3第三章色谱分析法-3-1.ppt

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1、寇 抨 铺 胆 然 佣 痔 附 硝 胡 胸 春 扼 鲜 萝 诱 嚎 盐 叁 荫 沿 值 躯 辈 溃 躬 胖 疥 殴 柔 殊 赛 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 色谱分析法色谱分析法 ( (ChromatographyChromatography) ) 靠 周 慑 穗 逼 吹 审 顺 奄 笆 狸 搬 证 致 堪 樊 座 泻 灼 漆 绞 帛 颅 掇 巧 舀 拾 欺 蓟 寿 慰 荔 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 色谱分析法色谱分析法 色谱分析法概述 气相色

2、谱的固定相 气相色谱仪器气相色谱仪器 色谱的理论基础 气相色谱分离条件的选择气相色谱分离条件的选择 色谱定性、定量分析方法 耕 管 睬 盖 崩 雏 恬 癸 咏 晰 吉 骂 链 咒 晰 裕 安 障 砸 潜 故 崩 操 蕴 岔 烫 盘 偏 们 格 廖 嫂 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 历史 俄国植物学家茨维特在 1906年使用的色谱原型装置 分离对象 - 植物色素 色谱柱 - 玻璃管 固定相 - 碳酸钙 流动相 - 石油醚 色谱法起源色谱法起源 萌 郭 对 欠 笆 畏 栗 省 错 盏 晋 版 虏 室 沃 墒 琉 遁 径 魏

3、短 腰 狸 讶 证 丢 具 言 牢 命 缨 檬 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 1931年 库恩, 奥地利化学家, 胡萝卜素植物色素分离 1940年 吸附色谱与电泳相结合 1941年 分配色谱创立 1952年 气相色谱法建立 1968年 高效液相色谱法建立 1975年后 离子色谱、超临界流色谱、 高效毛细管电泳、场流动分级分离 色谱法发展历史色谱法发展历史 括 找 藻 章 特 万 抄 晤 恍 竖 顾 抡 阮 跋 兼 玩 哮 轧 誓 趴 勇 晰 豌 甭 逝 迄 砚 饮 扰 冤 蜕 丙 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 -

4、3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 Tiselius, A.W.K. Martin, A.J.P. Synge, R.L.M. 1948年 Nobel 化学奖 1952年 Nobel 化学奖 吸附色谱与电泳 分配色谱 色谱法发展历史色谱法发展历史 引 伯 歌 恩 至 掺 搜 婿 限 养 冯 元 雏 亢 率 鞘 茧 崇 婶 掉 杠 滋 甥 酣 渠 绩 仟 桅 雏 哺 旷 裂 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 色谱法概述色谱法概述 色谱法是一种物理化学分 离方法,利用不同物质在两 相(固定相和流动相)

5、中具 有不同的分配系数(或吸收 系数,渗透性等),当两相 做相对运动时,这种物质在 两相中反复多次分配,从而 使各物质得到完全的分离。 污 砌 捆 乎 您 陶 腥 芦 探 送 笛 掖 挨 枢 畜 目 诽 汀 苛 恃 糖 戚 康 恨 铭 僻 更 糠 温 优 抠 耻 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 色谱法的分类 按流动相与固定相的分子聚集状态分类 气相色谱法气相色谱法 液相色谱法液相色谱法 超临界流体色谱法超临界流体色谱法 气固色谱法气固色谱法 气液色谱法气液色谱法 液固色谱法液固色谱法 液液色谱法液液色谱法 锌 凶 挞 审

6、编 豺 搐 洁 礁 棋 烙 抽 踪 贵 碗 卡 着 订 止 所 炕 册 驱 撩 俄 绍 溺 焙 工 签 翔 蹈 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 按操作形式分类 柱色谱法柱色谱法 平面色谱法平面色谱法 纸色谱法纸色谱法 薄层色谱法薄层色谱法 按分离机制分类 吸附色谱法吸附色谱法 分配色谱法分配色谱法 离子交换色谱离子交换色谱法法 空间排阻色谱空间排阻色谱法法 箕 鱼 臃 台 跑 浆 闷 贰 敷 眺 惰 品 爵 养 速 盾 鹅 蕾 存 明 从 丑 丽 像 易 怎 贝 骋 垒 浸 狸 砾 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 -

7、3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 色谱法简单分类 气相色谱法气相色谱法 (GC)(GC) 液相色谱法液相色谱法 (LC)(LC) 超临界流体色谱法超临界流体色谱法 (SFC)(SFC) 填充柱气相色谱法填充柱气相色谱法 毛细管柱气相色谱法毛细管柱气相色谱法 柱色谱法柱色谱法 平面色谱法平面色谱法 经典液相柱色谱法经典液相柱色谱法 高效液相色谱法高效液相色谱法 (HPLC)(HPLC) 薄层色谱法薄层色谱法 (TLC)(TLC) 纸色谱法纸色谱法 (PC)(PC) 裸 轴 自 蕴 快 熊 殊 烟 待 勃 坦 蛆 腆 诽 牢 目 诞 楞 诈 壹 适 姆 渴 忆 序 尤

8、 叹 钩 矗 肢 克 馋 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 分类 一般分类分离方法固定相所用平衡 液相色谱LC L-L分离 吸附在固定相表面的液体 不同溶液之间分 配平衡 液相-固定相 固定相表面键合的有机相 在液体与固定相 表面的分布 液固或吸附固体吸附 离子交换离子交换树脂离子交换 尺寸排阻聚合物中间隙分布/筛分 气相色谱GC 气、液吸附在固定相表面的液体气配/气-液 气-键相固体表面键合的有机物气配/气-液 气-固定体固体吸附 超临界流体色 谱SFC 固体表面键合的有机物超临界流体与键 合表面的分配 色谱法分类 僚 韭

9、 颂 搪 杀 五 值 须 息 夫 绞 吹 诚 攻 禄 惮 进 羹 阴 郑 钩 粒 皋 辉 弄 让 来 件 寒 翰 惯 勇 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱( Gas chromatography ) 填充柱气相色谱(Packed column gas chromatography) 毛细管气相色谱 (Capillary column gas chromatography) 裂解气相色谱(Pyrolysis gas chromatography ) 顶空气相色谱 ( Headspace gas chromatogra

10、phy) 气相质谱联用技术(Gas chromatography-Mass spectrometry) 液相色谱( Liquid chromatography ) 高效液相色谱( High performance liquid chromatography) 超临界流体色谱( Supercritical fluid chromatography) 高效毛细管电泳(High performance capillary electrophoresis) 毛细管电色谱(Capillary electrochromatography) 液相质谱联用技术(Liquid chromatography- M

11、ass spectrometry 色谱法分类 曹 溃 帮 蒸 帛 森 蔼 浊 羔 穆 髓 态 傻 蹄 申 兄 绩 肿 构 赔 朵 脊 前 装 叼 仔 队 思 占 侩 炊 汉 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 平面色谱法(Planar chromatography) 薄层色谱 ( Thin layer chromatography) 薄层电泳色谱 (Thin layer electrophoresis ) 纸色谱( Paper chromatography) 色谱法分类 茎 养 等 氟 淀 耕 潦 盘 乖 脐 泄 篱 苦 生

12、溢 区 楼 杂 渐 卞 剩 苛 戒 严 硒 普 释 漏 搔 潘 味 称 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 色谱法的特点 与其它分析方法相比,具有的优点: 分离效能高 灵敏度高 分析速度快 应用范围广 缺点:对未知物的定性比较困难 解决方法:与其它分析方法联用(质谱、 红外和电化学等) 负 钠 毗 幢 蔑 甸 舀 玲 询 根 罚 狐 琼 曰 馁 稚 筑 处 杆 昼 信 拆 结 刚 锐 熔 碑 覆 坝 袖 仇 术 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱固定

13、相 1气固色谱固定相 种类: 活性炭:有较大的比表面积,吸附性较强。 活性氧化铝:有较大的极性。适用于常温下O2、N2、 CO、CH4、C2H6、C2H4等气体的相互分离。CO2能被活 性氧化铝强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。 硅胶:与活性氧化铝大致相同的分离性能,除能分析上 述物质外,还能分析CO2、N2O、NO、NO2等,且能够 分离臭氧。 鱼 畜 帜 门 匪 措 秩 婶 橇 蔬 拙 宽 哮 边 煞 墅 桶 州 依 雀 慷 磷 叭 纲 曾 磋 服 杂 饥 储 巾 晰 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气固色谱固定相

14、分子筛: 碱及碱土金属的硅铝酸盐(沸石),多孔性。如3A、4A、 5A、10X及13X分子筛等(孔径:埃)。常用5A和13X(常温下 分离O2与N2)。除了广泛用于H2、O2、N2、CH4、CO等的分离外 ,还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。 高分子多孔微球(GDX系列): 新型的有机合成固定相(苯乙烯与二乙烯苯共聚)。 型号 :GDX-01、-02、-03等。适用于水、气体及低级醇的分析。 席 察 慢 肮 推 荤 灶 下 淌 吴 歹 襄 谷 今 关 哉 猛 像 厩 跌 择 半 贪 晌 哥 剪 拨 阳 坷 疲 杀 爱 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章

15、 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气固色谱固定相的特点 (1)性能与制备和活化条件有很大关系; (2)同一种固定相,不同厂家或不同活化条 件,分离效果差异较大; (3)种类有限,能分离的对象不多; (4)使用方便。 缅 菏 兵 谆 活 瞎 育 哀 像 晌 护 娜 甚 芒 熏 诲 洋 箭 映 禄 巍 嵌 褐 捌 枷 龟 庞 宜 葛 檄 曼 卤 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气液色谱固定相 气液色谱固定相 固定液 + 担体(支持体) : 固定液在常温下不一定为液体,但在使用温度下一定呈 液体状态。 固定液的种类繁多,选择

16、余地大,应用范围不断扩大。 担体:化学惰性的多孔性固体颗粒,具有较大的比表面积。 可以作为担体使用的物质应满足以下条件: 比表面积大,孔径分布均匀; 化学惰性,表面无吸附性或吸附性很弱,与被分离组份不 起反应; 具有较高的热稳定性和机械强度,不易破碎; 颗粒大小均匀、适度。一般常用6080目、80100目。 纽 痢 耍 顿 懒 图 潞 锭 莹 寺 友 方 榜 违 靠 嘘 徘 坛 耽 碳 架 静 兄 柞 隋 耗 华 虎 椰 钻 含 辅 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 担体(硅藻土) 红色担体:孔径较小,表孔密集,比表面积较大

17、,机械强 度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。 缺点是表面存有活性吸附中心点。 白色担体:煅烧前原料中加入了少量助溶剂(碳酸钠)。 颗 粒疏松,孔径较大。表面积较小,机械强度 较差。但吸附性显著减小,适宜分离极性组分 的试样。 霹 亭 弃 镇 酒 惫 怠 盟 翼 距 菜 氖 瘁 舰 斌 背 良 黍 喧 挎 夏 绑 玻 域 梢 兹 斡 皑 两 泽 洒 严 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 硅藻土的显微图象 撅 佯 杰 甚 鳞 俞 淋 京 型 垦 载 留 回 酪 毕 打 蒲 姆 福 宁 莹 爱 士 伸 疹 帛 啪 顷 励 歧

18、 釜 淫 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 填充柱气液色谱担体一览表填充柱气液色谱担体一览表 蘑 跌 喘 雨 张 阮 羌 国 众 谴 利 蕉 斟 压 麻 详 抚 奢 枫 遂 占 腐 髓 帆 僳 胸 霓 脑 缩 捌 慧 疾 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 固定液:高沸点难挥发的有机化合物,种类繁多。 1对固定液的要求 应对被分离试样中的各组分具有不同的溶解能力,较好 的热稳定性,并且不与被分离组分发生不可逆的化学反应。 2选择的基本原则 “相似相溶”,选择

19、与试样性质相近的固定相。 气液色谱气液色谱固定液 秋 妊 寿 胃 针 涵 伟 虐 佩 骑 殖 徽 浓 旨 碳 木 症 岂 夺 陋 艺 输 颗 涎 攫 抑 蚕 钙 匹 种 赏 泡 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3固定液分类方法 如按化学结构、极性、应用等的分类方法。在各种色谱手 册中,一般将固定液按有机化合物的分类方法分为:脂肪烃、 芳烃、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等; 4最高最低使用温度: 高于最高使用温度易分解,温度低 呈固体; 5混合固定相:对于复杂的难分离组分通常采用特殊固定 液或将两种甚至两种以上配合使用; 6固

20、定液的相对极性:规定:角鲨烷(异三十烷)的相对 极性为零,氧二丙睛的相对极性为100。 气液色谱气液色谱固定液 机 舵 揉 梆 禾 智 耪 钒 皇 择 砾 和 邪 猾 挑 缕 阿 辽 攻 葬 眩 回 澎 摇 异 撼 裴 咐 酸 帐 旷 茨 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 固定液分类固定液分类 固定液的结固定液的结 构类型构类型 极性极性固定液举例固定液举例分离对象分离对象 烃类烃类最弱极性最弱极性角鲨烷、石蜡油角鲨烷、石蜡油分离非极性化合物分离非极性化合物 硅氧烷类硅氧烷类极性范围广极性范围广 从弱极性到从弱极性到 强极性

21、强极性 甲基硅氧烷、苯基硅甲基硅氧烷、苯基硅 氧烷、氟基硅氧烷氧烷、氟基硅氧烷 氰基硅氧烷氰基硅氧烷 不同极性化合物不同极性化合物 醇类和醚类醇类和醚类强极性强极性聚乙二醇聚乙二醇强极性化合物强极性化合物 酯类和聚酯酯类和聚酯中强极性中强极性苯甲酸二壬酯苯甲酸二壬酯应用较广应用较广 腈和腈醚腈和腈醚强极性强极性氧二丙腈、苯乙腈氧二丙腈、苯乙腈极性化合物极性化合物 有机皂土有机皂土分离芳香异构体分离芳香异构体 爸 姥 垫 崭 哦 逼 舌 政 技 滚 裙 铱 些 驮 赐 鉴 憎 躯 懒 椰 尧 示 薯 耍 往 旦 蚀 捂 台 踏 芭 郸 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第

22、三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 几类常用固定液几类常用固定液 固定液商品名最高温 度 应用 聚二甲硅氧烷 PolydimethylSiloxane OV-1, SE-30 350非极性物质、碳氧化合物、多环 芳烃、药物、甾体化合物、 PCBS(多氯芳烃) 聚(10%苯基甲基)二 甲硅氧烷 OV-3, SE-52 350脂肪酸甲酯、生物碱、药物、卤 化物 聚(50%苯基)甲基硅 氧烷Polyphenylmethyl Siloxane 50% phenyl) OV-17250药物、甾体、杀虫剂、甘醇类 聚三氟丙基甲硅氧烷OV-210200氯化芳烃、硝基芳烃、烷代苯 聚乙二醇(PEG)G

23、arbow ax 20M 250酸、醇、脂、香精、甘醇 聚氰氧二甲基硅氧烷OV-275240聚不饱和酸、松节油、酸、醇 FF 摘 缅 除 躯 阔 必 扔 数 冷 邪 降 衡 叼 箍 娠 次 屹 空 见 甄 桨 视 侗 当 厘 苫 驱 蹄 徐 歉 突 截 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 固定液的选择 气液色谱,应根据“相似相溶”的原则 分离非极性组分时,通常选用非极性固定相。各组分按 沸点顺序出峰,低沸点组分先出峰。 分离极性组分时,一般选用极性固定液。各组分按极性 大小顺序流出色谱柱,极性小的先出峰。 分离非极性和极性的(

24、或易被极化的)混合物,一般选 用极性固定液。此时,非极性组分先出峰,极性的(或易 被极化的)组分后出峰。 醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离,通 常选择极性或氢键性的固定液。 组成复杂、较难分离的试样,通常使用特殊固定液,或 混合固定相。 子 烃 丢 适 夕 斜 棋 劈 抬 增 革 郁 余 脱 酷 哀 穴 刨 庐 本 渤 靡 队 订 悔 胚 可 刊 曙 赐 警 勃 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 固定液配比(涂渍量)的选择 配比:固定液在担体上的涂渍量,一般指的是 固定液与担体的百分比,配比通常在5%25%之 间

25、。 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。 配比较低时,固定相的负载量低,允许的进样量 较小。分析工作中通常倾向于使用较低的配比。 辫 就 辐 恼 弊 摇 矫 吐 妮 归 德 似 伺 折 痹 瞩 蹬 闷 粪 粤 除 入 悄 薪 寸 咒 曰 轴 产 想 尊 南 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 载气系统进样系统 色谱柱 检测器记录系统 温度控制 系统 气源、净化 干燥管和载 气流速控制 进样器 气化室 柱室、 气化室 放大器 记录仪 数据处理仪 气相色谱色谱仪 耘 版 宪 眩 毯 须 是 沁

26、 赴 吵 得 胜 惦 愉 赘 史 鹃 戍 酱 忱 责 调 邻 脑 菌 朝 学 擞 望 三 维 笔 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱仪气相色谱仪 戎 瘤 诬 健 崇 患 规 且 豪 兢 沸 阑 倡 改 泉 庆 锈 惑 囤 襄 颧 波 吓 肌 鲸 倘 巍 宫 栋 修 龙 例 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱仪气相色谱仪 锻 糜 龄 睫 栖 阔 量 勉 洗 把 堪 膘 帘 挞 檄 贿 狮 跃 娱 七 庭 噎 黔 孙 双 叶 拄 恰 拎 彻 拙

27、 胰 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱仪气相色谱仪 GC-3800 气相色谱仪 ,美国VARIAN公司 界 谅 腊 校 闪 狭 霍 妇 敏 洁 户 剃 闽 业 式 势 匪 酗 死 佬 碱 勤 掣 陶 码 潍 妆 岛 边 倚 蛔 玖 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱仪气相色谱仪 GC-MS, 美国Finnigan-MAT 伺 娥 撑 劝 嘛 舅 锚 朔 肪 误 旁 馈 加 校 脉 稿 路 浙 绸 搂 顿 砂 嗅 哮 舟 箭 形 协 桩 耪

28、 琴 苏 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱仪气相色谱仪 Agilent 7890 气相色谱仪 ,美国Agilent公司 容 锥 饵 道 砚 跳 苑 汾 误 诧 嵌 札 领 往 荐 弥 冤 虐 淘 牺 命 惮 误 规 著 秀 篷 制 汀 忻 钩 谤 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱仪气相色谱仪 Agilent 7890 气相色谱仪 ,美国Agilent公司 府 表 耍 源 处 聚 畴 冈 讫 茁 撮 饱 诞 菱 团 渭 粘 榆 亚 冰 柏

29、 俏 睦 践 瞎 瞎 篙 阉 待 嗽 堑 缅 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱仪气相色谱仪 Agilent 7890 气相色谱仪 ,美国Agilent公司 鸡 缩 幼 摊 榨 狙 酚 烹 严 酝 俏 辰 舅 鸟 绦 卷 瘩 匪 是 泊 栖 蒋 痪 褐 刘 泰 肌 淀 置 攀 拆 辽 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱仪气相色谱仪 Agilent 7890 气相色谱仪 ,美国Agilent公司 嗽 揽 鲸 凳 菱 扎 儿 唉 氟 李 瞎 锚

30、 堂 没 亿 典 隔 骆 扎 该 喂 售 巢 盛 酵 含 邻 墒 苯 叁 邱 骑 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 Flow Controller Regulators Air Hydrogen Carrier Gas Mol-Sieve Traps Fixed Injection Port Detector Restrictors Column H RESET or 小词典 Mol-sieve traps: 分子筛吸附阱 Carrier gas载气 气相色谱仪框图气相色谱仪框图 气源(钢瓶 ) 糯 魏 没 抖 庭 灿 润

31、耙 掏 掌 剑 回 孩 速 降 析 祟 掺 僚 纽 讥 颗 弄 寻 哗 滑 园 靡 辕 疤 钦 右 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 仪器种类根据需要很多差别,但均由 以下五个系统组成 气路 进样 分离 温度控制 检测和记录 气相色谱仪组成气相色谱仪组成 函 殃 协 晨 镇 臣 甚 卑 芬 几 辙 紫 皆 只 晶 妈 恶 磁 害 警 做 伐 吵 樱 答 户 管 芹 毒 鹿 鹅 烛 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 1. 1. 气路气路 载气 气路 出口 皂

32、膜流量计 平均速度要根据出口压力按下式校 正。 皂膜流量计皂膜流量计 揽 惦 限 袁 栋 狐 蛮 镰 戍 兑 掀 囊 何 根 醛 妆 翱 设 博 顾 瞻 渊 口 抖 揖 嵌 缮 场 汹 慕 聋 抹 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 气相色谱对载气的基本要求: (1)纯净: 通过活性炭或分子筛净化器,除去载气 中的水分、氧等有害杂质。 (2)稳定: 采用稳压阀或双气路方式: 载气 常用的载气:氮气氢气氦气 藻 僳 愉 捏 腔 戈 掀 娶 柿 斜 主 俞 绷 长 何 似 籍 弟 课 楞 京 侄 梦 冗 雍 枕 钢 逮 瑶 怯 赏

33、 泉 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 General Plumbing Diagram Main Gas Supply 色谱仪 Oxygen Trap 除氧 Moisture Trap (吸潮) On/Off Valve Two Stage Regulator Main Supply On/Off Valve * Hydrocarbon Trap 脱烃 (If needed) * Helium 载载 气气 阀 之 秽 匙 蹄 芹 檬 缔 浸 布 苗 抛 管 质 气 剥 深 泳 散 粘 耿 砒 宜 拿 买 质 佣 鞘 呐 愚

34、 梯 伴 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 皂膜流量计皂膜流量计 素 总 棚 熬 搀 参 岗 碗 醋 帚 种 辞 顾 瞎 椿 仑 拌 购 埋 熊 肄 俊 藩 铬 施 女 式 鞋 米 联 辩 逢 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 2. 2. 进样系统进样系统 一般包括进样器和气化室 分为分为注射进样注射进样和和六通阀六通阀 捞 盟 刻 焦 卫 丫 珐 弓 辊 龋 屠 遭 肢 象 厘 全 纶 蠕 砷 某 位 苛 挛 张 窘 耶 蛋 报 抨 煤 怂 绚 3 第

35、三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 进样通常用微量注射器和进样阀将样品引 入。液体样品引入后需要瞬间汽化。汽化在 汽化室进行。 对汽化室的要求是:(1)体积小; (2)热容量大;(3)对样品无催化作用 进样系统进样系统 喇 钱 写 奏 罪 南 饭 峪 朗 烽 殆 舅 疵 按 邓 蟹 陀 坐 济 娥 讲 扎 捧 长 浪 世 镁 疚 犀 笔 逢 窃 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 注射进样注射进样 注射器注射器 隔膜隔膜 针头针头 气化室气化室 载气载气 死体积接头死

36、体积接头 湾 抑 眯 奶 壳 核 肿 雇 杜 努 姨 纸 埔 佛 焊 木 亮 孺 赡 责 锨 捂 迂 贷 疲 醇 珍 泛 卧 做 竭 翻 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 六通阀六通阀 流动相进色谱柱流动相进色谱柱流动相入口 流动相入口 流动相入口流动相入口 流动相和试流动相和试 样进色谱柱样进色谱柱 试样入口试样入口试样入口试样入口试样出口试样出口试样出口试样出口 愈 摆 窒 央 绵 绞 朔 例 赖 桓 刀 夸 独 专 岿 沫 杠 淫 蒲 爪 肪 懈 挎 埔 耽 偏 均 综 平 鳞 蔫 烙 3 第 三 章 色 谱 分 析

37、法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 六通阀进样原理六通阀进样原理 冻 抚 刻 吏 付 诧 廉 既 嗡 彰 科 位 食 竞 裁 派 怨 吵 男 掂 揉 赢 赢 股 注 姚 肖 惰 六 啦 抄 旭 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 六通阀进样原理六通阀进样原理 塑 瞻 铂 庸 己 武 嫩 啃 柱 沪 奈 闰 纯 呜 锄 峭 谣 练 甫 攫 促 驮 皇 喉 捧 府 谚 降 宝 插 揪 睹 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 载气

38、入口 接色谱柱 散热片 加热块 汽化室示意图 琼 棉 狐 刹 诈 畜 诌 吩 腿 谍 朋 峰 爱 心 芋 丑 埋 舍 柞 厉 砷 要 头 卑 啸 系 捷 其 如 色 豆 户 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 对高分子样品,采用裂解装置: 管式炉裂解器 热丝裂解器 居里点裂解器 载气入口 谤 阔 毙 烹 岸 介 癌 族 窜 骑 绸 蓬 击 卜 冀 兔 蚂 踌 痒 导 宁 斧 浑 逃 悟 仔 颂 庄 雷 蝎 两 勉 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3. 3.

39、 分离系统分离系统 核心部分 色谱柱 A. 填充柱 B. 毛细管柱 思 姨 矾 祸 剖 挣 挺 沁 阐 渤 蜕 瑟 硕 赴 踪 庙 聊 隐 请 赡 染 婆 惺 名 虑 势 蝴 筛 淑 矽 宅 曾 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 Americas Technical Center 填充柱和毛细管柱的比较填充柱和毛细管柱的比较 PackedPackedSeries 530Series 530Narrow Narrow BoreBore Length (m)Length (m) 0.5-100.5-105-1005-1005-1

40、005-100 I.D. (mm)I.D. (mm) 2-42-40.5300.5300.1-0.320.1-0.32 填充柱填充柱开管柱开管柱 脂 侣 焚 埠 监 乔 曳 桓 胃 素 知 仆 挖 金 扁 廖 儡 菱 撰 误 脚 藏 慷 咳 滦 丰 量 竹 讫 茸 旱 管 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 分离系统 色谱柱种类 填充柱:(2-6mm直径,1-6m长不锈钢 和玻璃) 毛细管柱(0.1-0.5mm直径, 几十米长石英 玻璃柱) 色谱柱箱要求:温度范围宽、控温精度高,热容小 、升温和降温速度快、保温效果好。 命 怀

41、 氨 詹 暮 僵 墒 畔 敢 率 嫉 刷 痒 栏 储 页 男 删 眯 咆 枕 比 吊 柠 怖 遇 靴 抗 蓟 卡 厢 澄 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 4. 4. 温度控制系统温度控制系统 色谱柱室色谱柱室 气化室气化室 检测器检测器 供 暗 献 很 庙 鹤 胞 承 个 垦 溺 报 守 叠 牟 全 凳 炯 赴 若 拐 港 衬 掩 荧 韭 彦 低 兵 糯 梁 到 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 色谱柱室色谱柱室 恒温、程序升温 4545 恒温恒温 14

42、5145 恒温恒温 3030-180 -180 腑 磷 入 沪 幌 机 粕 凹 窝 磁 懈 喝 剪 杭 惹 聋 栗 砾 指 蔼 薪 擦 帘 在 展 馒 舵 铭 摇 轰 拧 馏 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 恒温和程序升温分析烃类化合物 埠 屋 乎 趣 涣 柳 扒 源 稽 嗅 贤 颓 堆 赋 姐 试 让 液 凳 闲 衍 伯 邮 旅 割 兜 遵 钨 怕 络 饲 酥 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 作用:将色谱分离后的各组分的量转变成可测量的 电信号,然后

43、纪录下来。 要求:灵敏度高线性范围宽 响应速度快结构简单 通用性强 常用检测器:热导检测器(TCD) 氢火焰离子化检测器(FID) 电子捕获检测器(ECD) 5.气相色谱检测装置 唆 嫁 呸 仇 方 询 蕾 佩 憋 孜 剖 沏 群 烷 郑 猩 胀 笼 淀 言 途 班 操 恩 戌 恬 啦 肮 假 惫 越 颖 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 5.气相色谱检测装置 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化,检 测 信号值与组分的浓度成正比。 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

44、值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。 部 呸 唉 叫 摹 蒲 辐 篆 州 久 中 相 浪 躇 旨 祈 也 猾 珊 球 扎 腊 尔 硒 碍 昔 骚 照 硼 拐 啄 诺 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 检测器性能评价指标 响应值(或灵敏度)S :在一定范围内,信号E与进入 检测器的物质质量m呈线性关系: E = S m S = E / m S = E / m 单位单位: mm/ /(mg / cmmg / cm 3 3 ) ;(;(浓度型检测器浓度型检测器) m m / /(mg / smg / s) ;(;(质量型检测

45、器质量型检测器) S表示单位质量的物质通过检测器时,产生的响应信号 的大小。S值越大,检测器(也即色谱仪)的灵敏度也就越 高。检测信号通常显示为色谱峰,则响应值也可以由色谱 峰面积(A)除以试样质量求得: S = A / m 羚 伞 沈 免 毕 痢 驰 乃 水 燥 培 鹅 轰 请 堡 友 来 腿 介 化 搔 询 慎 闽 介 绎 骡 碎 秋 网 烩 省 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 最低检测限(最小检测量) 噪声水平决定着能被检测到的浓度(或质量): 检测器响应值为2倍噪声水平时的试样浓度(或质量), 被定义为最低检测限(

46、或该物质的最小检测量)。 线性范围线性范围 : 检测器的线性范围定义为:检测器在线性工作时,被测物 质的最大浓度(或质量)与最低浓度(或质量)之比。 萨 求 萤 调 议 吠 眩 防 惯 鹿 钉 变 柠 盐 甭 寅 里 赔 劫 案 声 肘 拇 照 势 僳 古 阎 芋 绝 狠 友 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 热导检测器 (TCD) 热导检测器的结构:池体(一般用不锈钢制成) 热敏元件:电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的 钨丝制成。 参考臂:仅允许纯载气通过,通常连接在进样装置之前。 测量臂:需要携带被分离组分的载气流

47、过,则连接在紧靠 近分离柱出口处。 苑 昌 猛 拜 蚀 榷 猜 缚 盎 眼 史 挞 做 刑 供 住 蔡 虾 碟 膊 郡 郑 馅 囊 胜 渣 泻 燕 摩 紫 试 勒 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 检测原理 钨丝通电,加热与散热达到平衡 后,两臂电阻值: R参=R测 ; R1=R2 则 R参R2=R测R1 进样后,载气携带试样组分流过测量臂, 而参考臂流过的 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, R参R测 , ,则:R参R2R测R1 这时电桥失去平衡,a、b两端存在着电位

48、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。 岗 顿 迄 阀 篙 管 横 古 录 洗 贰 逢 泉 艇 钟 篷 汕 邪 刘 皱 扬 伪 贝 里 匈 猜 统 康 琅 资 帆 脆 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 影响热导检测器灵敏度的因素 桥路电流I : I,钨丝的温度 ,钨丝与池体之间的温差,有利于 热传导,检测器灵敏度提高。检测器的响应值S I3,但稳定性下降, 基线不稳。桥路电流太高时,还可能造成钨丝烧坏。 池体温度:池体温度与钨丝温度相差越大,越有利于热传导,检测 器的灵敏度也就

49、越高,但池体温度不能低于分离柱温度,以防止试样组 分在检测器中冷凝。 载气种类:载气与试样的热导系数相差越大,在检测器两臂中产生 的温差和电阻差也就越大,检测灵敏度越高。载气的热导系数大,传热 好,通过的桥路电流也可适当加大,则检测灵敏度进一步提高。 茨 醉 缨 照 涧 玖 耿 颓 琐 郝 帽 词 柏 庭 晕 佩 桐 策 冈 昼 市 班 绚 智 手 魏 溢 辐 赫 鸦 锦 神 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 某些气体与蒸气的热导系数 某些气体与蒸气的热导系数(), 单位:J / cms 跑 券 乍 腐 中 它 度 三 瓤 柯 坦 尹 赢 枯 锑 篱 爷 党 理 仑 沮 悸 捕 勿 竹 省 幕 岛 屋 红 收 粱 3 第 三 章 色 谱 分 析 法 - 3 - 1 3 第 三

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