第十二章　气相色谱法

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1、第12章气相色谱分析12-1气相色谱概述12-2气相色谱法的基本原理12-3色谱分离条件选择12-4固定相及其择12-5气相色谱检测器12-6气相色谱定性分析12-7气相色谱定量方法12-8毛细管柱气相色谱法§12-1气相色谱法概述色谱法是一种分离技术。固定相：使混合物中各组分在两相间进行分配，其中不动的一相。流动相：携带混合物流过此固定相的流体相。分离原理：依据不同物质在流动相中与固定相的相互作用的不同而产生不同的分配率，经过多次分配而达到混合物的分离的目的。色谱法分类：1、按流动相的物态：气相色谱法，液相色谱法按固定相的物态：气固色谱（固定相为固定吸附剂）气液色谱（固定相为涂在固体担

2、体上的或毛细管壁上的液体）液固色谱液液色谱2、按固定相使用的形式：柱色谱，纸色谱，薄层色谱。3、色谱分离过程的机制吸附色谱分配色谱离子交换色谱排阻色谱（凝胶色谱）1、分离效能高2、灵敏度高。3、分析速度快。4、应用范围广泛。5、装置简单，操作方便。缺点：在缺乏标准样品的情况下，定性分析较困难，对于高沸点，不能气化和热不稳定的物质不能用气相色谱法分离和测定。色谱法的特点§12-2气相色谱法的基本原理一、气相色谱流程：1、高压钢瓶2、减压阀3、载气净化干燥管4、针形阀5、流量剂6、压力表7、进样器8、色谱柱9、检测器10、记录仪图2.1气相色谱流程图二、气相色谱仪的组成及各部分的作用：1、载

3、气系统（包括气源、气体净化、气体流速控制和测量）常用的载气，氨气、氮气2、进样系统包括进样器和汽化室微量注射器：0.1，1，5，10，50μL汽化室可控制温度为20～400℃汽化室的作用是将液体或固体样品瞬间气化为蒸气，并很快被载气带入色谱柱。3、分离系统色谱柱（心脏部分）、柱箱和恒温控制装置色谱柱：填充柱、空心毛细管柱填充柱：制备简单，可供使用的单体，固定液，吸附剂繁多，可解决各种分离分析问题。填充柱外形有U型，W型和螺旋型三种，内径均为2～6mm，长度在1～10m之间，通常2～4m。不锈钢，玻璃，聚四氟乙烯。空心毛细管：分析速度快，内径为0.1～0.5mm，长为50～300m，其外形

4、多为螺旋型，材料，玻璃尼龙，不锈钢。色谱柱放在恒温箱中：柱恒温箱控温范围一般为15℃至350℃程序升温，温度自动控制4、检测系统：检测器，控温装置检测恒温箱中的温度，一般选择与柱温相同或略高于柱温。5、记录系统：放大器和记录器，数据处理装置。三、气相色谱分析的理论基础1、基本原理气固色谱、气液色谱气——固色谱中被分离物随着载气的流动，被测组分在吸附剂表面进行吸附，脱附，再吸附，再脱附……这样反复的过程不同物质在色谱柱中的保留时间不同而达到分离的目的。气——液色谱中被分离物随着载气的流动，被测组分在固定液中进行溶解，挥发，再溶解，再挥发……的过程，使不同物质在色谱柱中的保留时间不同而达到分

5、离的目的。在一定温度下，组分在两相之间分配达到平衡时的浓度（g·mL-1）比称为分配系数，以K表示。待测组分在固定相和流动相之间发生的吸附，脱附或溶解，挥发的过程叫做分配过程。待测组分在固定相和流动相之间发生的吸附，脱附或溶解，挥发的过程叫做分配过程。分配系数K是由组分及固定液的热力学性质决定的，随柱温，柱压变化，与柱中气相、液相的体积无关。当K=1时，组分在固定相和流动相中浓度相等；当K>1时，组分在固定相中的浓度大于在流动相中的浓度；当K<1时，组分在固定相中的浓度小于在流动相中的浓度。不同物质的分配系数相同时，它们不能分离。色谱柱中不同组分能够分离的先决条件是其分配系数不等。分配系

6、数K小的组分：在气相中停留时间短，较早流出色谱柱。分配系数大的组分：在气相中的浓度较小，移动速度慢，在柱中停留时间长，较迟流出色谱柱。两组分分配系数相差越大，两峰分离的就越好。2、气相色谱流出曲线和有关术语：图12.2色谱流出曲线（1）基线（baseline）当色谱柱中没有组分进入检测器时，在实验操作条件下，反应检测器系统噪声随时间变化的线称为基线。（2）保留值（retentionvalue）表示试样中各组分在色谱柱中的滞留时间的数值，通常用时间或用将组分带处色谱柱所需载气的体积来表示。任何一种物质都有一定的保留值。死时间（deadtime）指不被固定相吸附或溶解的气体（如空气、甲烷）从

7、进样开始到柱后出现浓度最大值时所需时间。保留时间（retentiontime）tR指被测样品从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间O’B。调整保留时间（adjustedretentiontime）tR’tR’=tR-tm某组分由于溶解或吸附与固定相，比不溶解或不被吸附的组分在色谱柱中多只溜的时间。死体积（deadvolume）Vm指色谱柱在填完后柱管内固定相颗粒间所剩留的空间。色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和。