向運動而產生微電流(約10-6~10-14A);(5)在一定范圍內,微電流的大小與進入離子室的被測組分質量成正比,所以氫焰檢測器是質量型檢測器。(6)

組分在氫焰中的電離效率很低,大約五十萬分之一的碳原子被電離。(7)離子電流信號輸出到記錄儀,得到峰面積與組分質量成正比的色譜流出曲線A區:預熱區B層:點燃火焰C層:熱裂解區:溫度最高D層:反應區影響氫焰檢測器靈敏度的因素

①各種氣體流速和配比的選擇

N2流速的選擇主要考慮分離效能,

N2

H2

=11~11.5

氫氣空氣=110。②極化電壓

正常極化電壓選擇在100~300V范圍內。4.電子捕獲檢測器

electroncapturedetector,ECD高選擇性檢測器,僅對含有鹵素、磷、硫、氧等元素的化合物有很高的靈敏度,檢測下限10-14g/mL,

對大多數烴類沒有響應。較多應用于農副產品、食品及環境中農藥殘留量的測定。5.其他檢測器火焰光度檢測器(flamephotometricdetector,FPD)

化合物中硫、磷在富氫火焰中被還原,激發后,輻射出400、550nm左右的光譜,可被檢測;該檢測器是對含硫、磷化合物的高選擇性檢測器;熱離子檢測器(thermionicdetector,TID)

氮、磷檢測器;對氮、磷有高靈敏度;在FID檢測器的噴嘴與收集極之間加一個含硅酸銣的玻璃球,含氮、磷化合物在受熱分解時,受硅酸銣作用產生大量電子,信號強;定性檢測器(聯用儀器)

將兩種儀器結合;色-質聯用儀

(通過分子分離器連接)11-1氣相色譜儀11-2氣相色譜固定相及其選擇11-2-1氣固色譜固定相11-2-2氣液色譜固定相11-3氣相色譜分離條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用目錄1.種類

(1)活性炭有較大的比表面積,吸附性較強。

(2)活性氧化鋁

有較大的極性。適用于常溫下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等氣體的相互分離。CO2能被活性氧化鋁強烈吸附而不能用這種固定相進行分析。

(3)硅膠與活性氧化鋁大致相同的分離性能,除能分析上述物質外,還能分析CO2、N2O、NO、NO2等,且能夠分離臭氧。

(4)分子篩

堿及堿土金屬的硅鋁酸鹽(沸石),多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X分子篩等(孔徑:埃)。常用5A和13X(常溫下分離O2與N2)。除了廣泛用于H2、O2、N2、CH4、CO等的分離外,還能夠測定He、Ne、Ar、NO、N2O等。

(5)高分子多孔微球(GDX系列)

新型的有機合成固定相(苯乙烯與二乙烯苯共聚)。型號:GDX-01、-02、-03等。適用于水、氣體及低級醇的分析。2.氣固色譜固定相的特點(1)性能與制備和活化條件有很大關系;(2)同一種固定相,不同廠家或不同活化條件,分離效果差異較大;(3)種類有限,能分離的對象不多;(4)使用方便。11-1氣相色譜儀11-2氣相色譜固定相及其選擇11-2-1氣固色譜固定相11-2-2氣液色譜固定相11-3氣相色譜分離條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用目錄

氣液色譜固定相[固定液+擔體(支持體)]:小顆粒表面涂漬上一薄層固定液。

固定液特點:固定液在常溫下不一定為液體,但在使用溫度下一定呈液體狀態。固定液的種類繁多,選擇余地大,應用范圍不斷擴大。擔體:化學惰性的多孔性固體顆粒,具有較大的比表面積。

1.作為擔體使用的物質應滿足的條件

比表面積大,孔徑分布均勻;化學惰性,表面無吸附性或吸附性很弱,與被分離組份不起反應;具有較高的熱穩定性和機械強度,不易破碎;顆粒大小均勻、適度。一般常用60~80目、80~100目。2.擔體(硅藻土)紅色擔體:孔徑較小,表孔密集,比表面積較大,機械強度好。適宜分離非極性或弱極性組分的試樣。缺點是表面存有活性吸附中心點。白色擔體:煅燒前原料中加入了少量助溶劑(碳酸鈉)。顆粒疏松,孔徑較大。比表面積較小,機械強度較差。但吸附性顯著減小,適宜分離極性組分的試樣。氣液色譜擔體3.固定液

固定液:高沸點難揮發的有機化合物,種類繁多。(1)對固定液的要求應對被分離試樣中的各組分具有不同的溶解能力,較好的熱穩定性,并且不與被分離組分發生不可逆的化學反應。(2)選擇的基本原則“相似相溶”,選擇與試樣性質相近的固定相。(3)固定液分類方法如按化學結構、極性、應用等的分類方法。在各種色譜手冊中,一般將固定液按有機化合物的分類方法分為:脂肪烴、芳烴、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等。(4)固定液的最高最低使用溫度

高于最高使用溫度易分解,溫度低呈固體;(5)混合固定相對于復雜的難分離組分通常采用特殊固定液或將兩種甚至兩種以上配合使用;(6)固定液的相對極性規定:角鯊烷(異三十烷)的相對極性為零,β,β’—氧二丙睛的相對極性為100。優選固定液麥氏常數:x’、y’、z’、u’、s’表示,分別代表了極性分子間存在著的靜電力(偶極定向力);極性與非極性分子間存在著的誘導力;非極性分子間的色散力;氫鍵等。也可以用五個數的總和來表示固定相的極性大小,如:β,β’—氧二丙睛五個常數的總和為4427,是強極性固定相。11-1氣相色譜儀11-2氣相色譜固定相及其選擇11-3氣相色譜分離條件的選擇11-3-1色譜柱及使用條件的選擇11-3-2載氣種類和流速的選擇11-3-3其它操作條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用目錄1.固定相的選擇

氣-液色譜,應根據“相似相溶”的原則①分離非極性組分時,通常選用非極性固定相。各組分按沸點順序出峰,低沸點組分先出峰。②分離極性組分時,一般選用極性固定液。各組分按極性大小順序流出色譜柱,極性小的先出峰。③分離非極性和極性的(或易被極化的)混合物,一般選用極性固定液。此時,非極性組分先出峰,極性的(或易被極化的)組分后出峰。④醇、胺、水等強極性和能形成氫鍵的化合物的分離,通常選擇極性或氫鍵性的固定液。⑤組成復雜、較難分離的試樣,通常使用特殊固定液,或混合固定相。2.固定液配比(涂漬量)的選擇

配比:固定液在擔體上的涂漬量,一般指的是固定液與擔體的百分比,配比通常在5%~25%之間。配比越低,擔體上形成的液膜越薄,傳質阻力越小,柱效越高,分析速度也越快。配比較低時,固定相的負載量低,允許的進樣量較小。分析工作中通常傾向于使用較低的配比。3.柱長和柱內徑的選擇

增加柱長對提高分離度有利(分離度R正比于柱長L2),但組分的保留時間tR

↑,且柱阻力↑,不便操作。柱長的選用原則是在能滿足分離目的的前提下,盡可能選用較短的柱,有利于縮短分析時間。填充色譜柱的柱長通常為1~3米。可根據要求的分離度通過計算確定合適的柱長或實驗確定。柱內徑一般為3~4mm。4.柱溫的確定首先應使柱溫控制在固定液的最高使用溫度(超過該溫度固定液易流失)和最低使用溫度(低于此溫度固定液以固體形式存在)范圍之內。柱溫升高,分離度下降,色譜峰變窄變高。柱溫↑,被測組分的揮發度↑,即被測組分在氣相中的濃度↑,K↓,tR↓,低沸點組份峰易產生重疊。柱溫↓,分離度↑,分析時間↑。對于難分離物質對,降低柱溫雖然可在一定程度內使分離得到改善,但是不可能使之完全分離,這是由于兩組分的相對保留值增大的同時,兩組分的峰寬也在增加,當后者的增加速度大于前者時,兩峰的交疊更為嚴重。柱溫一般選擇在接近或略低于組分平均沸點時的溫度。組分復雜,沸程寬的試樣,采用程序升溫。程序升溫11-1氣相色譜儀11-2氣相色譜固定相及其選擇11-3氣相色譜分離條件的選擇11-3-1色譜柱及使用條件的選擇11-3-2載氣種類和流速的選擇11-3-3其它操作條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用目錄1.載氣種類的選擇

載氣種類的選擇應考慮三個方面:載氣對柱效的影響、檢測器要求及載氣性質。載氣摩爾質量大,可抑制試樣的縱向擴散,提高柱效。載氣流速較大時,傳質阻力項起主要作用,采用較小摩爾質量的載氣(如H2,He),可減小傳質阻力,提高柱效。熱導檢測器需要使用熱導系數較大的氫氣有利于提高檢測靈敏度。在氫焰檢測器中,氮氣仍是首選目標。在載氣選擇時,還應綜合考慮載氣的安全性、經濟性及來源是否廣泛等因素。2.載氣流速的選擇由圖可見存在最佳流速(uopt)。實際流速通常稍大于最佳流速,以縮短分析時間。11-1氣相色譜儀11-2氣相色譜固定相及其選擇11-3氣相色譜分離條件的選擇11-3-1色譜柱及使用條件的選擇11-3-2載氣種類和流速的選擇11-3-3其它操作條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用目錄1.進樣方式和進樣量的選擇

液體試樣采用色譜微量進樣器進樣,規格有1L,5L,10L等。進樣量應控制在柱容量允許范圍及檢測器線性檢測范圍之內。進樣要求動作快、時間短。氣體試樣應采氣體進樣閥進樣。2.氣化溫度的選擇

色譜儀進樣口下端有一氣化器,液體試樣進樣后,在此瞬間氣化;氣化溫度一般較柱溫高30~70°C

防止氣化溫度太高造成試樣分解。11-1氣相色譜儀11-2氣相色譜固定相及其選擇11-3氣相色譜分離條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用11-4-1裂解氣相色譜技術11-4-2頂空氣相色譜技術11-4-3毛細管氣相色譜目錄11-4-1裂解氣相色譜技術

pyrolysisgaschromatograph,PyCC

裂解氣相色譜——熱裂解和氣相色譜兩種技術的結合。

一些分子量較大、結構復雜、難揮發、難溶解的物質的分析鑒定方法。如:聚合物分析;熱裂解:在熱能作用下,物質發生的化學降解過程;熱裂解+氣相色譜+質譜(紅外、核磁)技術——研究高分子化合物的有力工具;在高分子、生物醫學、環境科學、考古學、地球化學、礦物燃料、炸藥等領域有廣泛應用。1.基本原理及方法基本原理:

在一定條件下,高分子及非揮發性有機化合物遵循一定的裂解規律,即特定的樣品能夠產生特征的裂解產物及產物分布,采用氣相色譜分析、鑒定裂解產物,據此可對原樣品進行表征。方法:樣品置于裂解器中,在嚴格控制的條件下,快速加熱,使之迅速分解成為可揮發的小分子產物,然后直接將裂解產物送入色譜柱中進行分離,獲得定性定量數據。特點:

(1)分離效率高(色譜法自身的特點)(2)靈敏度高(色譜法自身的特點)(3)分析速度快快速裂解、快速分析;不丟失信息;

(4)信息量大

裂解條件與裂解產物關系;樣品組成與裂解產物;裂解機理和反應動力學研究

(5)適合于各種形態樣品

粘稠液體、粉末、纖維及彈性體、固化樹脂、涂料、硫化橡膠、塑料等;

(6)簡單、易行2.流程載氣裂解器六通閥氣化室色譜柱GC檢測器數據處理質譜儀數據處理壓力表3.對裂解器的要求

(1)裂解反應控制

裂解溫度的精確控制(裂解溫度不同,裂解產物不同);可重復進行;

(2)裂解溫度范圍可調

不同物質需要不同的裂解溫度;

400-1500C(3)裂解器與接口的體積小

減小死體積;防止色譜峰變寬;

(4)對裂解反應無催化反應

防止歧化反應和二次反應;4.裂解器

(1)管式爐裂解器

外壁加熱的圓管,簡單,易于控制。死體積大,二次反應突出;

(2)熱絲裂解器

樣品放置在加熱絲的螺旋管中;(3)居里點裂解器

利用電磁感應加熱;鐵磁性材料置于高頻電場中,吸收射頻能量迅速升溫,達到居里點溫度時,變為順磁質,不再吸收能量,溫度穩定在該點;樣品放置在鐵磁性材料制成的加熱元件上。不同組成的鐵磁質合金具有不同居里點溫度;(3)激光裂解器11-1氣相色譜儀11-2氣相色譜固定相及其選擇11-3氣相色譜分離條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用11-4-1裂解氣相色譜技術11-4-2頂空氣相色譜技術11-4-3毛細管氣相色譜目錄11-4-2頂空氣相色譜技術

headspacegaschromatograph——對液體或固體試樣中的揮發性成分進行氣相色譜分析的技術;試樣置于密閉的恒溫系統中,氣-液(氣-固)兩相達到熱力學平衡時,測定氣相組成。兩種方式:靜態法:恒溫密閉系統,平衡時,測定氣相組成;動態法:吹掃-捕集法,采用吸附劑吸附,加熱解吸。理論依據

當頂空瓶中樣品上面的蒸氣壓相當低時,峰面積Ai的大小與樣品上面的氣相中揮發性組分i

的蒸氣壓pi成正比:

Ai=fi

pifi為校正因子,在真實體系中,蒸氣分壓通常用下式表示:

pi=poiγixi

poi為氣相中組分i的摩爾分數;xi為樣品中組分i的摩爾分數;γi為組分i的活度系數。

Ai=fi

pi=fiγixi

poi當系統平衡時:

Ai=fi

pi=ki

xi

通過頂空分析,可確定試樣中的含量。應用1:

在職業病和法庭分析中,經常要測定體液等中的苯、甲苯、二甲苯等有毒成分,采用頂空分析是一種有效、方便、快速的方法。司法部司法鑒定科學技術學院制訂了分析水、尿、血中苯類化合物的靜態頂空分析方法。方法:

5mL青霉素小瓶,取1mL試樣(水、尿、血),加入0.4內標物和約1g硫酸銨至飽和,加蓋密封,置于80C的恒溫器中30min,取0.6mL頂空的氣樣色譜分析。色譜柱:2m×2mm;80-100目;固定液PEG20M柱溫:110C,以10C/min程序升溫到110C。應用2:

分析血樣中的酒精是頂空氣相色譜應用最廣泛的方法,可檢查汽車司機是否酒后駕車。方法:樣品平衡溫度50C;平衡時間30min;

色譜柱:30m×0.53mm;石英毛細管柱;固定液:聚二甲苯硅氧烷;應用3:

固體樣品(塑料、食品等)的頂空分析。塑料食品包裝袋中的甲苯殘留量的測定。方法:

將塑料食品包裝袋剪成30mm10mm裝入100mL玻璃注射器,在80C預熱20min,用空氣稀釋為100mL,恒溫10min后進樣分析。

色譜柱:500mm×3mm,填充柱,80-100目;固定液:20%的PEG20M;

柱溫:80C;

最小檢測濃度為0.031mg/m2.11-1氣相色譜儀11-2氣相色譜固定相及其選擇11-3氣相色譜分離條件的選擇11-4 氣相色譜分析法及應用11-4-1裂解氣相色譜技術11-4-2頂空氣相色譜技術11-4-3毛細管氣相色譜目錄11-4-3毛細管色譜

capillarygaschromatograph

1.提高色譜分離能力的途徑

(1)塔板理論:增加柱長,減小柱徑,即增加柱子塔板數;

(2)速率理論:減小組分在柱中的渦流擴散和傳質阻力,可降低塔板高度。2.毛細管色譜柱的結構特點(1)不裝填料阻力小,長度可達百米的毛細管柱,管徑0.2mm。(2)氣流單途徑通過柱子,消除了組分在柱中的渦流擴散。色譜峰窄、峰形對稱。

(3)固定液直接涂在管壁上,總柱內壁面積較大,涂層很薄,則氣相和液相傳質阻力大大降低。(4)毛細管色譜柱柱效高達每米3000~4000塊理論塔板,一支長度100米的毛細管柱,總的理論塔板數可達104~106。比填充柱高10~100倍3.毛細管色譜柱的制備方法毛細管柱按其制備方法可分為以下幾種:涂壁開管柱(wallcoatedopen

tubular,WCOT柱):將固定液直接涂敷在管內壁上。柱制作相對簡單,但柱制備的重現性差、壽命短。多孔層開管柱(porouslayeropentubular,PLOT柱):在管壁上涂敷一層多孔性吸附劑固體微粒。構成毛細管氣固色譜。載體涂漬開管柱(supportcoatedopentubular,SCO柱):將非常細的擔體微粒粘接在管壁上,再涂固定液。柱效較WCOT柱高。化學鍵合或交聯柱:將固定液通過化學反應鍵合在管壁上或交聯在一起。使柱效和柱壽命進一步提高。4.分流比調節毛細管柱內徑很細,因而帶來三個問題:(1)允許通過的載氣流量很小。(2)柱容量很小,允許的進樣量小。需采用分流技術,(3)分流后,柱后流出的試樣組分量少、流速慢。解決方法:靈敏度高的氫焰檢測器,采用尾吹技術。分流比:放空的試樣量與進入毛細管柱的試樣量之比。一般在50:1到500:1之間調節。1.保留值定性

其它技術定性(聯用技術及人工智能技術)

GC/MS,GC/IR

GC—MS

組分電離、帶電分子離子在磁場中作偏轉運動按m/Z比不同分離組分的質譜圖根據分子斷裂的規律→定出組分為何物簡介氣相色譜的聯用技術2.GC/MS聯用系統GC部分柱:載體涂漬開管柱(SCOT)(內徑為0.5mm)

涂壁開管柱(WCOT)(內徑為0.75mm)固定液:高溫固定液(減少固定液流失)

(使用交聯柱,固定液涂漬量不宜太高,或在柱出口串接一根短的固定液流失捕集柱,減少本底干擾譜圖)載氣:氦氣(不宜采用氮氣因其質量數較大,易干擾質譜圖,且接口處濃縮組分的性能差;氬氣因其電離電位小,易被電離形成本底電流,不利于質譜檢測)MS部分

離子源:電子轟擊源化學電離源

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