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1、第十八章第十八章 气相色谱分析法气相色谱分析法一、一、顶空气相色谱技术与顶空气相色谱技术与应用应用applications and technology of headspace gas chromatograph二、气相色谱应用二、气相色谱应用Application of gas chromatograph第八节 气相色谱技术与应用gas chromatographic analysis,GCapplication technology of gas chromatograph2022/12/5一、顶空气相色谱的一、顶空气相色谱的技术技术与应用与应用applications and tech
2、nology of headspace gas chromatograph对液体或固体试样中的挥发性成分进行气相色谱分析的技术；试样置于密闭的恒温系统中，气-液（气-固）两相达到热力学平衡时，测定气相组成。两种方式：两种方式：静态法：恒温密闭系统，平衡时，测定气相组成；动态法：吹扫-捕集法，采用吸附剂吸附，加热解吸。2022/12/5 2022/12/5理论依据理论依据 当当顶顶空空瓶瓶中中样样品品上上面面的的蒸蒸气气压压相相当当低低时时，峰峰面面积积Ai的的大大小与样品上面的气相中挥发性组分小与样品上面的气相中挥发性组分 i 的蒸气压的蒸气压pi成正比：成正比：Ai=ki piki为校正因子
3、，待测组分的蒸气分压通常用下式表示：pi=p0iiXi p0i纯组分i 的饱和蒸汽压；Xi为样品中组分i 的摩尔分数；i为组分i 的活度系数。则：Ai=ki pi=kii p0iXi当系统平衡时当系统平衡时Ai=ki pi=KXi 或者或者Ai=Kci 顶空气相色谱法的定量依据。顶空气相色谱法的定量依据。2022/12/5应用应用1 1：在职业病和法庭分析中，经常要测定体液等中的苯、甲苯、二甲苯等有毒成分，采用顶空分析是一种有效、方便、快速的方法。司法部司法鉴定科学技术学院制订了分析水、尿、血中苯类化合物的静态顶空分析方法。方法：方法：5mL青霉素小瓶，取1mL试样（水、尿、血），加入0.4内
4、标物和约1g硫酸铵至饱和，加盖密封，置于80 C的恒温器中30min，取0.6mL顶空的气样色谱分析。色谱柱：2m 2mm；80-100目；固定液 PEG 20M柱温：110 C，以10 C/min程序升温到110 C。2022/12/5应用应用2 2：分析血样中的酒精是顶空气相色谱应用最广泛的方法，可检查汽车司机是否酒后驾车。方法：方法：样品平衡温度 50C；平衡时间 30min；色谱柱：30m 0.53mm；石英毛细管柱；固定液：聚二甲苯硅氧烷；2022/12/5应用应用3 3：固体样品（塑料、食品等）的顶空分析。塑料食品包装袋中的甲苯残留量的测定。方法：方法：将塑料食品包装袋剪成30mm
5、10mm装入100mL玻璃注射器，在80C预热20min，用空气稀释为100mL，恒温10min后进样分析。色谱柱：500mm 3mm，填充柱，80-100目；固定液：20%的 PEG 20M；柱 温：80 C；最小检测浓度为0.031 mg/m2.2022/12/5二、气相色谱法的特点及应用二、气相色谱法的特点及应用1 1、分离效能高：分离次数多，分析时间短。分离效能高：分离次数多，分析时间短。2 2、选择性好：通过选择合适的固定相和温度达到分、选择性好：通过选择合适的固定相和温度达到分离要求。离要求。3 3、样品用量少：几微升到几十微升、样品用量少：几微升到几十微升4 4、灵敏度高：最高检
6、测到、灵敏度高：最高检测到1010-11-111010-13-13g g5 5、应用范围广、应用范围广 ：气体或易挥发的液体和固体；有：气体或易挥发的液体和固体；有机物和部分无机物；沸点高的高分子化合物可以用机物和部分无机物；沸点高的高分子化合物可以用裂解气相色谱法分析。裂解气相色谱法分析。应用领域广：在石油化工，医药卫生，环境监测，应用领域广：在石油化工，医药卫生，环境监测，食品分析等都有广泛的应用：食品分析等都有广泛的应用：2022/12/5应用一：空气有机氟污染物的测定应用一：空气有机氟污染物的测定2022/12/5 应用二：水中苯系污染物的测定：应用二：水中苯系污染物的测定：应用三：血
7、液或尿中兴奋剂的检测：应用三：血液或尿中兴奋剂的检测：2022/12/5l用用3m长的柱子分离长的柱子分离A,B和和C三个组分，三个组分，A是不被保留组分，它们的保留时间分是不被保留组分，它们的保留时间分别为别为1.0min、1 6.4min、1 7.0min，组组分分C的峰底宽为的峰底宽为1.0min，求，求该柱的分该柱的分离度离度R.l欲使分离度为欲使分离度为R=1.0,所需柱长为多所需柱长为多少？少？例12022/12/5ABC2022/12/52022/12/52022/12/5总结 n 一、一、容量因子（容量因子（k）与分配系数（与分配系数（K）、）、tR、tR、tM 的关系如何？的
8、关系如何？n 二二、塔板理论的成功与不足表现在哪些方面？、塔板理论的成功与不足表现在哪些方面？n 三三、速率理论对色谱条件的选择有何指导意义？、速率理论对色谱条件的选择有何指导意义？n 四四、什么是分离度？、什么是分离度？n2 、r21、k2 怎样影怎样影 响分离响分离度度R？用分离方程式表示。？用分离方程式表示。2022/12/5n 五、与填充柱色谱相比，毛细管柱色谱的特点有五、与填充柱色谱相比，毛细管柱色谱的特点有哪些？哪些？n 六六 、GC GC 常用检测器有那些？各有何特点？常用检测器有那些？各有何特点？n 七七 、固定液选择的原则是什么？什么是程序升、固定液选择的原则是什么？什么是程序升温法？程序升温法有何优点？温法？程序升温法有何优点？n 八八 、GCGC色谱定量分析中，为什么要引入校正因色谱定量分析中，为什么要引入校正因子？子？总结 2022/12/5