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1、最全气相色谱检测方法知识点总结1气相色谱法(GC ):是以气体为流动相的色谱分析法。2气相色谱要求样品气化,不适用于大局部沸点高和热不稳定的化合物, 对于腐蚀性能和反响性能较强的物质更难于分析。大约有15%-20%的有机物能用气相色谱法进行分析。3气相色谱仪的组成:气路系统、进样系统、别离系统、检测系统、温控 系统、记录系统。4气路系统:包括气源、净化器和载气流速控制;常用的载气有:氢气、氮 气、氨气。5进样系统:包括进样装置和气化室。气体进样器(六通阀):试样首先充 满定量管,切入后,载气携带定量管中的试样气体进入别离柱;液体进样器: 不同规格的微量注射器,填充柱色谱常用1O|JL;毛细管色
2、谱常用作1_;新型 仪器带有全自动液体进样器,清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动 完成,一次可放置数十个试样。6进样方式:分流进样:样品在汽化室内气化,蒸气大局部经分流管道放 空,只有极小一局部被载气导入色谱柱;不分流进样:样品直接注入色谱的 汽化室,经过挥发后全部引入色谱柱。7别离系统:色谱柱:填充柱(2-6 mm直径,1-5 m长),毛细管柱(0.1-0.5 mm直径,几十米长)。8温控系统的作用:温度是色谱别离条件的重要选择参数;:气化室、色谱 柱恒温箱、检测器三局部在色谱仪操作时均需控制温度;气化室:保证液体 试样瞬间气化;检测器:保证被别离后的组分通过时不在此冷凝;色谱柱恒温 箱
3、:准确控制别离需要的温度。9检测系统:作用:将色谱别离后的各组分的量转变成可测量的电信号; 指标:灵敏度、线性范围、响应速度、结构、通用性。通用型一一对所有 物质均有响应;专属型一一对特定物质有高灵敏响应。检测器类型:浓度型检测器:热导 检测器、电子捕获检测器;质量型检测器:氢火焰离子化检测器、火焰光度 检测器。10热导检测器的主要特点:结构简单,稳定性好;对无机物和有机物都有 响应,不破坏样品;灵敏度不高。11氢火焰离子化检测器的特点:优点:(1)典型的质量型检测器;(2)通用 型检测器(测含C有机物);(3)氢焰检测器具有结构简单、稳定性好、灵敏度 高、响应迅速、死体积小、线性范围宽等特点
4、;(4)比热导检测器的灵敏度高 出近3个数量级,检测下限可达10-12g-g-L缺点:(1)对载气要求高(2) 检测时要破坏样品,无法回收样品(3)不能检测永久性气体、水及四氯化碳 等。12电子俘获检测器的特点:对卤素、硫、磷、氮、氧有很强的响应;灵敏 度高,可用于痕量农药残留物的分析;线性范围较窄。13火焰光度检测器(FPD):是一种对含硫、磷化合物具有高选择性的检测 器。含硫、磷化合物在富氢火焰中燃烧被打成有机碎片,发出不同波长的 特征光谱。14固定相:固体固定相:固体吸附剂;液体固定相:由载体和固定液组成; 聚合物固定相。15固体固定相:一般为固体吸附剂,常用的有活性炭,硅胶,氧化铝和
5、分子筛。优点:吸附容量大、热稳定性好、价格廉价;缺点:柱效低、吸附 活性中心易中毒,使用前要进行活化。应用:主要用于惰性气体、H2、02、 N2、CO、C02和CH4等一般气体和低沸点物质。16作为载体使用的物质应满足的条件:外表有微孔结构,孔径均匀,比 外表积大;化学和物理惰性,即与样品组分不起化学反响,无吸附作用或吸 附很弱;热稳定性好;有一定的机械强度和浸润性,不易破碎;具有一定的粒度 和规那么的形状,最好是球形。17对固定液的要求:在使用温度下是液体,具有较低的挥发性;具有良好 的热稳定性;对要别离的各组分应具有合适的分配系数;化学稳定性好,不与 样品组分、载气、载体发生任何化学反响。
6、18固定液的分类:非极性固定液、中等极性固定液、强极性固定液、氢键型固定液。19非极性固定液:主要是一些饱和烷煌和甲基硅油,它们与待测物质分 子之间的作用力以色散力为主。组分按沸点由低到高顺序流出,假设样品中 兼有极性和非极性组分,那么同沸点的极性组分先出峰。常用的固定液有角 鲨烷(异三十烷)、阿皮松等。适用于非极性和弱极性化合物的分析。20中等极性固定液:由较大的烷基和少量的极性基团或可以诱导极化的 基团组成,它们与待测物质分子间的作用力以色散力和诱导力为主,组分 基本上按沸点顺序出峰,同沸点的非极性组分先出峰。常用的固定液有邻 苯二甲酸二壬酯、聚酯等,适用于弱极性和中等极性化合物的分析。2
7、1强极性固定液:含有较强的极性基团,它们与待测物质分子间作用力以 静电力和诱导力为主,组分按极性由小到大的顺序出峰。常用的固定液有 氧二丙睛等,适用于极性化合物的分析。22氢键型固定液:是强极性固定液中特殊的一类,与待测物质分子间作用 力以氢键力为主,组分依形成氢键的难易程度出峰,不易形成氢键的组分 先出峰。常用的固定液有聚乙二醇、三乙醇胺等,适用于分析含F、N、O 等的化合物。23固定液的选择:按极性相似原那么选择:极性相似,溶解度大,分配系 数大,保存时间长:按官能团相似选择:酯类-酯或聚酯类固定液;醇类- 聚乙二醇固定液。按主要差异选择:各组分间沸点是主要差异一一非极性 固定液;极性为主
8、要差异一一极性固定液。选择混合固定液:对于难别离 的复杂样品,可选用两种或两种以上固定液。24聚合物固定相:既可作为固体固定相,也可作为载体,又称高分子多孔 微球。物质在其外表既存在吸附作用,又存在溶解作用。(1)具有较大的比 外表积,外表孔径均匀(2)对非极性及极性物质无有害的吸附活性,拖尾现 象小,极性组分也能出对称峰(3)由于不存在液膜,无流失现象,热稳定性 好(4)机械强度和耐腐蚀性较好,系均匀球形,在填充柱色谱中均匀性、重 现性好,有助于减少涡流扩散。25载气种类的选择:检测器的适应性;载气流速的大小。26柱温的选择:(1)首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度(超过该温度固定液易流
9、失) 和最低使用温度(低于此温度固定液以固体形式存在)范围之内。提高柱温,可以改善传质阻力,有利于提高柱效,缩短分析时间,但降 低了容量因子和选择性,不利于别离。一般的原那么是:在使最难别离的组 分尽可能别离的前提下,尽量采用较低的柱温,但以保存时间适宜,峰形 不拖尾为度。(3)柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。组分复杂,沸程宽的试样,采用程序升温。27载体和固定液含量的选择:配比:固定液在载体上的涂渍量,一般指的是固定液与担体的百分比,填充柱的配比通常在5%25%之间。配比越低, 担体上形成的液膜越薄,传质阻力越小,柱效越高,分析速度也越快。配 比拟低时,固定相的负载量低,允许
10、的进样量较小。分析工作中通常倾向 于使用较低的配比。28进样条件的选择:进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范 围之内。进样要求动作快、时间短;气化室一般较柱温高3070。聂29提高色谱别离能力的途径:(1)塔板理论:增加柱长,减小柱径,即增 加柱子塔板数;(2)速率理论:减小组分在柱中的涡流扩散和传质阻力,可降 低塔板高度。30毛细管色谱柱的结构特点:(1)不装填料阻力小,长度可达百米的毛细管柱,管径0.2mm。:气流单途径通过柱子,消除了组分在柱中的涡流扩散。定液直接涂在管壁上,总柱内壁面积较大,涂层很薄,那么气相和液相传质阻力大大降低。毛细管色谱柱柱效高达每米30004000块理
11、论塔板,一支长度100米的毛细管柱,总的理论塔板数可达104106。31、毛细管色谱具有以下优点:别离效率高:比填充柱高10100倍;分析速度快:用毛细管色谱分析比用填充柱色谱速度(3)色谱峰窄、峰形对称。较多采用程序升温方式;(4)灵敏度高,一般采用氢焰检测器。涡流扩散为零。32、毛细管色谱的类型:(1)涂壁毛细管柱:将固定液直接涂敷在管内壁上。柱制作相对简单,但柱 制备的重现性差、寿命短。(2)多孔层毛细管柱:在管壁上涂敷一层多孔性吸附剂固体微粒。构成毛细 管气固色谱。载体涂渍毛细管柱:将非常细的担体微粒粘接在管壁上,再涂固定液。柱效较涂壁毛细管柱高。化学键合或交联毛细管柱:将固定液通过化学反响键合在管壁上或交联 在一起。使柱效和柱寿命进一步提高。