期末復(fù)習(xí)-儀器分析

1、 8 氣相色譜 掌握：基本原理、基本概念；儀器基本構(gòu)造；檢測(cè)器種類及幾種檢測(cè)器的原理、應(yīng)用；進(jìn)樣 模式有幾種；色譜柱的種類。 8.1 基本概念、原理 氣相色譜 GAS CHROMATOGRAPHY GC：GC 是一種以氣體為流動(dòng)相的分離技術(shù)，固定 相有液體和固體兩種， 利用被分離物質(zhì)的沸點(diǎn)、 極性及吸附性質(zhì)的差異來實(shí)現(xiàn)不同組分的分 離。 原理：被分離組分首先在高溫狀態(tài)下被汽化，然后被氣體帶入裝有固定相的色譜柱。由于各 組分理化性質(zhì)的不同，多組分在流動(dòng)相和固定相之間，多次反復(fù)的吸附 /解吸附及分配后達(dá) 到分離，在固定相中分配比例小的組分先流出，分配比例大的組分后流出色譜柱，然后進(jìn)入 檢測(cè)器，檢測(cè)

2、器將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)放大而被記錄。 常用概念 保留時(shí)間 tR 死時(shí)間 tm 調(diào)整保留時(shí)間 保留體積 死體積 調(diào)整保留體積 相對(duì)保留值 樣品組分從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰最大值所需的時(shí)間 不能被固定相保留組分的保留時(shí)間 tR=tR-tm，扣除死時(shí)間的保留時(shí)間 VR=Fc*tR，對(duì)應(yīng)于保留時(shí)間的載氣體積 Vm=Fc*tm，對(duì)應(yīng)于死時(shí)間的保留體積 VR= tR* Fc，對(duì)應(yīng)于調(diào)整保留時(shí)間的保留體積 又叫選擇性或選擇性因子。即在一定分離條件下，保留時(shí)間大的組分 B 與保留時(shí)間小的組分 A 的調(diào)整保留值之比。 分配系數(shù) K 平衡狀態(tài)時(shí)，某一組分在固定液（CL）與流動(dòng)相（CG）中的濃度之比。 容量因子 k

3、 分離度 R 也叫分配比或分配容量。它定義為平衡狀態(tài)時(shí)，組分在固定相與流動(dòng)相中 的質(zhì)量比。 相鄰兩個(gè)色譜峰分離程度的優(yōu)劣。 氣相色譜的分類 按照固定相分類：氣固氣相色譜（吸附） ，氣液氣相色譜（分配） 按照色譜柱類型分類：填充柱氣相色譜、開管柱氣相色譜 按照分離機(jī)理分類：吸附氣相色譜，分配氣相色譜 8.2 氣相色譜的構(gòu)造 氣路系統(tǒng)控制閥進(jìn)樣系統(tǒng)色譜柱檢測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 8.3 色譜柱種類 l l 壁涂開管柱（WCOT） ：目前應(yīng)用最廣。 載體涂漬開管柱（SCOT） ：SCOT 柱所用固定液的量大一些，相比較小，故柱容量大一 些。但由于制備技術(shù)較復(fù)雜，應(yīng)用不太普遍。 Qufeng©2

4、010 21 l 多孔層開管柱（PLOT） ：PLOT 柱主要用于永久氣體和低分子量有機(jī)化合物的分離。 其中 WCOT 柱分類： 柱類型 微徑柱 常規(guī)柱 大口徑柱 內(nèi)徑/mm 不大于 0.2 0.20.32 0.530.75 常用柱長(zhǎng)/m 110 1060 1050 每米理論塔板數(shù) 40008000 30005000 10002000 主要用途 快 速 GC ， GC-MS 常規(guī)分析 定量分析 8.4 檢測(cè)器種類及幾種檢測(cè)器原理、應(yīng)用 分為通用型及專屬型兩大類。 通用型檢測(cè)器適用范圍較廣， 專屬型檢測(cè)器只針對(duì)某種官能團(tuán) 的化合物響應(yīng)，但檢測(cè)靈敏度較高。 8.4.1 GC 檢測(cè)系統(tǒng)性能要求 1

5、通用性強(qiáng)或?qū)傩院?2 既可作常量分析也可作微量分析 3 穩(wěn)定性好，既噪聲低，又漂移小 4 死體積小，響應(yīng)快 5 響應(yīng)信號(hào)與組分濃度的線性關(guān)系范圍大，便于定量 6 組份通過，檢測(cè)器不被破壞 7 操作簡(jiǎn)便，易于維修 8.4.2 GC 常用檢測(cè)器 熱導(dǎo)檢測(cè)器 （TCD） 原理 應(yīng)用 利用被測(cè)組分與載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同而相應(yīng)的濃度型檢測(cè)器 是一種通用的非破壞性濃度檢測(cè)器，可檢測(cè)各種類型成分，特別 是 FID 不能檢測(cè)的無機(jī)氣體。 以氫氣在空氣中燃燒所生成的熱量為能源， 組分燃燒時(shí)生成離子， 同時(shí)在電場(chǎng)作用下形成離子流，離子流被檢測(cè)。 是通用的破壞性質(zhì)量檢測(cè)， 優(yōu)點(diǎn)是絕大多數(shù)含碳化合物可被檢測(cè)， 載氣、

6、燃?xì)饬髁康牟▌?dòng)對(duì)基線影響少，在火焰中不電離的物質(zhì)不 能被檢測(cè)。 質(zhì)量型選擇性檢測(cè)器，用于測(cè)定含 N 及含 P 的化合物 質(zhì)量型選擇性檢測(cè)器，用于測(cè)定含 P、S 的化合物。 氫火焰離子化 原理 檢測(cè)器（FID） 應(yīng)用 氮磷檢測(cè)器 （NPD） 火焰光度檢測(cè) 器（FPD） 電子捕獲檢測(cè) 器（ECD） 質(zhì)譜檢測(cè)器 應(yīng)用 應(yīng)用 應(yīng)用 是濃度型選擇性檢測(cè)器，對(duì)負(fù)電性的組分能給出極顯著的響應(yīng)信 號(hào)，負(fù)電性越強(qiáng)，產(chǎn)生的響應(yīng)越大，應(yīng)用于含 Cl，Br，F(xiàn)，I，S， P，N 化合物的檢測(cè) 8.5 進(jìn)樣模式 進(jìn)樣口和進(jìn)樣技術(shù) 填充柱進(jìn)樣口 分流/不分流進(jìn)樣口 特點(diǎn) 最簡(jiǎn)單的進(jìn)樣口，所有氣化的樣品均進(jìn)入色譜柱，可接玻

7、璃柱和不 銹鋼填充柱，也可接大口徑毛細(xì)管柱進(jìn)行直接進(jìn)樣。 最常用，分流進(jìn)樣最普遍，操作簡(jiǎn)單，但有分流歧視和樣品可能分 Qufeng©2010 22 解的問題。不分流進(jìn)樣雖然操作復(fù)雜一下，但分析靈敏度高，常用 語痕量分析。 冷柱上進(jìn)樣口 樣品以液體形態(tài)直接進(jìn)入色譜柱，無分流歧視問題，分析精度高， 重現(xiàn)性好，尤其適用于沸點(diǎn)范圍寬，或熱不穩(wěn)定的樣品，也常用于 痕量分析（可進(jìn)行柱上濃縮） 。 將分流/不分流進(jìn)樣和冷柱上進(jìn)樣結(jié)合起來，功能多，適用范圍廣， 是較為理想的 GC 進(jìn)樣口。 采用程序升溫汽化或冷柱上進(jìn)樣口，配合以溶劑放空功能，進(jìn)樣量 可達(dá)幾百微升，甚至更高，可大大提高分析靈敏度，在環(huán)境分析中 應(yīng)用廣泛，但操作較為復(fù)雜。 常用六通閥定量引入氣體或液體樣品， 重現(xiàn)性好， 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化， 但進(jìn)樣對(duì)峰展寬的影響大，常用語永久氣體的分析，以及化工工藝 過程中物料流的監(jiān)測(cè)。 只取復(fù)雜樣品基體上方氣體部分進(jìn)行分析，有靜態(tài)頂空和動(dòng)態(tài)頂空 （吹掃捕集）之分，適合于環(huán)境分析（如水中有機(jī)污染物） 、 食品分析（如氣味分析）及固體材料中可揮發(fā)物的