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1、仪器分析气相色谱法1 1第一页，讲稿共七十三页哦一、气相色谱仪器一、气相色谱仪器 gas chromatographic instruments2第二页，讲稿共七十三页哦气相色谱仪器气相色谱仪器3第三页，讲稿共七十三页哦气相色谱仪器气相色谱仪器4第四页，讲稿共七十三页哦 气相色谱仪由气相色谱仪由气路系统、进样系统、分离气路系统、进样系统、分离系统（色谱柱）、控温系统、检测和记录系统系统（色谱柱）、控温系统、检测和记录系统五个部分组成五个部分组成16.1 气相色谱仪气相色谱仪第五页，讲稿共七十三页哦气相色谱结构流程气相色谱结构流程7-7-7-7-进样口；进样口；进样口；进样口；8-8-8-8-色
2、谱柱色谱柱色谱柱色谱柱;9-;9-;9-;9-热热热热导检测器导检测器导检测器导检测器；1-1-载气钢瓶；载气钢瓶；2-2-减压阀；减压阀；3-3-净净化干燥管；化干燥管；4-4-针针形阀；形阀；5-5-流量流量计计;6-;6-压力表；压力表；10-10-放大器；放大器；11-11-温度控制器；温度控制器；12-12-记录仪。记录仪。6 6第六页，讲稿共七十三页哦一、气路系统一、气路系统气路系统由气路系统由高压气瓶、减压阀、气流调节阀高压气瓶、减压阀、气流调节阀和有关连接和有关连接管道组成它提供载气和气体管道组成它提供载气和气体通路，所用的载气由高压气瓶经减压提供通路，所用的载气由高压气瓶经减
3、压提供载气常用载气常用氢气、氮气、氦气或氩气，一氢气、氮气、氦气或氩气，一般使用般使用氮气氮气或氢气。或氢气。7 7第七页，讲稿共七十三页哦二、进样系统二、进样系统1进样器进样器液体样品的进样器采用微量注射器进样，液体样品的进样器采用微量注射器进样，将样品吸入将样品吸入0.5至至50L的注射器中，刺入的注射器中，刺入进样口的硅橡胶垫，经汽化室汽化后，进样口的硅橡胶垫，经汽化室汽化后，进入色谱柱进入色谱柱气体样品的进样可以采用气体样品的进样可以采用0.55mL的注的注射器，由进样口注入汽化室进入色谱柱射器，由进样口注入汽化室进入色谱柱.8 8第八页，讲稿共七十三页哦固体样品的进样一固体样品的进样
4、一般是溶于液体溶剂般是溶于液体溶剂中，依液体样品进中，依液体样品进样法进样样法进样2汽化室汽化室 由电热由电热金属块构成，上面金属块构成，上面具有硅橡胶封闭的具有硅橡胶封闭的进样口，其作用是进样口，其作用是将液体样品或溶液将液体样品或溶液样品瞬间汽化为气样品瞬间汽化为气态态9 9第九页，讲稿共七十三页哦色谱柱是气相色谱仪的核心部件，柱子一般是用不锈钢或玻璃色谱柱是气相色谱仪的核心部件，柱子一般是用不锈钢或玻璃色谱柱是气相色谱仪的核心部件，柱子一般是用不锈钢或玻璃色谱柱是气相色谱仪的核心部件，柱子一般是用不锈钢或玻璃管制成管制成管制成管制成U U型或螺旋形它分为填充柱和空心毛细管柱型或螺旋形它分
5、为填充柱和空心毛细管柱型或螺旋形它分为填充柱和空心毛细管柱型或螺旋形它分为填充柱和空心毛细管柱增加柱长可提高分离效能，但延长分析时间；增加柱长可提高分离效能，但延长分析时间；增加柱长可提高分离效能，但延长分析时间；增加柱长可提高分离效能，但延长分析时间；加大柱内径可增大进样量，但会降低柱的分离效能加大柱内径可增大进样量，但会降低柱的分离效能加大柱内径可增大进样量，但会降低柱的分离效能加大柱内径可增大进样量，但会降低柱的分离效能分析时应根据具体情况选择合适的色谱柱分析时应根据具体情况选择合适的色谱柱分析时应根据具体情况选择合适的色谱柱分析时应根据具体情况选择合适的色谱柱三、分离系统（色谱柱）三、
6、分离系统（色谱柱）1010第十页，讲稿共七十三页哦1111第十一页，讲稿共七十三页哦四、控制温度系统四、控制温度系统在气相色谱测定中，温度是重要的指标，直接在气相色谱测定中，温度是重要的指标，直接影响色谱柱的选择分离、检测器的灵敏度和稳影响色谱柱的选择分离、检测器的灵敏度和稳定性定性控制温度主要指对控制温度主要指对色谱柱炉色谱柱炉，汽化室汽化室，检测器检测器三处的温度控制色谱柱的温度控制方式有三处的温度控制色谱柱的温度控制方式有恒恒温温和和程序升温程序升温二种二种对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序升对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序升温法进行分析温法进行分析1212第十二页，讲稿共七十
7、三页哦五、检测器五、检测器(检测和数据处理系统检测和数据处理系统)检测器也是色谱仪的重要部件，是把载气里检测器也是色谱仪的重要部件，是把载气里被分离的各组分的浓度或质量转换成电信号被分离的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置的装置 根据检测原理的不同，可将其分为根据检测原理的不同，可将其分为浓度浓度型检测器和质量型检测器型检测器和质量型检测器两种两种（详见（详见16.316.3）1313第十三页，讲稿共七十三页哦气液色谱：气液色谱：液体固定相液体固定相 （包括载体和固定液）（包括载体和固定液）气固色谱：气固色谱：固体吸附剂固体吸附剂16.2 气相色谱固定相气相色谱固定相1414第十四页，讲稿共
8、七十三页哦一、固体固定相一、固体固定相固体固定相一般是指活性吸附剂，这种色谱固体固定相一般是指活性吸附剂，这种色谱叫做气固色谱或吸附色谱它一般用于分叫做气固色谱或吸附色谱它一般用于分析永久性气体（析永久性气体（H2，O2，CO，CH4等）和等）和C1C4烃类气体等这些气体在固定液中烃类气体等这些气体在固定液中溶解度都很小，不易分离而在固体吸附溶解度都很小，不易分离而在固体吸附剂上，它们的吸附能力却各有差别，可获剂上，它们的吸附能力却各有差别，可获得较好的分离得较好的分离一、气固色谱固定相一、气固色谱固定相1515第十五页，讲稿共七十三页哦填料填料管管毛细管柱毛细管柱填充填充柱柱融融熔石英熔石英
9、或不锈钢或不锈钢填料填料16第十六页，讲稿共七十三页哦一、气固色谱固定相一、气固色谱固定相1 1常用的固体吸附剂常用的固体吸附剂强极性的硅胶；强极性的硅胶；弱极性的氧化铝；弱极性的氧化铝；非极性的活性炭；非极性的活性炭；特殊作用的分子筛。特殊作用的分子筛。1717第十七页，讲稿共七十三页哦一、气固色谱固定相一、气固色谱固定相2 2人工合成的固定相人工合成的固定相 作作为为有有机机固固定定相相的的高高分分子子多多孔孔微微球球是是一一类类人人工工合合成成的的多多孔孔共共聚聚物物。它它既既是是载载体体又又起起固固定定液液作作用用，可可在在活活化化后后直直接接用用于于分分离离，也也可可作作为为载体在其
10、表面涂渍固定液后再用。载体在其表面涂渍固定液后再用。1818第十八页，讲稿共七十三页哦气气液液色色谱谱固固定定相相是是在在多多孔孔性性的的固固体体小小颗颗粒粒（担体或载体）表面涂渍上一薄层（担体或载体）表面涂渍上一薄层固定液固定液。与样品发生作用的是固定液而不是载体。与样品发生作用的是固定液而不是载体。二、液体固定相二、液体固定相固定液固定液1919第十九页，讲稿共七十三页哦填充填充柱柱硅藻土硅藻土(担体担体)固定液固定液不锈钢不锈钢或玻璃或玻璃毛细管柱毛细管柱融融熔石英熔石英或不锈钢或不锈钢固定液固定液20第二十页，讲稿共七十三页哦 1、载、载 体体（1）主要类型）主要类型:(P321)硅藻
11、土硅藻土硅藻土硅藻土白色白色白色白色载载载载体体体体（适宜分析各种极性化合物）（适宜分析各种极性化合物）（适宜分析各种极性化合物）（适宜分析各种极性化合物）红红红红色色色色载载载载体体体体（适宜分析非极性或弱极性物质）适宜分析非极性或弱极性物质）适宜分析非极性或弱极性物质）适宜分析非极性或弱极性物质）SiOSiO2 2和少量无机和少量无机和少量无机和少量无机盐盐盐盐非硅藻土非硅藻土非硅藻土非硅藻土玻璃微球玻璃微球玻璃微球玻璃微球载载载载体体体体高分子多孔高分子多孔高分子多孔高分子多孔载载载载体体体体氟担体氟担体氟担体氟担体2121第二十一页，讲稿共七十三页哦 1、载、载 体体（2）对载体的要求
12、：）对载体的要求：具有足够大的表面积和良好的孔穴结构；具有足够大的表面积和良好的孔穴结构；具有足够大的表面积和良好的孔穴结构；具有足够大的表面积和良好的孔穴结构；使固定液与试样的接触面较大，能均匀地分布成一薄膜，但载体表面积使固定液与试样的接触面较大，能均匀地分布成一薄膜，但载体表面积使固定液与试样的接触面较大，能均匀地分布成一薄膜，但载体表面积使固定液与试样的接触面较大，能均匀地分布成一薄膜，但载体表面积不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾。不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾。不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾。不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾。表面呈化学惰性；表面呈化学惰性
13、；表面呈化学惰性；表面呈化学惰性；没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反应；没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反应；没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反应；没有吸附性或吸附性很弱，更不能与被测物起反应；热稳定性好；热稳定性好；热稳定性好；热稳定性好；形状规则，粒度均匀，具有一定机械强度。形状规则，粒度均匀，具有一定机械强度。形状规则，粒度均匀，具有一定机械强度。形状规则，粒度均匀，具有一定机械强度。2222第二十二页，讲稿共七十三页哦（3）载体的表面处理载体的表面处理 硅藻土载体表面不是完全惰性的，具硅藻土载体表面不是完全惰性的，具有活性中心有活性中心 因此，使用前要进行化学处
14、理，以改因此，使用前要进行化学处理，以改进孔隙结构，屏蔽活性中心进孔隙结构，屏蔽活性中心 处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等加减尾剂等2323第二十三页，讲稿共七十三页哦2、固定液、固定液（1）要求：）要求：选择性好。（选择性好。（填充柱填充柱r r2.12.11 11515；毛细管；毛细管 柱，柱，2.12.11.081.08）；）；热稳定性和化学稳定性好，在操作温度下，热稳定性和化学稳定性好，在操作温度下，不聚合不分解；不聚合不分解；挥发性小；挥发性小；对各组分有适当的溶解能力。对各组分有适当的溶解能力。2424第二十四页，讲稿共七十三页哦是分子间作
15、用力：较弱，包括是分子间作用力：较弱，包括定向力定向力、诱导诱导力力、色散力色散力和和氢键氢键作用力作用力4种种此外，固定液与被分离组分间还可能存在形此外，固定液与被分离组分间还可能存在形成化合物或配合物等的键合力成化合物或配合物等的键合力（2）组分分子与固定液间的作用力）组分分子与固定液间的作用力2525第二十五页，讲稿共七十三页哦（3）固定液的特性）固定液的特性固定液的特性主要是指它的固定液的特性主要是指它的极性极性或或选择选择性性，用它可描述和区别固定液的分离特，用它可描述和区别固定液的分离特征征目前大都采用相对极性和固定液特征常目前大都采用相对极性和固定液特征常数（罗氏常数或麦氏常数）
16、表示数（罗氏常数或麦氏常数）表示这部分内容在这部分内容在P322324，了解即可。，了解即可。2626第二十六页，讲稿共七十三页哦按按固定液极性固定液极性分类：分类：用固定液的极性和特征常数（罗氏常数和麦氏常数）表示用固定液的极性和特征常数（罗氏常数和麦氏常数）表示用固定液的极性和特征常数（罗氏常数和麦氏常数）表示用固定液的极性和特征常数（罗氏常数和麦氏常数）表示按按化学类型化学类型分类：分类：即按官能团的类型分类：如烃类、酯类、醇类等，极性有差异，即按官能团的类型分类：如烃类、酯类、醇类等，极性有差异，即按官能团的类型分类：如烃类、酯类、醇类等，极性有差异，即按官能团的类型分类：如烃类、酯类
17、、醇类等，极性有差异，分离的对象也就不同。分离的对象也就不同。分离的对象也就不同。分离的对象也就不同。u （4）固定液的分类）固定液的分类2727第二十七页，讲稿共七十三页哦（5 5）固定液的选择）固定液的选择）固定液的选择）固定液的选择“相似相溶原理相似相溶原理相似相溶原理相似相溶原理”，选择与试样性质（极性）相近的固定相。，选择与试样性质（极性）相近的固定相。，选择与试样性质（极性）相近的固定相。，选择与试样性质（极性）相近的固定相。非极性物质：非极性物质：非极性物质：非极性物质：非极性固定液，按沸点从低到高顺序流出非极性固定液，按沸点从低到高顺序流出非极性固定液，按沸点从低到高顺序流出非
18、极性固定液，按沸点从低到高顺序流出极性物质：极性物质：极性物质：极性物质：极性固定液，按极性从小到大顺序流出极性固定液，按极性从小到大顺序流出极性固定液，按极性从小到大顺序流出极性固定液，按极性从小到大顺序流出非极性和极性混合物：非极性和极性混合物：非极性和极性混合物：非极性和极性混合物：极性固定液，先非极性组分后极性组分极性固定液，先非极性组分后极性组分极性固定液，先非极性组分后极性组分极性固定液，先非极性组分后极性组分能能能能形形形形成成成成氢氢氢氢键键键键的的的的试试试试样样样样：极极极极性性性性或或或或氢氢氢氢键键键键型型型型固固固固定定定定液液液液。不不不不易易易易形形形形成成成成氢
19、氢氢氢键键键键的的的的先先先先流流流流出出出出，最易形成氢键的最后流出最易形成氢键的最后流出最易形成氢键的最后流出最易形成氢键的最后流出复杂的难分离物质：复杂的难分离物质：复杂的难分离物质：复杂的难分离物质：两种或两种以上混合固定液两种或两种以上混合固定液两种或两种以上混合固定液两种或两种以上混合固定液2828第二十八页，讲稿共七十三页哦2929第二十九页，讲稿共七十三页哦三、新型合成固定相三、新型合成固定相近年来出现了新型合成固定相，它是一种较理近年来出现了新型合成固定相，它是一种较理想的固定相，主要有想的固定相，主要有高分子聚合物小球高分子聚合物小球及及化化学键合相学键合相高分子聚合物小球
20、是由苯乙烯与交联剂二高分子聚合物小球是由苯乙烯与交联剂二乙烯苯共聚而得既可作为担体又可作为乙烯苯共聚而得既可作为担体又可作为固定相固定相3030第三十页，讲稿共七十三页哦16.3 气相色谱检测器把由色谱柱分离的各组分的浓度或质量转换成把由色谱柱分离的各组分的浓度或质量转换成电信号的装置。电信号的装置。（掌握其特点和应用范围）（掌握其特点和应用范围）检测器检测器进样器进样器色谱柱色谱柱GAS 气源气源柱温箱柱温箱数据处理数据处理31第三十一页，讲稿共七十三页哦检测器分类32第三十二页，讲稿共七十三页哦1.1.检测器类型检测器类型浓度型检测器：浓度型检测器：测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变
21、化，检测信号值与组分的浓度成正比。如热导检测器质量型检测器：质量型检测器：测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。如火焰离子化检测器通用型检测器：通用型检测器：对所有物质有响应，如热导检测器专属型检测器：专属型检测器：对特定物质有高灵敏响应，如电子俘获检测器33第三十三页，讲稿共七十三页哦气相色谱仪的常用检测器气相色谱仪的常用检测器1.TCD1.TCD（热导检测器）（热导检测器）2.FID2.FID（氢火焰离子化检测器）（氢火焰离子化检测器）3.FPD3.FPD（火焰光度检测器）（火焰光度检测器）4.NPD4.NPD（氮磷检测器）（氮磷检测
22、器）5.ECD5.ECD（电子捕获检测器）（电子捕获检测器）34第三十四页，讲稿共七十三页哦 热导检测器是根据热导检测器是根据不同的物质具有不同的不同的物质具有不同的热导系数原理热导系数原理制成的热导检测器由于结构简制成的热导检测器由于结构简单，性能稳定，单，性能稳定，几乎对所有物质都有响应，通几乎对所有物质都有响应，通用性好，用性好，而且线性范围宽，价格便宜，因此是而且线性范围宽，价格便宜，因此是应用最广，最成熟的一种检测器应用最广，最成熟的一种检测器其主要缺点是其主要缺点是灵敏度较低灵敏度较低一、热导检测器一、热导检测器 TCD thermal conductivity detector3
23、535第三十五页，讲稿共七十三页哦1.1.检测原理检测原理 平衡电桥，右图。不同的气体有不同的热导系数。钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值：R参参=R测测 ;R1=R2 则：则：R参参R2=R测测R1 无电压信号输出；记录仪走直线（基线）3636第三十六页，讲稿共七十三页哦进样后进样后:载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是纯载气，使测量臂的温度改变，引起电阻的变化，测量臂和参考臂的电阻值不等，产生电阻差，则：R参参R2R测测R1 这时电桥失去平衡，a、b两端存在着电位差，有电压信号输出。信号与组分浓度相关。记录仪记录下组分浓度随时间变化的峰状图形。3737第三十七页，讲稿共
24、七十三页哦二、氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器 flame ionization detector,FID1.1.氢焰检测器的特点氢焰检测器的特点(1)典型的典型的质量型检测器质量型检测器;(2)对有机化合物具有很高的灵敏度对有机化合物具有很高的灵敏度;(3)其其主主要要缺缺点点是是不不能能检检测测永永久久性性气气体体、水水、一一氧氧化化碳碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氢等物质二氧化碳、氮的氧化物、硫化氢等物质;(4)氢氢焰焰检检测测器器具具有有结结构构简简单单、稳稳定定性性好好、灵灵敏敏度度高高、响响应应迅速等特点迅速等特点;(5)比比热热导导检检测测器器的的灵灵敏敏度度高高出出近近3个
25、个数数量量级级，检检测测下下限可达限可达10-12gs-1。3838第三十八页，讲稿共七十三页哦2.2.氢焰检测器的结构氢焰检测器的结构 (1)在发射极和收集极之间在发射极和收集极之间加有一定的直流电压（加有一定的直流电压（100300V），构成一个外加电），构成一个外加电场。场。(2)氢焰检测器需要用到氢焰检测器需要用到三种气体：三种气体：N2：携带试样组分；：携带试样组分；H2：为燃气；：为燃气；空气：助燃气。空气：助燃气。3939第三十九页，讲稿共七十三页哦3.3.氢焰检测器的原理氢焰检测器的原理 火焰离子化检测器是以氢气和空气燃烧的火焰作为能源，利用含碳有机物在火焰中燃烧产生离子，在外
26、加电场的作用下，使离子形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离出的组分4040第四十页，讲稿共七十三页哦三、电子捕获检测器三、电子捕获检测器 electron capture detector,ECD 高选择性检测器，仅对高选择性检测器，仅对具有电负性的物质具有电负性的物质（如卤（如卤素、磷、硫、氰）素、磷、硫、氰）有很高的灵敏度，检测下限有很高的灵敏度，检测下限1010-14-14 g/mLg/mL。是目前分析痕量电负性有机物最有效的是目前分析痕量电负性有机物最有效的检测器。检测器。对大多数烃类没有响应。对大多数烃类没有响应。较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留较多应用于
27、农副产品、食品及环境中农药残留量的测定。量的测定。4141第四十一页，讲稿共七十三页哦四四.火焰光度检测器火焰光度检测器(flame photometric detector,FPD)火焰光度检测器，又称火焰光度检测器，又称硫、磷检测器硫、磷检测器，它是，它是一种对含硫、磷有机化合物具有高选择性和高灵一种对含硫、磷有机化合物具有高选择性和高灵敏度的质量型检测器，检出限可达敏度的质量型检测器，检出限可达10-12gS-1（对（对P）或）或10-11gS-11（对（对S）这种检测器可用于大气中痕量硫化物以及这种检测器可用于大气中痕量硫化物以及农副产品，水中的纳克级有机磷和有机硫农药农副产品，水中的
28、纳克级有机磷和有机硫农药残留量的测定残留量的测定4242第四十二页，讲稿共七十三页哦检测器的性能指标检测器的性能指标一个优良的检测器应具以下几个性能指标：一个优良的检测器应具以下几个性能指标：灵灵敏度高，噪声小，检出限低，死体积小，响应敏度高，噪声小，检出限低，死体积小，响应迅速，线性范围宽，稳定性好迅速，线性范围宽，稳定性好通用性检测器要求适用范围广；选择性检测器通用性检测器要求适用范围广；选择性检测器要求选择性好要求选择性好其衡量指标主要有其衡量指标主要有 灵敏度灵敏度和和检出限（敏感度检出限（敏感度）与）与AAS定义类似定义类似4343第四十三页，讲稿共七十三页哦线性范围线性范围 检测器
29、的线性检测器的线性范围定义为在检测范围定义为在检测器呈线性时最大和器呈线性时最大和最小进样量之比，最小进样量之比，或叫最大允许进样或叫最大允许进样量（浓度）与最小量（浓度）与最小检测量（浓度）之检测量（浓度）之比比4444第四十四页，讲稿共七十三页哦 不同类型检测器的线性范围差别也很大不同类型检测器的线性范围差别也很大如氢焰检测器的线性范围可达如氢焰检测器的线性范围可达107，热导检，热导检测器则在测器则在105左右左右由于线性范围很宽，在实际检测时一般采由于线性范围很宽，在实际检测时一般采用用双对数坐标纸双对数坐标纸4545第四十五页，讲稿共七十三页哦 常用检测器的性能常用检测器的性能464
30、6第四十六页，讲稿共七十三页哦16.4 操作条件的选择操作条件的选择根据基本色谱分离方程式及范氏理论，可根据基本色谱分离方程式及范氏理论，可指导选择色谱分离的操作条件指导选择色谱分离的操作条件 1.柱长的选择柱长的选择 虽然增加柱长可使理论塔板数增大，但同虽然增加柱长可使理论塔板数增大，但同时使峰宽加大，分析时间延长时使峰宽加大，分析时间延长 4747第四十七页，讲稿共七十三页哦因此，填充柱的柱长要选择适当过长的因此，填充柱的柱长要选择适当过长的柱子，总分离效能也不一定高一般情况柱子，总分离效能也不一定高一般情况下，柱长选择以使组分能完全分离，分离下，柱长选择以使组分能完全分离，分离度达到所期
31、望的值为准度达到所期望的值为准具体方法是选择一根极性适宜，任意长度的具体方法是选择一根极性适宜，任意长度的色谱柱，测定两组分的分离度，然后根据基色谱柱，测定两组分的分离度，然后根据基本色谱分离方程式，确定柱长是否适宜本色谱分离方程式，确定柱长是否适宜 4848第四十八页，讲稿共七十三页哦2.载气及其流速的选择载气及其流速的选择 流速对柱效的影响流速对柱效的影响4949第四十九页，讲稿共七十三页哦3柱温的选择柱温的选择 柱温是一个重要的操作参数，直接影响柱温是一个重要的操作参数，直接影响分离效能和分析速度分离效能和分析速度 提高柱温可使气相、液相传质速率加快，提高柱温可使气相、液相传质速率加快，
32、有利于降低塔板高度，改善柱效；有利于降低塔板高度，改善柱效；但增加柱温同时又加剧纵向扩散，从而但增加柱温同时又加剧纵向扩散，从而导致柱效下降导致柱效下降 5050第五十页，讲稿共七十三页哦因此，选择柱温要兼顾几方面的因素因此，选择柱温要兼顾几方面的因素一般原则是：一般原则是：在使最难分离的组分有尽可能好在使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度具体操作条件的时间适宜，峰形不拖尾为度具体操作条件的选择应根据实际情况而定选择应根据实际情况而定柱温的选择还应考虑固定液的使用温度，柱温的选择还应考虑固定液的使用温
33、度，柱温柱温不能高于固定液的最高使用温度不能高于固定液的最高使用温度，否则固定派，否则固定派挥发流失，对分离不利挥发流失，对分离不利 5151第五十一页，讲稿共七十三页哦对于宽沸程的多组分混合物，可采用程序升对于宽沸程的多组分混合物，可采用程序升温法，即在分析过程中按一定速度提高柱温温法，即在分析过程中按一定速度提高柱温正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较：正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较：5252第五十二页，讲稿共七十三页哦采用程序升温后不仅改善分离，而且可以缩短分析采用程序升温后不仅改善分离，而且可以缩短分析时间，得到的峰形也很理想时间，得到的峰形也很理想 5353第五十三页，讲稿共七十三页哦
34、4载体粒度及筛分范围的选择载体粒度及筛分范围的选择 载体的粒度愈小，填装愈均匀，柱效载体的粒度愈小，填装愈均匀，柱效就愈高但粒度也不能太小否则，阻力就愈高但粒度也不能太小否则，阻力压也急剧增大一般粒度直径为柱内径的压也急剧增大一般粒度直径为柱内径的1/201/25为宜在高压液相色谱中，可采为宜在高压液相色谱中，可采用极细粒度，直径在用极细粒度，直径在m数量级数量级5454第五十四页，讲稿共七十三页哦5进样量的选择进样量的选择最大允许进样量：使半峰宽基本不变，而峰最大允许进样量：使半峰宽基本不变，而峰高与进样量成线性关系高与进样量成线性关系一般说来，色谱柱越粗、越长，固定液一般说来，色谱柱越粗、
35、越长，固定液含量越高，容许进样量越大含量越高，容许进样量越大一般说来，气体样品进样量为一般说来，气体样品进样量为0.110 mL，液体样品进样量为，液体样品进样量为0.110L5555第五十五页，讲稿共七十三页哦16.5 色谱定性分析色谱定性分析色谱定性分析即确定各色谱峰所代表的化合色谱定性分析即确定各色谱峰所代表的化合物由于色谱分析的物质很多，不同组分在物由于色谱分析的物质很多，不同组分在同一固定相上色谱峰的位置可能相同同一固定相上色谱峰的位置可能相同因此只凭色谱峰的位置来定性有一定困难，因此只凭色谱峰的位置来定性有一定困难，故对于一个未知样品，首先要了解它的来源、故对于一个未知样品，首先要
36、了解它的来源、性质，作一初步估计，再结合下列方法确定性质，作一初步估计，再结合下列方法确定各色谱峰所代表的化合物各色谱峰所代表的化合物5656第五十六页，讲稿共七十三页哦一、保留值定性法一、保留值定性法保留值定性法是最简便最常用的色谱保留值定性法是最简便最常用的色谱定性方法它是以固定相及操作条件定性方法它是以固定相及操作条件恒定时，每种组分都有恒定的保留值恒定时，每种组分都有恒定的保留值作为依据的作为依据的5757第五十七页，讲稿共七十三页哦1绝对保留值法绝对保留值法当有纯已知物时，可在适当操作条件下，当有纯已知物时，可在适当操作条件下，测出各纯已知物的保留值测出各纯已知物的保留值(tr或或t
37、r)然后在然后在相同的条件下，测定未知样品的各组分相同的条件下，测定未知样品的各组分保留值，与纯已知物保留值比较，相同保留值，与纯已知物保留值比较，相同者即为同一化合物者即为同一化合物5858第五十八页，讲稿共七十三页哦5959第五十九页，讲稿共七十三页哦2.2.用经验规律和文献值进行定性分析用经验规律和文献值进行定性分析 当当没没有有待待测测组组分分的的纯纯标标准准样样时时，可可用用文文献献值定性，或用气相色谱中的经验规律定性值定性，或用气相色谱中的经验规律定性 （l）碳数规律）碳数规律 （2）沸点规律）沸点规律 不做要求不做要求6060第六十页，讲稿共七十三页哦3根据相对保留值定性根据相对
38、保留值定性 利用相对保留值定性比用保留值定性更为方便、利用相对保留值定性比用保留值定性更为方便、可靠可靠用相对保留值定性时，只要保持柱温不变即可用相对保留值定性时，只要保持柱温不变即可这种方法要求找一个基准物质，一般选用苯、这种方法要求找一个基准物质，一般选用苯、正丁烷、环己烷等作为基准物所选用的基准正丁烷、环己烷等作为基准物所选用的基准物的保留值尽量接近待测样品组分的保留值物的保留值尽量接近待测样品组分的保留值6161第六十一页，讲稿共七十三页哦4.根据保留指数定性根据保留指数定性 保留指数又称科瓦茨保留指数又称科瓦茨（Kovats）指数，）指数，是一种重现性较其他保留数据都好的定性是一种重
39、现性较其他保留数据都好的定性参数，可根据所用固定相和柱温直接与文参数，可根据所用固定相和柱温直接与文献值对照，而不需标准样品献值对照，而不需标准样品 6262第六十二页，讲稿共七十三页哦5.双柱、多柱定性双柱、多柱定性6.与其他方法结合与其他方法结合 如与如与MS、FTIR、AES et al联用联用.6363第六十三页，讲稿共七十三页哦1.峰面积测量方法峰面积测量方法 峰峰面面积积是是色色谱谱图图提提供供的的基基本本定定量量数数据据，对对于不同峰形的色谱峰采用不同的测量方法：于不同峰形的色谱峰采用不同的测量方法：（l）对称形峰面积的测量）对称形峰面积的测量峰高乘半峰宽法峰高乘半峰宽法 A=1
40、.065hW1216.6 定量分析定量分析 6464第六十四页，讲稿共七十三页哦（2）不对称峰面积的测量）不对称峰面积的测量-峰高乘平均峰峰高乘平均峰宽法：宽法：A=h(W0.15W0.85)/2 式中式中W0.15和和 W0.85分别为峰高分别为峰高0.15倍倍和和0.85倍处的峰宽倍处的峰宽6565第六十五页，讲稿共七十三页哦2 定量校正因子定量校正因子 （l）定量校正因子定量校正因子 色色谱谱定定量量分分析析是是基基于于峰峰面面积积与与组组分分的的量量成成正正比比关关系系但但由由于于同同一一检检测测器器对对不不同同物物质质具具有有不不同同的的响响应应值值，即即对对不不同同物物质质，检检测
41、测器器的的灵灵敏敏度度不不同同，所所以以两两个个相相等等量量的的物物质质得得不不出出相相等等峰峰面面积积或或者者说说，相相同同的的峰峰面积并不意味着相等物质的量面积并不意味着相等物质的量6666第六十六页，讲稿共七十三页哦 因因因因此此此此，在在在在计计计计算算算算时时时时需需需需将将将将面面面面积积积积乘乘乘乘上上上上一一一一个个个个换换换换算算算算系系系系数数数数，使使使使组组组组分分分分的面积转换成相应物质的量，即的面积转换成相应物质的量，即的面积转换成相应物质的量，即的面积转换成相应物质的量，即 W W W Wi i i i=f fi i A A A Ai i i i 式式式式中中中中
42、W W W Wi i i i为为为为组组组组分分分分i i的的的的量量量量，它它它它可可可可以以以以是是是是质质质质量量量量，也也也也可可可可以以以以是是是是摩摩摩摩尔尔尔尔或或或或体体体体积积积积（对对对对气气气气体体体体）；A Ai i为为为为峰峰峰峰面面面面积积积积，f fi i 为为为为换换换换算算算算系系系系数数数数，称为定量校正因子称为定量校正因子称为定量校正因子称为定量校正因子 它可表示为它可表示为它可表示为它可表示为 f fi i=W=W=W=Wi i i i/A/A/A/Ai i i i 定量校正因子定义为：单位峰面积的组分的量定量校正因子定义为：单位峰面积的组分的量定量校正
43、因子定义为：单位峰面积的组分的量定量校正因子定义为：单位峰面积的组分的量6767第六十七页，讲稿共七十三页哦（2）相对定量校正因子相对定量校正因子 由由于于物物质质量量wi不不易易准准确确测测量量，要要准准确确测测定定定定量量校校正正因因子子fi不不易易达达到到在在实实际际工工作作中中，以以相相对对定定量量校校正正因因子子fi代代替替定量校正因子定量校正因子fi 6868第六十八页，讲稿共七十三页哦 相对定量校正因子相对定量校正因子fi定义为：定义为：样品中各组分样品中各组分的定量校正因子与标准物的定量校正因子之的定量校正因子与标准物的定量校正因子之比比 用下式表示用下式表示一一般般来来说说，
44、热热导导池池检检测测器器标标准准物物用用苯苯，火火焰离子化焰离子化检测器用检测器用正庚烷正庚烷 6969第六十九页，讲稿共七十三页哦3 3常用的定量计算方法常用的定量计算方法（l l）归一化法）归一化法 归一化法是气相色谱中常用的一种定量归一化法是气相色谱中常用的一种定量方法应用这种方法的前提条件是试样中方法应用这种方法的前提条件是试样中各组分必须全部流出色谱柱，并在色谱图各组分必须全部流出色谱柱，并在色谱图上都出现色谱峰当测量参数为峰面积时，上都出现色谱峰当测量参数为峰面积时，归一化的计算公式为归一化的计算公式为 7070第七十页，讲稿共七十三页哦 式中式中式中式中A Ai i为组分为组分为
45、组分为组分i i的峰面积，的峰面积，的峰面积，的峰面积，f fi i为组分为组分为组分为组分i i的定量校正因子的定量校正因子的定量校正因子的定量校正因子 归归归归一一一一化化化化的的的的优优优优点点点点是是是是简简简简便便便便准准准准确确确确，当当当当操操操操作作作作条条条条件件件件如如如如进进进进样样样样量量量量、载气流速等变化时对结果的影响较小载气流速等变化时对结果的影响较小载气流速等变化时对结果的影响较小载气流速等变化时对结果的影响较小 适合于对多组分试样中各组分含量的分析适合于对多组分试样中各组分含量的分析适合于对多组分试样中各组分含量的分析适合于对多组分试样中各组分含量的分析 71
46、71第七十一页，讲稿共七十三页哦（2 2）外标法）外标法 外标法是所有定量分析中最通用的一种外标法是所有定量分析中最通用的一种方法，即校准曲线法方法，即校准曲线法 外标法简便，不需要校正因子，但进样外标法简便，不需要校正因子，但进样量要求十分准确，操作条件也需严格控制量要求十分准确，操作条件也需严格控制 它适用于日常控制分析和大量同类样品它适用于日常控制分析和大量同类样品的分析的分析7272第七十二页，讲稿共七十三页哦（3 3）内标法）内标法 为了克服外标法的缺点，可采为了克服外标法的缺点，可采用内标校准曲线法这种方法的特点是：用内标校准曲线法这种方法的特点是：选择一内标物质，以选择一内标物质，以固定的浓度加入标准固定的浓度加入标准溶液和样品溶液中，以抵消实验条件和进溶液和样品溶液中，以抵消实验条件和进样量变化带来的误差样量变化带来的误差 内标法的校准曲线是用内标法的校准曲线是用Ai/As对对xi作图，作图，其中其中As为内标物的峰面积为内标物的峰面积7373第七十三页，讲稿共七十三页哦