第20章气相色谱法ppt课件.ppt

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1、第20章气相色谱法用气体作为流动相的色谱法称为气相色谱法(gaschromatographyGC)。它是由情性气体将气化后的试样带入加热的色谱柱，并携带分子渗透通过固定相，达到分离的目的。根据所用固定相的状态不同，可将气相色谱分为气固色谱和气液色谱。气固色谱是用多孔性固体为固定相，如分子筛、硅藻土等，通过物理吸附保留试佯分子。分离的主要对象是一些在常温、常压下为气体或低沸点的化合物。由于气固色谱可供选择的固定相种类甚少，分离的对象不多，且色谱峰容易产生拖尾，因此，实际应用并不广泛。气液色谱多用高沸点的有机化合物

2、涂渍在载体上作为固定相，利用分子在两相的分配系数不同分离试样。一般只要在450℃以下有1.5kPa—10kPa的蒸气压且热稳定性能好的有机及无机化合物都可用气相色谱法来分离。在气液色谱中可供选择的固定液种类很多，容易得到好的选择性，是一种有实用价值的分离方法。由于气体的粘度小，扩散系数大，在柱内流动的阻力小，传质速度快。因此气相色谱法十分有利于高效、快速分离低分子化合物。20-1气相色谱仪一、气相色谱法分离分析过程，如图20—1所示。由高压钢瓶1供给的流动相载气，经减压阀2，净化器3，稳压阀4和转子流速计5后，

3、以稳定的压力恒定的流速，连续经过气化室6，色谱柱7，检测器8，最后放空。样品从进样口注入到气化室。在气化室液体试样瞬间气化为蒸气，随载气带入色谱柱中进行分离。分离后的试佯随载气依次进入检测器，检测器将组分的浓度(或质量)变化转变为电信号。电信号经放大后，由记录器记录下来，即得到色谱图。二、气相色谱仪气相色谱仪的型号和种类很多，但它们均由以下五大系统组成：气路系统、进样系统、分离系统、温控系统以及检测和记录系统。（一）气路系统：让载气在密闭的管路系统中连续稳定和流速恒定的运行系统。主要包括载气；气路结构；净化器；

4、稳压恒流装置。(1)载气常用的载气有氢气、氮气、氦气和氩气。一般都是由相应的高压钢瓶贮装的压缩气源供给。(2)气路结构气相色谱仪主要有两种气路形式：单柱单气路和双柱双气路。前者适用于恒温分析，常见的气相色谱仪属这种类型，如图20—1所示。后者适用于程序升温分析，它能补偿固定液的流失，使基线稳定，其气路如图20—2所示。(3)净化器：是用来提高载气纯度的装量。净化剂主要有活性炭、硅胶、分子筛、105催化剂等，它们分别用来除去烃类、水分、氧气。(4)稳压恒流装置：载气流速是影响色谱分离和定性分析的重要操作参数之一，

5、因此气相色谱都设计有使载气压力、流速稳定和恒定的装置。在恒温色谱中，操作条件一定时，整个气路系统阻力不变，因此用一个稳压阀，就可使柱子的进口压力稳定，从而保持流速恒定。但在程序升温色谱中，柱内阻力随温度增加而不断增加，载气的流速将逐渐变小，因此必须在稳压阀后需串接一个稳流阀。(二)进样系统：包括进样装置和气化室。其作用是将液体或固体试样，在进入色谱柱前瞬间气化，快速定量地转入到色谱柱中。进样量的大小、进样时间的长短、试样的气化速度等都会影响色谱的分离效率和分析结果的准确性及重现性。(1)进样器：液体试样的进样，

6、一般都用微量注射器，常用的规格用1L、5L、10L和50L等规格。气体试样的进样，常用色谱仪本身配置的推拉式六通阀或旋转式六通阀定量进样。旋转式六通阀如图20—3所示。(2)气化室为了让试样在气化室中瞬间气化而不被分解，因此要求气化室热容量大，无催化效应。为了尽量减小柱前谱峰变宽，气化室的死体积应尽可能小。(三)分离系统分离系统指色谱柱，它由柱管和装填在其中的固定相等所组成。混合物各组分的分离在这里完成，是色谱仪中最重要的部件之一。填充柱应用较为普遍，柱材可由金属或玻璃管制成。其内径一般为2—4mm，长

7、度1—10m。体形多为螺旋形，为了减小跑道效应，其螺旋直径与柱内径之比一般为15：1到25：1。色谱柱的分离效果除与柱长、柱径和柱形有关外，还与所选用的固定相和柱填料的制备技术以及操作条件等许多因素有关。(四)温控系统温控系统是用来设定、控制、测量色谱柱炉、气化室、检测室三处的温度。气相色谱的流动相为气体，试样仅在气态时才能被载气携带通过色谱柱分离。因此，从进样到检测完毕为止，都必须控温。同时，温度也是气相色谱分析的重要操作变量之一，它直接影响色谱柱的选择性，分离效率和检测器的灵敏度及稳定性。炉温一般控制为恒定

8、，对于沸点范围很宽的混合物，可采用程序升温法分析。所谓程序升温，是指在一个分析周期内，炉温连续地随时间由低温向高温线性或非线性地变化，以使沸点不同的组分各在其最佳校温下流出，从而改善分离效果，缩短分析时间。气化室的温度应使试样瞬时气化而又不分解。在一般情况下，气化室的温度比柱温高10—50℃，以保证气化后的样品不至于在柱内凝结。不同的检测器对温度控制的要求是不同的，除氢火焰离子化检测器