第11章气相色谱法

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1、气相色谱法（gaschromatography，GC）第一节概述以气体为流动相的色谱法一、分类与特点：主要固定相不同气-固（GSC）吸附气-液（GLC）分配由柱的类型分填充柱Ф4~6mm*L2~4m毛细管柱Ф0.1~0.5mm*25~50m特点：高柱效，高选择，高灵敏度，快速，用样量少（几μl）局限性：样品需气化，因此能直接用气色分析的有机物约20%，其他挥发性小的液，固体等需预处理后再分析。二、流程：气源减压阀净化器针型阀（压力表）调整气路（干燥器）控制进入柱的气体中气压净化载气除去压力和流速CO2

2、，H2O记录（得色谱图）进样器检测器色谱柱分离部分（将浓度或质量信号转为电讯号）在恒温箱中第二节基本概念一、基本概念1、峰：由电信号强度对时间作图所绘制的曲线称为色谱流出曲线。流出曲线上的突起部分称为色谱峰。2、基线：在操作条件下，没有组分流出时的流出曲线。3、死时间tm：分配系数为0的组分的保留时间。，保留时间tR：从进样开始到某个组分的色谱峰顶点的时间间隔。调整保留时间：tR’=tR-tm4、保留体积VR从进样开始到柱后某组分出现浓度极大点的时间tR从进样开始到柱后某组分出现浓度极大点时，所需通过

3、色谱柱的载气体积为该组分的VR∴VR=tR*Fc∵Fc大，tR小，若Fc小，tR大，二者乘积不变，∴VR与载气流速无关。V‘R=t‘R*Fc死体积：Vm=tm*FcVR，tR是定性参数tmtRtR1、区域宽度：①标准差σ：0.607h处峰宽的一半②半峰宽W1/2：0.5h处的峰宽。峰宽W：基线宽度为峰宽。（经拐点做切线，与基线相切）h0.607h0.5hW1/2Wσ1、相平衡参数：分配系数和容量因子k令容量因子：k=K*Vs/Vm色谱耗一定时，tR’/tm正比于K,Vs/Vm为常数。则k=tR’/tm

4、k--容量因子∴k----是调整保留时间是死时间的多少倍tR’/tm，亦表示固定相中某组分质量是流动相中某组分质量的倍数。∴k大的组分，固定相中相对质量大。不同组分，有不同的K或k，在柱中产生差速迁移而得以分离。∴k是重要的色谱参数之一。△tR’=tm(kA-kB)2、保留指数：二、塔板理论：——把色谱柱看作一个分馏塔。（一）基本假设：P2411、组分在柱内一小段高度中，很快达到两相间平衡。H—理论塔板2、载气以脉冲形式进入色谱柱（一次进入一个塔板体积）3、纵向扩散可以忽略。4、分配系数在各塔板上是常

5、数。在以上假设下，组分在柱中符合逆流分配，并可用二项式分布来解释这种过程。（二）二项式分布：P268~269假设有A，B两组分。KA=2KB=0.5Vs=Vm见P268图21-6逆流分配过程用二项式定理三次转移后,各漏斗中溶液含量：(p+q)3=p3+3p2q+3pq2+q3p—上层q—下层（0.667+0.333）3=0.297+0.444+0.222+0.037=1（三）正态分布：用二项式计算的流出曲线图21-7拖尾，因塔板太少，当塔板N>50时，可得对称曲线，色谱柱塔板数一般在103以上。用正态

6、分布来讨论流出曲线的c和t的关系。在t=tR时:则有：A=1.065*W1/2*hmax将②代入①得：t>tR峰高两侧等比例下降，降速度取决于σ。t

7、均匀，粒度要小，一般GC80目。空心毛细管柱，无径向扩散，A=02、B/U：纵向扩散项（分子扩散）B=2γDg①γ--与填充物有关的因子（有书称弯曲因子）空心柱γ=1填充柱γ<1②纵向扩散与U成反比U大，B/U可忽略U小，不可忽略③Dg-----组分在气相中的扩散系数M载气大，Dg小，如：N2M载气小，Dg大，如：H2，He此外Dg与有一定关系3、CU相：传质阻抗项C=Cl+Cg=Cl=df---固定液液膜厚度DL—组分在固定液中扩散系数①df↓k↓c↓,即要降低C，就要降低采用低液担比②DL与固定液

8、粘度η有关η↑DL↓CL↑∴固定液η要小第三节色谱柱吸附剂气-固吸附色谱柱固定相担体-固定液气-液分配色谱柱一、气-液色谱填充柱：（一）固定液：高沸点的液体，操作温度下应是液体1、要求：①操作温度下是液体，且蒸气压低（否则易流失，也出峰）②有一定的选择性（对混合液组分溶解能力不同）③与试样组分不发生化学反应2、分类：有化学分类，极性分类化学分类：①烃类：常用鲨鱼烷----标准的非极性固定液阿皮松等①硅氧烷类：温度系数小，蒸气压低，不易流失，用处多。骨架：