药物分析 第14章 气相色谱法

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1、第14章气相色谱法一概述二气相色谱理论三色谱柱四检测器五分离条件的选择六定性定量分析七应用与示例第一节概述气相色谱法(GC)：以气体为流动相的色谱法。一、分类：1按固定相分气-固（GSC）吸附气-液（GLC）分配2按柱的粗细分填充柱Ф2~4mm,L2~4m毛细管柱Ф0.1~0.5mm,L25~50m二、特点：“三高”“一快”“一广”1高效能，高选择2高灵敏度（痕量），快速，用样量少（几μl）*适于分析气体、易挥发的液体及固体*不适合分析不易气化或不稳定性物质占有机物20%*样品的衍生化使应用范围进

2、一步扩大三、一般流程：载气→减压→净化→稳压→→色谱柱→检测器→记录仪进样载气系统进样系统色谱柱检测系统温控第二节气相色谱理论一、色谱流出曲线及有关术语二、差速迁移三、塔板理论四、速率理论一、色谱流出曲线及有关术语（一）色谱流出曲线和色谱峰1色谱图电信号强度随时间变化曲线2基线当没有待测组分进入检测器时的流出曲线3色谱峰：流出曲线上突起部分正常峰（对称）——fs在0.95~1.05之间色谱峰非正常峰前沿峰——fs小于0.95拖尾峰——fs大于1.054对称因子fs=W0.05h/2A=(A+B)/

3、2A5峰高h：色谱定量参数；峰宽：柱效参数（二）保留值：色谱定性参数保留时间(retentiontime;t)：从进样开始到R组分的色谱峰顶点的时间间隔。死时间(t0)：不被固定相滞留的组分的保留时间，或流动相到达检测器所需要的时间，又称流动相保留时间。’调整保留时间(tR)：组分的保留时间与死时间之差值，即组分在固定相中滞留的时间。保留体积VR：组分从进样开始到出现峰最大值时所消耗的流动相的体积VtFRRc死体积V0：指由进样器至检测器中未被固定相所占据的空隙体积（包括色谱仪中的管路、

4、连接头的空间、以及进样器和检测器内腔的空间）V0=V进样+V检+V连V0t0Fc注：V0为定值，与Fc无关；V0，色谱峰扩展，峰形差调整保留体积VR’：保留体积与死体积之差，即组分停留在固定相时所消耗流动相的体积''VtFVRV0RRc（三）峰宽：柱效参数标准差σ：正态分布色谱曲线两拐点距离的一半σ→对应0.607h处峰宽的一半注：σ↓小，峰↓窄半峰宽W：峰高一半处所对应的峰宽1/2W=2.355σ1/2峰宽W：正态分布色谱曲线两拐点切线与基线相交的截距W=4σ或W=1.69

5、9W1/2二、差速迁移1.K与tR的关系Vsttm(1K)RVm2.容量因子k(质量分配系数)相平衡参数'VCsVWtsssRkKVmCmVmWmtmk大的组分，固定相中相对质量大。3.分配系数比Kkt'22R2'''ttKktR2R111R11是分离的先决条件不同的组分应有不同的K和k在柱内有不同的迁移速度k与组分、固定相和流动相及温度、压力有关三、塔板理论（platetheory）色谱柱每个H高度内有一块塔板，共有若干块塔板假想：组分在每块塔板两相间分配达平衡

6、，K小的先出柱多次分配平衡，K有微小差异组分仍可获较好分离（一）塔板理论的四个基本假设（二）理论塔板数和理论塔板高度的计算（一）塔板理论的四个基本假设：(1)色谱柱由许多塔板组成。在每一个塔板内，平衡可以迅速达到；(2)载气流动为脉动（间歇）过程，一次一个塔板；(3)试样沿色谱柱方向的扩散可忽略；(4)每次分配的分配系数相同。（二）理论塔板数和理论塔板高度的计算理论塔板高度H——为使组分在柱内两相间达到一次分配平衡所需要的柱长理论塔板数n——组分流过色谱柱时，在两相间进行平衡分配的总次数tR2tR

7、2tR2n5.54()16()()WW1/2LHn色谱峰W↓，n↑，而H↓，柱效能越高。因此，n和H是评价柱效能的指标。讨论：注：计算n与所用组分有关，选用组分不同则n不同；n无量纲，上下单位必须一致实际：t不参与柱内分配m''tR2tR2n5.54()16()effww1/2LHeffneff讨论：neff和Heff扣除了死时间，更能真实的反映柱效例：在柱长为2m的5%的阿皮松柱、柱温为1000C，记录纸速度为2.0cm/min的色谱条件下，测定苯的保留时间为1.5min，半峰宽

8、为0.20cm，求理论塔板数和理论塔板高度。小结塔板理论的贡献：从热力学角度解释了色谱流出曲线的形状和浓度极大点的位置阐明了保留值与K的关系提出了评价柱效高低的n和H的计算式塔板理论不足之处：某些假设与实际色谱过程不符四、速率理论（一）塔板理论优缺点成功处：解释了色谱流出曲线的形状和浓度极大值对应的tRR阐明了保留值与K的关系评价柱效（n，σ）塔板理论存在问题:1）做出了四个与实际不相符的假设，忽略了组分在两相中传质和扩散的动力学过程2）只定性给出塔板高度的概念，却无法解释板高的影