任務(wù)5-1 氣相色譜法的特點(diǎn)講解

項(xiàng)目5：測(cè)定未知有機(jī)物含量（氣相色譜法）任務(wù)5-1:氣相色譜法基本原理3/21/20244現(xiàn)有三種混合組分要分離色譜柱3/21/20245載流或載氣現(xiàn)有三種混合組分要分離3/21/20246三種組分在色譜柱中完全達(dá)到分離時(shí)間信號(hào)O載流或載氣3/21/20247時(shí)間信號(hào)O載流或載氣3/21/20248時(shí)間信號(hào)O載流或載氣3/21/20249時(shí)間信號(hào)O載流或載氣3/21/202410色譜法的發(fā)展1906年，茨維特利用不同色素在活性碳酸鈣與石油醚的共同作用之下在玻璃柱中呈現(xiàn)出不同的運(yùn)行速度，能使其達(dá)到彼此分離。3/21/202411茨維特在他的原始論文中，該分離方法叫做色譜法在柱中出現(xiàn)的有顏色的色帶叫做色譜圖填充CaCO3的玻璃柱管叫做色譜柱具有大表面積的CaCO3固體顆粒稱為固定相推動(dòng)被分離的組分（色素）流過(guò)固定相的惰性流體（上述實(shí)驗(yàn)用的是石油醚）稱為流動(dòng)相3/21/202412★色譜法是一種分離技術(shù)；★試樣混合物的分離過(guò)程也就是試樣中各組分在色譜柱中的兩相間不斷進(jìn)行著的分配過(guò)程；3/21/202413問(wèn)題：不同組分在色譜柱中為什么呈現(xiàn)不同的運(yùn)行速度？因?yàn)楣潭ㄏ鄬?duì)不同組分有不同的吸附力（溶解能力），吸附力強(qiáng)的組分------運(yùn)行速度慢，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。吸附力弱的組分------運(yùn)行速度快，運(yùn)行時(shí)間短。3/21/202414問(wèn)題：不同組分在色譜柱中為什么呈現(xiàn)不同的運(yùn)行速度？若固定相呈液體狀態(tài)，則不同組分呈現(xiàn)不同運(yùn)行速度則是因?yàn)楣潭ㄒ簩?duì)不同組分有不同的溶解能力，溶解性強(qiáng)的組分-------在色譜柱中運(yùn)行速度慢，運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)。溶解性弱的組分--------在色譜柱中運(yùn)行速度快，運(yùn)行時(shí)間短。3/21/202415色譜法的定義

色譜法又稱色層法或?qū)游龇ǎ且环N物理化學(xué)分析方法，它利用不同溶質(zhì)(樣品)與固定相和流動(dòng)相之間的作用力(分配、吸附、離子交換等)的差別，當(dāng)兩相做相對(duì)移動(dòng)時(shí)，各溶質(zhì)在兩相間進(jìn)行多次“平衡”分配，使各溶質(zhì)達(dá)到相互分離。3/21/202416色譜法的分類1、按固定相和流動(dòng)相所處的狀態(tài)分類流動(dòng)相總稱固定相色譜名稱氣體氣相色譜（GC）固體氣-固色譜（GSC）液體氣-液色譜（GLC）液體液相色譜（LC）固體液-固色譜（LSC）液體液-液色譜（LLC）3/21/2024172、按分離過(guò)程的機(jī)理分類名稱固定相分離機(jī)理吸附色譜法固體固定相對(duì)不同組分的吸附作用力不同分配色譜法液體固定相對(duì)不同組分的溶解度不同排阻色譜凝膠利用多孔物質(zhì)對(duì)不同大小分子的排阻作用不同離子交換色譜法離子交換劑固定相對(duì)不同離子的親和力不同3/21/2024183、按固定相的使用形式分類名稱分離機(jī)理柱色譜法固定相裝在色譜柱中紙色譜法濾紙做固定相薄層色譜吸附劑粉末做成薄層形式做固定相3/21/2024191.基線在沒(méi)有組分進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)，在當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件下，反映檢測(cè)器系統(tǒng)噪音隨時(shí)間變化的線，稱基線。如圖Ot`所視的直線。Ot`色譜圖和有關(guān)術(shù)語(yǔ)

3/21/202420（1）死時(shí)間（tM）：不與固定相作用的組分（如空氣）從進(jìn)樣到出峰最大值所需時(shí)間，即流動(dòng)相流經(jīng)色譜柱的平均時(shí)間。2.保留值3/21/202421（2）保留時(shí)間（tR）：組分從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)濃度極大值時(shí)所需的時(shí)間，即組分譜帶通過(guò)色譜柱的平均時(shí)間。tR

＇tR

3/21/202422（3）調(diào)整保留時(shí)間（tR

‘）：tR’=tR－tM，表示扣除死時(shí)間后的保留時(shí)間，即組分在固定相上的平均滯留時(shí)間?？捎脮r(shí)間單位（如min或s）或長(zhǎng)度（cm）表示tR

＇tR

3/21/202423（4）死體積（VM）：

即不被固定相滯留的組分從進(jìn)樣到最大峰所需的流動(dòng)相體積。

VM=tM×Fc

，（5）保留體積（VR）：

VR=tR×Fc

，即組分從進(jìn)樣到最大峰所需的流動(dòng)相體積。（Fc為流動(dòng)相的體積流速，單位：mL/min。）3/21/202424（6）調(diào)整保留體積（VR‘）：表示扣除死體積后的保留體積

VR＇=VR

－VM=tR＇×Fc3/21/202425（7）相對(duì)保留值r21

在相同操作條件下，組分2與參比組分1調(diào)整保留值之比：當(dāng)r21=1時(shí),說(shuō)明組分1與組分2無(wú)法分離3/21/202426（7）相對(duì)保留值r21

相對(duì)保留值只與柱溫和固定相性質(zhì)有關(guān)，與其他色譜操作條件無(wú)關(guān)，它表示了固定相對(duì)這兩種組分的選擇性，也稱為選擇性系數(shù)。3/21/202427（1）峰寬用來(lái)衡量色譜峰寬度的參數(shù)，有三種表示方法：①半峰寬（W1/2）：色譜峰高一半處的寬度W1/2=2.354

②峰底寬（Wb）：Wb=4

③標(biāo)準(zhǔn)偏差（

）：即0.607倍峰高處色譜峰寬度的一半。3.區(qū)域?qū)挾?/21/202428峰高與峰面積：其大小與各組分在樣品中的含量有關(guān)，是氣相色譜法定量的基礎(chǔ)。色譜峰：前伸峰、拖尾峰、分叉峰、饅頭峰3/21/202429從色譜圖中，可得到許多信息：1色譜峰的個(gè)數(shù)，可判斷所含組分的最少個(gè)數(shù)；2根據(jù)色譜峰的保留值，可以進(jìn)行定性分析；3根據(jù)色譜峰的面積或峰高，可以進(jìn)行定量分析；4色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾?，評(píng)價(jià)柱效依據(jù)；5色譜峰兩峰間的距離3/21/202430色譜法特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1.分離效率高：

復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體。手性異構(gòu)體。2.靈敏度高：

可以檢測(cè)出μg.g-1(10-6)級(jí)甚至ng.g-1(10-9)級(jí)的物質(zhì)量.3.分析速度快：

一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析。4.應(yīng)用范圍廣：

適用于沸點(diǎn)低于400℃的各種有機(jī)或無(wú)機(jī)試樣及生物活性物質(zhì)的分析。3/21/202431缺點(diǎn)：1、對(duì)于沸點(diǎn)高于450℃的難揮發(fā)物質(zhì)或?qū)岵环€(wěn)定的物質(zhì)，不能用氣相色譜法測(cè)定；2、運(yùn)用氣相色譜法進(jìn)行未知物定性時(shí)，必須有待測(cè)組分的純品或相應(yīng)的色譜定性數(shù)據(jù)，否則難于從色譜