倪坤仪-分析化学（二）第十九章 气相色谱法.doc

第十九章 气相色谱法 基本内容和要求 要求 本章通过对气相色谱法的学习，加深对色谱法的基本术语和基本公式的理解和掌握，并能熟练掌握与灵活运用。掌握速率理论在气相色谱法中的具体运用，范氏方程的简式，以及各项的名称。熟练掌握理论塔板数、塔板高度及分离度的求算。定量方法掌握归一化法和内标法以及相对重量校正因子的计算。 熟悉色谱理论、差速迁移、塔板理论、速率理论在气相色谱中具体运用以及计算。熟悉范氏方程填充柱详细式的各符号的含义，从而理解分离条件的选择。熟悉气相色谱仪的主要部件、固定液的分类及选择、检测器的分类以及选择、柱温的选择。 了解气相色谱法的分类与特点、气相色谱仪的一般构造、高分子多孔微球、载体、液载比、填充柱的制备、检测器的构造、其他色谱条件的选择、样品预处理方法、定性分析方法、应用与示例以及系统适用性试验。 了解毛细管气相色谱法的特点、分类、毛细管柱速率理论方程、操作条件的选择、分流进样与分流比的测定。 基本内容 1.气相色谱法是以气体为流动相的色谱方法，按固定相的不同，可分气固色谱法以及气液色谱法。按分离原理，气固色谱法属于吸附色谱，气液色谱属于分配色谱。按柱的粗细不同，又可分为填充柱气相色谱法和毛细管柱气相色谱法。 2.气相色谱仪 仪器一般由5部分组成：载气系统，进样系统，色谱柱系统，检测系统及记录系统。 色谱柱分填充柱及毛细管柱两类，填充柱又分气-固色谱柱及气-液色谱柱。本章主要讨论气-液色谱柱。气-色谱柱由固定液和载体组成，固定液按极性分类可分成非极性，中等极性，极性以及氢键型固定液。固定液的选择按相似形原则，具体归纳如下表。 分离对象 固定液 作用力 组分流出顺序 非极性物质 非极性固定液 如SE-30、沙鱼烷 色散力 沸点低的组分先流出色谱柱。 沸点相同，极性大的组分先流出柱 中等极性物质 中等极性固定液 如OV-17、 DNP 诱导力 沸点低的组分先流出色谱柱。 沸点相同，极性小的组分先流出柱 极性物质 极性固定液 如β，β’氧二丙腈 静电力 极性小的组分先流出柱 能形成氢键的物质 氢键型固定液 如PEG—20M 氢键力 难形成氢键的组分先流出柱 载体可有红色载体和白色载体之分，白色载体比表面积小，为红色载体的四分之一，红色载体常用于涂渍非极性固定液，白色载体用于涂渍极性固定液。载体钝化的方法有三种：酸洗、碱洗及硅烷化。高分子多孔微球是常用的气固色谱用固定相，它的特点是按分子量顺序出峰。 检测器分浓度型及质量型两类：浓度型检测器它的响应信号与载气中组分的浓度成正比。质量型检测器的响应信号与单位时间内进入检测器的质量成正比。氢焰检测器是质量型检测器，具有灵敏度高、检测限小、死体积小等优点，是一种性能非常优良的检测器，常用于检测含碳的有机化合物。操作时，需使用三种气体：载气常选用氮气，氢气为燃气，空气为助燃气。热导检测器是浓度型检测器，组分与载气的热导率有差别即能检测。载气选用H2、He，灵敏度高。电子捕获检测器也是一种浓度型检测器，检测含有电负性强的元素的物质，具有高选择性和高灵敏度。为保护检测器和色谱柱，开气相色谱仪时，必须先开载气，后开电源，加热。关机时，最后关载气。一个好的检测器，应灵敏度S大，检测限（D=2N/S）小，线性范围宽，死体积小，响应快。 柱温的选择原则为：在使最难分离的组分有尽可能好的分离度的前提下，要尽可能采用较低的柱温，但以保留时间适宜及不拖尾为度。对宽沸程样品，采用程序升温方式，用保留温度来定性。 3．定性与定量 定性方法基本上与液相色谱相似，有已知物对照法，相对保留值，保留指数，利用化学方法配合，两谱联用定性。 对称因子用于衡量色谱峰的峰形，也可用于评价色谱柱性能。 定量方法常用归一化法和内标法，在没有校正因子情况下，使用外标一点法和内标对比法较方便。 4．毛细管气相色谱法 毛细管柱比填充柱具有更高的分离效能，应用范围广。目前多使用开管型毛细管柱，内径常用0.2—0.3mm，长可达几十米。按内壁状态可分WCOT柱、PLOT柱、SCOT柱等类型，质材常用石英毛细管柱（FSOT柱）。 毛细管柱气相色谱系统与填充柱相比，为了减少死体积，主要不同在于：有分流进样和柱后尾吹装置。 第二节 重点和难点 基本术语和计算公式： 固定液的相对极性（Px） 麦氏常数：测定苯、丁醇、戊酮—2、硝基丙烷、吡啶五种物质在被测固定液与角鲨烷固定液柱上保留指数的差值以及差值的平均值，作为固定液极性的标度。 灵敏度： Sg（浓度型检测器用） 1ml载气中携带1mg的某组分通过检测器时，产生的电压。 St（质量型检测器用） 每秒中有1g某组分，被载气携带通过检测器，所产生的电压或电流值。 噪音（N） 由于仪器本身和工作条件等的