分离操作条件的选择.ppt

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1、第第十八十八章章气相色谱分析法气相色谱分析法一一、分离度、分离度resolution 二二、载气种类和流速的选择载气种类和流速的选择classification of carrier gas and choice of flow rate 三、三、色谱柱及使用条件的选择色谱柱及使用条件的选择chromatographic columns and choice of operating condition四四、其它操作条件的选择其它操作条件的选择choice of other operating condition第三节第三节第三节第三节 分离操作条件的选择分离操作条件的选择分离操作条件的选择分

2、离操作条件的选择gas chromatographic gas chromatographic analysis,GCanalysis,GCchoice of choice of chromatographic chromatographic operating condition operating condition 2023/4/152023/4/15一、一、分离度分离度 塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分塔板理论和速率理论都难以描述难分离物质对的实际分离程度。即柱效为多大时，相

3、邻两组份能够被完全分离。离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。离程度。即柱效为多大时，相邻两组份能够被完全分离。难难难难分分分分离离离离物物物物质质质质对对对对的的的的分分分分离离离离度度度度大大大大小小小小受受受受色色色色谱谱谱谱过过过过程程程程中中中中两两两两种种种种因因因因素素素素的的的的综综综综合影响：合影响：合影响：合影响：保留值之差保留值之差保留值之差保留值之差色谱过程的热力学因素；色谱过程的热力学因素；色谱过程的热力学因素；色谱过程的热力学因素；区域宽度区域宽度区域宽度区域宽度色谱过程的动力学因素。色谱过程的动力学因素

4、。色谱过程的动力学因素。色谱过程的动力学因素。色谱分离中的四种情况如图所示：色谱分离中的四种情况如图所示：色谱分离中的四种情况如图所示：色谱分离中的四种情况如图所示：A AB B2023/4/152023/4/15讨论：讨论：色谱分离中的四种情况的讨论：色谱分离中的四种情况的讨论：色谱分离中的四种情况的讨论：色谱分离中的四种情况的讨论：柱效较高，柱效较高，柱效较高，柱效较高，K K(分配系数分配系数分配系数分配系数)较大较大较大较大,完全分离；完全分离；完全分离；完全分离；K K不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；不是很大，柱效较高，峰较窄，

5、基本上完全分离；不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；柱效较低，柱效较低，柱效较低，柱效较低，K K较大较大较大较大,但分离的不好；但分离的不好；但分离的不好；但分离的不好；K K小，小，小，小，柱效低，分离效果更差。柱效低，分离效果更差。柱效低，分离效果更差。柱效低，分离效果更差。A AB B2023/4/152023/4/15分离度的表达式分离度的表达式：R R=0.8=0.8：两峰的分离程度可达：两峰的分离程度可达：两峰的分离程度可达：两峰的分离程度可达89%89%；R R=1=1：分离程度：分离程度：分离程度：分离程度98%98%；R R=1.5=1.5：达：达：达：达99.7%

6、99.7%（相邻两峰完全分离的标准）。（相邻两峰完全分离的标准）。（相邻两峰完全分离的标准）。（相邻两峰完全分离的标准）。2023/4/152023/4/15令令令令WW(2)(2)=WW(1)(1)=WWb b（相邻两峰的峰底宽近似相等相邻两峰的峰底宽近似相等相邻两峰的峰底宽近似相等相邻两峰的峰底宽近似相等），），），），引入相对保引入相对保引入相对保引入相对保留值和塔板数，可导出下式：留值和塔板数，可导出下式：留值和塔板数，可导出下式：留值和塔板数，可导出下式：分离度与柱效能及相对保留值的关系：分离度与柱效能及相对保留值的关系：2023/4/152023/4/15分离度分离度R与柱效能与柱

7、效能n，相对保留值，相对保留值r21，容量因子容量因子k的关系：的关系：（A）（B）（C）2023/4/152023/4/15讨论讨论：（1 1）分离度与柱效分离度与柱效分离度与柱效分离度与柱效 分离度与柱效的平方根成正比。分离度与柱效的平方根成正比。分离度与柱效的平方根成正比。分离度与柱效的平方根成正比。固固固固定定定定相相相相一一一一定定定定，r r2121一一一一定定定定时时时时，增增增增加加加加柱柱柱柱效效效效（通通通通过过过过增增增增加加加加柱柱柱柱长长长长），可提高分离度，可提高分离度，可提高分离度，可提高分离度，但组分保留时间增加且峰扩展，分析时间长。但组分保留时间增加且峰扩展，

8、分析时间长。但组分保留时间增加且峰扩展，分析时间长。但组分保留时间增加且峰扩展，分析时间长。2023/4/152023/4/15增加柱长对分离度的影响2023/4/152023/4/15（2）分离度与分离度与r21 增大增大r21是提高分离度的最有效方法，计是提高分离度的最有效方法，计算可知，在相同分离度下，当算可知，在相同分离度下，当r21增加一倍，增加一倍，需要的需要的n有效有效 减小减小10000倍。倍。增大增大r21的最有效方法是选择合适的固定的最有效方法是选择合适的固定液。液。2023/4/152023/4/15（3）分离度与）分离度与k的关系的关系k=2102023/4/15202

9、3/4/15例题例题1：在在在在一一一一定定定定条条条条件件件件下下下下，两两两两个个个个组组组组分分分分的的的的调调调调整整整整保保保保留留留留时时时时间间间间分分分分别别别别为为为为8585秒秒秒秒和和和和100100秒秒秒秒，要要要要达达达达到到到到完完完完全全全全分分分分离离离离，即即即即R R=1.5=1.5 。计计计计算算算算需需需需要要要要多多多多少少少少块块块块有有有有效效效效塔板。若填充柱的塔板高度为塔板。若填充柱的塔板高度为塔板。若填充柱的塔板高度为塔板。若填充柱的塔板高度为0.1 0.1 cmcm，柱长是多少？柱长是多少？柱长是多少？柱长是多少？解：解：解：解：r r21

10、21=100/85=1.18=100/85=1.18 n n有效有效有效有效 =16=16R R2 2 r r2121 /(/(r r2121 1)1)2 2=161.5=161.52 2(1.18/0.18)(1.18/0.18)2 2 =1547=1547（块）块）块）块）L L有效有效有效有效 =n n有效有效有效有效 HH有效有效有效有效 =15470.1=155 =15470.1=155 cmcm 即柱长为即柱长为即柱长为即柱长为1.551.55米时，米时，米时，米时，两组分可以得到完全分离。两组分可以得到完全分离。两组分可以得到完全分离。两组分可以得到完全分离。2023/4/152

11、023/4/15二、二、载气种类和流速的选择载气种类和流速的选择 classification of carrier gas and choice of flow rate 1.1.1.1.载气种类的选择载气种类的选择载气种类的选择载气种类的选择 载气种类的选择应考虑载气种类的选择应考虑三个方面三个方面：载气对柱效的影响、：载气对柱效的影响、检测器要求及载气性质。检测器要求及载气性质。载载气气摩摩尔尔质质量量大大，可可抑抑制制试试样样的的纵纵向向扩扩散散，提提高高柱柱效效。载载气气流流速速较较大大时时，传传质质阻阻力力项项起起主主要要作作用用，采采用用较较小小摩摩尔尔质质量的载气（如量的载气（

12、如H H2 2，HeHe），），可减小传质阻力，提高柱效。可减小传质阻力，提高柱效。热热导导检检测测器器需需要要使使用用热热导导系系数数较较大大的的氢氢气气有有利利于于提提高高检检测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。在在载载气气选选择择时时，还还应应综综合合考考虑虑载载气气的的安安全全性性、经经济济性性及及来源是否广泛等因素。来源是否广泛等因素。2023/4/152023/4/152.2.载气流速的选择载气流速的选择 由由图图可可见见存存在在最最佳佳流流速速（u uoptopt）。实实际际流流速速通通常常稍稍大大于于最最佳流速，以缩短分析时间

13、，提高柱效。佳流速，以缩短分析时间，提高柱效。2023/4/152023/4/15三、三、色谱柱及使用条件的选择色谱柱及使用条件的选择 chromatographic columns and choice of operating condition 1.1.固定相的选择固定相的选择 气液色谱，应根据气液色谱，应根据“相似相溶相似相溶”的原则的原则 分分分分离离离离非非非非极极极极性性性性组组组组分分分分时时时时，通通常常选选用用非非极极性性固固定定相相。各各组组分分按沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。按沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。分分分分离离离离极极极极性性性性组组组组分分分分时时时时，一

14、一般般选选用用极极性性固固定定液液。各各组组分分按按极极性大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。性大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。2023/4/152023/4/15 分分分分离离离离非非非非极极极极性性性性和和和和极极极极性性性性的的的的（或或或或易易易易被被被被极极极极化化化化的的的的）混混混混合合合合物物物物，一一般般选选用用极极性性固固定定液液。此此时时，非非极极性性组组分分先先出出峰峰，极极性性的的（或或易易被极化的）组分后出峰。被极化的）组分后出峰。醇醇醇醇、胺胺胺胺、水水水水等等等等强强强强极极极极性性性性和和和和能能能能形形形形成成成成氢氢氢氢键键键键的的的的化化化化合合合合

15、物物物物的的的的分分分分离离离离，通常选择极性或氢键性的固定液。通常选择极性或氢键性的固定液。组组组组成成成成复复复复杂杂杂杂、较较较较难难难难分分分分离离离离的的的的试试试试样样样样，通通常常使使用用特特殊殊固固定定液液，或混合固定相。或混合固定相。2023/4/152023/4/152.2.柱温的确定柱温的确定 首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温首先应使柱温控制在固定液的最高使用温度（超过该温度固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固度固定液易流失）和最低使用温度（低于此温度固定液以固体形式存在）范围之内。体形式存在）范围之内。柱温升高，色谱峰变窄变高，分离度下降。

16、柱温柱温升高，色谱峰变窄变高，分离度下降。柱温，被测，被测组分的挥发度组分的挥发度，即被测组分在气相中的浓度，即被测组分在气相中的浓度，K K，t tR R，低，低沸点组份峰易产生重叠。沸点组份峰易产生重叠。柱温柱温，分离度，分离度，分析时间，分析时间。对于难分离物质对，降低。对于难分离物质对，降低柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善，但是不可能使之柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善，但是不可能使之完全分离，这是由于两组分的相对保留值增大的同时，两组完全分离，这是由于两组分的相对保留值增大的同时，两组分的峰宽也在增加，当后者的增加速度大于前者时，两峰的分的峰宽也在增加，当后者的增加速度大于前

17、者时，两峰的交叠更为严重。交叠更为严重。柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。2023/4/152023/4/15程序升温程序升温:即柱温按设定的程序，随时间呈线即柱温按设定的程序，随时间呈线性或非线性增加。性或非线性增加。恒温：恒温：恒温：恒温：45454545o o o oC C C C程序升温：程序升温：程序升温：程序升温：30180301803018030180o o o oC C C C恒温：恒温：恒温：恒温：145145145145o o o oC

18、C C C温度低，分离效果较好，但分析时间长温度低，分离效果较好，但分析时间长温度低，分离效果较好，但分析时间长温度低，分离效果较好，但分析时间长程序升温，分离效果好，且分析时间短程序升温，分离效果好，且分析时间短程序升温，分离效果好，且分析时间短程序升温，分离效果好，且分析时间短温度高，分析时间短，但分离效果差温度高，分析时间短，但分离效果差温度高，分析时间短，但分离效果差温度高，分析时间短，但分离效果差2023/4/152023/4/153.3.固定液配比（涂渍量）的选择固定液配比（涂渍量）的选择 配配比比：固固定定液液在在担担体体上上的的涂涂渍渍量量，一一般般指指的的是是固定液与担体的百

19、分比。固定液与担体的百分比。配配比比越越低低，担担体体上上形形成成的的液液膜膜越越薄薄，传传质质阻阻力力越小，柱效越高，分析速度也越快。越小，柱效越高，分析速度也越快。配配比比较较低低时时，固固定定相相的的负负载载量量低低，允允许许的的进进样样量较小量较小。填充诸色谱中配比通常在填充诸色谱中配比通常在5%5%25%25%之间之间。2023/4/152023/4/154.4.柱长和柱内径的选择柱长和柱内径的选择 增增加加柱柱长长对对提提高高分分离离度度有有利利（分分离离度度R R正正比比于于柱柱长长L L2 2），但但组组分分的的保保留留时时间间t tR R ，且且柱柱阻阻力力，不不便便操作。操

20、作。柱柱长长的的选选用用原原则则是是在在能能满满足足分分离离目目的的的的前前提提下下，尽可能选用较短的柱，有利于缩短分析时间。尽可能选用较短的柱，有利于缩短分析时间。填充色谱柱的柱长通常为填充色谱柱的柱长通常为1313米。米。可可根根据据要要求求的的分分离离度度通通过过计计算算确确定定合合适适的的柱柱长长或实验确定。或实验确定。柱内径一般为柱内径一般为3434mmmm。2023/4/152023/4/15 四、四、其它操作条件的选择其它操作条件的选择 choice of other operating condition1.1.进样方式和进样量的选择进样方式和进样量的选择 液体试样采用色谱微量

21、进样器进样，规格有液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1 1LL，5L5L，10L10L等。等。等。等。进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。进样要求动作快、时间短。范围之内。进样要求动作快、时间短。范围之内。进样要求动作快、时间短。范围之内。进样要求动作快、时间短。一般液体进样量为一般液体进样量为一般液体进样量为一般液体进样量为0.110L0.110L；气体进样量为气体

22、进样量为气体进样量为气体进样量为0.110ml 0.110ml 气体试样应采气体进样阀进样。气体试样应采气体进样阀进样。气体试样应采气体进样阀进样。气体试样应采气体进样阀进样。2023/4/152023/4/152.2.气化温度的选择气化温度的选择 色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在色谱仪进样口下端有一气化器，液体试样进样后，在此瞬间气化；温度一般取决于待测样品的挥发性，沸程，此瞬间气化；温度一般取决于待测样品的挥发性，沸程，此瞬间气化；温度一般取决于待测样品的挥发性，沸程，此瞬间气化；温度

23、一般取决于待测样品的挥发性，沸程，试样的稳定性等因素。试样的稳定性等因素。试样的稳定性等因素。试样的稳定性等因素。气化温度稍高于组分的沸点但不气化温度稍高于组分的沸点但不气化温度稍高于组分的沸点但不气化温度稍高于组分的沸点但不要太高防止气化温度太高造成试样分要太高防止气化温度太高造成试样分要太高防止气化温度太高造成试样分要太高防止气化温度太高造成试样分解。一般较柱温高解。一般较柱温高解。一般较柱温高解。一般较柱温高30703070C C2023/4/152023/4/15 第十八章气相色谱分析法一、一、一、一、GCGC色谱柱的分类色谱柱的分类色谱柱的分类色谱柱的分类二、二、二、二、GCGC固定

24、相固定相固定相固定相三三三三 、填充色谱柱的制备、填充色谱柱的制备、填充色谱柱的制备、填充色谱柱的制备 第四节 气相色谱柱gas chromatographic gas chromatographic analysisanalysis,GC,GC columm columm in gas in gas chromatograph chromatograph 2023/4/152023/4/15色谱柱是色谱仪器的心脏1、在色谱分离分析过程中，所有的、在色谱分离分析过程中，所有的分离过程都是在色谱柱中完成的。分离过程都是在色谱柱中完成的。2、被测组分能否被分离主要取决于、被测组分能否被分离主要取决

25、于色谱柱的分离效能和选择性色谱柱的分离效能和选择性2023/4/152023/4/15一、一、GCGC色谱柱的分类 按柱的粗细和填充方式分按柱的粗细和填充方式分按柱的粗细和填充方式分按柱的粗细和填充方式分 ：填充柱填充柱填充柱填充柱 毛细管柱毛细管柱毛细管柱毛细管柱 （packde colummpackde columm）（capillary colummcapillary columm）材质：不锈钢，玻璃材质：不锈钢，玻璃材质：不锈钢，玻璃材质：不锈钢，玻璃 玻璃，熔融的石英玻璃，熔融的石英玻璃，熔融的石英玻璃，熔融的石英 内径：内径：内径：内径：34mm 0.10.5mm34mm 0.10

26、.5mm柱长：柱长：柱长：柱长：13m 10100m13m 10100m 色谱柱由柱管和填充在内部的固定相组成色谱柱由柱管和填充在内部的固定相组成色谱柱由柱管和填充在内部的固定相组成色谱柱由柱管和填充在内部的固定相组成2023/4/152023/4/152023/4/152023/4/152023/4/152023/4/15二、GC固定相v气-液色谱固定相v气-固色谱固定相2023/4/152023/4/15气-液色谱固定相l1 1 固定液：固定液：l 高沸点的有机化合物，在操作条高沸点的有机化合物，在操作条件下为液体，称固定液。件下为液体，称固定液。l 固定液不能直接装在色谱柱内，必固定液不

27、能直接装在色谱柱内，必须将它涂渍在一种颗粒状的固体表面须将它涂渍在一种颗粒状的固体表面上，这种固体叫载体或担体。上，这种固体叫载体或担体。2023/4/152023/4/15 对固定液的要求l l A A、固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液体状态定呈液体状态定呈液体状态定呈液体状态l lB B、热稳定性好，蒸气压低（、热稳定性好，蒸气压低（、热稳定性好，蒸气压低（、热稳定性好，蒸气压低（0.10.1mmHgmmHg）；）；）；）；l lC C、化学

28、稳定性好；、化学稳定性好；、化学稳定性好；、化学稳定性好；l lD D、固定液对试样中各组分应有一定的溶解力，分、固定液对试样中各组分应有一定的溶解力，分、固定液对试样中各组分应有一定的溶解力，分、固定液对试样中各组分应有一定的溶解力，分配系数较大配系数较大配系数较大配系数较大;l lE E、对各组分选择性能高、对各组分选择性能高、对各组分选择性能高、对各组分选择性能高:K K1 1 K K2 2 K K3 3-l lF F、对载体具有良好的浸润性，以形成均匀液膜、对载体具有良好的浸润性，以形成均匀液膜、对载体具有良好的浸润性，以形成均匀液膜、对载体具有良好的浸润性，以形成均匀液膜 2023/

29、4/152023/4/15HH ClClHHHHOO环己烷环己烷环己烷环己烷苯苯苯苯C COOOO 极性分子极性分子极性分子极性分子，非极性分子非极性分子非极性分子非极性分子与与与与偶极偶极偶极偶极：在任何一个分子中，都可以找到一个正电荷重心和一在任何一个分子中，都可以找到一个正电荷重心和一在任何一个分子中，都可以找到一个正电荷重心和一在任何一个分子中，都可以找到一个正电荷重心和一个负电荷重心。个负电荷重心。个负电荷重心。个负电荷重心。如果分子中正电荷重心与负电荷重心相重合，这种分子叫如果分子中正电荷重心与负电荷重心相重合，这种分子叫如果分子中正电荷重心与负电荷重心相重合，这种分子叫如果分子中

30、正电荷重心与负电荷重心相重合，这种分子叫做非极性分子；做非极性分子；做非极性分子；做非极性分子；如果分子中正电荷重心与负电荷重心不重合，这种分子如果分子中正电荷重心与负电荷重心不重合，这种分子如果分子中正电荷重心与负电荷重心不重合，这种分子如果分子中正电荷重心与负电荷重心不重合，这种分子叫做极性分子，则分子就因显正负两极而形成偶极。叫做极性分子，则分子就因显正负两极而形成偶极。叫做极性分子，则分子就因显正负两极而形成偶极。叫做极性分子，则分子就因显正负两极而形成偶极。（2 2）组分与固定液分子间的相互作用）组分与固定液分子间的相互作用2023/4/152023/4/15（2 2）组分与固定液分

31、子间的相互作用）组分与固定液分子间的相互作用n nA A A A、静电力、静电力、静电力、静电力 1 1 1 10 0 0 0 2 2 2 2 0000n nB B B B、诱导力、诱导力、诱导力、诱导力 1 1 1 10 0 0 0 2 2 2 2=0=0=0=0n nC C C C、色散力、色散力、色散力、色散力 1 1 1 1=0=0=0=0 2 2 2 2=0=0=0=0n nD D D D、氢键力、氢键力、氢键力、氢键力 :能形成氢键的化合物，如：能形成氢键的化合物，如：能形成氢键的化合物，如：能形成氢键的化合物，如：H H H H2 2 2 2O,NHO,NHO,NHO,NH3 3

32、 3 3 ,ROH.,ROH.,ROH.,ROH.n nE E E E、分子间的特殊作用力、分子间的特殊作用力、分子间的特殊作用力、分子间的特殊作用力2023/4/152023/4/15按化学结构、极性、应用等有不同的分类方法。按化学结构、极性、应用等有不同的分类方法。(1)1)1)1)按化学结构的分为按化学结构的分为按化学结构的分为按化学结构的分为：烃类（非极性）、醇类（氢键型）、：烃类（非极性）、醇类（氢键型）、酯类（中强极性型）、聚硅氧烷（通用性）等。酯类（中强极性型）、聚硅氧烷（通用性）等。（2 2 2 2）按极性分）按极性分）按极性分）按极性分：A A 强极性强极性，氧二丙氰氧二丙氰

33、 ：CHCH2 2CHCH2 2CNCN 相对极性为：相对极性为：P=100 O P=100 O CH CH2 2CHCH2 2CN CN B B 非极性的角鲨烷（异三十烷）：非极性的角鲨烷（异三十烷）：P=0P=0C C 其它固定液的极性其它固定液的极性 PX PX 应在应在0 0100100之间，之间，并在并在0 0100100分为五级分为五级 ：（3 3）固定液的分类）固定液的分类2023/4/152023/4/15常用固定液的相对极性2023/4/152023/4/15 常用固定液2023/4/152023/4/15（3 3）麦氏（）麦氏（）麦氏（）麦氏（McReynoldsMcRey

34、nolds）常数）常数）常数）常数分子间的作用力比较复杂，仅用相对极性来评价固定液分子间的作用力比较复杂，仅用相对极性来评价固定液分子间的作用力比较复杂，仅用相对极性来评价固定液分子间的作用力比较复杂，仅用相对极性来评价固定液的性质不太科学；的性质不太科学；的性质不太科学；的性质不太科学；麦氏提出用五个常数麦氏提出用五个常数麦氏提出用五个常数麦氏提出用五个常数XX，YY，ZZ，UU，SS来表述分子间来表述分子间来表述分子间来表述分子间的各种作用力：的各种作用力：的各种作用力：的各种作用力：标准物质：苯、标准物质：苯、标准物质：苯、标准物质：苯、正丁醇、正丁醇、正丁醇、正丁醇、2-2-戊酮、戊酮

35、、戊酮、戊酮、硝基丙烷、吡啶。硝基丙烷、吡啶。硝基丙烷、吡啶。硝基丙烷、吡啶。l l条件：在柱温条件：在柱温条件：在柱温条件：在柱温120120下分别测定它们在下分别测定它们在下分别测定它们在下分别测定它们在226226种固定液和角种固定液和角种固定液和角种固定液和角鲨烷上的鲨烷上的鲨烷上的鲨烷上的I I值。把该五项值。把该五项值。把该五项值。把该五项I I之和称为总极性。之和称为总极性。之和称为总极性。之和称为总极性。2023/4/152023/4/152023/4/152023/4/15（4）固定液的选择选择的基本原则：选择的基本原则：“相似相溶相似相溶”，选择与试样性质相近的固定相选择与

36、试样性质相近的固定相具体方式：具体方式：A、非极性物质分离非极性物质分离-非极性固定液非极性固定液B、极性物质分离、极性物质分离-极性固定液极性固定液C、非极性、极性物质分离非极性、极性物质分离-极性固定液极性固定液D、氢键型物质的分离、氢键型物质的分离-强极性或氢键型固定液强极性或氢键型固定液E、复杂的难分离组分、复杂的难分离组分-两种或两种以上混合固定液两种或两种以上混合固定液2023/4/152023/4/15 2.担体（1 1）作为担体使用的物质应满足的条件：）作为担体使用的物质应满足的条件：比表面积大，孔径分布均匀；比表面积大，孔径分布均匀；比表面积大，孔径分布均匀；比表面积大，孔径

37、分布均匀；化化化化学学学学惰惰惰惰性性性性，表表表表面面面面无无无无吸吸吸吸附附附附性性性性或或或或吸吸吸吸附附附附性性性性很很很很弱弱弱弱，与与与与被被被被分分分分离离离离组组组组份份份份不起反应；不起反应；不起反应；不起反应；具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎；具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎；具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎；具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎；颗粒大小均匀、适度。一般常用颗粒大小均匀、适度。一般常用颗粒大小均匀、适度。一般常用颗粒大小均匀、适度。一般常用60806080目、目、目、目、8010080100目。目。目。目。载体分类：载体分类：载体分类：

38、载体分类：硅藻土载体：硅藻土载体：硅藻土载体：硅藻土载体：红色担体，白色担体红色担体，白色担体非硅藻土载体：非硅藻土载体：非硅藻土载体：非硅藻土载体：氟载体、玻璃微球、高分氟载体、玻璃微球、高分子多孔微球子多孔微球2023/4/152023/4/15硅藻土载体结构n n 硅藻土载体是用硅藻土在高温下煅烧而成。硅藻土载体是用硅藻土在高温下煅烧而成。硅藻土载体是用硅藻土在高温下煅烧而成。硅藻土载体是用硅藻土在高温下煅烧而成。n n 所谓硅藻土，它是由单细胞海藻所依附的硅所谓硅藻土，它是由单细胞海藻所依附的硅所谓硅藻土，它是由单细胞海藻所依附的硅所谓硅藻土，它是由单细胞海藻所依附的硅藻骨架构成，这种

39、硅藻骨架是由微小的无定型含藻骨架构成，这种硅藻骨架是由微小的无定型含藻骨架构成，这种硅藻骨架是由微小的无定型含藻骨架构成，这种硅藻骨架是由微小的无定型含水二氧化硅和其它无机物杂质组成。水二氧化硅和其它无机物杂质组成。水二氧化硅和其它无机物杂质组成。水二氧化硅和其它无机物杂质组成。n n 硅藻土的比表面积有硅藻土的比表面积有硅藻土的比表面积有硅藻土的比表面积有 20 20 20 20 m m m m2 2 2 2/g/g/g/g。n n 分为白色担体和红色担体分为白色担体和红色担体分为白色担体和红色担体分为白色担体和红色担体2023/4/152023/4/15硅藻土红色担体红色担体红色担体红色担

40、体：孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活性吸附中心点。性吸附中心点。性吸附中心点。性吸附中心点。白色担体白色担体白色担体白色担体：煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。煅

41、烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。颗颗颗颗 粒疏粒疏粒疏粒疏松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性显著减小，适宜分离极性组分的试样。显著减小，适宜分离极性组分的试样。显著减小，适宜分离极性组分的试样。显著减小，适宜分离极性组分的试样。助熔剂（助熔剂（助熔剂（助熔剂（NaNa2 2COCO3 3）煅烧（煅烧（煅烧（煅烧（900900）天然硅藻土天然硅藻土天然硅藻土天然硅藻土白色担体白色担体白色担体白色担体煅烧（煅烧（煅烧（煅烧（90

42、0900）红色担体红色担体红色担体红色担体天然硅藻土天然硅藻土天然硅藻土天然硅藻土（添加粘合剂）（添加粘合剂）（添加粘合剂）（添加粘合剂）2023/4/152023/4/15表 气液色谱担体2023/4/152023/4/15（3 3）载体的预处理）载体的预处理 酸洗法酸洗法酸洗法酸洗法 -除去载体表面的碱性活性基团，以消除去载体表面的碱性活性基团，以消除去载体表面的碱性活性基团，以消除去载体表面的碱性活性基团，以消除载体对酸性组分的吸附作用除载体对酸性组分的吸附作用除载体对酸性组分的吸附作用除载体对酸性组分的吸附作用 载体载体载体载体 HClHClHClHCl（浓）浸泡约（浓）浸泡约（浓）浸

43、泡约（浓）浸泡约30min.30min.30min.30min.碱洗法碱洗法碱洗法碱洗法 -除去载体表面的酸性活性基团，以除去载体表面的酸性活性基团，以除去载体表面的酸性活性基团，以除去载体表面的酸性活性基团，以消除载体对碱性组分的吸附作用。消除载体对碱性组分的吸附作用。消除载体对碱性组分的吸附作用。消除载体对碱性组分的吸附作用。10%NaOH10%NaOH10%NaOH10%NaOH浸泡或回流。浸泡或回流。浸泡或回流。浸泡或回流。硅烷化硅烷化硅烷化硅烷化-除去载体表面的硅醇基，以消除氢键结除去载体表面的硅醇基，以消除氢键结除去载体表面的硅醇基，以消除氢键结除去载体表面的硅醇基，以消除氢键结合

44、力。合力。合力。合力。釉化釉化釉化釉化 -表面玻璃化，堵住微孔，表面玻璃化，堵住微孔，表面玻璃化，堵住微孔，表面玻璃化，堵住微孔，10101010倍体积倍体积倍体积倍体积20%20%20%20%硼砂水溶液浸泡硼砂水溶液浸泡硼砂水溶液浸泡硼砂水溶液浸泡48h.48h.48h.48h.而后而后而后而后 在在在在950950950950灼烧。灼烧。灼烧。灼烧。2023/4/152023/4/15气-固色谱固定相 stationary phases in Gas-solid chromatograph1.1.种类种类 (1)(1)活性炭活性炭活性炭活性炭 有较大的比表面积，吸附性较强。有较大的比表面积

45、，吸附性较强。(2)(2)活性氧化铝活性氧化铝活性氧化铝活性氧化铝 有有较较大大的的极极性性。适适用用于于常常温温下下O O2 2、N N2 2、COCO、CHCH4 4、C C2 2H H6 6、C C2 2H H4 4等等气气体体的的相相互互分分离离。COCO2 2能能被被活活性性氧氧化化铝铝强强烈烈吸吸附而不能用这种固定相进行分析。附而不能用这种固定相进行分析。(3)(3)硅胶硅胶硅胶硅胶 与与活活性性氧氧化化铝铝大大致致相相同同的的分分离离性性能能，除除能能分分析析上上述述物物质质外，还能分析外，还能分析COCO2 2、N N2 2O O、NONO、NONO2 2等，且能够分离臭氧。等

46、，且能够分离臭氧。2023/4/152023/4/15气固色谱固定相 (4)(4)分子筛分子筛分子筛分子筛 碱碱及及碱碱土土金金属属的的硅硅铝铝酸酸盐盐（沸沸石石），多多孔孔性性。如如3 3A A、4A4A、5A5A、10X10X及及1313X X分分子子筛筛等等（孔孔径径：埃埃）。常常用用5 5A A和和1313X X（常常温温下下分分离离O O2 2与与N N2 2）。除除了了广广泛泛用用于于H H2 2、O O2 2、N N2 2、CHCH4 4、COCO等等的分离外，还能够测定的分离外，还能够测定HeHe、NeNe、ArAr、NONO、N N2 2O O等。等。(5)(5)高分子多孔微

47、球（高分子多孔微球（高分子多孔微球（高分子多孔微球（GDXGDX系列）系列）系列）系列）新型的有机合成固定相（新型的有机合成固定相（苯乙烯与二乙烯苯共聚苯乙烯与二乙烯苯共聚）。）。型型号号：GDX-01GDX-01、-02-02、-03-03等等。适适用用于于水水、气气体体及及低低级级醇醇的分析。的分析。2023/4/152023/4/152.气固色谱固定相的特点（1 1）性能与制备和活化条件有很大关系；）性能与制备和活化条件有很大关系；）性能与制备和活化条件有很大关系；）性能与制备和活化条件有很大关系；（2 2）同同同同一一一一种种种种固固固固定定定定相相相相，不不不不同同同同厂厂厂厂家家家

48、家或或或或不不不不同同同同活活活活化化化化条条条条件件件件，分分分分离离离离效效效效果果果果差异较大；差异较大；差异较大；差异较大；（3 3）种类有限，能分离的对象不多；）种类有限，能分离的对象不多；）种类有限，能分离的对象不多；）种类有限，能分离的对象不多；（4 4）使用方便。）使用方便。）使用方便。）使用方便。2023/4/152023/4/15三、填充色谱柱的制备三、填充色谱柱的制备1 1、色谱柱的清洗：、色谱柱的清洗：、色谱柱的清洗：、色谱柱的清洗：玻璃柱：玻璃柱：玻璃柱：玻璃柱：酸泡酸泡酸泡酸泡水洗水洗水洗水洗烘干烘干烘干烘干不锈钢柱：碱抽洗不锈钢柱：碱抽洗不锈钢柱：碱抽洗不锈钢柱：

49、碱抽洗水洗水洗水洗水洗烘干烘干烘干烘干2 2、固定液的涂渍（静态涂渍法和旋转蒸发法）：、固定液的涂渍（静态涂渍法和旋转蒸发法）：、固定液的涂渍（静态涂渍法和旋转蒸发法）：、固定液的涂渍（静态涂渍法和旋转蒸发法）：称取固定液称取固定液称取固定液称取固定液溶剂溶解溶剂溶解溶剂溶解溶剂溶解称取担体称取担体称取担体称取担体混合搅混合搅混合搅混合搅拌（旋转涂渍）拌（旋转涂渍）拌（旋转涂渍）拌（旋转涂渍）烘干烘干烘干烘干过筛装柱过筛装柱过筛装柱过筛装柱3 3 色谱柱的填充：真空泵抽气填充法。色谱柱的填充：真空泵抽气填充法。色谱柱的填充：真空泵抽气填充法。色谱柱的填充：真空泵抽气填充法。4 4 色谱柱的老化

50、（色谱柱的老化（色谱柱的老化（色谱柱的老化（pointpoint）：）：）：）：除去柱中残留的溶剂和挥发除去柱中残留的溶剂和挥发除去柱中残留的溶剂和挥发除去柱中残留的溶剂和挥发组分。一定温度下通入载气和加温处理。组分。一定温度下通入载气和加温处理。组分。一定温度下通入载气和加温处理。组分。一定温度下通入载气和加温处理。2023/4/152023/4/15色谱柱的填充（抽气法）色谱柱的填充（抽气法）液体固定相液体固定相玻璃棉玻璃棉抽真空抽真空2023/4/152023/4/15色谱柱的老化（色谱柱的老化（point）qq老化：老化：qq 在操作温度低于固定液最高使用温在操作温度低于固定液最高使用