氣相色譜詳細(xì)介紹

1、氣相色譜原理簡(jiǎn)介氣相色譜原理簡(jiǎn)介氣相色譜法簡(jiǎn)介氣相色譜法簡(jiǎn)介 氣相色譜法（氣相色譜法（GCGC）是英國(guó)生物化學(xué)家）是英國(guó)生物化學(xué)家 在研究液液分配色譜的基礎(chǔ)上，于在研究液液分配色譜的基礎(chǔ)上，于19521952年創(chuàng)立的一種極有效的分離方法，它可年創(chuàng)立的一種極有效的分離方法，它可分析和分離復(fù)雜的多組分混合物。分析和分離復(fù)雜的多組分混合物。目前目前由于使用了高效能的色譜柱，高靈敏度由于使用了高效能的色譜柱，高靈敏度的檢測(cè)器及微處理機(jī)，使得氣相色譜法的檢測(cè)器及微處理機(jī)，使得氣相色譜法成為一種分析速度快、靈敏度高、應(yīng)用成為一種分析速度快、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣的分析方法。范圍廣的分析方法。氣相色譜法簡(jiǎn)介氣

2、相色譜法簡(jiǎn)介 氣相色譜法又可分為氣相色譜法又可分為氣固色譜（氣固色譜（GSCGSC）和和氣液色氣液色譜（譜（GLCGLC）： 前者是用前者是用多孔性固體多孔性固體為固定相，分離的對(duì)象主為固定相，分離的對(duì)象主要是一些永久性的氣體和低沸點(diǎn)的化合物；要是一些永久性的氣體和低沸點(diǎn)的化合物； 后者的固定相是用后者的固定相是用高沸點(diǎn)的有機(jī)物涂漬在惰性高沸點(diǎn)的有機(jī)物涂漬在惰性載體上載體上。由于可供選擇的固定液種類多，故選擇由于可供選擇的固定液種類多，故選擇性較好，應(yīng)用亦廣泛。性較好，應(yīng)用亦廣泛。 氣相色譜儀構(gòu)成氣相色譜儀組成氣相色譜儀組成氣相色譜儀主要包括氣相色譜儀主要包括五部分五部分：1 1、載氣系統(tǒng)、載

3、氣系統(tǒng)2 2、進(jìn)樣系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)3 3、分離系統(tǒng)、分離系統(tǒng) 4 4、溫控系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)5 5、檢測(cè)系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)一、基本概念一、基本概念1 1流出曲線和色譜峰流出曲線和色譜峰2 2保留值：色譜定性參數(shù)保留值：色譜定性參數(shù)3 3色譜峰的區(qū)域?qū)挾龋荷V柱效參數(shù)色譜峰的區(qū)域?qū)挾龋荷V柱效參數(shù) 1、流出曲線和色譜峰、流出曲線和色譜峰電信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間變化曲線流出曲線上突起部分不對(duì)稱因子不對(duì)稱因子ABAAWfhs2)(205. 0fs在0.951.05之間fs小于0.95fs大于1.051、流出曲線和色譜峰（續(xù)）、流出曲線和色譜峰（續(xù)）=0.5+B/2A2、保留值：色譜定性參數(shù)、保留值：色譜定性參數(shù)保留時(shí)

4、間保留時(shí)間t tR R：從進(jìn)樣開始到組分出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)時(shí)：從進(jìn)樣開始到組分出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)時(shí) 所需時(shí)間，即組分通過色譜柱所需要的時(shí)間所需時(shí)間，即組分通過色譜柱所需要的時(shí)間死時(shí)間死時(shí)間t tm m(t(t0 0) )：不被固定相溶解或吸附的組分的保留時(shí)：不被固定相溶解或吸附的組分的保留時(shí) 間（即組分在流動(dòng)相中的所消耗的時(shí)間），或流動(dòng)間（即組分在流動(dòng)相中的所消耗的時(shí)間），或流動(dòng) 相充滿柱內(nèi)空隙體積占據(jù)的空間所需要的時(shí)間，又相充滿柱內(nèi)空隙體積占據(jù)的空間所需要的時(shí)間，又 稱流動(dòng)相保留時(shí)間稱流動(dòng)相保留時(shí)間調(diào)整保留時(shí)間調(diào)整保留時(shí)間t tR R：組分的保留時(shí)間與死時(shí)間之差值，：組分的保留時(shí)間與死時(shí)間之差值，

5、即組分在固定相中滯留的時(shí)間即組分在固定相中滯留的時(shí)間mRRttt0tttRR或2、色譜定性參數(shù)（續(xù)）、色譜定性參數(shù)（續(xù)） 保留體積保留體積V VR R：從進(jìn)樣開始到組分出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)時(shí)：從進(jìn)樣開始到組分出現(xiàn)濃度極大點(diǎn)時(shí) 所消耗的載氣的體積所消耗的載氣的體積 死體積死體積V Vm m: :由進(jìn)樣器至檢測(cè)器的流路中，未被固定相由進(jìn)樣器至檢測(cè)器的流路中，未被固定相所占據(jù)的空隙體積；包括色譜儀中的管路、連接頭的所占據(jù)的空隙體積；包括色譜儀中的管路、連接頭的空間、色譜柱中固定相顆粒間間隙、以及進(jìn)樣器和檢空間、色譜柱中固定相顆粒間間隙、以及進(jìn)樣器和檢測(cè)器的空間。測(cè)器的空間。 調(diào)整保留體積調(diào)整保留體積 ：保

6、留體積與死體積之差，即組：保留體積與死體積之差，即組分停留在固定相時(shí)所消耗流動(dòng)相的體積分停留在固定相時(shí)所消耗流動(dòng)相的體積 V VR RV Vm m 3、色譜柱效參數(shù)、色譜柱效參數(shù)色譜峰的區(qū)域?qū)挾龋荷V柱效參數(shù)色譜峰的區(qū)域?qū)挾龋荷V柱效參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差：正態(tài)分布色譜曲線兩拐點(diǎn)距離的一半：正態(tài)分布色譜曲線兩拐點(diǎn)距離的一半 對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)0.607h處峰寬的一半處峰寬的一半 注：注：小，峰小，峰窄，柱效窄，柱效高高 半峰寬半峰寬W1/2：峰高一半處所對(duì)應(yīng)的峰寬：峰高一半處所對(duì)應(yīng)的峰寬 峰寬峰寬W：正態(tài)分布色譜曲線兩拐點(diǎn)切線與基線相交：正態(tài)分布色譜曲線兩拐點(diǎn)切線與基線相交 的截距的截距理想色譜峰理想色譜峰

7、色譜理論色譜理論一、塔板理論一、塔板理論 將色譜分離過程比擬為一個(gè)蒸餾過程，也就將色譜分離過程比擬為一個(gè)蒸餾過程，也就是將連續(xù)的色譜過程看著是許多小段平衡過程的是將連續(xù)的色譜過程看著是許多小段平衡過程的重復(fù)重復(fù) H=L/n色譜理論色譜理論二、二、 速率方程（也稱范速率方程（也稱范 弟姆特（弟姆特（Van-Deemter）方）方程式）程式） H = A + B/u + Cu H：理論塔板高度，：理論塔板高度， u：流動(dòng)相的線速度：流動(dòng)相的線速度(cm/s)減小減小A、B、C三項(xiàng)可提高柱效；三項(xiàng)可提高柱效； 存在著最佳流速；存在著最佳流速； A、B、C三項(xiàng)各與哪些因素有關(guān)？三項(xiàng)各與哪些因素有關(guān)？A

8、渦流擴(kuò)散項(xiàng)渦流擴(kuò)散項(xiàng)A = 2dp dp：固定相的平均顆粒直徑：固定相的平均顆粒直徑：固定相的填充不均勻因子：固定相的填充不均勻因子固定相顆粒越小固定相顆粒越小dp，填充的越均勻，填充的越均勻，A，H，柱效，柱效n。表現(xiàn)在渦流擴(kuò)散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜。表現(xiàn)在渦流擴(kuò)散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。峰較窄。 B/u 縱向擴(kuò)散項(xiàng)縱向擴(kuò)散項(xiàng)B = CdDm Cd：與擴(kuò)散有關(guān)的常數(shù)。與擴(kuò)散有關(guān)的常數(shù)。 Dm ：試樣組分分子在流動(dòng)相：試樣組分分子在流動(dòng)相中的擴(kuò)散系數(shù)（中的擴(kuò)散系數(shù)（cm2s-1） (1) 存在著濃度差，產(chǎn)生縱向擴(kuò)散存在著濃度差，產(chǎn)生縱向擴(kuò)散; (2) 擴(kuò)散導(dǎo)致色譜峰變

9、寬，擴(kuò)散導(dǎo)致色譜峰變寬，H(n)，分離變差，分離變差; 在液相色譜中流動(dòng)相為液體，粘度大于氣體，而且柱溫為在液相色譜中流動(dòng)相為液體，粘度大于氣體，而且柱溫為室溫，擴(kuò)散系數(shù)為氣體的十萬(wàn)分之一到萬(wàn)分之一。因此液相室溫，擴(kuò)散系數(shù)為氣體的十萬(wàn)分之一到萬(wàn)分之一。因此液相中的中的縱向擴(kuò)散項(xiàng)可忽略。縱向擴(kuò)散項(xiàng)可忽略。C u 傳質(zhì)阻力項(xiàng)傳質(zhì)阻力項(xiàng)傳質(zhì)阻力包括固定相傳質(zhì)阻力和流動(dòng)相傳質(zhì)阻力之和傳質(zhì)阻力包括固定相傳質(zhì)阻力和流動(dòng)相傳質(zhì)阻力之和固定相傳質(zhì)阻力固定相傳質(zhì)阻力Hs ：化學(xué)鍵合相為一單分子層液膜，因此樣品分子從流動(dòng)相進(jìn)化學(xué)鍵合相為一單分子層液膜，因此樣品分子從流動(dòng)相進(jìn)入固定相進(jìn)行交換的阻力可忽略不計(jì)。入固定

10、相進(jìn)行交換的阻力可忽略不計(jì)。2sfSsC dHuD二、氣相色譜儀二、氣相色譜儀1 1、載氣系統(tǒng)、載氣系統(tǒng) 載氣由壓縮氣體鋼瓶供給，經(jīng)減壓閥、穩(wěn)壓載氣由壓縮氣體鋼瓶供給，經(jīng)減壓閥、穩(wěn)壓閥控制壓強(qiáng)和流速，由壓強(qiáng)計(jì)指示氣體壓強(qiáng)，閥控制壓強(qiáng)和流速，由壓強(qiáng)計(jì)指示氣體壓強(qiáng)，然后進(jìn)入色譜柱、檢測(cè)器，最后放入大氣。然后進(jìn)入色譜柱、檢測(cè)器，最后放入大氣。氣相色譜對(duì)氣相色譜對(duì)載氣的基本要求載氣的基本要求：（1）純凈）純凈 通過活性炭或分子篩凈化器，除去載氣中的水通過活性炭或分子篩凈化器，除去載氣中的水分、氧、有機(jī)物等雜質(zhì)。分、氧、有機(jī)物等雜質(zhì)。常用的載氣：常用的載氣：氮?dú)?、氦氮?dú)狻⒑?、氬氣、氫氣氣、氬氣、氫氣?/p>

11、2）穩(wěn)定）穩(wěn)定 采用穩(wěn)壓閥或雙氣路方式：采用穩(wěn)壓閥或雙氣路方式：2、進(jìn)樣系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣裝置和汽化室包括進(jìn)樣裝置和汽化室。進(jìn)樣通常用微量注射器和進(jìn)樣閥將樣品引入。進(jìn)樣通常用微量注射器和進(jìn)樣閥將樣品引入。液體樣品引入后需要瞬間汽化。汽化在汽化室液體樣品引入后需要瞬間汽化。汽化在汽化室進(jìn)行。進(jìn)行。對(duì)對(duì)汽化室的要求汽化室的要求是：是： （1）體積?。唬w積??； （2）熱容量大；）熱容量大； （3）對(duì)樣品無(wú)催化作用）對(duì)樣品無(wú)催化作用進(jìn)樣系統(tǒng)示意圖進(jìn)樣系統(tǒng)示意圖載氣入口接色譜柱加熱塊散熱片汽化室示意圖汽化室示意圖加熱快加熱快微量進(jìn)樣器微量進(jìn)樣器汽化室示意圖汽化室示意圖3.3.分離系統(tǒng)分離系統(tǒng) 分離

12、系統(tǒng)由色譜柱組成，它是色譜儀分離系統(tǒng)由色譜柱組成，它是色譜儀的核心部件，其作用是分離樣品。色譜的核心部件，其作用是分離樣品。色譜柱主要有兩類：填充柱和毛細(xì)管柱。柱主要有兩類：填充柱和毛細(xì)管柱。 1）填充柱）填充柱 填充柱由不銹鋼或玻璃材料填充柱由不銹鋼或玻璃材料制成，內(nèi)裝固定相，一般內(nèi)徑為制成，內(nèi)裝固定相，一般內(nèi)徑為24 mm，長(zhǎng)，長(zhǎng)13m。填充柱的形狀有。填充柱的形狀有U型和型和螺旋型二種。螺旋型二種。3.3.分離系統(tǒng)（續(xù)）分離系統(tǒng)（續(xù)）2 2）毛細(xì)管柱）毛細(xì)管柱 毛細(xì)管柱又叫空心柱，分為涂壁，多孔層和涂載毛細(xì)管柱又叫空心柱，分為涂壁，多孔層和涂載體空心柱。涂壁空心柱是將固定液均勻地涂在內(nèi)徑

13、體空心柱。涂壁空心柱是將固定液均勻地涂在內(nèi)徑0.l0.l0.5 mm0.5 mm的毛細(xì)管內(nèi)壁而成，毛細(xì)管材料可以是不銹的毛細(xì)管內(nèi)壁而成，毛細(xì)管材料可以是不銹鋼，玻璃或石英。鋼，玻璃或石英。 毛細(xì)管色譜柱滲透性好，傳質(zhì)阻力小，而柱子可毛細(xì)管色譜柱滲透性好，傳質(zhì)阻力小，而柱子可以做到長(zhǎng)幾十米。與填充往相比，其分離效率高（以做到長(zhǎng)幾十米。與填充往相比，其分離效率高（理理論塔板數(shù)可達(dá)論塔板數(shù)可達(dá)10106 6）、分析速度塊、樣品用量小，但柱）、分析速度塊、樣品用量小，但柱容量低、要求檢測(cè)器的靈敏度高，并且制備較難。容量低、要求檢測(cè)器的靈敏度高，并且制備較難。填充柱與毛細(xì)管柱的比較填充柱與毛細(xì)管柱的比較

14、參數(shù)參數(shù)內(nèi)徑內(nèi)徑mm mm 常見長(zhǎng)度常見長(zhǎng)度m m 每米柱效每米柱效N N 柱材料柱材料 柱容量柱容量 程序升溫程序升溫應(yīng)用應(yīng)用 固定相固定相填充柱填充柱 2 24 4 1 13 3 1000 1000 玻璃、不玻璃、不銹鋼銹鋼 mgmg級(jí)級(jí) 基線漂移基線漂移 載體固載體固定相定相 毛細(xì)管柱毛細(xì)管柱 0.10.10.530.5310106060 30003000熔融石英熔融石英 100ng 100ng 基線穩(wěn)定基線穩(wěn)定 固定液固定液 3、分離系統(tǒng)（續(xù)）、分離系統(tǒng)（續(xù)）（1）固體固定相：）固體固定相：固體吸附劑包括活性碳、硅膠、固體吸附劑包括活性碳、硅膠、Al2O3、分子、分子篩、高分子多孔微球

15、等；用于篩、高分子多孔微球等；用于H2、O2、N2、CO、CO2、C1-C4的分離；的分離；（2 2）液體固定相）液體固定相擔(dān)體擔(dān)體4. 4. 溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng) 在氣相色譜測(cè)定中，溫度是重要的指標(biāo)，它直接在氣相色譜測(cè)定中，溫度是重要的指標(biāo)，它直接影響色譜柱的選擇分離、檢測(cè)器的靈敏度和穩(wěn)定性。影響色譜柱的選擇分離、檢測(cè)器的靈敏度和穩(wěn)定性。控制溫度主要指對(duì)色譜柱爐，氣化室，檢測(cè)器三處的控制溫度主要指對(duì)色譜柱爐，氣化室，檢測(cè)器三處的溫度控制。色譜柱的溫度控制方式有恒溫和程序升溫溫度控制。色譜柱的溫度控制方式有恒溫和程序升溫二種。二種。 對(duì)于沸點(diǎn)范圍很寬的混合物，往往采用程序升溫對(duì)于沸點(diǎn)范圍很

16、寬的混合物，往往采用程序升溫法進(jìn)行分析。程序升溫指在一個(gè)分析周期內(nèi)柱溫隨時(shí)法進(jìn)行分析。程序升溫指在一個(gè)分析周期內(nèi)柱溫隨時(shí)間由低溫向高溫作線性或非線性變化，以達(dá)到用最短間由低溫向高溫作線性或非線性變化，以達(dá)到用最短時(shí)間獲得最佳分離的目的。時(shí)間獲得最佳分離的目的。恒溫與程序升溫對(duì)分離效果的作用：恒溫與程序升溫對(duì)分離效果的作用：控溫系統(tǒng)控溫系統(tǒng)作用作用恒溫恒溫程序升溫程序升溫提高溫度（恒溫）程序升溫恒溫恒溫和程序升溫分析烴類化合物恒溫和程序升溫分析烴類化合物5.5.檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 這個(gè)系統(tǒng)是指樣品經(jīng)色譜柱分離后，各成分按保這個(gè)系統(tǒng)是指樣品經(jīng)色譜柱分離后，各成分按保留時(shí)間不同，順

17、序地隨載氣進(jìn)人檢測(cè)器，檢測(cè)器把進(jìn)留時(shí)間不同，順序地隨載氣進(jìn)人檢測(cè)器，檢測(cè)器把進(jìn)入的組分按時(shí)間及其濃度或質(zhì)量的變化，轉(zhuǎn)化成易于入的組分按時(shí)間及其濃度或質(zhì)量的變化，轉(zhuǎn)化成易于測(cè)量的電信號(hào)，經(jīng)過必要的放大傳遞給記錄儀或計(jì)算測(cè)量的電信號(hào)，經(jīng)過必要的放大傳遞給記錄儀或計(jì)算機(jī)，最后得到該混合樣品的色譜流出曲線及定性和定機(jī)，最后得到該混合樣品的色譜流出曲線及定性和定量信息。量信息。5.1 5.1 檢測(cè)器檢測(cè)器作用作用：將色譜分離后的各組分的量轉(zhuǎn)變成可測(cè)量：將色譜分離后的各組分的量轉(zhuǎn)變成可測(cè)量 的電信號(hào)，然后紀(jì)錄下來(lái)。的電信號(hào)，然后紀(jì)錄下來(lái)。要求要求：靈敏度高：靈敏度高線性范圍寬線性范圍寬 響應(yīng)速度快響應(yīng)速度

18、快結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 通用性強(qiáng)通用性強(qiáng)常用檢測(cè)器常用檢測(cè)器：氫火焰離子化檢測(cè)器（：氫火焰離子化檢測(cè)器（FIDFID） 電子捕獲檢測(cè)器（電子捕獲檢測(cè)器（ECDECD） 火焰光度檢測(cè)器（火焰光度檢測(cè)器（FPDFPD）5.2 氣相色譜檢測(cè)器分類 氣相色譜檢測(cè)器是把載氣里被分離的各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)氣相色譜檢測(cè)器是把載氣里被分離的各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。目前檢測(cè)器的種類多達(dá)數(shù)十種。根據(jù)檢測(cè)原換成電信號(hào)的裝置。目前檢測(cè)器的種類多達(dá)數(shù)十種。根據(jù)檢測(cè)原理的不同，可將其分為理的不同，可將其分為濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器兩種：濃度型檢測(cè)器和質(zhì)量型檢測(cè)器兩種：（l l）濃度型檢測(cè)器）濃度型檢測(cè)器 測(cè)量

19、的是載氣中某組分濃度瞬間的變化，即檢測(cè)量的是載氣中某組分濃度瞬間的變化，即檢測(cè)器的響應(yīng)值和組分的濃度成正比。測(cè)器的響應(yīng)值和組分的濃度成正比。如熱導(dǎo)檢測(cè)器、電子捕獲檢如熱導(dǎo)檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器。測(cè)器。（2 2）質(zhì)量型檢測(cè)器）質(zhì)量型檢測(cè)器 測(cè)量的是載氣中某組分進(jìn)入檢測(cè)器的速度變化測(cè)量的是載氣中某組分進(jìn)入檢測(cè)器的速度變化，即檢測(cè)器的響應(yīng)值和單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器某組分的量成正比，即檢測(cè)器的響應(yīng)值和單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器某組分的量成正比。如火焰離子化檢測(cè)器、火焰光度檢測(cè)器等。如火焰離子化檢測(cè)器、火焰光度檢測(cè)器等。5.2.1 5.2.1 氫火焰離子化檢測(cè)器（氫火焰離子化檢測(cè)器（FIDFID） 氫火焰離子化

20、檢測(cè)器是氫火焰離子化檢測(cè)器是以氫氣和空氣燃燒的火焰作以氫氣和空氣燃燒的火焰作為能源為能源，利用含碳有機(jī)物在火焰中燃燒產(chǎn)生離子，在，利用含碳有機(jī)物在火焰中燃燒產(chǎn)生離子，在外加的電場(chǎng)作用下，使離子形成離子流，根據(jù)離子流外加的電場(chǎng)作用下，使離子形成離子流，根據(jù)離子流產(chǎn)生的電信號(hào)強(qiáng)度，檢測(cè)被色譜柱分離出的組分。產(chǎn)生的電信號(hào)強(qiáng)度，檢測(cè)被色譜柱分離出的組分。 特點(diǎn)特點(diǎn)：靈敏度很高，比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高約：靈敏度很高，比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高約103倍；檢出限倍；檢出限 低，可達(dá)低，可達(dá)10-12gS-1； 能檢測(cè)大多數(shù)含碳有機(jī)化合物；能檢測(cè)大多數(shù)含碳有機(jī)化合物； 死體積??；死體積??； 響應(yīng)速度快，響應(yīng)速度

21、快， 線性范圍也寬，可達(dá)線性范圍也寬，可達(dá)10106 6以上；而且結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，操作簡(jiǎn)單，以上；而且結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，操作簡(jiǎn)單， 是目前是目前應(yīng)用最廣泛應(yīng)用最廣泛的色譜檢測(cè)器之一。的色譜檢測(cè)器之一。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：不能檢測(cè)永久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的：不能檢測(cè)永久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的 氧化物、硫化氫等物質(zhì)氧化物、硫化氫等物質(zhì)火焰離子化機(jī)理火焰離子化機(jī)理 至今還不十分清楚其機(jī)理，普遍認(rèn)為這是一個(gè)化學(xué)電離至今還不十分清楚其機(jī)理，普遍認(rèn)為這是一個(gè)化學(xué)電離過程。有機(jī)物在火焰中先形成自由基，然后與氧產(chǎn)生正離過程。有機(jī)物在火焰中先形成自由基，然后與氧產(chǎn)生正離子，再同水反應(yīng)生成子，再同水反應(yīng)

22、生成H H3 30 0+ +離子。離子。 以苯為例，在氫火焰中的化學(xué)電離反應(yīng)如下：以苯為例，在氫火焰中的化學(xué)電離反應(yīng)如下：C6H6裂解6CH3O2+6CH+ 6e6CHO+6CHO+6H2O6CO +6H3O+影響操作條件的因素影響操作條件的因素 離子室的結(jié)構(gòu)對(duì)火焰離子化檢測(cè)器的靈敏度有直接離子室的結(jié)構(gòu)對(duì)火焰離子化檢測(cè)器的靈敏度有直接影響，操作條件的變化，包括氫氣、載氣、空氣流速和影響，操作條件的變化，包括氫氣、載氣、空氣流速和檢測(cè)室的溫度等都對(duì)檢測(cè)器靈敏度有影響。檢測(cè)室的溫度等都對(duì)檢測(cè)器靈敏度有影響。 通常通常 N2：H2 1：11.5 H2：空氣：空氣1:105.2.2 5.2.2 電子捕

23、獲檢測(cè)器電子捕獲檢測(cè)器(ECD)(ECD)電子捕獲檢測(cè)器也稱電子俘獲檢測(cè)器，它是一種選擇性很電子捕獲檢測(cè)器也稱電子俘獲檢測(cè)器，它是一種選擇性很強(qiáng)的檢測(cè)器，強(qiáng)的檢測(cè)器，對(duì)具有電負(fù)性物質(zhì)（如含鹵素、硫、磷、氰對(duì)具有電負(fù)性物質(zhì)（如含鹵素、硫、磷、氰等的物質(zhì)）的檢測(cè)有很高靈敏度等的物質(zhì)）的檢測(cè)有很高靈敏度（檢出限約（檢出限約1O1O-14-14g cmg cm-3-3）。 它是目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)物最有效的檢測(cè)器它是目前分析痕量電負(fù)性有機(jī)物最有效的檢測(cè)器。電子。電子捕獲檢測(cè)器已廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留量、大氣及水質(zhì)污染分捕獲檢測(cè)器已廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留量、大氣及水質(zhì)污染分析，以及生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)和環(huán)境

24、監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中。析，以及生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中。線性范圍約為線性范圍約為10104 4左右。左右。 電于捕獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)與工作原理電于捕獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)與工作原理 實(shí)際上它是一種放射性離子化檢測(cè)器，與火焰離子化檢測(cè)器相似實(shí)際上它是一種放射性離子化檢測(cè)器，與火焰離子化檢測(cè)器相似，也需要一個(gè)能源和一個(gè)電場(chǎng)。能源多數(shù)用，也需要一個(gè)能源和一個(gè)電場(chǎng)。能源多數(shù)用6363NiNi放射源，其結(jié)構(gòu)如放射源，其結(jié)構(gòu)如下圖：下圖：電于捕獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)與工作原理（續(xù)）電于捕獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)與工作原理（續(xù)） 檢測(cè)器內(nèi)腔有兩個(gè)電極和筒狀的檢測(cè)器內(nèi)腔有兩個(gè)電極和筒狀的放射源。放射源。放射放射源貼在陰極壁上，以不

25、銹鋼棒作正極，在兩極施加直源貼在陰極壁上，以不銹鋼棒作正極，在兩極施加直流或脈沖電壓。放射源的流或脈沖電壓。放射源的射線將載氣（射線將載氣（N N2 2或或ArAr）電）電離，產(chǎn)生次級(jí)電子和正離子，在電場(chǎng)作用下，電子向離，產(chǎn)生次級(jí)電子和正離子，在電場(chǎng)作用下，電子向正極走向移動(dòng)，形成恒定基流。正極走向移動(dòng)，形成恒定基流。 當(dāng)載氣帶有電負(fù)性溶質(zhì)進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)，電負(fù)性物質(zhì)當(dāng)載氣帶有電負(fù)性溶質(zhì)進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)，電負(fù)性物質(zhì)就能捕獲這些低能量的自由電子，形成穩(wěn)定的負(fù)離子就能捕獲這些低能量的自由電子，形成穩(wěn)定的負(fù)離子，負(fù)離子再與載氣正離于復(fù)合成中性化合物，使基流，負(fù)離子再與載氣正離于復(fù)合成中性化合物，使基流降低而

26、產(chǎn)生負(fù)信號(hào)降低而產(chǎn)生負(fù)信號(hào)倒峰倒峰 。電于捕獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)與工作原理（續(xù)）電于捕獲檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)與工作原理（續(xù)）2 2捕獲機(jī)理捕獲機(jī)理捕獲機(jī)理可用以下反應(yīng)式表示：捕獲機(jī)理可用以下反應(yīng)式表示：N2N2+ + eAB + eAB-+ EAB-+ N2+N2+ AB5.2.3 火焰光度檢測(cè)器火焰光度檢測(cè)器(FPD) 火焰光度檢測(cè)器，火焰光度檢測(cè)器，又稱硫、磷檢測(cè)器又稱硫、磷檢測(cè)器，它是一種對(duì)，它是一種對(duì)含磷、硫有機(jī)化合物具有高選擇性和高靈敏度的質(zhì)量含磷、硫有機(jī)化合物具有高選擇性和高靈敏度的質(zhì)量型檢測(cè)器，檢出限可達(dá)型檢測(cè)器，檢出限可達(dá)10-12gS-1（對(duì)（對(duì)P）或）或10-11gS-1（對(duì)（對(duì)S）。）

27、。 這種檢測(cè)器可用于大氣中痕量硫化物以及農(nóng)副產(chǎn)品、這種檢測(cè)器可用于大氣中痕量硫化物以及農(nóng)副產(chǎn)品、水中的毫微克級(jí)有機(jī)磷和有機(jī)硫農(nóng)藥殘留量的測(cè)定。水中的毫微克級(jí)有機(jī)磷和有機(jī)硫農(nóng)藥殘留量的測(cè)定?；鹧婀舛葯z測(cè)器的工作原理火焰光度檢測(cè)器的工作原理 根據(jù)硫和磷化合物在富氫火焰中燃燒時(shí)，生成化學(xué)根據(jù)硫和磷化合物在富氫火焰中燃燒時(shí)，生成化學(xué)發(fā)光物質(zhì)，并能發(fā)射出特征波長(zhǎng)的光，記錄這些特征發(fā)光物質(zhì)，并能發(fā)射出特征波長(zhǎng)的光，記錄這些特征光譜，就能檢測(cè)硫和磷。光譜，就能檢測(cè)硫和磷。 以硫?yàn)槔?，有以下反?yīng)發(fā)生：以硫?yàn)槔?，有以下反?yīng)發(fā)生：R S + 2O2C O2 + SO22SO2 + 4H24H2O + 2SS +

28、S390S2*（ 化 學(xué) 發(fā) 光 物 ）S2*S2 + h火焰光度檢測(cè)器的工作原理火焰光度檢測(cè)器的工作原理 當(dāng)激發(fā)態(tài)當(dāng)激發(fā)態(tài)S S2 2* *分子返回基態(tài)時(shí)發(fā)射出特征波長(zhǎng)光分子返回基態(tài)時(shí)發(fā)射出特征波長(zhǎng)光maxmax為為394nm394nm。 對(duì)含磷化合物燃燒時(shí)生成磷的氧化物，然后在富氫對(duì)含磷化合物燃燒時(shí)生成磷的氧化物，然后在富氫火焰中被氫還原，形成化學(xué)發(fā)光的火焰中被氫還原，形成化學(xué)發(fā)光的HPOHPO碎片，并發(fā)射出碎片，并發(fā)射出maxmax為為526nm526nm的特征光譜。這些光由光電信增管轉(zhuǎn)換的特征光譜。這些光由光電信增管轉(zhuǎn)換成信號(hào)，經(jīng)放大后由記錄儀記錄。成信號(hào)，經(jīng)放大后由記錄儀記錄。5.3

29、 5.3 檢測(cè)器的性能指標(biāo)檢測(cè)器的性能指標(biāo) 一個(gè)優(yōu)良的檢測(cè)器應(yīng)具以下幾個(gè)性能指標(biāo)：一個(gè)優(yōu)良的檢測(cè)器應(yīng)具以下幾個(gè)性能指標(biāo)：靈敏度靈敏度高，撿出限低，死體積小，響應(yīng)迅速，線性范圍寬，高，撿出限低，死體積小，響應(yīng)迅速，線性范圍寬，穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好。 通用性檢測(cè)器要求通用性檢測(cè)器要求適用范圍廣適用范圍廣； 選擇性檢測(cè)器要求選擇性檢測(cè)器要求選擇性好選擇性好。 下表列出三種常用檢測(cè)器的性能指標(biāo)。下表列出三種常用檢測(cè)器的性能指標(biāo)。 常用檢測(cè)器性能比較常用檢測(cè)器性能比較 5.3.1 5.3.1 靈敏度靈敏度 當(dāng)一定濃度或一定質(zhì)量的組分進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生一定的響應(yīng)信當(dāng)一定濃度或一定質(zhì)量的組分進(jìn)入檢測(cè)器，產(chǎn)生一定

30、的響應(yīng)信號(hào)。以進(jìn)樣量號(hào)。以進(jìn)樣量(C)(C)對(duì)響應(yīng)信號(hào)對(duì)響應(yīng)信號(hào)(R)(R)作圖得到一條通過原點(diǎn)的直線。作圖得到一條通過原點(diǎn)的直線。直線的斜率就是檢測(cè)器的靈敏度（直線的斜率就是檢測(cè)器的靈敏度（S S）。因此，靈敏度可定義為。因此，靈敏度可定義為信號(hào)（信號(hào)（R R）對(duì)進(jìn)人檢測(cè)器的組分量（）對(duì)進(jìn)人檢測(cè)器的組分量（C C）的變化率）的變化率cRS5.3.2 5.3.2 檢出限（敏感度）檢出限（敏感度） 當(dāng)檢測(cè)器輸出信號(hào)放大時(shí)，電子線路中固有的噪當(dāng)檢測(cè)器輸出信號(hào)放大時(shí)，電子線路中固有的噪聲同時(shí)也被放大，使基線波動(dòng)，如圖所示。取基線起聲同時(shí)也被放大，使基線波動(dòng)，如圖所示。取基線起伏的平均值為噪聲的平均值

31、，用符號(hào)伏的平均值為噪聲的平均值，用符號(hào)N N表示。由于噪聲表示。由于噪聲會(huì)影響測(cè)量試樣色譜峰的認(rèn)辨，所以在評(píng)價(jià)檢測(cè)器的會(huì)影響測(cè)量試樣色譜峰的認(rèn)辨，所以在評(píng)價(jià)檢測(cè)器的質(zhì)量時(shí)提出了檢出限這一指標(biāo)。質(zhì)量時(shí)提出了檢出限這一指標(biāo)。 無(wú)論哪種檢測(cè)器，檢出限都與靈敏度成反比，與無(wú)論哪種檢測(cè)器，檢出限都與靈敏度成反比，與噪音成正比。檢出限不僅決定于靈敏度，而且受限于噪音成正比。檢出限不僅決定于靈敏度，而且受限于噪聲，所以它是衡量檢測(cè)器性能好壞的綜合指標(biāo)。噪聲，所以它是衡量檢測(cè)器性能好壞的綜合指標(biāo)。5.3.3 5.3.3 線性范圍線性范圍 檢測(cè)器的線性范圍定義為在檢測(cè)器呈線性時(shí)最大和檢測(cè)器的線性范圍定義為在檢

32、測(cè)器呈線性時(shí)最大和最小進(jìn)樣量之比，或叫最大允許進(jìn)樣量（濃度）與最最小進(jìn)樣量之比，或叫最大允許進(jìn)樣量（濃度）與最小檢測(cè)量（濃度）之比。小檢測(cè)量（濃度）之比。 上圖為某檢測(cè)器對(duì)兩種組分的上圖為某檢測(cè)器對(duì)兩種組分的R RC Ci i圖。圖。R R為檢測(cè)器響為檢測(cè)器響應(yīng)值，應(yīng)值，C Ci i為進(jìn)樣濃度。對(duì)于組分為進(jìn)樣濃度。對(duì)于組分A A進(jìn)樣濃度在進(jìn)樣濃度在C CA A至至C CA A之間之間為線性，線性范圍為為線性，線性范圍為C CA A C CA A。對(duì)于組分。對(duì)于組分B B則在則在C CB B至至C CB B之之間為線性，線性范圍為間為線性，線性范圍為C CB BC CB B線性范圍線性范圍( (

33、續(xù)續(xù)) ) 不同類型檢測(cè)器的線性范圍差別也很大。如氫焰不同類型檢測(cè)器的線性范圍差別也很大。如氫焰檢測(cè)器的線性范圍可達(dá)檢測(cè)器的線性范圍可達(dá)10107 7，電子捕獲檢測(cè)器則在，電子捕獲檢測(cè)器則在10104 4左左右。不同的組分在同一檢測(cè)器上的線性范圍也不同。右。不同的組分在同一檢測(cè)器上的線性范圍也不同。三、氣相色譜固定相三、氣相色譜固定相氣相色譜固定相氣相色譜固定相 (1).(1).液體固定相液體固定相 (2).(2).固體吸附劑固體吸附劑 1 1、氣液色譜固定相、氣液色譜固定相載體載體( (擔(dān)體擔(dān)體) )和固定液組成氣液色譜固定相和固定液組成氣液色譜固定相1.1.載體載體( (擔(dān)體擔(dān)體) ) （

34、l l）對(duì)載體的要求）對(duì)載體的要求 具有足夠大的表面積和良好的孔穴結(jié)構(gòu)，使固定液與試樣的具有足夠大的表面積和良好的孔穴結(jié)構(gòu)，使固定液與試樣的接觸面較大，能均勻地分布成一薄膜，但載體表面積不宜太大，接觸面較大，能均勻地分布成一薄膜，但載體表面積不宜太大，否則猶如吸附劑，易造成峰拖尾；否則猶如吸附劑，易造成峰拖尾； 表面呈化學(xué)惰性，沒有吸附性或吸附性很弱，更不能與被測(cè)表面呈化學(xué)惰性，沒有吸附性或吸附性很弱，更不能與被測(cè)物起反應(yīng)；物起反應(yīng)； 熱穩(wěn)定性好；熱穩(wěn)定性好； 形狀規(guī)則，粒度均勻，具有一定機(jī)械強(qiáng)度。形狀規(guī)則，粒度均勻，具有一定機(jī)械強(qiáng)度。1.1 1.1 載體載體( (擔(dān)體擔(dān)體) )（2 2）載體

35、類型）載體類型 （大致可分為硅藻土和非硅藻土兩類）（大致可分為硅藻土和非硅藻土兩類） 硅藻土載體是目前氣相色譜中常用的一種載體，硅藻土載體是目前氣相色譜中常用的一種載體，它是由稱為硅藻的單細(xì)胞海藻骨架組成，主要成分是它是由稱為硅藻的單細(xì)胞海藻骨架組成，主要成分是二氧化硅和少量無(wú)機(jī)鹽。二氧化硅和少量無(wú)機(jī)鹽。 根據(jù)制造方法不同，又分為根據(jù)制造方法不同，又分為: : 紅色載體紅色載體 白色載體白色載體1.1 1.1 載體載體( (擔(dān)體擔(dān)體)()(續(xù)續(xù)) )紅色載體紅色載體是將硅藻土與粘合劑在是將硅藻土與粘合劑在900900煅燒后，破碎過篩而得煅燒后，破碎過篩而得，因鐵生成氧化鐵呈紅色，故稱紅色載體，

36、其特點(diǎn)是表面，因鐵生成氧化鐵呈紅色，故稱紅色載體，其特點(diǎn)是表面孔穴密集、孔徑較小、比表面積較大。對(duì)強(qiáng)極性化合物吸孔穴密集、孔徑較小、比表面積較大。對(duì)強(qiáng)極性化合物吸附性和催化性較強(qiáng)，如烴類、醇、胺、酸等極性化合物會(huì)附性和催化性較強(qiáng)，如烴類、醇、胺、酸等極性化合物會(huì)因吸附而產(chǎn)生嚴(yán)重拖尾。因此它適宜于分析非極性或弱極因吸附而產(chǎn)生嚴(yán)重拖尾。因此它適宜于分析非極性或弱極性物質(zhì)。性物質(zhì)。 201201系列、系列、62016201系列、系列、Chromosorb PChromosorb P系列系列白色載體白色載體是將硅藻土與是將硅藻土與2020的碳酸鈉（助熔劑）混合煅燒而成的碳酸鈉（助熔劑）混合煅燒而成，它

37、呈白色、比表面積較小、吸附性和催化性弱，適宜于，它呈白色、比表面積較小、吸附性和催化性弱，適宜于分析各種極性化合物。分析各種極性化合物。 101101系列，系列，102102系列；英國(guó)的系列；英國(guó)的CeliteCelite系列；英國(guó)和美國(guó)的系列；英國(guó)和美國(guó)的Chromosorb WChromosorb W系列；美國(guó)的系列；美國(guó)的GasGasChrom AChrom A， CLCL， P P， Q Q， S S， Z Z系列等，都屬這一類。系列等，都屬這一類。1.1 1.1 載體載體( (擔(dān)體擔(dān)體)()(續(xù)續(xù)) ) 非硅藻土載體有：有機(jī)玻璃微球載體，氟載體，高非硅藻土載體有：有機(jī)玻璃微球載體，氟

38、載體，高分子多孔微球等。這類載體常用于特殊分析，如氟載分子多孔微球等。這類載體常用于特殊分析，如氟載體用于極性樣品和強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)體用于極性樣品和強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)HFHF、ClCl2 2等分析；高分等分析；高分子多孔微球用于甲醇及低碳化合物。但由于表面非浸子多孔微球用于甲醇及低碳化合物。但由于表面非浸潤(rùn)性，其柱效低。潤(rùn)性，其柱效低。1.2 1.2 載體的表面處理載體的表面處理 硅藻土載體表面不是完全惰性的，具有活性中心。如硅藻土載體表面不是完全惰性的，具有活性中心。如硅醇基硅醇基或含有礦物雜質(zhì)，如氧化鋁、鐵等，使色譜峰產(chǎn)生拖尾。因或含有礦物雜質(zhì)，如氧化鋁、鐵等，使色譜峰產(chǎn)生拖尾。因此，使用前要進(jìn)行化

39、學(xué)處理，以改進(jìn)孔隙結(jié)構(gòu)，屏蔽活性中此，使用前要進(jìn)行化學(xué)處理，以改進(jìn)孔隙結(jié)構(gòu)，屏蔽活性中心。處理方法有心。處理方法有酸洗、堿洗、硅烷化酸洗、堿洗、硅烷化及添加減尾劑等。及添加減尾劑等。1.2 1.2 載體的表面處理載體的表面處理( (續(xù)續(xù)) )（i i）酸洗）酸洗：用：用3-6mol/L3-6mol/L鹽酸浸煮載體、過濾，水洗至鹽酸浸煮載體、過濾，水洗至中性。甲醇淋洗，脫水烘干?？沙o(wú)機(jī)鹽，中性。甲醇淋洗，脫水烘干?？沙o(wú)機(jī)鹽，F(xiàn)e,AlFe,Al等等金屬氧化物。適用于分析酸性物質(zhì)。金屬氧化物。適用于分析酸性物質(zhì)。（iiii）堿洗）堿洗：用：用5%5%或或10%NaOH10%NaOH的甲醇溶

40、液回流或浸泡，然的甲醇溶液回流或浸泡，然后用水、甲醇洗至中性，除去氧化鋁，用于分析堿性后用水、甲醇洗至中性，除去氧化鋁，用于分析堿性物質(zhì)。物質(zhì)。 1.2 1.2 載體的表面處理載體的表面處理( (續(xù)續(xù)) ) (iii) (iii)硅烷化硅烷化：用硅烷化試劑與載體表面硅醇基反應(yīng)，使生成硅烷：用硅烷化試劑與載體表面硅醇基反應(yīng)，使生成硅烷醚，以除去表面氫鍵作用力。如：常用硅烷化試劑有二甲基二氯醚，以除去表面氫鍵作用力。如：常用硅烷化試劑有二甲基二氯硅烷（硅烷（DMCSDMCS），六甲基二硅烷胺（），六甲基二硅烷胺（HMDSHMDS）等。）等。SiOOHSiOH+ClSiCH2CH2ClOSiCH2O

41、CH2+ 2HClSiSiO序號(hào)序號(hào)載體名稱載體名稱組成及處理組成及處理1101白色載體白色載體硅藻土與硅藻土與Na2CO3灼燒而成的弱灼燒而成的弱堿性堿性, 相當(dāng)于相當(dāng)于Chromosorb G2102白色載體白色載體硅藻土與硅藻土與NaCl灼燒而成的近中灼燒而成的近中性性, 相當(dāng)于相當(dāng)于Chromosorb W3Chromosorb W 4Chromosorb W AW經(jīng)過酸洗的經(jīng)過酸洗的Chromosorb W5Chromosorb W AW DMCS酸 洗 并 經(jīng) 過酸 洗 并 經(jīng) 過 D M C S 處 理 的處 理 的Chromosorb W 6Chromosorb W AW DM

42、CS-HP高效的高效的Chromosorb W AW7Chromosorb W HMDS經(jīng)過經(jīng)過HMDS處理的處理的Chromosorb W 最常用的載體（最常用的載體（1）白色載體白色載體序序號(hào)號(hào)載體名稱載體名稱組成及處理組成及處理1201紅色載體紅色載體加粘合劑燒結(jié)的硅藻土載體，相當(dāng)加粘合劑燒結(jié)的硅藻土載體，相當(dāng)于于Chromosorb P26201載體載體 硅藻土載體硅藻土載體3Chromosorb P 4Chromosorb P AW經(jīng)過酸洗的經(jīng)過酸洗的Chromosorb P5C h ro m o s o r b P AW DMCS酸 洗 并 經(jīng) 過酸 洗 并 經(jīng) 過 D M C S

43、 處 理 的處 理 的Chromosorb P 6C h ro m o s o r b P AW HMDS 酸 洗 并 經(jīng) 過酸 洗 并 經(jīng) 過 H M D S 處 理 的處 理 的Chromosorb P AW最常用的載體（最常用的載體（2）紅色載體紅色載體2 2固定液固定液（l l）對(duì)固定液要求首先是選擇性好。）對(duì)固定液要求首先是選擇性好。 另外還要求固定液有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性；對(duì)試樣各組另外還要求固定液有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性；對(duì)試樣各組分有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰Γ辉诓僮鳒囟认掠休^低蒸氣壓，以免流失太快。分有適當(dāng)?shù)娜芙饽芰?；在操作溫度下有較低蒸氣壓，以免流失太快。（2 2）組分分子與

44、固定液間的作用力）組分分子與固定液間的作用力 在氣相色譜中，載氣是情性的，且組分在氣相中濃度很低，組分在氣相色譜中，載氣是情性的，且組分在氣相中濃度很低，組分分子間作用力很小，可忽略。分子間作用力很小，可忽略。 在液相中，由于組分濃度低，組分間的作用力也可忽略。液相里在液相中，由于組分濃度低，組分間的作用力也可忽略。液相里主要存在的作用力是組分與固定液分子間的作用力，這種作用力反應(yīng)主要存在的作用力是組分與固定液分子間的作用力，這種作用力反應(yīng)了組分在固定液中的熱力學(xué)性質(zhì)。作用力大的組分，由于溶解度大，了組分在固定液中的熱力學(xué)性質(zhì)。作用力大的組分，由于溶解度大，分配系數(shù)大。分配系數(shù)大。2 2固定液

45、固定液 這種分子間作用力是一種較弱的分子間的吸引力，它不這種分子間作用力是一種較弱的分子間的吸引力，它不像分子內(nèi)的化學(xué)鍵那么強(qiáng)。它包括有定向力、誘導(dǎo)力、色像分子內(nèi)的化學(xué)鍵那么強(qiáng)。它包括有定向力、誘導(dǎo)力、色散力和氫鍵作用力散力和氫鍵作用力4 4種。前三種統(tǒng)稱范德華力，都是由電場(chǎng)種。前三種統(tǒng)稱范德華力，都是由電場(chǎng)作用而引起的。而氫鍵力則與它們有所不同，是一種特殊作用而引起的。而氫鍵力則與它們有所不同，是一種特殊的范德華力。的范德華力。 此外，固定液與被分離組分間還可能存在形成化合物或此外，固定液與被分離組分間還可能存在形成化合物或配合物等的鍵合力。配合物等的鍵合力。 2 2、固定液固定液（3）固定

46、液的特性）固定液的特性 固定液的特性主要是指它的極性或選擇性，用它固定液的特性主要是指它的極性或選擇性，用它可描述和區(qū)別固定液的分離特征。目前大都采用相對(duì)可描述和區(qū)別固定液的分離特征。目前大都采用相對(duì)極性表示。極性表示。 固定液的極性的表征不同于化合物極性的表征，化固定液的極性的表征不同于化合物極性的表征，化合物的極性用偶極矩表征，而固定液的極性實(shí)際上是合物的極性用偶極矩表征，而固定液的極性實(shí)際上是用典型化合物在固定液上的保留性能來(lái)表征。用典型化合物在固定液上的保留性能來(lái)表征。2 2、固定液固定液i i）相對(duì)極性：）相對(duì)極性： 19591959年由年由RohrschneiderRohrschn

47、eider提出用相對(duì)極性提出用相對(duì)極性P P來(lái)表示固定來(lái)表示固定液的分離特征。此法規(guī)定非極性固定液液的分離特征。此法規(guī)定非極性固定液角鯊?fù)榈臉O性為角鯊?fù)榈臉O性為0 0，強(qiáng)極性固定液強(qiáng)極性固定液,-,-氧二丙睛氧二丙睛的極性為的極性為100100。 然后，選擇一對(duì)物質(zhì)（如然后，選擇一對(duì)物質(zhì)（如正丁烷一丁二烯正丁烷一丁二烯或或環(huán)乙烷一環(huán)乙烷一苯苯），來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。分別測(cè)定它們?cè)谘醵妗⒔酋復(fù)榧埃?，?lái)進(jìn)行試驗(yàn)。分別測(cè)定它們?cè)谘醵?、角鯊?fù)榧坝麥y(cè)固定液的色譜柱上的相對(duì)保留值，將其取對(duì)數(shù)后，得欲測(cè)固定液的色譜柱上的相對(duì)保留值，將其取對(duì)數(shù)后，得到到: :2 2、固定液固定液固定液極性計(jì)算固定液極性計(jì)算正

48、丁烷）（丁二烯）(lgrrttq211100100qqqqPxx）（式中下標(biāo)式中下標(biāo)1 1，2 2和和X X分別表示氧二丙睛，角鯊?fù)榧氨粶y(cè)固定液。分別表示氧二丙睛，角鯊?fù)榧氨粶y(cè)固定液。2 2、固定液固定液固定液極性分類固定液極性分類 由此測(cè)得的各種固定液構(gòu)相對(duì)極性均在由此測(cè)得的各種固定液構(gòu)相對(duì)極性均在0 0100100之之間。一般將其分為五級(jí)，每間。一般將其分為五級(jí)，每2020單位為一級(jí)。相對(duì)極性單位為一級(jí)。相對(duì)極性在在0 0+l+l之間的叫非極性固定液，之間的叫非極性固定液，+2+2級(jí)為弱極性固定液級(jí)為弱極性固定液，+3+3級(jí)為中等極性，級(jí)為中等極性，+4+4+5+5為強(qiáng)極性。為強(qiáng)極性。01

49、00+1+2+3+4+5非極性3 3、固定液的分類、固定液的分類 氣液色譜可選擇的固定液有幾百種，它們具有不同的組成、氣液色譜可選擇的固定液有幾百種，它們具有不同的組成、性質(zhì)、用途。如何將這許多類型不同的固定液做一科學(xué)分類，對(duì)性質(zhì)、用途。如何將這許多類型不同的固定液做一科學(xué)分類，對(duì)于使用和選擇固定液是十分重要的。于使用和選擇固定液是十分重要的。 現(xiàn)在大都現(xiàn)在大都按固定液的極性和化學(xué)類型分類按固定液的極性和化學(xué)類型分類。按固定液極性分。按固定液極性分類就是如前所述，可用固定液的極性和特征常數(shù)（羅氏常數(shù)和麥類就是如前所述，可用固定液的極性和特征常數(shù)（羅氏常數(shù)和麥?zhǔn)铣?shù)）表示。氏常數(shù)）表示。 此外，

50、還有用化學(xué)類型分類。這種分類方法是此外，還有用化學(xué)類型分類。這種分類方法是將將有相同官能團(tuán)的固定液排列在一起有相同官能團(tuán)的固定液排列在一起，然后按官能團(tuán)的，然后按官能團(tuán)的類型分類。這樣就便于按組分與固定液結(jié)構(gòu)相似原則類型分類。這樣就便于按組分與固定液結(jié)構(gòu)相似原則選擇固定液。選擇固定液。3 3、固定液的分類、固定液的分類化學(xué)分類法化學(xué)分類法A烴類：烷烴，芳烴烴類：烷烴，芳烴 例例 角鯊?fù)榻酋復(fù)闃?biāo)準(zhǔn)的非極性固定液標(biāo)準(zhǔn)的非極性固定液B硅氧烷類：硅氧烷類：（a）甲基硅氧烷：弱極性）甲基硅氧烷：弱極性 甲基硅油甲基硅油 （n400 ） 甲基硅油甲基硅油2302300 0C C 甲基硅橡膠（甲基硅橡膠（

51、n400） SE30 SE30 ，OV1 350OV1 3500 0C C（b）苯基硅氧烷）苯基硅氧烷 ：極性稍強(qiáng)（隨苯基：極性稍強(qiáng)（隨苯基，極性，極性） 甲基苯基硅油甲基苯基硅油 （n400 ） 甲基苯基硅橡膠（甲基苯基硅橡膠（ n400） ：按苯基含量不同分：按苯基含量不同分 低苯基硅橡膠低苯基硅橡膠 SE52SE52 含苯基含苯基5%，3503500 0C C 低苯基硅橡膠低苯基硅橡膠 OV3 OV3 含苯基含苯基5%，3503500 0C C 低苯基硅橡膠低苯基硅橡膠 OV7 OV7 含苯基含苯基5%，3503500 0C C 中苯基硅橡膠中苯基硅橡膠 OV17 OV17 含苯基含苯基

52、50%，3503500 0C C 高苯基硅橡膠高苯基硅橡膠 OV25 OV25 含苯基含苯基75%，3503500 0C C化學(xué)分類法（續(xù)）化學(xué)分類法（續(xù)） （c）氟烷基硅氧烷：中等極性）氟烷基硅氧烷：中等極性 OV210OV210、QF-1 QF-1 2752750 0C C （d）氰基硅氧烷：中強(qiáng)極性）氰基硅氧烷：中強(qiáng)極性 XE60 XE60 2502500 0C CC醇類（氫鍵形固定液）醇類（氫鍵形固定液） 非聚合醇非聚合醇 聚合醇聚合醇 聚乙二醇（聚乙二醇（PEG-20M250PEG-20M2500 0C C）D酯類：強(qiáng)極性固定液酯類：強(qiáng)極性固定液 非聚酯類非聚酯類 聚酯類聚酯類 丁二

53、酸二乙二醇聚酯丁二酸二乙二醇聚酯 （PDEGSPDEGS或或DEGSDEGS）4、固定液的選擇：、固定液的選擇：（1）按相似相溶原則選擇）按相似相溶原則選擇（2）按組分性質(zhì)的主要差別選擇）按組分性質(zhì)的主要差別選擇固定液的選擇（續(xù)）固定液的選擇（續(xù)）（1）按相似相溶原則選擇）按相似相溶原則選擇a按極性相似原則選擇：按極性相似原則選擇： 固定液與被測(cè)組分極性固定液與被測(cè)組分極性“相似相溶相似相溶”，K大，選擇性好大，選擇性好 非極性組分非極性組分選非極性固定液，選非極性固定液， 按沸點(diǎn)順序出柱，低沸點(diǎn)的先出柱按沸點(diǎn)順序出柱，低沸點(diǎn)的先出柱 中等極性組分中等極性組分選中等極性固定液，選中等極性固定液

54、， 基本按沸點(diǎn)順序出柱；若沸點(diǎn)相同，則按極性順序出基本按沸點(diǎn)順序出柱；若沸點(diǎn)相同，則按極性順序出 柱，極性較強(qiáng)的后出柱柱，極性較強(qiáng)的后出柱 強(qiáng)極性組分強(qiáng)極性組分選極性固定液選極性固定液 按極性順序出柱，極性強(qiáng)的后出柱按極性順序出柱，極性強(qiáng)的后出柱固定液的選擇（續(xù)）固定液的選擇（續(xù)）b按化學(xué)官能團(tuán)相似選擇：按化學(xué)官能團(tuán)相似選擇： 固定液與被測(cè)組分化學(xué)官能團(tuán)相似，作用力強(qiáng)，固定液與被測(cè)組分化學(xué)官能團(tuán)相似，作用力強(qiáng)， 選擇性高選擇性高 酯類酯類選酯或聚酯固定液選酯或聚酯固定液 醇類醇類選醇類或聚乙二醇固定液選醇類或聚乙二醇固定液固定液的選擇（續(xù)）固定液的選擇（續(xù)）（2）按組分性質(zhì)的主要差別選擇）按組

55、分性質(zhì)的主要差別選擇 組分的沸點(diǎn)差別為主組分的沸點(diǎn)差別為主 選非極性固定液選非極性固定液 按沸點(diǎn)順序出柱按沸點(diǎn)順序出柱 沸點(diǎn)低的先出柱沸點(diǎn)低的先出柱 組分的極性差別為主組分的極性差別為主 選極性固定液選極性固定液 按極性強(qiáng)弱出柱按極性強(qiáng)弱出柱 極性弱的先出柱極性弱的先出柱例：苯（例：苯（80.10C），環(huán)己烷（），環(huán)己烷（80.70C）選非極性柱選非極性柱 分不開；分不開；選中強(qiáng)極性柱選中強(qiáng)極性柱 較好分離，環(huán)己烷先出柱較好分離，環(huán)己烷先出柱序序號(hào)號(hào)固定液名稱固定液名稱型號(hào)型號(hào)最高使用溫最高使用溫度度1二甲基聚硅氧烷二甲基聚硅氧烷OV-1,OV-101, SE-30,350210%苯基甲基聚硅

56、苯基甲基聚硅氧烷氧烷OV-3,350320%苯基甲基聚硅苯基甲基聚硅氧烷氧烷OV-7350450%苯基甲基苯基甲基聚硅氧烷聚硅氧烷OV-17,DC-71370550%三氟丙基甲基三氟丙基甲基硅氧烷硅氧烷OV-210 ,QF-12756聚乙二醇聚乙二醇20000P E G - 2 0 M , FFAP250,2757聚酯聚酯DEGS,DEGA200常用固定液及其最高使用溫度常用固定液及其最高使用溫度2氣固色譜固定相氣固色譜固定相2.1 2.1 常用的固體吸附劑常用的固體吸附劑 主要有強(qiáng)極性的硅膠，弱極性的氧化鋁，非極性的活性炭和主要有強(qiáng)極性的硅膠，弱極性的氧化鋁，非極性的活性炭和特殊作用的分子篩

57、等特殊作用的分子篩等。使用時(shí)，可根據(jù)它們對(duì)各種氣體的吸附能。使用時(shí)，可根據(jù)它們對(duì)各種氣體的吸附能力不同，選擇最合適的吸附劑。力不同，選擇最合適的吸附劑。2 22 2 人工合成的固定相人工合成的固定相 作為有機(jī)固定相的作為有機(jī)固定相的高分子多孔微球高分子多孔微球是一類人工合成的多孔共聚是一類人工合成的多孔共聚物。它物。它既是載體又起固定液作用既是載體又起固定液作用，可在活化后直接用于分離，也，可在活化后直接用于分離，也可作為載體在其表面涂漬固定液后再用?？勺鳛檩d體在其表面涂漬固定液后再用。2、氣固色譜固定相、氣固色譜固定相固定相分類：固定相分類：1）吸附劑）吸附劑硅膠，硅膠，AL2O3（極性，吸

58、附力強(qiáng)）（極性，吸附力強(qiáng)） 活性炭（非極性）活性炭（非極性）2）分子篩：吸附）分子篩：吸附+分子篩，用于永久性氣體及低分子量分子篩，用于永久性氣體及低分子量 化合物的分離分析化合物的分離分析3）高分子多孔微球）高分子多孔微球GDX 有機(jī)合成高分子聚合物有機(jī)合成高分子聚合物 吸附吸附+分配分配+分子篩機(jī)制分子篩機(jī)制 由于是人工合成的，可控制其孔徑大小及表面性由于是人工合成的，可控制其孔徑大小及表面性質(zhì)。圓球型顆粒容易填充均勻，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好。質(zhì)。圓球型顆粒容易填充均勻，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好。在無(wú)在無(wú)液膜存在時(shí)，沒有液膜存在時(shí)，沒有“流失流失”問題問題，有利于大幅度程序，有利于大幅度程序升溫。這類高分子多孔

59、微球特別適用于有機(jī)物中痕量升溫。這類高分子多孔微球特別適用于有機(jī)物中痕量水的分析，也可用于多元醇、脂肪酸、脂類、膠類的水的分析，也可用于多元醇、脂肪酸、脂類、膠類的分析分析。四、裝柱過程四、裝柱過程1、空柱管、空柱管清洗清洗2、固定液（、固定液（20%）溶解在有機(jī)溶劑溶解在有機(jī)溶劑載體載體 3、靜態(tài)老化、靜態(tài)老化4、動(dòng)態(tài)老化、動(dòng)態(tài)老化1、色譜柱管的試漏和清洗、色譜柱管的試漏和清洗 由于存放、運(yùn)輸?shù)冗^程中可能將色譜柱管玷污、或腐蝕由于存放、運(yùn)輸?shù)冗^程中可能將色譜柱管玷污、或腐蝕損壞，所以使用前柱子均需進(jìn)行試漏和清洗。損壞，所以使用前柱子均需進(jìn)行試漏和清洗。 試漏方法試漏方法：將柱管全部浸入水中，

60、將出口堵死，然后通氣：將柱管全部浸入水中，將出口堵死，然后通氣。在高于使用時(shí)的操作壓力下，不應(yīng)有氣泡冒出。在高于使用時(shí)的操作壓力下，不應(yīng)有氣泡冒出。 清洗方法：清洗方法： 玻璃柱管的清洗方法：注入洗液玻璃柱管的清洗方法：注入洗液2 2次，然后用自來(lái)水沖次，然后用自來(lái)水沖洗至中性，蒸餾水淌洗。烘干備用。洗至中性，蒸餾水淌洗。烘干備用。 不銹鋼柱管的清洗方法：可用不銹鋼柱管的清洗方法：可用510%的熱堿（的熱堿（NaOH或或KOH）水溶液抽洗）水溶液抽洗4 5次，然后用次，然后用自來(lái)水沖洗至中性，蒸自來(lái)水沖洗至中性，蒸餾水淌洗。烘干備用。餾水淌洗。烘干備用。 如果柱管已經(jīng)使用過，可用乙醚、乙醇、熱