色譜分析基礎(chǔ)演示文稿

色譜分析基礎(chǔ)演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二（優(yōu)選）色譜分析基礎(chǔ)現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二B/u—分子擴(kuò)散項(xiàng)分子縱向擴(kuò)散導(dǎo)致色譜峰變寬，H↑(n↓)，分離變差;

B=2γ

Dg

γ：彎曲因子，填充柱色譜，γ

<1，毛細(xì)管柱γ

＝1

。Dg：試樣組分分子在氣相中的擴(kuò)散系數(shù)（cm2·s-1）(1)填充均勻λ會(huì)明顯減小，而γ不會(huì)明顯變化；擴(kuò)散系數(shù)：Dg∝(M載氣)-1/2；M載氣↑，B值↓。(2)選分子量大的氣體作為載氣，有利于B值減??；（3）分子擴(kuò)散項(xiàng)與流速有關(guān)，流速↓，滯留時(shí)間↑，擴(kuò)散↑?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

k為容量因子；Dg

、DL為擴(kuò)散系數(shù)。

減小擔(dān)體粒度，選擇小分子量的氣體作載氣，可降低傳質(zhì)阻力。C·u—傳質(zhì)阻力項(xiàng)

傳質(zhì)阻力包括氣相傳質(zhì)阻力Cg和液相傳質(zhì)阻力CL即：

C=（Cg+CL）現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二將常數(shù)項(xiàng)的關(guān)系式代入簡(jiǎn)化式得：（1）范弟姆特方程式對(duì)于分離條件的選擇具有指導(dǎo)意義。它可以說(shuō)明，填充均勻程度、擔(dān)體粒度、載氣種類、載氣流速、柱溫、固定相液膜厚度等對(duì)柱效、峰擴(kuò)張的影響。

（2）各種因素相互制約，如：Dg（M載氣、柱溫）?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二2.載氣流速與柱效——最佳流速載氣流速低時(shí)：

分子擴(kuò)散項(xiàng)成為影響柱效的主要因素，流速,柱效。H-u曲線與最佳流速：

以塔板高度H對(duì)應(yīng)載氣流速u作圖，曲線最低點(diǎn)的流速即為最佳流速。速率方程式中塔板高度對(duì)流速的一階導(dǎo)數(shù)有一極小值。

H=A+B/u+C·u載氣流速高時(shí)：

傳質(zhì)阻力項(xiàng)是影響柱效的主要因素，流速，柱效。現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

色譜分離中的四種情況的討論：①柱效較高，△K(分配系數(shù))較大,完全分離；②△K不是很大，柱效較高，峰較窄，基本上完全分離；③柱效較低，，△K較大,但分離的不好；④△K小，柱效低，分離效果更差?，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二四、分離度（resolution）1.概念：相鄰兩色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰底寬度平均值之比，用R表示。分離度可以用來(lái)作為衡量色譜峰分離效能的指標(biāo)。

R越大，表明兩組分分離效果越好現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二(1)

R值越大，兩相鄰組分分離越完全；(2)

R=1.5，兩相鄰組分分離程度99.7%；(3)R=1，兩相鄰組分分離程度98%；(4)

R＜1，兩相鄰色譜峰有明顯重疊；(5)通常用R≥1.5作為相鄰兩峰完全分離的指標(biāo)。現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二保留值差值——熱力學(xué)因素影響分離度R的主要因素:1、反映了試樣中各組分在兩相間的分配情況；2、與各組分在兩相間的分配系數(shù)有關(guān)；3、與各物質(zhì)(組分、固定相、流動(dòng)相)的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有關(guān)。峰寬——?jiǎng)恿W(xué)因素(相對(duì)較重要、獨(dú)立的因素）1、反映了試樣中各組分在色譜柱中的運(yùn)動(dòng)情況；2、與各組分在兩相間的傳質(zhì)阻力有關(guān)?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二2.色譜分離基本方程式：令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相鄰兩峰的峰底寬近似相等），引入相對(duì)保留值和塔板數(shù)，可導(dǎo)出下式：稱為柱效項(xiàng)；稱為柱選擇項(xiàng)；容量因子項(xiàng)。選擇因子現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

（1）與柱效的關(guān)系（柱效因子）（2）與容量因子的關(guān)系

R∝n1/2增加柱長(zhǎng)減小塔板高度限制：L過(guò)長(zhǎng)，保留時(shí)間延長(zhǎng)，分析時(shí)間延長(zhǎng)，色譜峰擴(kuò)展。使用性能優(yōu)良的色譜柱，并選擇最佳分離條件k值增大，有利于分離，但k>10時(shí)，對(duì)R的增加不明顯，也會(huì)顯著增加分析時(shí)間k的最佳范圍：1~10現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

（3）與柱選擇性的關(guān)系r2,1越大，柱選擇性越好，分離效果越好。如果兩個(gè)相鄰峰的選擇因子足夠大，則即使色譜柱的理論塔板數(shù)較小，也可以實(shí)現(xiàn)分離。柱長(zhǎng)的選擇現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二例題1：

在一定條件下，兩個(gè)組分的調(diào)整保留時(shí)間分別為85秒和100秒，要達(dá)到完全分離，即R=1.5。計(jì)算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為0.1cm，柱長(zhǎng)是多少？解：r21=100/85=1.18

n有效=16R2[r21/(r21—1)]2=16×1.52×(1.18/0.18)2

=1547（塊）

L有效=n有效·H有效=1547×0.1=155cm

即柱長(zhǎng)為1.55米時(shí)，兩組分可以得到完全分離?，F(xiàn)在是14頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二例題2：

在2m的某柱上，分析苯與甲苯的混合物。測(cè)得死時(shí)間為0.20min，甲苯的保留時(shí)間為2.10min及峰底寬為0.285cm,記錄紙速度為2cm/min，已知苯比甲苯先流出柱，且苯與甲苯的分離度為1.0，求：（1）苯的保留時(shí)間和容量因子,(2)柱子對(duì)甲苯與苯的選擇因子，（3）達(dá)到R=1.5，所需要的柱長(zhǎng)。解：現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二保留值差值——熱力學(xué)因素影響分離度R的主要因素:1、反映了試樣中各組分在兩相間的分配情況；2、與各組分在兩相間的分配系數(shù)有關(guān)；3、與各物質(zhì)(組分、固定相、流動(dòng)相)的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有關(guān)。峰寬——?jiǎng)恿W(xué)因素(相對(duì)較重要、獨(dú)立的因素）1、反映了試樣中各組分在色譜柱中的運(yùn)動(dòng)情況；2、與各組分在兩相間的傳質(zhì)阻力有關(guān)?，F(xiàn)在是16頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二載氣或流動(dòng)相種類和流速的選擇1.載氣種類的選擇

載氣種類的選擇應(yīng)考慮三個(gè)方面：載氣對(duì)柱效的影響、檢測(cè)器要求及載氣性質(zhì)。(1)載氣流速較小時(shí)，載氣摩爾質(zhì)量大，可抑制試樣的縱向擴(kuò)散，提高柱效。(2)載氣流速較大時(shí)，傳質(zhì)阻力項(xiàng)起主要作用，采用較小摩爾質(zhì)量的載氣（如H2，He），可減小傳質(zhì)阻力，提高柱效。

(3)熱導(dǎo)檢測(cè)器需要使用熱導(dǎo)系數(shù)較大的氫氣有利于提高檢測(cè)靈敏度。在氫焰檢測(cè)器中，氮?dú)馊允鞘走x目標(biāo)。(4)在載氣選擇時(shí)，還應(yīng)綜合考慮載氣的安全性、經(jīng)濟(jì)性及來(lái)源是否廣泛等因素?，F(xiàn)在是17頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二2.載氣流速的選擇u有一最佳值,如何確定?實(shí)際載氣流速的選擇:使用最佳流速雖然柱效高,但分析速度慢，因此一般采用比u最佳稍大的流速進(jìn)行測(cè)定。對(duì)一般色譜柱（內(nèi)徑3～4mm）常用流速為30mL/min左右。

H~u曲線的繪制曲線最低點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的塔板高度最小，因此對(duì)應(yīng)載氣的最佳線速Uopt，在最佳線速下操作可獲得最高柱效。相應(yīng)的載氣流速為最佳載氣流速。載氣流速u（對(duì)于液相色譜影響不大？）較高傳質(zhì)阻力項(xiàng)是影響柱效的主要因素，流速，柱效。較低分子擴(kuò)散項(xiàng)成為影響柱效的主要因素，流速,柱效?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

柱溫對(duì)組分分離的影響較大，提高柱溫使各組分的揮發(fā)靠攏，不利于分離，所以，從分離的角度考慮，宜采用較低的柱溫。但柱溫太低，被測(cè)組分在兩相中的擴(kuò)散速率大為減小，分配不能迅速達(dá)到平衡，峰形變寬，柱效下降，并延長(zhǎng)了分折時(shí)間。選擇的原則是：在使最難分離的組分能盡可能好的分離的前提下，盡可能采取較低的柱溫，但以保留時(shí)間適宜，峰形不拖尾為宜。具體操作條件的選擇應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)際情況而定。

對(duì)于高沸點(diǎn)混合物（300—400℃），希望在較低的柱溫下（低于其沸占100～200℃）分析。為了改善液相傳質(zhì)速率，可用低固定液含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％～3％）的色譜柱，使液膜薄一些，但允許最大進(jìn)樣量減小，因此應(yīng)采用高靈敏度檢測(cè)器。對(duì)于沸點(diǎn)不太高的混合物（200～300℃），可在中等柱溫下操作，固定液質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％～10％，柱溫比其平均沸點(diǎn)低100℃。對(duì)于沸點(diǎn)在100～200℃的混合物，柱溫可選在其平均沸點(diǎn)2／3左右，固定液質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％～15％。對(duì)于氣體、氣態(tài)烴等低沸點(diǎn)混合物，柱溫選在其沸點(diǎn)或沸點(diǎn)以上，以便能在室溫或50℃以下分析。固定液質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在15％～25％。3、柱溫的選擇：現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

載體的性質(zhì)和粒度影響：擔(dān)體的表面結(jié)構(gòu)和孔徑分布決定了固定液在擔(dān)體上的分布以及液相傳質(zhì)和縱向擴(kuò)散的情況。要求擔(dān)體表面積大，表面和孔徑分布均勻。這樣，固定液涂在擔(dān)體表面上成為均勻的薄膜，液相傳質(zhì)就快，就可提高柱效。對(duì)擔(dān)體粒度要求均勻、細(xì)小，這樣有利于提高柱效；但粒度過(guò)細(xì)，阻力過(guò)大，使柱壓降增大，對(duì)操作不利。對(duì)3～6mm內(nèi)徑的色譜柱，使用60～80目的擔(dān)體較為合適。

4.擔(dān)體（載體）的選擇現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

5.固定液配比（涂漬量）的選擇

配比：固定液在擔(dān)體上的涂漬量，一般指的是固定液與擔(dān)體的質(zhì)量百分比，配比通常在5%～25%之間。

配比越低，擔(dān)體上形成的液膜越薄，傳質(zhì)阻力越小，柱效越高，分析速度也越快。配比較低時(shí)，固定相的負(fù)載量低，允許的進(jìn)樣量較小。分析工作中通常傾向于使用較低的配比?，F(xiàn)在是21頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

固定液的性質(zhì)對(duì)分離是起決定作用的。在這里討論一下固定液的用量問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，擔(dān)體的表面積越大，固定液用量可以越高，允許的進(jìn)樣量也就越多。但從下式可見(jiàn)，

為了改善液相傳質(zhì)，應(yīng)使液膜薄一些。目前填充色譜柱中盛行低固定液含量的色譜柱。固定液液膜薄，柱效能提高，并可縮短分析時(shí)間;但固定液用量太低，液膜超薄，允許的進(jìn)樣量也就越少。因此固定液的用量要根據(jù)具體情況決定。固定液的配比一般用5:100到25:10O，也有低于5:100的。不同的擔(dān)體為要達(dá)到較高的柱效能，其固定液的配比往往是不同的。一般來(lái)說(shuō)，擔(dān)體的表面積越大，固定液的含量可以越高。關(guān)于固定液現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

6.柱長(zhǎng)和柱內(nèi)徑的選擇

增加柱長(zhǎng)對(duì)提高分離度有利（分離度R正比于柱長(zhǎng)L2，如柱長(zhǎng)由1米增加到4.87米，分離度由0.68增加到1.50），但組分的保留時(shí)間tR

↑，且柱阻力↑，峰變寬，不便操作。柱長(zhǎng)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(shí)間。填充色譜柱的柱長(zhǎng)通常為1~3米，內(nèi)徑3~4厘米。毛細(xì)管色譜柱的柱長(zhǎng)30米以上，內(nèi)徑。現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

戈雷(Golay)柱─毛細(xì)管開(kāi)管柱

現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二7.氣化室溫度的選擇合適的氣化室溫度既能保證樣品全部組分瞬間完全氣化，又不引起樣品分解。一般氣化室溫度比柱溫高30~70℃或比樣品組分中最高的沸點(diǎn)高30~50℃。溫度過(guò)低，氣化速度慢，使樣品峰擴(kuò)展，產(chǎn)生伸舌頭峰；溫度過(guò)高則產(chǎn)生裂解峰，而使樣品分解?，F(xiàn)在是25頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

液體試樣采用色譜微量進(jìn)樣器進(jìn)樣，規(guī)格有1μL，5μL，10μL等。（進(jìn)樣量一般是比較少的。液體試樣一般進(jìn)樣0.1～5μL。氣體試樣0.1～10mL。進(jìn)樣量太多，會(huì)使幾個(gè)峰疊在一起，分離不好。但進(jìn)樣量太少，又會(huì)使含量少的組分因檢測(cè)器靈敏度不夠而不出峰。最大允許的進(jìn)樣量，應(yīng)控制在峰面積或峰高與進(jìn)樣量呈線性關(guān)系的范圍內(nèi)。）進(jìn)樣量應(yīng)控制在柱容量允許范圍及檢測(cè)器線性檢測(cè)范圍之內(nèi)。進(jìn)樣要求動(dòng)作快、時(shí)間短（若進(jìn)樣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，試樣原始寬度變大，半峰寬必將變寬，甚至使峰變形）。氣體試樣應(yīng)采氣體進(jìn)樣閥進(jìn)樣。8.進(jìn)樣方式和進(jìn)樣量的選擇現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二樣品量對(duì)分離度的影響:

tR進(jìn)樣量1.0gRS(1)=1.05RS(2)=1.30進(jìn)樣量2.2gRS(1)=0.70RS(2)=1.00進(jìn)樣量3.5gRS(1)=0.35RS(2)=0.72(1)(1)(1)(2)(2)(2)現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二進(jìn)樣體積和進(jìn)樣量過(guò)載對(duì)色譜峰形的影響tRCinjCinjCinjCinjXXC<CinjC=Cinj進(jìn)樣體積超載進(jìn)樣濃度超載進(jìn)樣體積超載+進(jìn)樣濃度超載正常無(wú)超載現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二9.進(jìn)樣器溫度的選擇（GC）

---原則是保證樣品氣化，同時(shí)不分解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。現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

10.檢測(cè)器溫度的選擇一般比柱溫高30~50℃TCD要求溫度恒定；

FID要求溫度＞120℃現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二四、毛細(xì)管柱的速率理論及操作條件的選擇（一）毛細(xì)管柱的速率方程式（二）毛細(xì)管柱的操作條件1.柱效評(píng)價(jià)及柱內(nèi)半徑的選擇2.載氣線速的選擇3.固定液液膜厚度的選擇4.進(jìn)樣量的選擇5.柱溫的選擇現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二(三)毛細(xì)管柱與填充柱的比較1.毛細(xì)管柱比填充柱的柱效高2.毛細(xì)管柱比填充柱的柱容量小3.毛細(xì)管柱比填充柱的滲透率高現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二第八節(jié)氣相色譜法的實(shí)驗(yàn)技術(shù)一、新型氣源的使用二、填充柱、毛細(xì)管柱和新型雙指數(shù)程序涂漬填充柱的制備技術(shù)三、毛細(xì)管柱氣相色譜的進(jìn)樣技術(shù)四、程序升溫操作技術(shù)現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二一、新型起源的使用1.SPB-3型全自動(dòng)空氣發(fā)生器

此發(fā)生器使用了無(wú)油往復(fù)式氣體壓縮機(jī)，工作時(shí)噪聲小，排出的空氣無(wú)油，適合作為氣相色譜助燃?xì)馐褂谩?.GCN-1300型氮?dú)獍l(fā)生器

GCN-1300型全自動(dòng)高純度氮?dú)獍l(fā)生器輸出氮?dú)?~0.4MPa,輸出氮，氣流量0~300ml/min,氮?dú)饧兌葹檠鹾啃∮?×106，露點(diǎn)-70℃。3.GCD-300B型氫氣發(fā)生器

GCD-300B型全自動(dòng)高純度氫氣發(fā)生器輸出氮?dú)?~0.4MPa,輸出氮，氣流量0~300ml/min,氫氣純度達(dá)99.9%?，F(xiàn)在是34頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二4.氣相色譜儀對(duì)使用氣體的純度要求（1）微量分析比常量分析要求氣體純度高（2）毛細(xì)管柱分析比填充柱分析要求氣體純度高（3）程序升溫分析比恒溫分析要求氣體純度高（4）濃度型檢測(cè)氣體比質(zhì)量型檢測(cè)器要求氣體純度高（5）中、高檔儀器比低檔儀器要求氣體純度高現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二二、填充柱,毛細(xì)管柱和新型雙指數(shù)程序涂漬填充柱的制備技術(shù)（一）填充色譜柱的制備1.色譜柱管的預(yù)處理2.固體吸附劑或載體的預(yù)處理3.載體的涂漬4.色譜柱的載填5.色譜柱的老化現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二（二）毛細(xì)管色譜柱的制備（三）新型雙指數(shù)程序涂漬填充柱的制備毛細(xì)管色譜柱使用的材質(zhì)主要為石英、玻璃和不銹鋼。現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二

氣相色譜常用進(jìn)樣技術(shù)

第一節(jié)填充柱進(jìn)樣口一.填充柱進(jìn)樣1.柱連接◆玻璃柱可以直接插入氣化室，由一個(gè)固定螺母加石墨墊密封?！舨讳P鋼柱的柱端接在氣化室的出口處，用螺母和金屬壓環(huán)密封。（此時(shí)，應(yīng)在氣化室安裝玻璃襯管，以避免極性組分的分解和吸附。）現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二2.樣品的適用范圍只要柱的分離能力可滿足要求，填充柱進(jìn)樣口適合于各種各樣的可揮發(fā)性組分?！魧?duì)于熱不穩(wěn)定的樣品，最好采用玻璃柱，將樣品直接進(jìn)入柱頭。◆對(duì)于比較臟的樣品，應(yīng)采用襯管，防止污染物進(jìn)入色譜柱而造成柱性能下降?，F(xiàn)在是40頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二3.操作參數(shù)進(jìn)樣量一般為1-5μL。進(jìn)樣速度的快慢對(duì)結(jié)果的影響不大。①進(jìn)樣口溫度一般情況是進(jìn)樣口溫度應(yīng)接近或略高于樣品中待測(cè)高沸點(diǎn)組分的沸點(diǎn)。②載氣流速內(nèi)徑為2mm左右的填充柱，載氣流速一般為30mL/min(氦氣)。③進(jìn)樣量和進(jìn)樣速度現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二二.大口徑毛細(xì)管柱直接進(jìn)樣柱連接◆將填充柱接頭直接換成大口徑毛細(xì)管柱專用接頭就可連接大口徑柱。◆所謂直接進(jìn)樣：是指用大口徑（≥0.53mm）毛細(xì)管柱接在填充柱進(jìn)樣口，像填充柱進(jìn)樣一樣，所有氣化的樣品全部進(jìn)入色譜柱?，F(xiàn)在是42頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二71頁(yè)圖4-1現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二2.樣品的適用范圍對(duì)熱不穩(wěn)定的樣品宜采用柱內(nèi)直接進(jìn)樣；臟的樣品則采用普通直接進(jìn)樣，利用襯管來(lái)保護(hù)色譜柱不被污染。3.操作參數(shù)設(shè)置①進(jìn)樣口溫度一般應(yīng)高于待測(cè)組分沸點(diǎn)10-25oC.②載氣流速③進(jìn)樣量和進(jìn)樣速度進(jìn)樣量一般不超過(guò)1μL?，F(xiàn)在是44頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二第二節(jié)分流/不分流進(jìn)樣一.進(jìn)樣口結(jié)構(gòu)分流/不分流進(jìn)樣口是毛細(xì)管GC最常用的進(jìn)樣口，它既可作分流進(jìn)樣，也可用作不分流進(jìn)樣。分流/不分流進(jìn)樣口與填充柱進(jìn)樣口的區(qū)別：①前者有分流氣出口及其控制裝置；②前者在分流氣路上還有一個(gè)柱前壓調(diào)節(jié)閥；③二者使用襯管結(jié)構(gòu)不同?，F(xiàn)在是46頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二48頁(yè)圖3-7現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二二.分流進(jìn)樣1.載氣流速和襯管選擇分流進(jìn)樣口可采用多種襯管。用于分流進(jìn)樣的襯管大都不是直通的，管內(nèi)有縮徑處或燒結(jié)板、或者有玻璃珠，或者填充有玻璃毛。注：襯管的上端常用“O”形硅膠環(huán)密封，用一段時(shí)間后該環(huán)會(huì)老化而造成漏氣，故要及時(shí)更換。當(dāng)進(jìn)樣口溫度超過(guò)400oC，最好采用石墨密封環(huán)?，F(xiàn)在是49頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二48頁(yè)圖3-7現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二2.樣品的適用性◆分流進(jìn)樣適合于大部分可揮發(fā)樣品，包括液體和氣體樣品，特別是對(duì)一些化學(xué)試劑（如溶劑）的分析。◆分流進(jìn)樣的適用范圍寬，靈活性大，分流比可調(diào)范圍廣，故成為毛細(xì)管GC首選的進(jìn)樣方式。三.操作參數(shù)設(shè)置1.溫度進(jìn)樣口溫度等于或接近于樣品中最重組分的沸點(diǎn)。注：對(duì)于一個(gè)未知的新樣品，可將進(jìn)樣口溫度設(shè)置為300oC，進(jìn)行試驗(yàn)?，F(xiàn)在是51頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二2.載氣流速◆常用毛細(xì)管GC所用柱內(nèi)載氣線流速為：氦氣30-50cm/s；氮?dú)?0-40cm/s；氫氣40-60cm/s。◆分流比20：1~200：1。3.進(jìn)樣量和進(jìn)樣速度◆分流進(jìn)樣的進(jìn)樣量一般不超過(guò)2μL,最好控制在0.5μL以下?！暨M(jìn)樣速度越快越好；一是防止不均勻氣化，二是保持窄的譜帶?，F(xiàn)在是52頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二四.分流歧視問(wèn)題分流歧視：在一定分流比條件下，不同樣品組分的實(shí)際分流比是不同的，這就會(huì)造成進(jìn)入色譜柱的樣品組成不同于原來(lái)的樣品組成，從而影響定量分析的準(zhǔn)確度。現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二分流歧視的原因：①不均勻氣化。由于樣品中各組分的極性不同，沸點(diǎn)各異，因而汽化速度各不相同。這些導(dǎo)致沸點(diǎn)不同的組分到達(dá)分流點(diǎn)時(shí)，汽化狀態(tài)可能不完全相同。氣化不太完全的組分被就比完全汽化的組分可能多分流掉一些樣品。②組分在載氣中的擴(kuò)散速度。③分流比的大小也會(huì)影響分流歧視?，F(xiàn)在是54頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二消除分流歧視的措施：注：分流歧視是難以消除的，但只要操作是重現(xiàn)的，一定程度的歧視是重現(xiàn)的，就可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣品的校準(zhǔn)來(lái)消除歧視效應(yīng)對(duì)定量精度的影響。①色譜柱的初始溫度盡可能高一些。②保證安裝的色譜柱入口端超過(guò)了分流點(diǎn)③保證柱入口端處于氣化室襯管的中央。（即氣化室內(nèi)色譜柱與襯管是同軸的）?，F(xiàn)在是55頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二三.不分流進(jìn)樣不分流進(jìn)樣：不分流進(jìn)樣與分流進(jìn)樣采用同一個(gè)進(jìn)樣口，也就是說(shuō)，不分流進(jìn)樣就是將分流氣路的電磁閥關(guān)閉，讓樣品全部進(jìn)入色譜柱。注：不分流進(jìn)樣應(yīng)用范圍很有限。原因有：操作條件優(yōu)化比較復(fù)雜，對(duì)操作技術(shù)的要求較高。樣品初始譜帶較寬，溶劑峰嚴(yán)重拖尾，掩蓋早流出組分的色譜峰。這一現(xiàn)象也叫溶劑效應(yīng)。現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二77頁(yè)圖4-3現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二消除溶劑效應(yīng)可采取的措施：注：確定一個(gè)瞬間不分流時(shí)間是分析成敗的關(guān)鍵。2.襯管的容積小一些有利，可采用直通式襯管。1.采用瞬間不分流技術(shù)。即進(jìn)樣開(kāi)始時(shí)關(guān)閉分流電磁閥，使系統(tǒng)處于不分流狀態(tài)，待大部分氣化的樣品進(jìn)入色譜柱后，開(kāi)啟分流閥，使系統(tǒng)處于分流狀態(tài)直到分析結(jié)束，注射下一個(gè)樣品時(shí)再關(guān)閉分流閥。這樣，氣化室內(nèi)殘留的溶劑氣體，其中也包含一小部分樣品組分就很快從分流出口放空，從而在很大程度上消除了溶劑拖尾?，F(xiàn)在是58頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二瞬間不分流時(shí)間的確定①這一時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)，讓大部分樣品進(jìn)入色譜柱，避免分流歧視的影響。②又要盡可能短，以最大限度地消除溶劑拖尾，使早流出峰的分析更為準(zhǔn)確。③一般情況下，這一時(shí)間值在30-80秒。文獻(xiàn)報(bào)道多采用0.75min?，F(xiàn)在是59頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二補(bǔ)充：怎樣用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)確定瞬間不分流時(shí)間？①首先，確定溶解樣品的溶劑、襯管的容積、進(jìn)樣量、進(jìn)樣速度及載氣流速。②剛開(kāi)始的時(shí)候，可將這一時(shí)間設(shè)置長(zhǎng)一些（90-120s），以保證全部樣品組分進(jìn)入色譜柱。對(duì)樣品進(jìn)行分析之后，選擇一個(gè)待測(cè)組分的峰面積（該峰的k’值應(yīng)大于5）作為測(cè)定指標(biāo)，該峰面積就代表了100%的樣品進(jìn)入了色譜柱。③然后逐步縮短不分流時(shí)間分別進(jìn)樣分析，計(jì)算同一組分在不同溶劑吹掃時(shí)間條件下的峰面積與第一次分析的峰面積之比，直到此比值小于0.95，此時(shí)的不分流時(shí)間為最短時(shí)間。④再進(jìn)一步微調(diào)不分流時(shí)間，使同一組分的峰面積達(dá)到第一次分析時(shí)峰面積的95%-99%，此時(shí)的吹掃時(shí)間即位最佳條件?，F(xiàn)在是60頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二注：對(duì)于高沸點(diǎn)樣品，不分流時(shí)間長(zhǎng)一些有利于提高分析靈敏度，而不影響測(cè)定準(zhǔn)確度；對(duì)于低沸點(diǎn)樣品，則要盡可能使不分流時(shí)間短一些，最大限度地消除溶劑拖尾峰，以保證準(zhǔn)確度?，F(xiàn)在是61頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二4.不分流進(jìn)樣口操作參數(shù)設(shè)置①進(jìn)樣口溫度進(jìn)樣口溫度的設(shè)置可以比分流進(jìn)樣時(shí)稍低一些。②載氣流速不分流進(jìn)樣的載氣流速應(yīng)當(dāng)高一些，其上限應(yīng)以保證分離度為準(zhǔn)。③進(jìn)樣量和進(jìn)樣速度進(jìn)樣量一般不超過(guò)2μL；進(jìn)樣速度應(yīng)快一些。現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二第三節(jié)冷柱上進(jìn)樣冷柱上進(jìn)樣：是將樣品直接注入處于室溫或更低溫度下的色譜柱內(nèi)，然后再逐步升高溫度使樣品組分依次汽化通過(guò)色譜柱進(jìn)行分離。適用對(duì)象：熱不穩(wěn)定的化合物；樣品較為干凈?，F(xiàn)在是63頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二◆優(yōu)點(diǎn)：①消除了進(jìn)樣口對(duì)樣品的歧視效應(yīng)，包括注射針頭的歧視效應(yīng)。②避免了樣品的分解。③樣品進(jìn)入色譜柱處于低溫，很容易實(shí)現(xiàn)早流出峰的溶劑聚焦。④冷柱上進(jìn)樣的分析準(zhǔn)確度、精密度均比分流/不分流進(jìn)樣高?，F(xiàn)在是65頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二◆缺點(diǎn)：①與分流/不分流進(jìn)樣相比，冷柱上進(jìn)樣的進(jìn)樣體積要小。大的進(jìn)樣量容易造成柱超載。②操作較為復(fù)雜。對(duì)初始柱溫、溶劑性質(zhì)、進(jìn)樣速度等有較為嚴(yán)格的要求，且要用特殊的注射器。③毛細(xì)管柱容易被污染，樣品記憶效應(yīng)較為明顯。④在溶劑峰前面流出的組分很難實(shí)現(xiàn)聚焦，測(cè)定起來(lái)較為困難?，F(xiàn)在是66頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二二.進(jìn)樣口設(shè)計(jì)0.53mm大口徑柱時(shí)，可采用標(biāo)準(zhǔn)注射器；注：手動(dòng)進(jìn)樣導(dǎo)針管不用隔墊，而是用一個(gè)橡膠制成的鴨嘴密封裝置。

2.如果用0.32mm內(nèi)徑的毛細(xì)管柱，手動(dòng)進(jìn)樣時(shí)采用細(xì)的石英玻璃注射針頭。進(jìn)樣口的導(dǎo)針裝置換成手動(dòng)進(jìn)樣導(dǎo)針管。現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二操作要領(lǐng)：注：冷柱上進(jìn)樣不用襯管，常常采用保留間隙管。①進(jìn)樣時(shí)，按下導(dǎo)針管，此時(shí)鴨嘴密封裝置松開(kāi)，將注射針頭插入柱頭；②針頭插入預(yù)定位置后，松開(kāi)導(dǎo)針管，使鴨嘴處于密封狀態(tài)。③迅速將樣品壓入柱內(nèi)，立即抽出注射器。幾秒后，就可開(kāi)始進(jìn)樣口和柱箱的升溫程序?，F(xiàn)在是69頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二第四節(jié)程序升溫汽化進(jìn)樣(PTV)一.程序升溫汽化進(jìn)樣的特點(diǎn)1.定義：將液體或氣體樣品注射入處于低溫的進(jìn)樣口襯管內(nèi)，然后按設(shè)定程序升高進(jìn)樣口溫度。注：PTV實(shí)際是把分流/不分流進(jìn)樣和冷柱上進(jìn)樣結(jié)合為一體。現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二2.PTV的特點(diǎn)：①消除了注射針頭的歧視效應(yīng)；②不需要特殊的注射器；③可以實(shí)現(xiàn)大體積進(jìn)樣；④抑制了進(jìn)樣口歧視（即分流歧視）；⑤可除去溶劑和低沸點(diǎn)組分，實(shí)現(xiàn)樣品濃縮；⑥不揮發(fā)物可滯留在襯管內(nèi)，保護(hù)了色譜柱；⑦可低溫捕集氣體樣品，便于同閥進(jìn)樣或頂空進(jìn)樣技術(shù)結(jié)合；⑧有多種操作模式，即分流模式、不分流模式和溶劑消除模式；⑨分析重現(xiàn)性接近于冷柱上進(jìn)樣。現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二二.PTV進(jìn)樣口的設(shè)計(jì)PTV進(jìn)樣口與分流/不分流進(jìn)樣口類似，區(qū)別在于：①進(jìn)樣口熱容低，便于快速升溫或冷卻；②襯管容積較小，以便減小樣品的初始譜帶寬度；③分流出口和汽化室溫度用時(shí)間編程控制；④配備有冷卻裝置?，F(xiàn)在是73頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二三.PTV升溫汽化進(jìn)樣模式1.PTV分流進(jìn)樣PTV分流進(jìn)樣：即液體樣品直接注入冷的汽化室，抽出注射器后，打開(kāi)分流出口閥，同時(shí)進(jìn)樣口開(kāi)始升溫。汽化后的樣品與傳統(tǒng)的分流進(jìn)樣一樣，大部分被分流掉，少部分進(jìn)入色譜柱。注：與傳統(tǒng)分流進(jìn)樣的區(qū)別在于樣品不是瞬間汽化，而是依據(jù)其沸點(diǎn)高低依次汽化。所以，樣品是順序進(jìn)入色譜柱的?，F(xiàn)在是74頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二2.PTV不分流進(jìn)樣PTV不分流進(jìn)樣：進(jìn)樣時(shí)汽化室處于低溫條件下。分流出口的控制完全與傳統(tǒng)的不分流進(jìn)樣相同：進(jìn)樣口開(kāi)始升溫時(shí)，關(guān)閉分流閥，待大部分樣品進(jìn)入色譜柱后（約），打開(kāi)分流閥，使殘留溶劑放空。現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有89頁(yè)\編輯于星期二3.溶劑消除分流/不分流進(jìn)樣溶劑消除分流/不分流進(jìn)樣：進(jìn)樣時(shí)關(guān)閉分流出口閥，進(jìn)樣口溫度控制在接近于但低于溶劑的沸點(diǎn)。樣品被緩慢地注入，進(jìn)樣后，立即打開(kāi)分流出口，并采用較大的放空氣體流量（可高達(dá)1000mL/min），將溶劑氣體消除，也可同時(shí)緩慢升高進(jìn)樣口溫度，以加速溶劑汽化。大部分溶劑氣體放空后，可以關(guān)閉分流出口，以溶劑不分流方式進(jìn)行分