第十三章氣相色譜法

1、1.1.氣相色譜法的分類、氣相色譜法的分類、特點特點及及基本理論基本理論。2.2.氣相氣相色譜儀的基本組色譜儀的基本組成及工作流程。成及工作流程。3.3.氣相色譜法氣相色譜法的基本概念的基本概念（色譜流出曲色譜流出曲線、保留值、線、保留值、 分配系數(shù)比、分離度）、色譜分離條件的選擇。分配系數(shù)比、分離度）、色譜分離條件的選擇。4.4.定性和定量分析方法。定性和定量分析方法。 一、氣相色譜的分類一、氣相色譜的分類 1. 按固定相的物態(tài)分類按固定相的物態(tài)分類 氣氣-固色譜法、氣固色譜法、氣-液色譜法液色譜法 2. 按色譜柱管徑大小、固定相填充方式分類按色譜柱管徑大小、固定相填充方式分類 填充柱色譜法

2、、毛細管柱色譜法填充柱色譜法、毛細管柱色譜法 3. 按色譜原理分類按色譜原理分類 吸附色譜法、分配色譜法吸附色譜法、分配色譜法 二、氣相色譜法的特點二、氣相色譜法的特點1 1分離效能高分離效能高; 2; 2分析速度快分析速度快; ;3 3靈敏度高靈敏度高; 4; 4樣品用量少樣品用量少; ;5 5應用范圍廣。應用范圍廣。氣相色譜儀示意圖氣相色譜儀示意圖 1.1.載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng) 2.2.進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng) 3.3.分離系統(tǒng)分離系統(tǒng) 4.4.檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng) 5.5.記錄系統(tǒng)記錄系統(tǒng) （1）峰面積峰面積：是指峰與峰底之間的面積，用：是指峰與峰底之間的面積，用A表示。表示。 （2）峰高峰高：是指色譜

3、峰最高點到峰底的垂直距離，用：是指色譜峰最高點到峰底的垂直距離，用h表示表示。 4W355.22/1W21699. 1WW 1 1保留時間保留時間 是組分從進樣到出現(xiàn)信號最大值時的時間，是組分從進樣到出現(xiàn)信號最大值時的時間，用用 tR表示。表示。2 2保留體積保留體積 是組分從進樣到出現(xiàn)信號最大值所需要流過是組分從進樣到出現(xiàn)信號最大值所需要流過流動相的體積，用流動相的體積，用VR表示。表示。 式中，式中，F(xiàn)c是流動相的體積流速是流動相的體積流速(ml/min)。 cRRFtV3 3死時間死時間 是不被固定相滯留組分的保留時間，用是不被固定相滯留組分的保留時間，用t tM M或或t t0 0表表

4、示，示，t tM M反映流動相通過色譜柱所需要的時間。反映流動相通過色譜柱所需要的時間。cMMFtVMRRtttRt4 4死體積死體積 是不被固定相滯留組分的保留體積，用是不被固定相滯留組分的保留體積，用VM或或V0表示。表示。5 5調(diào)整保留時間調(diào)整保留時間 是指組分的保留時間與死時間之差用是指組分的保留時間與死時間之差用 表示。表示。 是固定相滯留組分的時間。是固定相滯留組分的時間。 Rt6 6調(diào)整保留體積調(diào)整保留體積 組分的保留體積與死體積之差，用組分的保留體積與死體積之差，用 表示。表示。MRRVVVcRFtmsccK組分在流動相中的濃度組分在固定相中的濃度2 2分配系數(shù)比分配系數(shù)比 是

5、指混合物中相鄰兩組分的分配系是指混合物中相鄰兩組分的分配系數(shù)或容量因子或調(diào)整保留值之比。數(shù)或容量因子或調(diào)整保留值之比。 12RR1212ttkkKK分配系數(shù)比與柱效參數(shù)及定性參數(shù)密切相關分配系數(shù)比與柱效參數(shù)及定性參數(shù)密切相關, , 容量因容量因子或分配系數(shù)不等是混合試樣分離的前提條件。子或分配系數(shù)不等是混合試樣分離的前提條件。（一）塔板理論（一）塔板理論 半經(jīng)驗理論：將色譜分離過程比作蒸餾過程，半經(jīng)驗理論：將色譜分離過程比作蒸餾過程，將連續(xù)的色譜分離過程分割成多次的平衡過程的重將連續(xù)的色譜分離過程分割成多次的平衡過程的重復（類似于蒸餾塔塔板上的平衡過程）。復（類似于蒸餾塔塔板上的平衡過程）。

6、2R22/1R)(16)(54. 5WtWtn：。解：組分在該色譜柱上的理論塔板數(shù)為解：組分在該色譜柱上的理論塔板數(shù)為 有效塔板數(shù)：有效塔板數(shù)： 理論塔板高度：理論塔板高度： 有效塔板高度：有效塔板高度： 22616()16 ()2304()30 60RtnW塊226116()16()1600()30 60RefftnW塊3 10001.30()2304LHmmn3 10001.88()1600effeffLHmmn 2R22/1Reff)(16)(54. 5WtWtn1.1.速率方程（范速率方程（范. .弟姆特方程式）弟姆特方程式） H = A + B/u + Cu H：理論塔板高度理論塔板

7、高度 u：載氣的線速度載氣的線速度(cm/s) 注：注：減小減小A、B、C三項可提高柱效；三項可提高柱效； 存在著最佳流速；存在著最佳流速； A、B、C三項各與哪些因素有關？三項各與哪些因素有關？ 固定相顆粒越小，填充的越均勻，固定相顆粒越小，填充的越均勻，A，H，柱效，柱效n。表現(xiàn)在渦流擴散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄表現(xiàn)在渦流擴散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。對于空心毛細管柱，渦流擴散項為零。對于空心毛細管柱，渦流擴散項為零。 211R2R211R2R)(22/ )(WWttWWttR 4.4.（二）載氣種類和流速的選擇（二）載氣種類和流速的選擇 一、定性分析方法一、定

8、性分析方法 （一）根據(jù)色譜保留值進行定性分析（一）根據(jù)色譜保留值進行定性分析 1. 1. 利用保留時間定性利用保留時間定性 在相同的色譜條件下，將標準品在相同的色譜條件下，將標準品與樣品分別進樣，兩者保留時間相同，可能為同一物與樣品分別進樣，兩者保留時間相同，可能為同一物質(zhì)。質(zhì)。 siRsRRsRiiskkVVttri 小型化的臺式色質(zhì)譜聯(lián)用儀（小型化的臺式色質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS；LC-MS)SampleSampleGas Chromatograph (GC)Mass Spectrometer (MS)SeparationIdentification色譜色譜- -紅外光譜儀聯(lián)用儀：紅外光譜儀

9、聯(lián)用儀：組分的結(jié)構(gòu)鑒定組分的結(jié)構(gòu)鑒定二、定量分析方法二、定量分析方法（一（一）定量校正因子）定量校正因子 式中為式中為絕對校正因子絕對校正因子。 siifffiiiAfm 在氣相色譜分析中，由于同一檢測器對不同物質(zhì)具有不在氣相色譜分析中，由于同一檢測器對不同物質(zhì)具有不同的響應值，若用峰面積進行定性分析，則同的響應值，若用峰面積進行定性分析，則相對校正因子相對校正因子fi： siismsmimmAmAfff)()(1.歸一化法：歸一化法： 特點及要求：特點及要求： 歸一化法簡便、準確；歸一化法簡便、準確； 進樣量的準確性和操作條件的變動對測定結(jié)果影響不大；進樣量的準確性和操作條件的變動對測定結(jié)果

10、影響不大； 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。%100%iiiiiAfAfc 外標法也稱為標準曲線法。外標法也稱為標準曲線法。 。 將一種純物質(zhì)（內(nèi)標物）作為標準物加到待測樣品中，將一種純物質(zhì)（內(nèi)標物）作為標準物加到待測樣品中，進行色譜定量的方法。進行色譜定量的方法。 特點及要求：特點及要求： (1) 準確性較高，操作條件和進樣量的稍許變動對定量準確性較高，操作條件和進樣量的稍許變動對定量結(jié)果的影響不大。結(jié)果的影響不大。 (2) 每個試樣的分析，都要進行兩次稱量，不適合大批每個試樣的分析，都要進行兩次稱量，不適合大批 量試樣的快速分析。量試樣的快速分析。

11、(3) 若將內(nèi)標法中的試樣取樣量和內(nèi)標物加入量固定，若將內(nèi)標法中的試樣取樣量和內(nèi)標物加入量固定，則：則：常數(shù)SiiAAc %100%sssiiimmAfAfc 標準標準樣品樣品siisii%AAcAAc 藥典規(guī)定，在氣相色譜法或高效液相色譜法進行藥典規(guī)定，在氣相色譜法或高效液相色譜法進行定性、定量分析前，需按各品種要求對儀器進行適用性試定性、定量分析前，需按各品種要求對儀器進行適用性試驗，即用規(guī)定的對照品對儀器進行試驗與調(diào)整，使達到規(guī)驗，即用規(guī)定的對照品對儀器進行試驗與調(diào)整，使達到規(guī)定的要求。其試驗包括分析狀態(tài)下色譜柱的最小理論塔板定的要求。其試驗包括分析狀態(tài)下色譜柱的最小理論塔板數(shù)、分離度、重復性和拖尾因子。數(shù)、分離度、重復性和拖尾因子。 （一）色譜柱的理論塔板數(shù)（一）色譜柱的理論塔板數(shù)( (n) ) 測得數(shù)據(jù)水：測得數(shù)據(jù)水：h=4.60cm，W1/20.13cm。甲醇：。甲醇：h=4.30cm，W1/2=0.187cm。(1)質(zhì)量百分含量質(zhì)量百分含量用以峰面積表示的相對質(zhì)量校正因子用以峰面積表示的相對質(zhì)量校正因子 0.55、 =0.58，計算：計算：(2)用以峰高表示的相對質(zhì)量校正因子用以峰高表示的相對質(zhì)量校正因子 0.224、 =0.340計算：計算：(3)體積百分含量體積百分含量OH2fOH2f甲醇