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时间:2018-10-10
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1、程序升温气相色谱法在一个分析周期内,柱温随时间不断升高的气相色谱方法第一节方法概述一、方法特点最佳柱温恒温填充柱沸点左右毛细管比沸点低30如果样品不复杂,沸点范围不宽,用恒温;对宽沸程、组分多,柱温选在平均沸点处,显然,是折衷的办法,对前面的太高,对后面的太低。二、升温方式1、线性T=T0+rtT0----起始柱温t-----升温时间r-----升温速度2、线性-----恒温3、恒温-----线性恒温时分低沸点的,再升温。4、恒温-----线性------恒温低温时分低沸点的,再升温,高温时分高沸点的。5、多种速度多阶三阶七阶三、程序
2、升温与恒温操作比较恒温分析沸点范围窄,不十分复杂,重现性好程序升温沸点范围宽,样品复杂,重现性差第二节程序升温的基本理论一、保留温度在程序升温中,组分极大点浓度流出色谱柱时的柱温叫保留温度,其重要性相当于恒温中的tR,VR。对每一个组分在一定的固定液体系中,TR是一个特征数据,即定性数据,不受加热速度、载气流速、柱长和起始温度影响。1、保留温度及其它保留值线性升温时TR=T0+rtrtr=(TR–T0)/r程序升温中某组分的保留时间VP=trF保留体积程序升温中某组分的保留温度,相当于恒温色谱中保留值的对数,因此,在恒温色谱中保留值的
3、对数遵守的规律,在程序升温中也成立。(1)保留温度与碳数关系TR=aN+b(2)保留温度与沸点关系TR=cTb+d例:在程序升温色谱分析中,已知组分A的保留温度为155.20℃,正十二烷为1410℃,正十六烷为1620℃,问组分A是否正构烷烃?保留指数是多少?解:TR=an+b141=12a+b162=16a+ba=5.25b=78155.2=5.25n+78n=14.7所以,不是正构烷烃。IA=100n=100*14.7=1470二、初期冻结在程序升温色谱分析中,当一多组分宽沸程混合物进样后,由于起始温度很低,因此,对少数低沸点组分
4、为最佳柱温,得到良好的分离。对于大多数组分,这个起始温度是太低了,因为k’值很大,蒸气压很低,大都溶解在固定液里,所以,这些组分的蒸气带(色谱带)的移动速度非常慢,几乎停在柱入口不动,这种现象是程序升温色谱中所特有的,叫初期冻结。随着柱温的升高,某些组分的蒸气带便开始以可观的速度移动,柱温越接近保留温度,即越接近出口处,色谱带速度增加的越快。一般来说,从(TR–30oC)——TR色谱带通过柱的后半段,TR-300C时,恰好位于柱子的中央。TR-300C1/2LTR-600C1/4LTR-900C1/8L三、有效柱温有效柱温是获得一定理
5、论板数和分离度的特征温度,对两个相邻难分离组分,它是实现分离的最佳恒温温度,在此恒温温度下,两组分的分离可达到与程序升温同样的柱效和分离度。T’=0.92TR也有T’=TR–450C第三节操作条件的选择一、柱效n=16(tTR/Wbp)2tTR在保留温度TR的恒温条件下,测定的保留时间,Wbp是在程序升温中,色谱峰的峰底宽度。如果以程序升温中的保留时间tr代替tTR,因tr比tTR大的多,板数将产生很大的误差,原因是初期冻结。开始大部分组分停在柱入口不动,这段时间对峰的扩张或柱效影响很小,只有当柱温接近TR,时,色谱带快速通过柱子的大
6、部分,这时,各种因素对谱带扩张有明显影响,只有这一段保留时间对柱效有意义。所以,必须使用在保留温度TR的恒温条件下,测定的保留时间tTR。另外,各组分开始都冻结在柱头上,当柱温接近每一组分的保留温度时,各组分大约以相同的速度通过色谱柱,因此,各组分受到谱带扩张的影响就大致相同,因此,PTGC中,等峰宽。二、分离度定义与恒温色谱中一样R=2(tr2–tr1)/(WP1–WP2)tr:程序升温中的保留时间WP2、WP1程序升温中,色谱峰的峰底宽度。若取平均峰宽tr2–tr1tr2–tr1R==WPtTRRi叫真正分离度。程序升温中的保留值
7、之差与恒温(以TR为柱温)保留值之比,Ri仅与柱子的选择性有关,/4与柱效有关,由Ri看固定液,由/4评价操作条件。4=Ri41、升温方式选用那种升温方式,由样品的性质和具体条件所决定,如沸点分布均匀,同系物等,单阶线性,如沸点间隔大,多阶,非线性。仪器有单阶、三阶、最近有七阶。也可用中间手工升温。2、柱长一般1------3米。3、起始温度由样品中最低沸点组分的沸点而定。一般选在沸点左右,太低,时间长。太高,低沸点组分分离不好。三、操作条件的选择4、加热速率填充柱3-----100C/min毛细管0.5-----40C/min5、载
8、气流速在PTGC中,载气流速大小对分析时间和柱效影响较小,不很重要,等于或高于恒温中最佳流速,流速还要于r适应,尽量使r/F为一常数。6、终止温度由高沸物的沸点和固定液的最高使用温度决定。
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