色谱分析(气相).ppt

Chromatography一、概论石油醚色谱系统两相构成：——其中的一相固定不动，称为固定相——另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体（气体或液体），称为流动相1930年库恩（Kuhn)利用色谱法分离研究维生素和胡萝卜素1935年AdamsandHolmes发明了苯酚-甲醛型离子交换树脂，进一步发明了离子色谱1938年Izmailov发明薄层色谱1944年Consden,Gordon&Martin发明纸色谱1952年Martin&Synge发明气-液色谱1953年Janak发明气-固色谱1954年Ray发明热导检测器1957年Martin&Golay发明毛细管色谱1959年Porath&Flodin发明凝胶色谱1960年液相色谱技术完善(Waters)1954年我国研究成功第一台色谱仪色谱法的分类①按物理状态分类根据流动相的物态：气相色谱法(GC)和液相色谱法(LC)根据固定相的物态：气-固色谱法、气-液色谱法、液-固色谱法、液-液色谱法②按操作的形式分类(1)柱色谱、(2)纸色谱、(3)薄层色谱其它色谱方法其它色谱方法（三）色谱法的特点(1)高选择性、(2)高效能、(3)高灵敏度可以分析质量分数为10-6～10-9数量级、检出限量低至10-1lg的物质，适于微量和痕量分析气相色谱分析(GasChromatography,GC)（一）气相色谱法的特点③高灵敏度可以检测出10-11g～10-13g物质大气污染物分析：可以直接检出质量分数为10-9数量级的痕量毒物农药残留物的分析：可以检出农副产品、食品、水质中质量分数为10-6～10-9数量级的氯、硫、磷化合物气相色谱法分类（二）气相色谱法的基本概念1．色谱常用术语②基线没有试样进入检测器时，记录仪记录的是一条直线，这条直线称为基线。噪音：使基线发生细小的波动的现象。基线是在实验操作条件下，反映检测器系统噪声随时间变化的曲线。★★峰宽(Y)与半峰宽(Y1/2)从色谱峰两侧的转折点(拐点)(0.607h处）作切线，在基线上的截距叫峰底宽(Y)；简称峰宽；峰高一半（0.5h)处色谱峰的宽度叫半峰宽(Y1/2)。由于色谱峰顶呈圆孤形，色谱峰的半峰宽并不等于峰底宽的一半。★★保留时间(tR):是指被测组分从进样开始到柱后出现浓度最大值时所需的时间=组分在流动相中停留的时间+在固定相中所停留的时间★★相对保留值r2,1，α（三）气相色谱法的基本理论气相色谱分离过程★★分配系数(K):当组分在流动相和固定相两相中达到分配平衡时，组分在两相中的浓度之比，称为分配系数(K)：★★分配比(k)定义：分配比是在一定温度、压力下，组分在两相间达到分配平衡时，两相间组分的质量比：分配比又称为容量因子或容量比分配比k的大小由下式计算：通过实验来测定分配比k的数值（所以比K应用多）①色谱峰的形状②混合组分的分离③结论单位柱长的塔板数越多，被测组分在柱内被分配的次数越多，表明柱效越高。用不同物质计算可得到不同的理论塔板数。有效塔板数扣除了死时间的影响，较为真实地反映了柱效能的好坏。保留时间越长，Y或Y1/2越小，色谱峰越窄，理论塔板数越多，组分在两相间达到分配平衡的次数也越多，分离能力越强，柱效也就越高。塔板理论无法指出影响柱效的因素及提高柱效的途径。柱效不能表示被分离组分的实际分离效果，当两组分的分配系数K相同时，无论该色谱柱的塔板数多大，都无法分离。例4.2.2某色谱柱长2.1m，测得某组分的保留时间为5min42s，在色谱纸上量得色谱峰的宽度为1.2cm，已知纸速为2cm·min-1，求塔板高度。塔板理论的优点：理论直观，能解释色谱分离过程，流出曲线的形状和浓度极大点(色谱峰)的位置，提出了柱效及根据流出曲线计算和评判柱效的依据，应用广泛。缺点：理论建立在几点假设之上，不能解释塔板高度量受哪些因素的影响，也不能指出降低塔板高度的途径（选择和优化实验条件）。2.速率理论-影响柱效和塔板高度的因素范第姆特VanDeemter方程式：固定相填充不规则因子纵向扩散项传质扩散项流速对柱效的影响A，B/U，CU越小，色谱柱的塔板高度H越小，柱效率越高。改善柱效率的因素：速率理论的要点:2．气液色谱固定相（分配）(1).担体（常用硅藻土（二氧化硅+无机盐））(2).固定液——固定液分类——固定液选择基本原则“相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相一般规律分离非极性物质，选非极性固定液，按沸点次序，沸点低先出峰。分离极性物质，选极性固定液，按极性次序，极性低先出峰。分离极性、非极性混合物，选极性固定液，极性低先出峰。1.色谱分离中的四种典型情况2.分离度定义式假设Y2=Y1=Y（相邻两峰的峰底宽近似相等），k1≈k2=k，可导出下式：规律：由上式可知：(1)增加塔板数可以提高分离度（固定相性质，柱长）例