气相色谱法分离条件的选择

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1、一、分离方程式1.分离度(resolution,R)：分离度是指相邻两组分色谱峰保留时间之差与两组分色谱峰的基线宽度总和之半的比值。R≥1.5，两组分才能完全分离。第四节分离条件的选择abca:柱效项，b:柱选择性项，c:柱容量项2.分离方程式反映分离度与柱效(n),分配系数比(α)及容量因子(k)的关系式。理论塔板数第二组分的容量因子分配系数比K、n、α对色谱峰的影响增加k,分离度增加，峰明显变宽；增加n,峰变窄，但改善分离度；增加α，增加分离度，峰宽度不变。二、实验条件的选择在气相色谱中，固定液、柱温及载气的选择是分离条件选择的3个主要方面。用于提高柱效，降

2、低板高，提高相邻组分的分离度。在进行定量分析时，要求组分能分离完全(R≥1.5)，才能获得较好的精密度和准确度。1.从分离方程式选择实验条件：（一）提高αα决定于试样中各组分本身的性质，以及固定相和流动相。α越大，固定液的选择性越好，R越大。α=1，R=0，两组分不可能分离。提高α的方法：1）改变固定相和流动相的组成和性质；2）降低柱温(二)提高k:k大，R大。k与固定液的用量和分配系数有关，并受柱温的影响。增加固定液的用量，可增大R，但会延长分析时间，引起色谱峰展宽。提高k的措施：通过改变柱温和流动相组成，将k值控制为2～10。(三)提高nn、L、H,R措施：

3、1）制备一根性能优良的柱子；2）改变流动相的流速和粘度、吸附在载体上的液膜厚度减小H,增大R。2.载气及其流速的选择范氏方程：H=A+B/u+Cua.分子扩散项为主；采用分子量大的载气如N2，Ar,减小扩散系数，提高柱效。范氏方程：H=A+B/u+Cub.传质阻力项为主；选用分子量较小的气体，如H2，He,使组分有较大的扩散系数，提高柱效。通常：u最佳实用>u最佳选择载气还应与检测器相匹配。3.柱温的选择柱温是一个重要参数，直接影响分离效能和分析速度。柱温升高的影响：1）提高分析速度，缩短分析时间；2）使气液传质速率加快，可降低塔板高度，改善柱效。3）高于固定液

4、“最高使用温度”，会造成柱流失。4)加剧纵向扩散，降低柱效。优点缺点降低柱温的影响：1）增大分配系数，增加柱选择性；2）降低气相扩散，减少固定液流失；3）延长柱寿命，降低检测本底。缺点：1）增加分析时间；2）液相传质阻抗增加，峰扩张，严重时引起拖尾。3、柱温的选择选择柱温的原则：在使难分离的物质得到良好的分离、分析时间适宜、并且峰形不拖尾的前提下，尽可能采用低柱温。对于宽沸程的混合物，采取程序升温通常根据试样的沸点选择柱温、固定液用量及载体的种类。表根据试样沸点选择柱温等条件试样沸点范围柱温固定液用量载体种类气体、气态烃室温～100℃20～30：100红色低沸点

5、试样100～200℃150℃10～20：100红色200～300℃150～180℃5～10：100白色300～450℃200～250℃1～5：100白色、玻璃注：固定液用量为固定液：载体程序升温：指按预先设定的加热速度对色谱柱分期加热以使混合物中所有的组分均能在最佳温度下获得良好的分离。程序升温可以是线性的，也可以是非线性的。图a,恒定柱温Tc=45℃,图b,恒定柱温，但Tc=120℃图c：为程序升温。例:程序升温与恒定柱温分离沸程为225℃的烷烃与卤代烃9个组分的混合物的差别。4、柱长和内径的选择分离度正比于柱长的平方根，即所以增加柱长对分离有利。但增加柱长会

6、使各组分的保留时间增加，延长分析时间。因此，在满足一定分离度的条件下，应尽可能使用较短的柱子。填充柱柱长2～4m.3、柱长和内径的选择增加色谱柱的内径，可以增加分离的样品量，但纵向扩散路径的增加，会使柱效降低。柱内径4～6mm.4、进样时间和进样量进样时间：进样速度必须很快，因为当进样时间太长时，试样原始宽度将变大，色谱峰半峰宽随之变宽，有时甚至使峰变形。一般地，进样时间应在1s以内。进样量进样量：每根柱子，都有最大允许进样量。进样量过大，会造成色谱柱超负荷，柱效下降，峰形变宽，保留时间改变。最大允许进样量，应控制在使峰面积和峰高与进样量呈线性关系的范围内，液体

7、试样一般进样0.1～0.2µl。五、其它条件气化室温度：气化室温度应等于或稍高于样品的沸点，以保证迅速气化。通常高于柱温30～50℃，否则色谱峰展宽，峰高下降。汽化室温度过高，会导致样品分解检测器温度：高于柱温30-50℃或等于气化室温度TCD：高于柱温，温度升高灵敏度下降，温度应稳定FID：100℃以上，对温度要求不高ECD：温度对基流和峰高影响很大，但应具体样品具体分析三、样品预处理对于一些挥发性或热稳定性很差的物质，需进行预处理，才能用于分离分析。1.分解法2.衍生化法：酯化法，硅烷化法一、毛细管气相色谱法的特点和分类(一)毛细管气相色谱法的特点1.分离效

8、能高。2.柱渗透性好（载