氣象色譜的原理及應(yīng)用

1、 氣相色譜法的原理與應(yīng)用氣相色譜法的原理與應(yīng)用氣相色譜法氣相色譜法 Gas Chromatographyn1 氣相色譜儀氣相色譜儀n2 氣相色譜固定相氣相色譜固定相n3 毛細(xì)管柱氣相色譜法毛細(xì)管柱氣相色譜法n4 氣相色譜法操作條件的選擇氣相色譜法操作條件的選擇n5 氣相色譜分析的應(yīng)用氣相色譜分析的應(yīng)用1-載氣鋼瓶；載氣鋼瓶；2-減壓閥；減壓閥；3-凈化干燥管；凈化干燥管；4-針形閥；針形閥；5-流量計流量計; 6-壓力表；壓力表；7-進樣口；進樣口；8-色譜柱；色譜柱；9-熱導(dǎo)檢測器；熱導(dǎo)檢測器；10-放大器；放大器；11-記錄儀；記錄儀；12-溫度控制器；溫度控制器；載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)

2、進樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測和放大檢測和放大記錄系統(tǒng)記錄系統(tǒng)溫控系統(tǒng)溫控系統(tǒng)1-6789-1112二、氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)二、氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)1.1.載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng)：獲得純凈、流速穩(wěn)定的載氣：獲得純凈、流速穩(wěn)定的載氣 載氣載氣氫氣、氮氣、氦氣和空氣等氫氣、氮氣、氦氣和空氣等 氣路氣路單氣路、雙氣路單氣路、雙氣路 凈化器凈化器提高載氣純度提高載氣純度 穩(wěn)壓穩(wěn)流裝置穩(wěn)壓穩(wěn)流裝置保持氣流恒定保持氣流恒定2 2、進樣系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)：包括進樣器和氣化室：包括進樣器和氣化室u 進樣器進樣器 注射器注射器 1 L、5 L、10 L等，等， 一般用于液體樣品。一般用于液體樣品。（現(xiàn)已有全自動液體進樣器）（現(xiàn)已有

3、全自動液體進樣器） 六通閥：六通閥：推拉式和旋轉(zhuǎn)式兩種。推拉式和旋轉(zhuǎn)式兩種。u 氣化室氣化室 使樣品瞬間氣化而不分解。使樣品瞬間氣化而不分解。(進樣時間要短，氣化速度要快進樣時間要短，氣化速度要快)旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式六通閥六通閥3 3、分離系統(tǒng)、分離系統(tǒng)色譜柱，是色譜儀的核心部件，色譜柱，是色譜儀的核心部件， 其作用是分離樣品。其作用是分離樣品。 填充柱：由不銹鋼或玻璃材料制成，一般直徑填充柱：由不銹鋼或玻璃材料制成，一般直徑24mm，長，長110m，內(nèi)裝固定相。有，內(nèi)裝固定相。有 U 型和型和 螺旋螺旋型型 兩種形狀。兩種形狀。 毛細(xì)管柱：內(nèi)徑毛細(xì)管柱：內(nèi)徑0.10.5mm的不銹鋼、玻璃或石的不銹

4、鋼、玻璃或石英毛細(xì)英毛細(xì)管管空心柱，長度空心柱，長度30300m，呈，呈螺旋形螺旋形，具有，具有分離效率高，分離效率高， 速度快，需樣品量少速度快，需樣品量少，要求檢測器要求檢測器的靈敏度高，并且制備較難的靈敏度高，并且制備較難的特點。的特點。4 4、檢測和放大記錄系統(tǒng)、檢測和放大記錄系統(tǒng) 濃度型檢測器濃度型檢測器 測量組分濃度的瞬間變化，即檢測器的測量組分濃度的瞬間變化，即檢測器的響應(yīng)值和組響應(yīng)值和組分的濃度成正比分的濃度成正比。如。如熱導(dǎo)池檢測器熱導(dǎo)池檢測器和和電子捕獲檢測器電子捕獲檢測器。質(zhì)量型檢測器質(zhì)量型檢測器 測量組分進入檢測器的速度變化，即檢測器的測量組分進入檢測器的速度變化，即檢

5、測器的響響應(yīng)值和單位時間內(nèi)進入檢測器的組分的質(zhì)量成正比應(yīng)值和單位時間內(nèi)進入檢測器的組分的質(zhì)量成正比。如。如火火焰離子化檢測器焰離子化檢測器和和火焰光度檢測器火焰光度檢測器。u 根據(jù)檢測原理不同，檢測器分為兩類：根據(jù)檢測原理不同，檢測器分為兩類： 程序升溫：程序升溫：指在一個分析周期內(nèi)柱溫隨時間由低指在一個分析周期內(nèi)柱溫隨時間由低溫向高溫作線性或非線性變化，以達到最短時間獲溫向高溫作線性或非線性變化，以達到最短時間獲得最佳分離的目的。得最佳分離的目的。5、溫控系統(tǒng)：、溫控系統(tǒng)：用于設(shè)定、控制、測量用于設(shè)定、控制、測量色譜柱爐色譜柱爐、 氣化室氣化室和和檢測器檢測器三處的溫度。三處的溫度。恒溫恒溫

6、程序升溫：沸點范圍很寬的混合物程序升溫：沸點范圍很寬的混合物溫度控制溫度控制三、檢測器三、檢測器1. 1. 對檢測器的總要求：對檢測器的總要求：n穩(wěn)定性好、噪聲低；穩(wěn)定性好、噪聲低；n靈敏度高靈敏度高n線性范圍寬線性范圍寬n死體積小、響應(yīng)快死體積小、響應(yīng)快n檢出限低檢出限低2 2、檢測器性能評價指標(biāo)、檢測器性能評價指標(biāo)n（1）噪聲）噪聲n（2）響應(yīng)時間）響應(yīng)時間n（3 3）線性范圍）線性范圍n（4 4）靈敏度靈敏度Sn（5 5）檢出限）檢出限D(zhuǎn) Dn（6 6）最小檢測量）最小檢測量2 2、檢測器性能評價指標(biāo)、檢測器性能評價指標(biāo)n（1）噪聲）噪聲n在沒有樣品進入檢測器時，基線在短期在沒有樣品進入

7、檢測器時，基線在短期內(nèi)發(fā)生起伏的信號稱為噪聲內(nèi)發(fā)生起伏的信號稱為噪聲N。n噪聲是因儀器本身及其他操作條件所引噪聲是因儀器本身及其他操作條件所引起，如載氣、溫度、電壓等的波動。起，如載氣、溫度、電壓等的波動。2 2、檢測器性能評價指標(biāo)、檢測器性能評價指標(biāo)n（2）響應(yīng)時間）響應(yīng)時間 響應(yīng)時間指進入檢測器的某一組分的輸出信響應(yīng)時間指進入檢測器的某一組分的輸出信號達到其真值的號達到其真值的63所需的時間。所需的時間。 檢測器的死體積小，電路系統(tǒng)的滯后現(xiàn)象小，檢測器的死體積小，電路系統(tǒng)的滯后現(xiàn)象小，響應(yīng)速度就快。一般都小于響應(yīng)速度就快。一般都小于1s。2 2、檢測器性能評價指標(biāo)、檢測器性能評價指標(biāo)n（3

8、 3）線性范圍）線性范圍 指利用一種方法取得精密度、準(zhǔn)確指利用一種方法取得精密度、準(zhǔn)確度均符合要求的試驗結(jié)果，而且成線性度均符合要求的試驗結(jié)果，而且成線性的待測物濃度的變化范圍，其最大量與的待測物濃度的變化范圍，其最大量與最小量之間的間隔，線性范圍的確定可最小量之間的間隔，線性范圍的確定可用作圖法或計算回歸方程來研究建立。用作圖法或計算回歸方程來研究建立。 線性范圍越大，越有利于準(zhǔn)確測定。線性范圍越大，越有利于準(zhǔn)確測定。 樣品種類不同，檢測器不同，線性范圍可能不同。樣品種類不同，檢測器不同，線性范圍可能不同。如氫焰檢測器的線性范圍可達如氫焰檢測器的線性范圍可達10107 7，熱導(dǎo)檢測器則在，熱

9、導(dǎo)檢測器則在10105 5左右。左右。2 2、檢測器性能評價指標(biāo)、檢測器性能評價指標(biāo)n（4）靈敏度）靈敏度S ： 在一定范圍內(nèi)，在一定范圍內(nèi)，信號信號 R 與進入檢測器的與進入檢測器的樣品量樣品量呈線性關(guān)系，呈線性關(guān)系，靈敏度靈敏度 S 就是響應(yīng)信就是響應(yīng)信號對進樣量的變化率。號對進樣量的變化率。 即：單位量的物質(zhì)通過檢測器時，產(chǎn)生的即：單位量的物質(zhì)通過檢測器時，產(chǎn)生的響應(yīng)信號的大小。響應(yīng)信號的大小。 標(biāo)準(zhǔn)曲線中線性部分的斜率，標(biāo)準(zhǔn)曲線中線性部分的斜率，斜率越大，斜率越大，靈敏度越高靈敏度越高。QRS2 2、檢測器性能評價指標(biāo)、檢測器性能評價指標(biāo)（5 5）檢出限）檢出限D(zhuǎn) D（敏感度）（敏感度

10、） 檢測器恰能產(chǎn)生檢測器恰能產(chǎn)生三倍于噪聲信號三倍于噪聲信號時的單時的單位時間內(nèi)引入檢測器的樣品量（質(zhì)量型）或位時間內(nèi)引入檢測器的樣品量（質(zhì)量型）或單位體積載氣中樣品的含量（濃度型）。單位體積載氣中樣品的含量（濃度型）。檢出限與靈敏度成反比，與噪聲成正比，是衡檢出限與靈敏度成反比，與噪聲成正比，是衡量儀器量儀器( (主要是檢測器主要是檢測器) )性能好壞的綜合指標(biāo)。性能好壞的綜合指標(biāo)。SRDN32 2、檢測器性能評價指標(biāo)、檢測器性能評價指標(biāo)（6 6）最小檢測量）最小檢測量 指產(chǎn)生三倍噪聲信號時，色譜儀所需的進樣量。指產(chǎn)生三倍噪聲信號時，色譜儀所需的進樣量。 檢出限只用來衡量檢測器的性能；檢出限

11、只用來衡量檢測器的性能； 最小檢測量不僅與檢測器性能有關(guān)，還與色譜最小檢測量不僅與檢測器性能有關(guān)，還與色譜柱效及操作條件有關(guān)。柱效及操作條件有關(guān)。濃度型檢測器濃度型檢測器電子捕獲檢測器電子捕獲檢測器 ECDECD熱導(dǎo)池檢測器熱導(dǎo)池檢測器 TCDTCD質(zhì)量型檢測器質(zhì)量型檢測器氫火焰離子化檢測器氫火焰離子化檢測器 FIDFID火焰光度檢測器火焰光度檢測器 FPDFPD3 3、常用檢測器、常用檢測器（1 1）熱導(dǎo)池檢測器（）熱導(dǎo)池檢測器（TCD TCD ）n檢測原理檢測原理只有載氣只有載氣電橋平衡狀態(tài)電橋平衡狀態(tài)記錄直線記錄直線基線基線電阻值變化相同電阻值變化相同載氣載氣+試樣試樣電橋平衡被破壞電橋

12、平衡被破壞記錄信號記錄信號色譜峰色譜峰電阻值變化不同電阻值變化不同影響熱導(dǎo)池檢測器影響熱導(dǎo)池檢測器靈敏度靈敏度的因素：的因素： 橋路電流橋路電流提高橋路電流可以提高靈敏度，但提高橋路電流可以提高靈敏度，但橋路電流太大，會使噪音加大，基線不穩(wěn)。橋路電流太大，會使噪音加大，基線不穩(wěn)。 載氣載氣載氣與樣品氣導(dǎo)熱系數(shù)差別越大，靈敏載氣與樣品氣導(dǎo)熱系數(shù)差別越大，靈敏度越高。導(dǎo)熱系數(shù)度越高。導(dǎo)熱系數(shù) H H2 2HeNHeN2 2，為了提高靈敏度，常，為了提高靈敏度，常采用采用H H2 2作為載氣。作為載氣。 熱敏元件的電阻值及電阻溫度系數(shù)熱敏元件的電阻值及電阻溫度系數(shù)選擇阻值選擇阻值大、溫度系數(shù)高的熱敏

13、元件。大、溫度系數(shù)高的熱敏元件。 池體溫度池體溫度降低池體溫度，使池體與熱敏元件降低池體溫度，使池體與熱敏元件的溫差變大，可提高檢測器的靈敏度。的溫差變大，可提高檢測器的靈敏度。（1 1）熱導(dǎo)池檢測器（）熱導(dǎo)池檢測器（TCD TCD ）n特點：特點：nTCD結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、線性范圍寬；結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、線性范圍寬；n適用于無機、有機物分析。適用于無機、有機物分析。（2 2）氫火焰離子化檢測器（）氫火焰離子化檢測器（FID FID ）n檢測原理檢測原理載氣載氣(含樣品含樣品)與與氫氣混合氫氣混合在離子室燃燒在離子室燃燒樣品發(fā)生離子化作用，樣品發(fā)生離子化作用，離解為正離子和電子離解為正離子和

14、電子向兩極定向運動，向兩極定向運動，形成了微電流，形成了微電流，放大并記錄放大并記錄載氣載氣(含樣品含樣品)與與氫氣混合氫氣混合在離子室燃燒在離子室燃燒樣品發(fā)生離子化作用，樣品發(fā)生離子化作用，離解為正離子和電子離解為正離子和電子向兩極定向運動，向兩極定向運動，形成了微電流，形成了微電流，放大并記錄放大并記錄載氣載氣(含樣品含樣品)與與氫氣混合氫氣混合在離子室燃燒在離子室燃燒樣品發(fā)生離子化作用，樣品發(fā)生離子化作用，離解為正離子和電子離解為正離子和電子向兩極定向運動，向兩極定向運動，形成了微電流，形成了微電流，放大并記錄放大并記錄載氣載氣(含樣品含樣品)與與氫氣混合氫氣混合在離子室燃燒在離子室燃燒

15、樣品發(fā)生離子化作用，樣品發(fā)生離子化作用，離解為正離子和電子離解為正離子和電子向兩極定向運動，向兩極定向運動，形成了微電流，形成了微電流，放大并記錄放大并記錄載氣載氣(含樣品含樣品)與與氫氣混合氫氣混合在離子室燃燒在離子室燃燒樣品發(fā)生離子化作用，樣品發(fā)生離子化作用，離解為正離子和電子離解為正離子和電子向兩極定向運動，向兩極定向運動，形成了微電流，形成了微電流，放大并記錄放大并記錄載氣載氣(含樣品含樣品)與與氫氣混合氫氣混合在離子室燃燒在離子室燃燒向兩極定向運動，向兩極定向運動，形成了微電流，形成了微電流，放大并記錄放大并記錄（2 2）氫火焰離子化檢測器（）氫火焰離子化檢測器（FID FID ）u

16、 影響靈敏度的因素影響靈敏度的因素 離子室的結(jié)構(gòu)離子室的結(jié)構(gòu) 氣體（載氣、氫氣和空氣）流量和配比氣體（載氣、氫氣和空氣）流量和配比 的選擇的選擇 使用溫度（使用溫度（ 80 80 C C）（2 2）氫火焰離子化檢測器（）氫火焰離子化檢測器（FID FID ）u特點：特點： 結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便 靈敏度高，比熱導(dǎo)池高約靈敏度高，比熱導(dǎo)池高約10103 3倍倍 檢出限低，可達檢出限低，可達1010-12-12 g g s s-1-1 死體積小，響應(yīng)快死體積小，響應(yīng)快 線性范圍寬線性范圍寬（2 2）氫火焰離子化檢測器（）氫火焰離子化檢測器（FID FID ）n缺點：缺點： 只適用于只

17、適用于含碳的有機化合物含碳的有機化合物，不能，不能檢測永久氣體、水、一氧化碳、二氧化檢測永久氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氫等物質(zhì)。碳、氮的氧化物、硫化氫等物質(zhì)。（3）電子捕獲檢測器（）電子捕獲檢測器（ECD ）n檢測原理檢測原理 在電場作用下，電子向正極定向移動，形成在電場作用下，電子向正極定向移動，形成恒定基流恒定基流 形成的樣品負(fù)離子與載氣正離子復(fù)合成中性形成的樣品負(fù)離子與載氣正離子復(fù)合成中性化合物，使基流降低而產(chǎn)生負(fù)信號化合物，使基流降低而產(chǎn)生負(fù)信號倒峰倒峰（3）電子捕獲檢測器（）電子捕獲檢測器（ECD ）u 影響靈敏度的因素影響靈敏度的因素 基流大小基流大小 載氣載氣

18、高純氮氣高純氮氣 檢測器溫度檢測器溫度 柱溫柱溫 試樣溶劑試樣溶劑高純度、不含電負(fù)性雜質(zhì)高純度、不含電負(fù)性雜質(zhì)（3）電子捕獲檢測器（）電子捕獲檢測器（ECD ）u特點：特點：高選擇性檢測器，高選擇性檢測器，含有含有鹵素、磷、硫、氧等電負(fù)性元素鹵素、磷、硫、氧等電負(fù)性元素的化合的化合物有很高的靈敏度，檢測下限物有很高的靈敏度，檢測下限1010-14 -14 g /mLg /mL，是，是分析痕量電負(fù)性有機物最有效的檢測器。分析痕量電負(fù)性有機物最有效的檢測器。（4 4）火焰光度檢測器（）火焰光度檢測器（FPDFPD ）n檢測原理檢測原理n含硫和磷的化合物在富氫火焰中燃燒時，生成含硫和磷的化合物在富氫

19、火焰中燃燒時，生成的化學(xué)發(fā)光物質(zhì)發(fā)出的化學(xué)發(fā)光物質(zhì)發(fā)出特征波長的光特征波長的光，記錄這些，記錄這些特征光譜，就能檢測特征光譜，就能檢測硫和磷硫和磷。（4 4）火焰光度檢測器（）火焰光度檢測器（FPDFPD ）u 影響靈敏度的操作因素影響靈敏度的操作因素 富氫火焰富氫火焰 點火前禁止開啟高壓電源點火前禁止開啟高壓電源 檢測器溫度檢測器溫度 100 100 時不要點火時不要點火（4 4）火焰光度檢測器（）火焰光度檢測器（FPDFPD ）u特點：特點：對含對含磷、硫磷、硫有機化合物具有較高選擇有機化合物具有較高選擇性和靈敏度。性和靈敏度。特別適用于大氣中痕量硫化物，農(nóng)副特別適用于大氣中痕量硫化物，農(nóng)

20、副產(chǎn)品、水中痕量有機磷和硫農(nóng)藥殘留量產(chǎn)品、水中痕量有機磷和硫農(nóng)藥殘留量的測定。的測定。（5 5）氮磷檢測器）氮磷檢測器（NPDNPD）n氮磷檢測器氮磷檢測器（NPDNPD），又稱熱離子檢測器，又稱熱離子檢測器（TIDTID），是一種質(zhì)量檢測器。，是一種質(zhì)量檢測器。n特點：特點：n使用壽命長使用壽命長n靈敏度極高靈敏度極高n對對N N、P P化合物化合物有較高的響應(yīng)有較高的響應(yīng)2 氣相色譜固定相氣相色譜固定相u氣液色譜：氣液色譜：液體固定相液體固定相 （包括載體和固定液）（包括載體和固定液）u氣固色譜：氣固色譜：固體吸附劑固體吸附劑一、氣固色譜固定相一、氣固色譜固定相1 1常用的固體吸附劑常用的

21、固體吸附劑強極性的硅膠；強極性的硅膠；弱極性的氧化鋁；弱極性的氧化鋁；非極性的活性炭；非極性的活性炭；特殊作用的分子篩。特殊作用的分子篩。一、氣固色譜固定相一、氣固色譜固定相2 2人工合成的固定相人工合成的固定相 作為有機固定相的作為有機固定相的高分子多孔微球高分子多孔微球是一是一類人工合成的多孔共聚物。它既是載體又起類人工合成的多孔共聚物。它既是載體又起固定液作用，可在活化后直接用于分離，也固定液作用，可在活化后直接用于分離，也可作為載體在其表面涂漬固定液后再用。可作為載體在其表面涂漬固定液后再用。二、氣液色譜固定相二、氣液色譜固定相氣液色譜固定相是在多孔性的固體小顆粒氣液色譜固定相是在多孔

22、性的固體小顆粒（擔(dān)體或載體）表面涂漬上一薄層（擔(dān)體或載體）表面涂漬上一薄層固定液。固定液。與樣品發(fā)生作用的是固定液而不是載體。與樣品發(fā)生作用的是固定液而不是載體。二、氣液色譜固定相二、氣液色譜固定相 1、載體、載體u（1）主要類型：）主要類型：硅藻土硅藻土白色載體白色載體（適宜于分析各種極性化合物）（適宜于分析各種極性化合物）紅色載體紅色載體（適宜于分析非極性或弱極性物質(zhì)）適宜于分析非極性或弱極性物質(zhì)）SiO2和少量無機鹽和少量無機鹽非硅藻土非硅藻土玻璃微球載體玻璃微球載體高分子多孔載體高分子多孔載體氟擔(dān)體氟擔(dān)體二、氣液色譜固定相二、氣液色譜固定相 1、載體、載體u（2 2）載體的表面處理）載

23、體的表面處理 硅藻土載體使用前要進行化學(xué)處理，硅藻土載體使用前要進行化學(xué)處理，以以改進孔隙結(jié)構(gòu)改進孔隙結(jié)構(gòu)，屏蔽活性中心屏蔽活性中心。 處理方法有處理方法有酸洗酸洗、堿洗堿洗、硅烷化硅烷化及添及添加加減尾劑減尾劑等。等。 二、氣液色譜固定相二、氣液色譜固定相 2、固定液、固定液u（1）要求：）要求：選擇性好。（填充柱選擇性好。（填充柱r r2.12.11 11515；毛細(xì)管；毛細(xì)管 柱，柱， 2.12.11.081.08）；）；熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，在操作溫度下，熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，在操作溫度下，不聚合不分解；不聚合不分解；揮發(fā)性?。粨]發(fā)性??；對各組分有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰?。對各組分有適當(dāng)?shù)娜?/p>

24、解能力。二、氣液色譜固定相二、氣液色譜固定相 2、固定液、固定液u（2）類型：）類型： 氣液色譜可選擇的固定液有數(shù)百種，它氣液色譜可選擇的固定液有數(shù)百種，它們具有不同的組成、性質(zhì)、用途?？砂垂潭▊兙哂胁煌慕M成、性質(zhì)、用途。可按固定液的極性和化學(xué)類型分類。液的極性和化學(xué)類型分類。二、氣液色譜固定相二、氣液色譜固定相 2、固定液、固定液u （3）固定液的選擇）固定液的選擇“相似相溶原理相似相溶原理”，選擇與試樣性質(zhì)（極性）相近的固定相。，選擇與試樣性質(zhì)（極性）相近的固定相。 非極性物質(zhì)：非極性物質(zhì)：非極性固定液，按沸點從低到高順序流出非極性固定液，按沸點從低到高順序流出 極性物質(zhì)：極性物質(zhì)：極性

25、固定液，按極性從小到大順序流出極性固定液，按極性從小到大順序流出 非極性和極性混合物：非極性和極性混合物：極性固定液，先非極性組分后極性組分極性固定液，先非極性組分后極性組分 能形成氫鍵的試樣：能形成氫鍵的試樣：極性或氫鍵型固定液。不易形成氫鍵的先極性或氫鍵型固定液。不易形成氫鍵的先流出，最易形成氫鍵的最后流出流出，最易形成氫鍵的最后流出 復(fù)雜的難分離物質(zhì)：復(fù)雜的難分離物質(zhì)：兩種或兩種以上混合固定液兩種或兩種以上混合固定液3 毛細(xì)管柱氣相色譜法毛細(xì)管柱氣相色譜法n用用毛細(xì)管柱毛細(xì)管柱作為氣相色譜柱的一種高效、作為氣相色譜柱的一種高效、快速、高靈敏度的分離分析方法，快速、高靈敏度的分離分析方法，

26、19571957年年由由GolayGolay首先提出來的。首先提出來的。u構(gòu)成構(gòu)成 毛細(xì)管柱：不銹鋼、玻璃、熔融石英毛細(xì)管柱：不銹鋼、玻璃、熔融石英 柱內(nèi)涂漬吸附劑柱內(nèi)涂漬吸附劑3 毛細(xì)管柱氣相色譜法毛細(xì)管柱氣相色譜法u特點：特點： 滲透性好，可使用長色譜柱滲透性好，可使用長色譜柱 相比大，有利于實現(xiàn)快速分析相比大，有利于實現(xiàn)快速分析 柱容量小，允許進樣量少柱容量小，允許進樣量少 總柱效高總柱效高填充柱填充柱毛細(xì)管柱毛細(xì)管柱4 氣相色譜法操作條件的選擇氣相色譜法操作條件的選擇n一、載氣及其流速的選擇一、載氣及其流速的選擇n二、柱溫的選擇二、柱溫的選擇n三、柱長和內(nèi)徑的選擇三、柱長和內(nèi)徑的選擇n

27、四、載體粒度的選擇四、載體粒度的選擇n五、進樣時間和進樣量的選擇五、進樣時間和進樣量的選擇一、載氣及其流速的選擇一、載氣及其流速的選擇n由速率理論的板高由速率理論的板高方程：方程：uCuBAH曲線最低點，曲線最低點，H H最小，柱效最高。最小，柱效最高。板高，板高，H(cm)HminA+B/u+CuCmuCsuAB/u一、載氣及其流速的選擇一、載氣及其流速的選擇 當(dāng)當(dāng)u u 值較小時，分子擴散項是影響值較小時，分子擴散項是影響色譜峰擴張的主要因素，宜用擴散系色譜峰擴張的主要因素，宜用擴散系數(shù)?。ǚ肿恿看螅┑妮d氣，如數(shù)?。ǚ肿恿看螅┑妮d氣，如N N2 2、ArAr。 當(dāng)當(dāng)u u 較大時，傳質(zhì)項是

28、主要控制因較大時，傳質(zhì)項是主要控制因素。宜采用擴散系數(shù)大的載氣（分子素。宜采用擴散系數(shù)大的載氣（分子量?。┤缌啃。┤鏗 H2 2、HeHe，以改善氣相傳質(zhì)。，以改善氣相傳質(zhì)。 選擇載氣時，還必須考慮與所用的選擇載氣時，還必須考慮與所用的檢測器相適應(yīng)。檢測器相適應(yīng)。二、柱溫的選擇二、柱溫的選擇提高柱溫提高柱溫增強柱效增強柱效降低柱效降低柱效加劇縱向擴散加劇縱向擴散液相傳質(zhì)速率加快液相傳質(zhì)速率加快改善分離改善分離提高選擇性提高選擇性增長分析時間增長分析時間降低柱溫降低柱溫 柱溫是一個重要的操作參數(shù)，直接影響分離效能和分析速度。柱溫是一個重要的操作參數(shù)，直接影響分離效能和分析速度。一般原則是：一般原

29、則是：在使最難分離的組分有盡可能好的分離前提下，在使最難分離的組分有盡可能好的分離前提下，采取適當(dāng)?shù)偷闹鶞兀员Ａ魰r間適宜，峰形不拖尾為度。采取適當(dāng)?shù)偷闹鶞兀员Ａ魰r間適宜，峰形不拖尾為度。二、柱溫的選擇二、柱溫的選擇 柱溫不能高于固定液的最高使用溫度。柱溫不能高于固定液的最高使用溫度。 對于寬沸程的多組分混合物，可采用對于寬沸程的多組分混合物，可采用程序升溫法程序升溫法。三、柱長和內(nèi)徑的選擇三、柱長和內(nèi)徑的選擇u 增加柱長對分離有利，但也延長分析時間。故在滿增加柱長對分離有利，但也延長分析時間。故在滿足一定分離度的條件下，應(yīng)盡可能使用短柱，一般以足一定分離度的條件下，應(yīng)盡可能使用短柱，一般以2-62-6m m為宜。為宜。u 增加色譜柱內(nèi)徑，可以增加分離的樣品量，但縱向增加色譜柱內(nèi)徑，可以增加分離的樣品量，但縱向擴散路徑增加，使柱效降低，一般采用柱內(nèi)徑為擴散路徑增加，使柱效降低，一般采用柱內(nèi)徑為3-63-6mmmm。四、載體粒度的選擇四、載體粒度的選擇u載體的粒度愈小，填