色譜分析方法的建立

1、色譜分析方法的建立第一部分 色譜法系統(tǒng)的選擇與應(yīng)用第二部分 氣相色譜法的建立第三部分 液相色譜法的建立第一部分 色譜法系統(tǒng)的選擇與應(yīng)用第一章 氣相色譜法的特點(diǎn)第二章 高效液相色譜法的特點(diǎn)第三章 氣相色譜和液相色譜的比較第四章 分析條件的確定第五章 樣品的制備第六章 定量第七章 儀器選購的原則第二部分 氣相色譜法的建立第一章 前言第二章 色譜分離條件選擇的指標(biāo)第三章 初始操作條件的確定第四章 填充柱的選擇要點(diǎn)第五章 毛細(xì)管柱的選擇第六章 檢測(cè)器操作條件的選擇第七章 程序升溫操作條件的選擇第三部分 液相色譜法的建立第一章 結(jié)論第二章 分離的基礎(chǔ)第三章 檢測(cè)靈敏度與選擇性第四章 色譜柱第五章 反相H

2、PLC第六章 梯度洗脫第七章 常規(guī)樣品反相分離的系統(tǒng)方法第一部分 色譜法系統(tǒng)的選擇與應(yīng)用第一章 氣相色譜法的特點(diǎn)1，色譜柱內(nèi)現(xiàn)象單純，可以從理論上理解。2，若用非極性柱，組分按沸點(diǎn)順序流出。因此，在分配氣相色譜法中，若已知化合物，則可預(yù)測(cè)流出順序。3，能較容易地制備具有高分離能力的色譜柱，并可在較長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的性能。4，因?yàn)橐苿?dòng)相是氣體，其粘度小，所以增加色譜柱長度可改善分離能力。5，樣品組分在固定相和移動(dòng)相中易擴(kuò)散，能迅速達(dá)到分配平衡，故可提高移動(dòng)相的流速以縮短分析時(shí)間。6，檢測(cè)惰性氣體中的樣品組分時(shí)，可以使用各種高靈敏檢測(cè)器，所以能做極微量分析和特定組分的高靈敏度的選擇性檢測(cè)。7，使用

3、通用型檢測(cè)器時(shí)，可以預(yù)測(cè)注入樣品在多大程度上能作為色譜峰流出并被檢測(cè)，所以分析的可信度高。在不要求精度時(shí)，也可以把峰面積百分?jǐn)?shù)近似作為組成百分?jǐn)?shù)，進(jìn)行快速定量分析。8，容易與質(zhì)譜儀或付里葉變換紅外光譜儀聯(lián)用，便于多組分混合物的分離和鑒定。9，適于分析的物質(zhì)僅限于在某種形式下為熱穩(wěn)定的揮發(fā)性物質(zhì)。所以從全部化合物來看，適用范圍較窄，約為20%。10，用選擇性檢測(cè)器做微量分析時(shí)，樣品必須經(jīng)過前處理以除去干擾組分。第二章 高效液相色譜法的特點(diǎn)1，適用樣品范圍廣，80%的分析對(duì)象可借此法分析。2，為進(jìn)行分離，可以根據(jù)樣品的組分將流動(dòng)相和固定相的組合最佳化。如果熟悉液相色譜，這是非常有利的，但對(duì)初學(xué)者來

4、說，這是困難的。3，可以使用高效的分離柱，易于分離復(fù)雜的多組分混合物。4，把被分離的組分溶解在流動(dòng)相中，可以全部回收之。5，可以使用多種非破壞性高靈敏度和選擇性的檢測(cè)器，把幾種檢測(cè)器串聯(lián)起來，根據(jù)其對(duì)應(yīng)特性，獲取與定性有關(guān)的重要信息。6，只能檢測(cè)從色譜柱流出的組分。7，由于沒有通用型高靈敏度檢測(cè)器，所以在分析未知混合物而沒有色譜峰的時(shí)候，無法確定其原因是分離條件不合適，還是檢測(cè)器沒有響應(yīng)。8，采用尺寸排斥色譜法時(shí)，從低分子到高分子的樣品全部流出，而且流出順序是從高分子量開始，故可根據(jù)保留容量推測(cè)分子量，最適于做未知樣品的組成分析。9，測(cè)定精度好。因?yàn)樽⑷刖缺葰庀嗌V好，故可以用絕對(duì)工作曲線。

5、10，雖然示差折光檢測(cè)器為通用型檢測(cè)器，但和氣相色譜的熱導(dǎo)檢測(cè)器和氫火焰檢測(cè)器相比，由于化合物之間的響應(yīng)不同，所以用峰面積百分?jǐn)?shù)求由多種化合物組成的混合物時(shí)問題較多。11，要限制色譜柱的使用條件（溫度、壓力、流動(dòng)相等）。而且與氣相色譜相比，性能隨時(shí)間的變化較大。必須定期用標(biāo)準(zhǔn)品在標(biāo)準(zhǔn)條件下檢查色譜柱的性能。若按照不同的樣品對(duì)象，固定使用色譜柱，對(duì)色譜柱的壽命是有利的。12，制作色譜柱需要特殊裝置和專門技能。13，柱外死體積對(duì)色譜柱的性能有重大的綜合性影響，而且連接方法依儀器制造廠而異。14，與氣相色譜法相比，由于共存物質(zhì)對(duì)分離的影響小，易于制備分析樣品。第三章 氣相色譜和液相色譜的比較1，流動(dòng)

6、相2，固定相3，分析對(duì)象4，檢測(cè)技術(shù)5，制備分離1，流動(dòng)相GC中用氣體作流動(dòng)相，又叫載氣。常用的載氣有氦氣、氮?dú)夂蜌錃?。與HPLC相比，GC流動(dòng)相的種類少，可選擇范圍小，載氣的主要作用是將樣品帶入GC系統(tǒng)進(jìn)行分離，其本身對(duì)分離結(jié)果的影響很有限。而在HPLC中流動(dòng)相種類多，且對(duì)分離結(jié)果的貢獻(xiàn)很大。換一個(gè)角度看，GC的操作參數(shù)優(yōu)化相對(duì)HPLC要簡(jiǎn)單一些。此外，GC載氣的成本要低于HPLC流動(dòng)相的成本。2，固定相因?yàn)镚C的載氣種類相對(duì)少，故其分離選擇性主要通過不同的固定相來改變，尤其在填充柱GC中，固定相常由載體和涂敷在其表面的固定液組成，這對(duì)分離有決定性的影響，所以，導(dǎo)致了種類繁多的GC固定相的開

7、發(fā)研究。迄今已有數(shù)百種GC固定相可供我們選擇使用，但常用的HPLC固定相也就十幾種。故HPLC在很大程度上要靠選用不同的流動(dòng)相來改變分離選擇性。不然，毛細(xì)管GC常用的固定相也不過十幾種。在實(shí)際分析中，GC一般是選定一種載氣，然后通過改變色譜柱（即固定相）以及操作參數(shù)（柱溫和載氣流速等）來優(yōu)化分離，而HPLC則往往是選定色譜柱后，通過改變流動(dòng)相的種類和組成以及操作參數(shù)（柱溫和流動(dòng)相流速等）來優(yōu)化分離。3，分析對(duì)象GC所能直接分離的樣品應(yīng)是可揮發(fā)、且是熱穩(wěn)定的，沸點(diǎn)一般不超過500。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，在目前已知的化合物中，有20%到25%可用GC直接分析，其余原則上均可用HPLC分析。也就是說GC的

8、分析對(duì)象遠(yuǎn)沒有HPLC多。4，檢測(cè)技術(shù)GC常用的檢測(cè)技術(shù)有多種，比如熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）、電子俘獲檢測(cè)器（ECD）、氮磷檢測(cè)器（NPD），又叫熱離子檢測(cè)器（TID）等。其中FID對(duì)大部分有機(jī)化合物均有響應(yīng)，且靈敏度相當(dāng)高，最小檢測(cè)限可達(dá)納克（ng）級(jí)。而在HPLC中尚無通用性這么好的高靈敏度檢測(cè)器。商品HPLC儀器常配的也就是紫外-可見光吸收檢測(cè)器（UV-Vis）和示差檢測(cè)器（RI）。前者的通用性遠(yuǎn)不及GC中的FID，后者的靈敏度又較低，且不適于梯度洗脫。當(dāng)然，不論GC還是HPLC，都有一些高靈敏度的選擇性檢測(cè)器，GC有ECD和NPD等，HPLC則有熒光和電化學(xué)檢

9、測(cè)器。較為理想的檢測(cè)器應(yīng)該首推MS，但在這一點(diǎn)上，GC目前要優(yōu)于LC。因?yàn)镚C流動(dòng)相的特點(diǎn)，它與MS的在線聯(lián)用已不存在任何問題，特別是毛細(xì)管GC與MS的聯(lián)用（GC/MS）已成為常規(guī)分析方法。而HPLC與MS的聯(lián)用就受到了流動(dòng)相的限制。雖然目前已有多種接口，如離子束、熱噴霧和電噴霧等，但流動(dòng)相的選擇還是受到明顯的限制。5，制備分離在新產(chǎn)品研究開發(fā)過程中，或在未知物的定性鑒定工作中，常需要收集色譜分離后的組分作進(jìn)一步的分析，而某些高純度的生化試劑則是直接用色譜分離來制備的。就這一點(diǎn)而言，GC在原理上應(yīng)該是有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)槭占y分后載氣很容易除去。然而，由于GC的柱容量遠(yuǎn)不及HPLC，如果用GC作制備

10、，那是相當(dāng)費(fèi)時(shí)的。因此，制備GC的實(shí)用價(jià)值很有限。制備HPLC則有很廣泛的應(yīng)用。第四章 分析條件的確定1，樣品信息2，流動(dòng)相3，固定相4，檢測(cè)器1，樣品信息分析實(shí)際樣品時(shí)，必須盡量收集與樣品有關(guān)的資料。（1）分析的目的是什么；（2）分析對(duì)象物質(zhì)及其母體結(jié)構(gòu)是什么；（3）分析對(duì)象中有多少種成分；（4）分析對(duì)象中各種成分的預(yù)想含量-主組分或微量組分；（5）分析對(duì)象物質(zhì)及其母體結(jié)構(gòu)的物理化學(xué)性質(zhì)；（6）樣品量，樣品的形態(tài)；（7）檢測(cè)限，測(cè)定限，靈敏度，分析時(shí)間；（8）有無分析實(shí)例和標(biāo)準(zhǔn)樣品。氣相色譜的分析條件比高效液相色譜容易確定。一般而言，用吸附劑作填料，用熱導(dǎo)檢測(cè)器分析含有無機(jī)氣體的樣品。分析有

11、機(jī)化合物時(shí)，應(yīng)注意其最高使用溫度，選用分配型液相填料，若用氫火焰離子化檢測(cè)器，分析的成功率在90%以上。在高效液相色譜中，必須針對(duì)樣品選擇流動(dòng)相和固定相的最佳組合。由于對(duì)過去的分析實(shí)例還沒有歸納得像氣相色譜那樣完整，所以初學(xué)者難以確定分析條件。2，流動(dòng)相在氣相色譜中，流動(dòng)相只影響分析時(shí)間和柱效率。若用理論塔板高度對(duì)移動(dòng)相的線速度作圖，則存在極小點(diǎn)，表明在某一確定流速下，色譜柱的效能最高。He和H2的最佳流速大于N2的最佳流速。因此，柱效相同時(shí)，要獲得高流速最好用H2，從安全性考慮用He，從經(jīng)濟(jì)上考慮用N2。在液相色譜中，流動(dòng)相與固定相的組合取決于樣品成分的保留能力。若組合不當(dāng)，樣品或者直接通過

12、色譜柱，或者完全被保留而不洗脫。在液相色譜中，流動(dòng)相的流速緩慢時(shí)柱效能好，但影響分析時(shí)間。應(yīng)盡量采用高純度的流動(dòng)相。流動(dòng)相中的不純物與假峰、固定相壽命和檢測(cè)器有關(guān)。選擇液相色譜流動(dòng)相時(shí)必須考慮粘度。在洗脫能力相同時(shí)，應(yīng)選用粘度小的流動(dòng)相。3，固定相在氣相色譜中，一般是從制造廠家購買色譜柱填料后自己裝柱。但對(duì)毛細(xì)管柱一般是購買內(nèi)壁已涂覆好的成品。在液相色譜中，一般是直接購買填充柱。對(duì)氣相色譜填料，必須指明下列內(nèi)容：（1）載體的種類；（2）載體的前處理方法；（3）載體的粒度范圍；（4）有無減尾劑及附著量；（5）液相的種類；（6）液相量。4，檢測(cè)器與流動(dòng)相的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，氣相色譜以離子化檢測(cè)器為主，有

13、氫火焰離子化檢測(cè)器，熱導(dǎo)檢測(cè)器，電子俘獲檢測(cè)器，火焰光度檢測(cè)器，氮磷檢測(cè)器，質(zhì)譜檢測(cè)器等；而高效液相色譜則用光學(xué)和電化學(xué)的檢測(cè)器，有紫外檢測(cè)器，示差折光檢測(cè)器，熒光檢測(cè)器，電導(dǎo)檢測(cè)器，電化學(xué)檢測(cè)器，質(zhì)譜檢測(cè)器等。第五章 樣品的制備1，引言2，樣品類型3，液體樣品的預(yù)處理4，固體樣品的預(yù)處理5，柱切換6，衍生化1，引言樣品制備的目的是為了使試樣中的干擾物質(zhì)相對(duì)除凈、不損害色譜柱，且能與將使用的色譜方法相兼容；即樣品溶劑能快速汽化或溶于流動(dòng)相而不影響樣品的保留值與分離度。樣品預(yù)處理的選擇（1）樣品的收集：要有代表性（2）樣品的貯藏與保存：用適宜的惰性、密封容器（3）樣品的初加工：如干燥、過篩、碾細(xì)

14、等（4）稱重或定容稀釋：有必要注意活性、不穩(wěn)定組分（5）其它的樣品加工方法：溶劑替換、除鹽、蒸發(fā)、冷凍干燥等（6）除去微粒雜質(zhì)：過濾、固相萃取、離心（7）樣品的提?。阂后w樣品的提??；固體樣品的提?。?）衍生化：主要用于提高被測(cè)物的檢測(cè)靈敏度，有時(shí)也用于改善分離2，樣品類型樣品基質(zhì)可分為有機(jī)基質(zhì)和無機(jī)基質(zhì)，也可進(jìn)一步再分為固體、半固體（包括乳膏劑、膠劑、混懸劑、膠體劑）、液體和氣體。與氣體或固體相比，制備進(jìn)行色譜分析的液體樣品要容易得多。許多色譜分析就是基于“稀釋即進(jìn)樣”的步驟；有的固體樣品易于溶解，隨后即可進(jìn)樣或進(jìn)一步處理；而另一些固體基質(zhì)在常規(guī)溶劑中不溶，則必須將被測(cè)物從固體基質(zhì)中提取出來。

15、固體樣品的傳統(tǒng)萃取方法：（1）固-液萃取；（2）索氏提?。唬?）強(qiáng)制流動(dòng)浸出；（4）均勻化；（5）超聲波處理；（6）溶解。固體樣品的現(xiàn)代萃取方法：（1）加速溶劑萃??；（2）自動(dòng)索氏提??；（3）超臨界流體提??；（4）微波輔助提取；（5）熱提取。3，液體樣品的預(yù)處理3.1 液-液萃取用液-液萃?。↙LE）可從干擾物中分離出被測(cè)物，通過被測(cè)物在兩種不混溶的液體中的分配系數(shù)不同達(dá)到分離的目的。LLE中一相通常為水相，而另一相為有機(jī)溶劑。親水性強(qiáng)的化合物進(jìn)入極性的水相多，而疏水化合物將主要溶于有機(jī)溶劑中。萃取進(jìn)入有機(jī)相的被測(cè)物經(jīng)溶劑揮發(fā)容易回收，而提取進(jìn)入水相中的被測(cè)物經(jīng)常能夠直接注入反相HPLC色譜柱

16、中進(jìn)行分析。由于萃取為一平衡過程，效率有限，兩相中仍存在數(shù)量可觀的被測(cè)物。因此可利用包括改變pH、離子對(duì)、絡(luò)合作用等的化學(xué)平衡，以提高被測(cè)物的回收率和/或消除干擾。許多LLE操作在分液漏斗中進(jìn)行，每一相的體積一般都需幾十或幾百毫升。當(dāng)定量回收率大于99%時(shí)，需要兩步或多步萃取。與LLE有關(guān)的實(shí)際問題包括：（1）發(fā)生乳化；（2）被測(cè)物牢固地吸附于微粒上；（3）被測(cè)物與大分子量的化合物結(jié)合；（4）兩相彼此互溶。破乳可采取下列措施：（1）在水相中加鹽；（2）加熱或冷卻萃取容器；（3）用玻璃棉塞或相分離濾紙過濾；（4）加少量不同的有機(jī)溶劑；（5）離心。3.2 固相萃取（SPE）與LLE相比較，SPE有

17、許多優(yōu)點(diǎn)：（1）萃取被測(cè)物更徹底；（2）分離被測(cè)物與干擾物的效率更高；（3）降低有機(jī)溶劑消耗；（4）易于收集全部被測(cè)物；（5）手工操作更方便；（6）能除去微粒；（7）易于自動(dòng)化。SPE的分離原理、固定相的選擇和方法建立都與HPLC的相類似。SPE和HPLC之間的主要差別是SPE萃取管一般只用一次即廢棄掉，因?yàn)榭赡苡袧撛诟蓴_物留于萃取管中。用于SPE的裝置有多種：（1）萃取管；（2）圓盤濾頭；（3）涂布纖維。其中最普遍采用的是萃取管。SPE的應(yīng)用一般包括四個(gè)步驟：（1）潤濕活化填料；（2）加樣；（3）沖洗填料（除去干擾物質(zhì)）；（4）回收被測(cè)物。活化步驟有雙重作用：（1）除去因萃取管暴露于實(shí)驗(yàn)室環(huán)

18、境時(shí)可能聚集的雜質(zhì)，凈化固定相；（2）用溶劑潤濕吸附劑，建立一個(gè)合適的固定相環(huán)境。一般甲醇為常用的活化溶劑。3.3 膜分離膜通常由合成的有機(jī)聚合物（如PTFE、尼龍或聚氯乙烯）、纖維素或玻璃纖維制作而成。濾膜在樣品制備方面的主要應(yīng)用為濾過和固相萃取。超濾、反滲透、滲析、微滲析和電滲析為以濾膜進(jìn)行濃縮、純化和分離被測(cè)物的技術(shù)示例。膜技術(shù)的應(yīng)用與其它樣品制備技術(shù)比較，優(yōu)點(diǎn)在于：（1）樣品或基質(zhì)成分超載的危險(xiǎn)性可以忽略；（2）大多數(shù)膜過程在密封流動(dòng)系統(tǒng)中進(jìn)行，能降低污染，避免接觸有毒或危險(xiǎn)的樣品；（3）使用有機(jī)溶劑量少；（4）流動(dòng)系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。4，固體樣品的預(yù)處理4.1 傳統(tǒng)的萃取方法-索氏提

19、取法索氏提取法是固體提取中應(yīng)用最廣泛的一種方法。主要優(yōu)點(diǎn)是回收率高、成本低；缺點(diǎn)是時(shí)間很長（1224小時(shí)或更長）。在索氏提取中，被測(cè)物在提取溶劑沸點(diǎn)溫度下必須穩(wěn)定。方法建立包括尋找合適的揮發(fā)性溶劑（如沸點(diǎn)小于100），這種溶劑必須對(duì)被測(cè)物有足夠大的溶解度，而對(duì)固體樣品基質(zhì)溶解度要小。作為有效萃取最古老的方式，索氏提取已成為公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。4.2 新型萃取方法（1）超臨界流體萃取法（SFE）超臨界流體（SF）具有氣體質(zhì)量傳遞的性質(zhì)和液體溶解度的性質(zhì)，且有比液態(tài)溶劑高得多的溶劑萃取效率和速度。能用于SFE的流體包括CO2、NH3、N2O和戊烷。其中CO2用于SFE最多。影響CO2-SFE的主要參數(shù)包括

20、壓力、溫度、流速、助溶劑和提取時(shí)間。（2）微波輔助溶劑萃取法（MASE）用微波源直接加熱樣品與提取溶劑。提取操作可通過多種條件進(jìn)行控制：提取溶劑的選擇，加熱時(shí)間，脈沖加熱或連續(xù)加熱，攪拌或不攪拌，密封容器或開口容器，容器外部加冷卻或不加冷卻。（3）加速溶劑提取法（ASE）加速溶劑提取亦稱為增強(qiáng)溶劑提取，在密閉提取容器中進(jìn)行，以常用的有機(jī)溶劑在高溫（50200）和高壓（1502000psi）下，從固體樣品中提取可溶性被測(cè)物。5，柱切換色譜柱切換亦稱多維色譜，是分離和清除復(fù)雜的多組分樣品雜質(zhì)的有效技術(shù)。這種方法中，初始色譜柱（1柱）的一部分色譜組分被有選擇地轉(zhuǎn)送至第二支色譜柱（2柱），再次分離。柱

21、切換（CS）用于：（1）在2柱之前隊(duì)去可能損壞色譜柱的物質(zhì)；（2）在2柱之前隊(duì)去強(qiáng)保留雜質(zhì)；（3）除去在2柱中會(huì)覆蓋被測(cè)物譜峰的干擾物；（4）程序升溫或梯度洗脫的一種替代方法；（5）痕量富集。對(duì)CS的一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)要求是應(yīng)將被測(cè)物從1柱完全轉(zhuǎn)移至2柱。這需要準(zhǔn)確地控制切換時(shí)間。2孔至10孔的高壓切換閥可以買到。CS可用單泵進(jìn)行，但通常最好用多泵操作。6，衍生化衍生化方法使被測(cè)物與相應(yīng)的試劑之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以改變被測(cè)物的化學(xué)和物理性質(zhì)。色譜中的衍生化有四種主要用途：（1）改善被測(cè)物的檢測(cè)；（2）改變被測(cè)物的分子結(jié)構(gòu)或極性，以利于色譜分析；（3）改變基質(zhì)，以利于色譜分析；（4）改善被測(cè)物的不穩(wěn)定

22、性。理想的衍生化反應(yīng)應(yīng)該快速、定量、產(chǎn)生副產(chǎn)物少。多余的試劑應(yīng)不干擾被測(cè)物或易于從反應(yīng)基質(zhì)中除去。建立方法時(shí)，衍生化往往是最后才選擇的手段。柱前或柱后反應(yīng)的引入增加了分析的復(fù)雜性以及誤差來源，也增加了分析的總時(shí)間，還要保證定量的衍生化。第六章 定量1，引言2，信號(hào)的測(cè)量3，定量方法4，定量誤差來源1，引言設(shè)計(jì)合理、有效的分析方法分析主成分時(shí)，應(yīng)高度準(zhǔn)確和精密（精密度：±1-2%；準(zhǔn)確度誤差為真值的2%以內(nèi)）。一種定量方法，對(duì)每一種被測(cè)物均能在較寬的樣品濃度檢測(cè)范圍內(nèi)有（良好的）線性響應(yīng)是關(guān)鍵。1.1 準(zhǔn)確度，精密度和線性范圍建立良好的色譜定量方法需要給出準(zhǔn)確度、精密度和線性范圍。準(zhǔn)確

23、度的定義為測(cè)量值與真值接近的程度。精密度是指同一樣品多次測(cè)量結(jié)果的重復(fù)程度。這種重復(fù)程度包括使用不同的儀器、操作人員、樣品制備、實(shí)驗(yàn)室等在一天內(nèi)或經(jīng)過數(shù)天所得測(cè)結(jié)果的重現(xiàn)性。方法的線性是指響應(yīng)值與樣品濃度的校正曲線近似成一直線的程度，或者數(shù)據(jù)滿足線性的程度。1.2 檢測(cè)限和定量限被測(cè)物最小可檢測(cè)量（LOD）指能被可靠檢測(cè)的最小濃度。LOD與系統(tǒng)的信號(hào)和噪音有關(guān)，通常被定義為信噪比（S/N）至少為3：1的峰。最小定量限要求S/N比值至少為10；最大定量限，是指使用該定量方法能夠測(cè)定的最大濃度。最大和最小定量限將決定方法的濃度范圍。2，信號(hào)的測(cè)量2.1 噪音任何信號(hào)測(cè)定的精度（與定量結(jié)果有關(guān)）勻受

24、信號(hào)峰相對(duì)于噪音峰的大小的影響。噪音是指在沒有被測(cè)物的情況下基線信號(hào)值的不穩(wěn)定程度。噪音有三種基本類型：短期、長期、和基線飄移。短期噪音（亦稱高頻噪音）可以由許多因素引起，包括檢測(cè)器噪音、HPLC泵系統(tǒng)的脈動(dòng)以及積分系統(tǒng)的電子噪音等。這種高頻噪音將限制色譜檢測(cè)信號(hào)的能力。長期噪音可由外在因素或系統(tǒng)本身問題引起。長期噪音的起因包括：（1）HPLC中流動(dòng)相溶劑組分的在線混合不均勻會(huì)隨時(shí)間產(chǎn)生微小變化（2）溫度波動(dòng)（3）固定相從柱中流失（尤其是在梯度洗脫過程中）（4）前次進(jìn)樣中的未流出組分基線漂移被認(rèn)為是一種特殊類型的長期噪音，即使在比較完善的方法中也不可避免?；€漂移最顯著的類型出現(xiàn)在程序升溫或梯

25、度洗脫過程中，未流出峰或以前進(jìn)樣的組分出峰也可能以基線飄移出現(xiàn)。這種基線問題常發(fā)生于等度分離中，基線飄移也會(huì)由檢測(cè)器性能的改變而引起。2.2 峰高測(cè)定檢測(cè)器對(duì)一化合物響應(yīng)的最簡(jiǎn)單方式是測(cè)定其信號(hào)峰的高度，這種峰測(cè)定法對(duì)痕量分析較好。對(duì)分離良好的單一組分，峰高是基線到峰頂點(diǎn)間的距離，其中基線值為峰開始前至峰結(jié)束后諸多數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值。2.3 峰面積分離良好峰的峰面積可定義為由峰開始到峰終止的時(shí)間內(nèi)的信號(hào)響應(yīng)積分值。準(zhǔn)確且精密地測(cè)定峰面積取決于很多因素。首先需確立正確的基線；其次，有必要正確地定義峰的起始和結(jié)束。第三，有必要采集的跨越該峰的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)足夠大。大多數(shù)情況下，建議跨越所需峰至少要15

26、個(gè)點(diǎn)。2.4 峰高與峰面積定量雖然峰面積定量在色譜中應(yīng)用較多，對(duì)于一個(gè)性能良好、近似對(duì)稱的峰來說，峰高測(cè)定精度同峰面積，但準(zhǔn)確度更佳。對(duì)痕量分析，峰高往往是更合理的定量方法。3，定量方法3.1 峰面積歸一法完成一次運(yùn)行并對(duì)色譜圖中所有意義的峰進(jìn)行積分后，使可計(jì)算出總的峰面積。任一峰面積百分比均可視為歸一化的峰面積。峰面積歸一化技術(shù)正確使用的前提是假設(shè)每一種組分的響應(yīng)因子完全相同，這對(duì)UV檢測(cè)幾乎不可能。但整體特性檢測(cè)器，如熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、示差折光（RID）或蒸發(fā)光散射（ELSD）檢測(cè)器卻對(duì)許多化合物確實(shí)有相似的響應(yīng)。3.2 外標(biāo)校正法確定未知樣品濃度的最常用方法是用外標(biāo)物質(zhì)作出校正曲線，

27、根據(jù)校正曲線圖解或用響應(yīng)因子數(shù)值計(jì)算求出其濃度值。實(shí)際工作中建議使用兩個(gè)或多個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。標(biāo)準(zhǔn)品溶液濃度應(yīng)與樣品的期望濃度接近。測(cè)定未知樣品濃度的第二種方法是采用響應(yīng)因子。該法主要的誤差來源是進(jìn)樣的重現(xiàn)性，外標(biāo)法欲得到好的定量結(jié)果，分離所有標(biāo)樣與樣品必須保持色譜條件恒定。為確保定量準(zhǔn)確，校正最好在樣品基質(zhì)中進(jìn)行。3.3 內(nèi)標(biāo)校正另一種校正技術(shù)包括在校正溶液和樣品溶液中加入內(nèi)標(biāo)物。內(nèi)標(biāo)能補(bǔ)償由于儀器變化帶來的進(jìn)樣量或濃度的改變。使用內(nèi)標(biāo)的主要原因之一在于樣品有時(shí)需要繁雜的預(yù)處理或制備步驟。適宜的內(nèi)標(biāo)物的要求包括：（1）能與被測(cè)物及其它峰良好分開（2）與被測(cè)物有相似的保留值（k）（3）原樣品中

28、不應(yīng)存在（4）在樣品制備步驟中與被測(cè)物性質(zhì)極相似（5）化學(xué)性質(zhì)上不必與被測(cè)物相似（6）可能到高純度的商品（7）穩(wěn)定，不與樣品、固定相、流動(dòng)相發(fā)生反應(yīng)（8）與被測(cè)物具有相似的檢測(cè)器響應(yīng)內(nèi)標(biāo)法的測(cè)定精度不如外標(biāo)法，因?yàn)樾铚y(cè)定兩個(gè)峰，而非僅被測(cè)物一個(gè)峰，加大誤差。此外，選擇一種不干擾其它峰的化合物也增加方法建立的復(fù)雜性。3.4 標(biāo)準(zhǔn)加入法標(biāo)準(zhǔn)加入法用于痕量分析最多。該法中，將不同重量的被測(cè)物加到樣品基質(zhì)中，開始時(shí)在基質(zhì)中即已含有未知濃度的被測(cè)物。標(biāo)準(zhǔn)加入法的重點(diǎn)是添加被測(cè)物前的響應(yīng)要足夠大，以便提供適宜的S/N比（10）；否則結(jié)果精度不好。4，定量誤差的來源色譜中好準(zhǔn)確度取決于：（1）樣品具有代表性

29、（2）譜峰重疊或干擾盡可能?。?）好的峰形（4）用純標(biāo)準(zhǔn)品準(zhǔn)確的校正（5）適宜的數(shù)據(jù)處理方法好的精密度取決于：（1）樣品制備技術(shù)（2）儀器重現(xiàn)性，包括進(jìn)樣技術(shù)（3）有較高的S/N比（4）好的峰形（5）適宜的數(shù)據(jù)處理方法（6）定量及校正方法定量結(jié)果偏差可視為所有各步偏差的總和。色譜中誤差的主要來源是取樣及樣品制備，色譜過程，信號(hào)處理或數(shù)據(jù)處理。4.1 樣品和樣品處理樣品的性質(zhì)是產(chǎn)生準(zhǔn)確度和精密度誤差的基本原因。色譜中的樣品處理牽涉到制備進(jìn)樣溶液。簡(jiǎn)單稱釋的液體樣品通常精度可好于0.5%。盡量減少所需轉(zhuǎn)移及稀釋的次數(shù)。樣品應(yīng)當(dāng)用流動(dòng)相或用比流動(dòng)相弱的溶劑制備，以保證好的峰形。手工進(jìn)樣的誤差一般為2

30、%3%。樣品預(yù)處理往往是色譜方法精確度差的主要來源。4.2 色譜過程的影響色譜方法和相關(guān)的儀器操作是定量誤差的又一來源。形狀不好的峰（前展或拖尾）是定量不好的主要因素。用峰面積代替峰高能改善測(cè)定精度。應(yīng)選擇能提供卓越信噪比的檢測(cè)器條件，以準(zhǔn)確、精密定量。最后的結(jié)果受檢測(cè)器基線穩(wěn)定性、短期噪音或基線漂移以及檢測(cè)器對(duì)被測(cè)化合物靈敏度的影響。4.3 數(shù)據(jù)系統(tǒng)的影響現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)多數(shù)足以測(cè)定峰面積和峰高，但必須用合適的積分參數(shù)才能得到好的定量結(jié)果。其結(jié)果取決于：（1）系統(tǒng)如何濾除或均化短期噪音（2）每秒鐘采集數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)量（3）設(shè)定的數(shù)據(jù)采集參數(shù)（4）計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的計(jì)算方法第七章 儀器選購的原則1，

31、實(shí)用性原則2，最佳性價(jià)比原則3，良好售后服務(wù)原則4，發(fā)展的原則市場(chǎng)上有各種各樣的色譜儀器，各生產(chǎn)廠商幾乎一兩年就推出一種新產(chǎn)品。就性能和價(jià)格而言，差別是相當(dāng)大的。一臺(tái)國產(chǎn)的普通GC儀器，3萬元人民幣即可購得。而一臺(tái)進(jìn)口的高檔儀器則要10萬美元，甚至更多。對(duì)用戶來說，選擇余地當(dāng)然很大。激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也為用戶提供了花最少的錢買到實(shí)用儀器的途徑。那么，我們?nèi)绾芜x購一臺(tái)令人滿意的儀器呢？這是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題，在這里我們只能提出幾條原則性建議，供購買儀器時(shí)參考。首先讓我們簡(jiǎn)單討論一下當(dāng)代色譜儀器的某些發(fā)展趨勢(shì)?？偟恼f來，色譜儀器有兩個(gè)明顯的發(fā)展方向，一是多功能高檔型，配置齊全，可用于各種色譜分析應(yīng)用。

32、如安捷倫公司的HP6890型GC、HP1200型HPLC、Waters公司的超高效液相色譜儀等儀器，這類儀器主要用于研究與開發(fā)。二是實(shí)用化中檔型，針對(duì)絕大多數(shù)用戶的實(shí)際情況，在滿足常規(guī)分析要求的前提下，盡可能降低成本，如HP6850、HP4890等型號(hào)的GC?；蛘哚槍?duì)某一類具體應(yīng)用（如天然氣分析）設(shè)計(jì)專門化儀器。這類儀器主要用于常規(guī)分析。當(dāng)然，還有一類儀器是為特殊用途設(shè)計(jì)的，如用于野外分析的便攜式GC、用于航天飛行器的微型GC?？蛻糍徺I儀器考慮的通常會(huì)有四個(gè)因素：（1）性能是否滿足需要？（2）價(jià)格是否合理？（3）產(chǎn)品質(zhì)量是否可靠？（4）售后服務(wù)是否及時(shí)保障？現(xiàn)在我們來討論購買儀器的原則。1，實(shí)

33、用性原則。所謂實(shí)用就是根據(jù)自己的分析需要，選擇能滿足自己分析要求的儀器。因?yàn)樵谑袌?chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，應(yīng)該考慮投入產(chǎn)出比，而不應(yīng)一味追求性能最好、功能齊全。舉例來說，如果是學(xué)校為學(xué)生開設(shè)基礎(chǔ)GC實(shí)驗(yàn)，就不一定要購置齊全的儀器，那樣反倒不利于學(xué)生掌握GC儀器的基本結(jié)構(gòu)。而如果是大型企業(yè)生產(chǎn)線上使用的工藝監(jiān)測(cè)色譜儀，就必須要求性能可靠、分析速度快，不能因?yàn)楸O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出不來而影響整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)行。實(shí)用性的另一方面是購買儀器時(shí)不必帶用不著的、起碼是近期用不著的零配件。比如石化行業(yè)作油品分析的實(shí)驗(yàn)室就不一定要配備電子俘獲檢測(cè)器（ECD），因?yàn)門CD和FID就可以滿足絕大多數(shù)分析要求了，而當(dāng)你需要的時(shí)候再買來配上即

34、可，這樣在經(jīng)濟(jì)上是合算的。我們不應(yīng)像過去計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下那樣，只要申請(qǐng)到一筆錢就盡量一次花完。2，最佳性能價(jià)格比的原則。也就是花最少的錢買到最好的性能。這一條說來容易，做起來就難，需要我們?cè)谫徺I儀器時(shí)多作市場(chǎng)調(diào)研，貨比多家。還要根據(jù)自己的分析要求確定哪些性能是必須達(dá)到的，哪些性能是可以降低要求的。這樣就可在與廠商銷售人員“砍價(jià)”時(shí)做到心中有數(shù)。要注意有些銷售人員把他的產(chǎn)品吹得天花亂墜（這當(dāng)然無可厚非），但事實(shí)上并不盡然。有的用戶在購買儀器前先拿特定的樣品讓各廠商測(cè)試，以比較其性能，這不失為一種聰明的做法。3，良好售后服務(wù)的原則。要記住：儀器越先進(jìn)，越要求售后服務(wù)好，因?yàn)橐话悴僮魅藛T不可能去修理集

35、成電路。有的公司開通了800免費(fèi)咨詢服務(wù)電話，有專門技術(shù)人員值班，回答用戶的問題，隨時(shí)幫助用戶排除故障，深受用戶歡迎。而也有的廠商售后服務(wù)較差，要么維修人員少，服務(wù)不及時(shí)，要么維修人員的水平有限。良好售后服務(wù)的另一方面是技術(shù)支持，即不僅培訓(xùn)儀器操作和維護(hù)，還為用戶提供分析方法方面的技術(shù)咨詢。這樣的廠商自然受用戶的歡迎。注意在簽訂儀器購買合同時(shí)，別忘了核實(shí)售后服務(wù)方面的條款。4，發(fā)展的原則。即今后增加儀器配件和升級(jí)的問題?，F(xiàn)在很多儀器是積木式（或模塊式）設(shè)計(jì)，第一次購買時(shí)不一定什么都買全，當(dāng)今后需要時(shí)買來接上即可使用，不致由于技術(shù)的發(fā)展而使儀器過早被淘汰。還有軟件的升級(jí)問題，這方面網(wǎng)絡(luò)化是一個(gè)值

36、得注意的發(fā)展趨勢(shì)。如果儀器有網(wǎng)絡(luò)功能，需要時(shí)可接在局域網(wǎng)或國際互聯(lián)網(wǎng)上。今后這將是一個(gè)不得不考慮的問題，尤其是一些比較大的企業(yè)和大型實(shí)驗(yàn)室，網(wǎng)絡(luò)化將是一個(gè)必然要解決的問題。第二部分 氣相色譜法的建立第一章 前言1，引言2，那些樣品可以作為分析對(duì)象1，引言氣相色譜法是根據(jù)氣-固、氣-液、氣-液-固之間的相平衡，借溶質(zhì)分配系數(shù)的不同而進(jìn)行分離的方法。建立相平衡的“界面”最好是無窮大，氣相色譜法能滿足在這個(gè)極大的表面上瞬間建立相平衡的條件。由于一般用惰性氣體作載氣，故可認(rèn)為溶質(zhì)和載氣分子之間基本上沒有相互作用。為減少色譜柱中的縱向擴(kuò)散，流動(dòng)相最好用分子量大的載氣。另外，還存在一個(gè)使理論塔板高度（H）

37、最小的最佳線性流速。但氣相色譜法在選擇色譜柱時(shí)基本上可以忽略這些。研究固定相液體、載體表面、吸附劑以及溶質(zhì)在液相中或固體表面上的分子間相互作用，才是選擇色譜柱的必要事項(xiàng)。2，那些樣品可以作為分析對(duì)象分析樣品的物性（如沸點(diǎn)、官能團(tuán)、反應(yīng)性、溶解的溶劑系統(tǒng)等）與選擇氣相色譜的分離條件密切相關(guān)。保留體積（Vg）與樣品沸點(diǎn)（TB）之間的關(guān)系：式中：M1液相的分子量，溶質(zhì)的活度系數(shù)（同系物溶質(zhì)的基本相同，則保留體積的對(duì)數(shù)與TB成直線關(guān)系），T色譜柱溫。（1）溶質(zhì)之間沸點(diǎn)相差20時(shí)：容易用標(biāo)準(zhǔn)色譜柱分離；（2）溶質(zhì)之間沸點(diǎn)相差10時(shí)：若選擇與溶質(zhì)有相似極性的固定液，很容易分離；（3）溶質(zhì)之間沸點(diǎn)相差5時(shí)：

38、用較長的色譜柱或用結(jié)構(gòu)與溶質(zhì)很類似的固定液；（4）溶質(zhì)之間沸點(diǎn)相差02時(shí)：當(dāng)兩者的沸點(diǎn)相近時(shí)，若每種溶質(zhì)的官能團(tuán)不同，選用與其中一種溶質(zhì)的極性相近的固定液就容易進(jìn)行分離。但對(duì)具有相同官能團(tuán)的同系物要選擇可以利用結(jié)構(gòu)差異的固定相（如分離o-，m-，p-位取代苯可用FFAP/Carbopak C等氣-液-固體系）；（5）溶質(zhì)沸點(diǎn)在-50以下：用強(qiáng)吸附劑作填料，而且柱溫要置于低溫；（6）溶質(zhì)沸點(diǎn)在-5020：用吸附劑或以吸附劑為載體，且在擔(dān)體上涂漬極性固定液的填料；（7）溶質(zhì)沸點(diǎn)在20300：幾乎所有的填料均可使用；（8）溶質(zhì)沸點(diǎn)在300以上：用高沸點(diǎn)固定液或根據(jù)情況將樣品衍生化后再供分析用，或者用

39、液相色譜法測(cè)定。第二章 色譜分離條件選擇的指標(biāo)1，柱效能（N）2，選擇性（）3，分離度（R）1，柱效能為了分離某一物質(zhì)對(duì)，當(dāng)相對(duì)保留值不變（固定液、柱溫不變），而k值（固定液配比）變化時(shí)，k越小越是靠近非保留峰，則完全分離所需的塔板數(shù)越多。但扣除非保留峰后（tR-t0）算出的有效板數(shù)（neff）卻保持不變，則分離情況也可保持不變。2，選擇性所謂選擇性就是固定液對(duì)于兩個(gè)相鄰組份的相對(duì)保留值，也就是某一難分離物質(zhì)對(duì)校正保留值之比，以表示。代表固定液對(duì)難分離物質(zhì)對(duì)的選擇性保留作用，其數(shù)值越大，越容易分離。3，分離度（R）柱效能只說明色譜柱的效率高低，卻反映不出難分離物質(zhì)對(duì)的直接分離效果；而選擇性則反

40、映不出效率高低，故需用一綜合性指標(biāo)，即既能反映柱效能又能反映選擇性的指標(biāo)，作為色譜柱的總分離效能指標(biāo)，這一指標(biāo)就是分離度，分離度是反映色譜柱對(duì)相鄰兩組分直接分離效果的。而R值越大就意味著相鄰兩組份分離得越好。第三章 初始操作條件的確定1，確定初始操作條件2，色譜柱形式的選擇3，分離條件優(yōu)化4，程序升溫1，確定初始操作條件進(jìn)樣量要根據(jù)樣品濃度、色譜柱容量和檢測(cè)器靈敏度來確定。樣品濃度不超過mg/ml時(shí)填充柱的進(jìn)樣量通常為15L，而對(duì)于毛細(xì)管柱，若分流比為50：1時(shí)，進(jìn)樣量一般不超過2L。如果這樣的進(jìn)樣量不能滿足檢測(cè)靈敏度的要求，可考慮加大進(jìn)樣量，但以不超載為限。進(jìn)樣口溫度主要由樣品的沸點(diǎn)范圍決定

41、，還要考慮色譜柱的使用溫度。即首先要保證待測(cè)樣品全部氣化，其次要保證氣化的樣品組分能夠全部流出色譜柱，而不會(huì)在柱中冷凝。原則上講，進(jìn)樣口溫度高一些有利，一般要接近樣品中沸點(diǎn)最高的組分的沸點(diǎn)，但要低于易分解組分的分解溫度，常用的條件是250350。實(shí)際操作中，進(jìn)樣口溫度可在一定范圍內(nèi)設(shè)定，只要保證樣品完全汽化即可，而不必進(jìn)行很精確的優(yōu)化。注意，當(dāng)樣品中某些組分會(huì)在高溫下分解時(shí)，就應(yīng)適當(dāng)降低汽化溫度。必要時(shí)可采用冷柱上進(jìn)樣或程序升溫汽化（PTV）進(jìn)樣技術(shù)。色譜柱溫度的確定主要由樣品的復(fù)雜程度和汽化溫度決定。原則是既要保證待測(cè)物的完全分離，又要保證所有組分能流出色譜柱，且分析時(shí)間越短越好。組成簡(jiǎn)單的

42、樣品最好用恒溫分析，這樣分析周期會(huì)短一些。特別是用填充柱時(shí)，恒溫分析時(shí)色譜圖的基線要經(jīng)程序升溫時(shí)穩(wěn)定得多。對(duì)于組成復(fù)雜的樣品，常需要用程序升溫分離，因?yàn)樵诤銣貤l件下，如果柱溫較低，則低沸點(diǎn)組分分離得好，而高沸點(diǎn)組分的流出時(shí)間會(huì)太長，造成峰展寬，甚至滯留在色譜柱中造成柱污染；反之，當(dāng)柱溫太高時(shí)，低沸點(diǎn)組分又難以分離。毛細(xì)管柱的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)就是可在較寬的溫度范圍內(nèi)操作，這樣既保證了待測(cè)組分的良好分離，又能實(shí)現(xiàn)盡可能短的分析時(shí)間。一般來講，色譜柱的初始溫度應(yīng)接近樣品中最輕組分的沸點(diǎn)，而最終溫度則取決于最重組分的沸點(diǎn)。升溫速率則要依樣品的復(fù)雜程度而定。建議毛細(xì)管柱的嘗試溫度條件設(shè)置為：OV-1（SE-

43、30）或SE-54柱：從50到280，升溫速率10/min；OV-17（OV-1701）柱：從60到260，升溫速率8/min；PEG-20M柱：從60到200，升溫速率8/min。檢測(cè)器的溫度是指檢測(cè)器加熱塊溫度，檢測(cè)器溫度的設(shè)置原則是保證流出色譜柱的組分不會(huì)冷凝同時(shí)滿足檢測(cè)器靈敏度的要求。大部分檢測(cè)器的靈敏度受溫度影響不大，故檢測(cè)器溫度可參照色譜柱的最高溫度設(shè)定，而不必精確優(yōu)化。載氣流速的確定相對(duì)容易一些，開始可按照比最佳流速（氮?dú)饧s為20cm/s，氦氣約為25 cm/s，氫氣約為30 cm/s）高10%來設(shè)定。然后再根據(jù)分離情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。原則是既保證待測(cè)物的完全分離，又要保證盡可能短的分

44、析時(shí)間。用填充柱時(shí)，載氣流速一般設(shè)為30ml/min?？諝?，300400 ml/min；氫氣3040 ml/min；氮?dú)猓ㄎ泊禋猓?040 ml/min。2，色譜柱形式的選擇當(dāng)欲測(cè)組分之間的相互分離系數(shù)很小時(shí)，即使對(duì)各種操作條件加以探討，為使它們完全分離仍必須采用理論塔板數(shù)（N）大的色譜柱。理論塔板數(shù)N按一般填充柱微填充柱填充毛細(xì)管柱空心毛細(xì)管柱的順序增加。由于N不同，有時(shí)色譜圖也不相同。3，分離條件優(yōu)化事實(shí)上，當(dāng)樣品和儀器配置確定之后，一個(gè)色譜技術(shù)人員最經(jīng)常的工作除了更換色譜柱外，就是改變色譜柱溫和載氣流速，以期達(dá)到最優(yōu)化的分離。柱溫對(duì)分離結(jié)果的影響要比載氣的影響大。簡(jiǎn)單地說，分離條件的優(yōu)化

45、目的就是要在最短的分析時(shí)間內(nèi)達(dá)到符合要求的分離結(jié)果。參數(shù)基本可分為三部分，一是導(dǎo)致峰展寬的動(dòng)力學(xué)因素，即與H、N、u有關(guān)的參數(shù)；二是與熱力學(xué)有關(guān)的參數(shù)，即，三是與流動(dòng)相和固定相性質(zhì)有關(guān)的參數(shù)k。分離條件的優(yōu)化就是設(shè)法調(diào)節(jié)有關(guān)參數(shù)，以便在盡可能短的分析時(shí)間內(nèi)獲得滿意的分離結(jié)果。（1）改變N和H這兩個(gè)參數(shù)首先與柱長L有關(guān)，L增大時(shí)，N就成比例地增加，但分析時(shí)間也增加。理想的方法是在不增加柱長的條件下減小H以達(dá)到增加N的目的?？刹扇〉拇胧┯胁捎媒咏黸opt的載氣流速，采用小內(nèi)徑的色譜柱，如果是填充柱就采用較小的填料粒度。（2）改變k改變k是提高分離度R的最容易的方法。k在一定范圍內(nèi)增加可有效地提高分

46、離度，但當(dāng)k大于5時(shí)R的變化就很小了，反而使保留時(shí)間迅速增加。所以，GC分析中k值最好控制在25之間，一般要求不超過10，否則會(huì)大大延長分析時(shí)間。改變k的最簡(jiǎn)單的方法是改變柱溫，降低柱溫可明顯地提高k。此外，降低載氣流速也是提高k的常用方法。（3）改變?cè)诹鲃?dòng)相和固定相一定時(shí)，只與柱溫有關(guān)。當(dāng)兩個(gè)組分的接近1時(shí)，改變H和k都難以在可接受的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)完全分離。此時(shí)，應(yīng)在保持k值為210之間的前提下，設(shè)法改變。按由易到難順序排列的幾個(gè)改變的方法有：A，改變柱溫；B，改變固定相，即更換色譜柱；C，利用化學(xué)作用，如通過衍生化反應(yīng)改變待測(cè)物的結(jié)構(gòu)。4，程序升溫程序升溫可使待測(cè)物在適當(dāng)?shù)臏囟认铝鞒觯员ＷC每

47、個(gè)組分有合適的k值，同時(shí)改善分離度，因此是GC分離復(fù)雜混合物的有效方法。第四章 填充柱的選擇要點(diǎn)1，固定液的選擇2，載體的選擇3，色譜柱的選擇4，載氣及其流速的選擇5，柱溫的選擇6，氣化溫度的選擇1，固定液的選擇選擇固定液無嚴(yán)格規(guī)律可循。一般是憑經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，或根據(jù)文獻(xiàn)，或利用麥克雷諾（McReynolds）常數(shù)表來選擇固定液，然后將樣品注入初步選定的柱子，根據(jù)樣品分離結(jié)果，再?zèng)Q定是否更換固定液。事實(shí)上同一樣品也可用不同固定液加以分離，“相似相溶”規(guī)律必須遵循，分子間的相互作用力（定向力、色散力、誘導(dǎo)力、氫鍵力。這些分子間作用力的強(qiáng)弱取決于作為分析對(duì)象的固定液-溶質(zhì)體系，大致順序是氫鍵色散力、偶極

48、間力、誘導(dǎo)力。）必須考慮。在初步選擇固定液之前，對(duì)樣品的各種性質(zhì)應(yīng)盡可能多的了解。1.1 固定液的選擇（1）已知樣品固定液的選擇A，對(duì)于非極性樣品，應(yīng)首先考慮選用非極性固定液。在非極性固定液上，不論樣品是非極性或極性，保留作用都是色散力造成的。無特殊選擇性，組分基本按沸點(diǎn)順序分離。如果是烴與非烴混合物，則同沸點(diǎn)的極性物質(zhì)先流出。B，對(duì)于中等極性樣品，應(yīng)首先選用中等極性固定液。組分與固定液分子間的作用力為色散力和誘導(dǎo)力，基本上按沸點(diǎn)順序分離，但對(duì)沸點(diǎn)相同的極性和非極性組分，則誘導(dǎo)力起主要作用，非極性組分先流出。C，對(duì)于強(qiáng)極性樣品，應(yīng)選用強(qiáng)極性固定液，組分與固定液分子間的作用力主要為定向力，誘導(dǎo)力

49、和色散力處于次要地位，則樣品組分主要按極性順序分離。對(duì)于極性和非極性混合物，則非極性組分首先流出，而且固定液極性越強(qiáng)，則非極性組分出峰越快，極性組分保留時(shí)間越長。D，對(duì)于兼有酸性或堿性的極性樣品，應(yīng)選用帶有酸性或堿性基團(tuán)的高分子多孔小球，大致按分子量大小順序分離。還可選用強(qiáng)極性固定液，加入小量酸性或堿性填充劑，以克服載體的拖尾效應(yīng)。E，對(duì)于能形成氫鍵的樣品，就選用氫鍵型固定液，按形成的氫鍵能力大小順序分離。F，對(duì)于含有異構(gòu)體的樣品，主要是芳香性異構(gòu)體樣品，可選用特殊保留作用的有機(jī)皂土或液晶做固定液。則對(duì)位異構(gòu)體往往出峰較晚。（2）未知樣品固定液的選擇固定液的選擇要和定性分離結(jié)合起來。選擇的指標(biāo)

50、只能由分離峰數(shù)目的多少，峰形以及主要（含量多的）組分分離的好壞來評(píng)價(jià)。A，用高效能毛細(xì)管柱進(jìn)行初分離。毛細(xì)管柱具有很高的分離效能，一般未知樣品大都可以分離開。B，按指定固定液進(jìn)行選擇12種指定固定液是角鯊?fù)椋⊿Q）、甲基硅油或甲基硅橡膠（SE-30，OV-101）、苯基（10%）甲基聚硅氧烷（OV-3）、苯基（20%）甲基聚硅氧烷（OV-7）、苯基（50%）甲基聚硅氧烷（OV-17）、苯基（60%）甲基聚硅氧烷（OV-22）、三氟丙基（50%）甲基聚硅氧烷（QF-1，OV-210）、-氰乙基（25%）甲基聚硅氧烷（XE-60）、聚乙二醇-20000（PEG-20M）、己二酸二乙二醇酯（DEGA

51、）、丁二酸二乙二醇酯（DEGS）、1,2,3-三(2-氰乙氧基)丙烷（TCEP）。在這些指定固定液中，半數(shù)以上為有機(jī)硅固定液。這是因其極性可由取代基百分?jǐn)?shù)來調(diào)節(jié)，熱穩(wěn)定性好，使用溫度范圍寬（-50350）對(duì)各種組分皆有良好的分離能力。其中有五種稱為最常使用固定液：SE-30，OV-17，QF-1，PEG-20M，DEGS，它們的性能穩(wěn)定，極性間距均勻，應(yīng)用面廣，是一類最佳固定液。（3）利用混合固定液可以用混合固定液調(diào)節(jié)被分離物質(zhì)的保留值，以達(dá)到適宜的選擇性。對(duì)許多常規(guī)固定液來說，它們的保留性能具有“線性加和性”。1.2 固定液配比的選擇固定液配比的選擇取決于樣品的性質(zhì)（沸點(diǎn)、極性），固定液、載

52、體的性質(zhì)以及柱溫等一系列因素。固定液的涂漬量有：1030%，50.5%和0.5%三種。固定液的厚度與載體的表面積有關(guān)。固定液的涂漬量減少時(shí)，保留時(shí)間縮短。一般而言，即使在低固定液相時(shí)色譜柱的理論塔板數(shù)也不改變，所以快速分析最好用低固定液相色譜柱。一般來說，載體的表面積越大，固定液的含量可以越高。反之表面積越小，固定液含量應(yīng)越低。近年來多采用低配比固定液柱，一般在10%以下。從速率理論可知，固定液配比主要影響傳質(zhì)項(xiàng)，即分配比和液膜厚度，降低固定液的配比，可以降低液膜厚度，減少液相傳質(zhì)阻力，提高柱效。但固定液含量過低，以至敷蓋不了載體表面，也會(huì)由于載體吸附效應(yīng)而使柱效降低。2，載體的選擇載體的選擇

53、對(duì)色譜柱性能有很大影響。即：（1）決定柱效率（理論塔板數(shù)N直接與載體的表面積有關(guān)，表面積越大N越大）；（2）樣品吸附在載體上會(huì)產(chǎn)生拖尾峰或前延峰。如樣品和載體之間產(chǎn)生氫鍵會(huì)引起色譜峰拖尾。氣相色譜法的載體有：硅藻土微粒；對(duì)苯二甲酸微粒（185）；特氟隆樹脂微粒（210），此外還有硅膠、活性氧化鋁等吸附劑。理想的載體條件：（1）單位體積的填料要有足夠的表面積；（2）表面是惰性的；（3）裝柱時(shí)載體不破碎；（4）有耐熱性。2.1 載體的選擇原則（1）生物類制品、藥品等，它們一般屬于高沸點(diǎn)、強(qiáng)極性物質(zhì)，經(jīng)常采用玻璃微珠擔(dān)體，也可采用質(zhì)量好的經(jīng)酸洗的白色擔(dān)體。（2）高沸點(diǎn)的化工產(chǎn)品，如高碳醇、芳香羧酸酯

54、，固定液涂漬量一般低于5%，經(jīng)常采用白色擔(dān)體或灰色擔(dān)體。（3）強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，如SO2等，可選用特氟隆擔(dān)體。（4）含水有機(jī)物的分析，要求測(cè)定其中水的含量，可采用經(jīng)硅烷化處理后的擔(dān)體或高分子多孔小球（GDX）擔(dān)體。（5）一般常規(guī)的非極性或弱極性物質(zhì)，如烴類、芳烴、鹵代烴的分析，經(jīng)常以采用紅色擔(dān)體為好。2.2 載體粒度的選擇理論塔板高度（H）和載體的粒徑（dp）成比例，所以減小dp可以得到尖峰。載體顆粒減小，柱效將線性增加。但粒度過細(xì)會(huì)使柱壓差過大，使柱子填充不均勻，使柱效和分析速度降低，給操作也帶來不便。通常填充柱的載體直徑約為柱徑的1/201/25左右，即當(dāng)柱子較長時(shí)用6080目（125250微

55、米），較短時(shí)用80100目。2.3 載體的前處理前處理方法有：酸堿洗滌；硅烷化處理；涂漬極性液相；KOH處理；H3PO4處理等。表面處理最重要的方法是酸處理法。這種酸處理方法能除去硅藻土表面的鐵、鎂、鈉等金屬物質(zhì)。3，色譜柱的選擇3.1 色譜柱的材質(zhì)有玻璃、鎳、不銹鋼和聚四氟乙烯塑料、石英等。有極性的樣品或不穩(wěn)定的樣品必須用玻璃柱。不銹鋼柱宜用于比較穩(wěn)定的樣品或需進(jìn)樣量大才能分析的樣品。一般柱形隨儀器而定不容選擇，有U形、W形、螺旋形。螺旋管的直徑應(yīng)比柱大1525倍，否則會(huì)影響分離。3.2 色譜柱的內(nèi)徑板高與柱半徑平方成正比。原因是粗內(nèi)徑的色譜柱在填充固定相時(shí)，粗顆粒的固定相易集中于管壁附近，

56、而細(xì)顆粒的易集中于管柱中心，致使柱截面上形成粒度梯度，即固定液分布不均勻造成柱效下降。而細(xì)內(nèi)徑色譜柱易填充均勻，因而柱效高。填充柱多用直徑23mm的色譜柱，而微填充柱則使用內(nèi)徑1mm左右的色譜柱。3.3 柱長的選擇選用多長的色譜柱，主要依據(jù)固定液對(duì)難分離物質(zhì)對(duì)的選擇性。一般多用13米的填充柱。4，載氣及其流速的選擇4.1 載氣的選擇首先要適應(yīng)所用檢測(cè)器的特點(diǎn)，其次要考慮載氣對(duì)柱效和分析速度的影響。在快速色譜分析中，多采用H2、He作載氣。4.2 載氣線速的選擇對(duì)于難分離物質(zhì)對(duì)，一般選用最佳線速，以N2作載氣，其最佳線速在710厘米/秒；H2，1012厘米/秒，此時(shí)柱效最高。另外，載氣線速與保留時(shí)間的倒數(shù)成直線關(guān)系。4.3 載氣流速對(duì)檢測(cè)器響應(yīng)值的影響對(duì)濃度型檢測(cè)器來說，當(dāng)進(jìn)樣量一定時(shí)，峰高基本上與流速無關(guān)，而峰面積與流速成反比；相反，對(duì)質(zhì)量型檢測(cè)器來說，峰高正比于載氣流速，而峰面積與流速無關(guān)。5，柱溫的選擇基本原則是在保證組份充分分離前提下，盡量縮短分析時(shí)間。一般溫度降低30，保留時(shí)間將增加