色譜檢測(cè)技術(shù)GC

1、胡蔣寧胡蔣寧重重現(xiàn)現(xiàn)1903年年俄羅斯植物學(xué)家俄羅斯植物學(xué)家Tsweet茨維特茨維特植物提取液植物提取液CaCO3玻璃柱玻璃柱石油醚淋洗石油醚淋洗色色譜譜色色：顏色顏色譜譜：圖譜圖譜1906年茨維特年茨維特論文發(fā)表論文發(fā)表創(chuàng)建創(chuàng)建石石油油醚醚流動(dòng)相流動(dòng)相石油醚石油醚固定相固定相 CaCO3兩相兩相本本質(zhì)：質(zhì)：混混合合物物分分離離遷移遷移固定液固定液載氣載氣ts1941 Martin和Synge提出液-液色譜理論；1952 James和Martin發(fā)展了氣相色譜；1956 Van Deemter提出速率理論；1967 Kirkland等研制高效液相色譜法；2. 分類按流動(dòng)相分氣相色譜（GC）液相

2、色譜（LC）超臨界流體色譜（SFC）按機(jī)理分吸附色譜分配色譜離子交換色譜排阻色譜按固定相在支持體中的形狀分柱層析色譜平板色譜紙色譜薄層色譜按分離效率分經(jīng)典液相色譜高效液相色譜最新進(jìn)展微柱色譜毛細(xì)管電動(dòng)色譜色譜流出曲線示意圖WbW1/21/2h0.607h 3. 基本概念與術(shù)語(yǔ)1、色譜流出曲線 （chromatogram）指樣品注入色譜柱后，信號(hào)隨時(shí)間變化的曲線。2、常用術(shù)語(yǔ)（1）基線無(wú)組分通過(guò)色譜柱時(shí)，檢測(cè)器的噪音隨時(shí)間變化的曲線。（2）峰寬峰底寬Wb 峰半寬W1/2標(biāo)準(zhǔn)偏差4bW2ln2221W色譜參數(shù)示意圖1/2h0.607hW1/2 WbtRt0（3）保留值保留時(shí)間tR進(jìn)樣到出現(xiàn)色譜峰的

3、時(shí)間保留體積VR進(jìn)樣到出現(xiàn)色譜峰時(shí)消耗的流動(dòng)相體積死時(shí)間t0流動(dòng)相流過(guò)色譜柱的時(shí)間死體積V0色譜柱的空隙體積校正保留時(shí)間Rt校正保留體積RV0tttRR0VVVRRFtVRRF流動(dòng)相流動(dòng)線速度（4）相對(duì)保留值1 . 21212RRVVttrRR（5）分配系數(shù)和分配比（容量因子）分配系數(shù)：一定溫度與壓力下兩相達(dá)平衡后，組分在固定相和流動(dòng)相濃度的比值mSCCK 分配比（容量因子）： 一定溫度與壓力下兩相達(dá)平衡后，組分在固定相和流動(dòng)相量的比值qpk 固定相重量流動(dòng)相重量ssmSVVkVqVpCCK00/K與k的關(guān)系：（6）容量因子k與保留值的關(guān)系000tttttkRR)1 (0kttR4. 分離效能

4、指標(biāo)1、選擇性（相對(duì)保留值）12121 . 212KKkkttrRR相對(duì)保留值由兩組分的熱力學(xué)性質(zhì)決定，與色譜柱的長(zhǎng)短粗細(xì)無(wú)關(guān)。2、峰寬度3、分離度21212bbRRWWttR分離度考慮了保留時(shí)間和峰寬度，是一個(gè)綜合指標(biāo)：R 1.0兩峰明顯重疊兩峰明顯重疊R = 1.0兩峰達(dá)兩峰達(dá)97.7%分離分離R 1.5兩峰完全分開(kāi)兩峰完全分開(kāi)第二節(jié)第二節(jié)色譜理論色譜理論一、塔板理論 (馬丁， 1904)目的從理論上得到描述色譜流出曲線的方程，并通過(guò)這一方程各參數(shù)來(lái)研究影響分離的因素。假設(shè) （1）色譜柱存在多級(jí)塔板;（2）組分通過(guò)時(shí)在每級(jí)塔板兩相間達(dá)到一次平衡;effeffnLH/22122)(54. 5

5、)(16)(WtWttnRbRReff22122)(54.5)(16)(WtWttnRbRRr0r1r2。rnneff 與 n 的關(guān)系：2)(Refftn2)(Rtn 2002) 1()(ktktttnnRReff2)1(kknneff二、速率理論1、塔板理論的不足塔板理論雖然指出了理論板數(shù)n或理論板高度H對(duì)色譜柱效率的影響，但是沒(méi)有指出影響塔板高度的因素，因此無(wú)法在理論指導(dǎo)下從實(shí)驗(yàn)上提高色譜柱的效率。2、Van Deemter方程1956年Van Deemter提出速率方程，指出了提高柱效率的途徑：Van Deemter方程CuuBAH式中 u流動(dòng)相流動(dòng)的線速度（1）A渦流擴(kuò)散項(xiàng)：指固定相填

6、充不均勻引起的擴(kuò)散dpA2為填充的不規(guī)則因子dp固定相顆粒粒徑渦流擴(kuò)散示意圖（2）B/u 縱向分子擴(kuò)散項(xiàng)指分子沿色譜柱軸向擴(kuò)散引起的色譜譜帶展寬B = 2 r Dm式中： r彎曲因子，填充柱 r )()()(nRXRnR 1 )()()()1(lglg100lglg100) 1(100 nxRxnRnRRttnIttnn)()1()()(lglglglg100nRnRnRxRxttttnI11lgCnAtR3n22lgCTAtbRSampleSampleGas Chromatograph (GC) Mass Spectrometer (MS)SeparationIdentificationii

7、iiihfmAfm或i 近似將色譜峰當(dāng)作等腰三角形。此法算出的面積是實(shí)際峰面積的近似將色譜峰當(dāng)作等腰三角形。此法算出的面積是實(shí)際峰面積的0.94倍：倍： A = 1.065 hW1/2 當(dāng)峰形不對(duì)稱時(shí)，可在峰高當(dāng)峰形不對(duì)稱時(shí)，可在峰高0.15和和0.85處分別測(cè)定峰寬，由下式計(jì)算峰面處分別測(cè)定峰寬，由下式計(jì)算峰面積：積：（3）峰高表示峰面積：）峰高表示峰面積：（4）自動(dòng)積分和微機(jī)處理法）自動(dòng)積分和微機(jī)處理法)(2185.015.0WWhA ississiisiiAAmmAmAmfff / 特點(diǎn)及要求：特點(diǎn)及要求： %100)(%100%100121niiiiiniiiiAfAfmmmmmmmw

8、 外標(biāo)法不使用校正因子，準(zhǔn)確性較高外標(biāo)法不使用校正因子，準(zhǔn)確性較高； 操作條件變化對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性影響較大；操作條件變化對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性影響較大； 對(duì)進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性控制要求較高，適用于大批量試樣的快速分析。對(duì)進(jìn)樣量的準(zhǔn)確性控制要求較高，適用于大批量試樣的快速分析。SsiisiSsiisiAfAfmmAfAfmm; %100%100%100SsiisSsiisiiAfAfmmmAfAfmmmw環(huán)境水樣中芳香烴，殺蟲(chóng)劑，除草劑，水中銻形態(tài)石油原油成分、汽油中各種烷烴和芳香烴化工噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料中烴類，石蠟中高分子烴食品、水果、蔬菜植物精煉油中各種烯烴、醇和酯，亞硝胺，香料中香味成分，人造黃油中的不飽和十八酸，牛奶中飽和和不飽和脂肪酸生物植物中萜類，微生物中胺類、脂肪酸類、脂肪酸酯類醫(yī)藥血液中汞形