内蒙古大学：《分析化学》课程教学资源（PPT课件）第七章 色谱分析法 第四节 分离条件选择

第七章 色谱柱及使 色谱分析法 用条件的选择 二、载气种类和流 第四节 速的选择 色谱分离操作条 三、其它操作条件 件的选择 的选择 下页 20249/13 帽財 越回

2024/9/13 第七章 色谱分析法 一、 色谱柱及使 用条件的选择 二、 载气种类和流 速的选择 三、 其它操作条件 的选择 第四节 色谱分离操作条 件的选择

色谱柱及使用条件的选择 1. 固定相的选择 气一液色谱，应根据“相似相溶”的原则 ①分离非极性组分时，通常选用非极性固定相。各组分 按沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。 ②分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按 极性大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。 ③分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物，一般 选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（或 易被极化的)组分后出峰。 2024/9/13 上页 下页 返回

2024/9/13 一、 色谱柱及使用条件的选择 1. 固定相的选择 气－液色谱，应根据“相似相溶”的原则 ①分离非极性组分时，通常选用非极性固定相。各组分 按沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。 ② 分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按 极性大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。 ③分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物，一般 选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的（或 易被极化的）组分后出峰

④ 醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分 离，通常选择极性或氢键性的固定液。 ⑤ 组成复杂、较难分离的试样，通常使用特殊固定 液，或混合固定相。 固定相 2024/9/13 上页 下页 返回

2024/9/13 ④ 醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分 离，通常选择极性或氢键性的固定液。 ⑤ 组成复杂、较难分离的试样，通常使用特殊固定 液，或混合固定相

2. 固定液配比（涂渍量）的选择 配比：固定液在担体上的涂渍量，一般指的是固定液与 担体的百分比，配比通常在5%25%之间。 配比越低，担体上形成的液膜越薄，传质阻力越小，柱 效越高，分析速度也越快。 配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样量较小。 分析工作中通常倾向于使用较低的配比。 2024/9/13 上页 下页 返回

2024/9/13 2. 固定液配比（涂渍量）的选择 配比：固定液在担体上的涂渍量，一般指的是固定液与 担体的百分比，配比通常在5%～25%之间。 配比越低，担体上形成的液膜越薄，传质阻力越小，柱 效越高，分析速度也越快。 配比较低时，固定相的负载量低，允许的进样量较小。 分析工作中通常倾向于使用较低的配比

3.柱长和柱内径的选择 增加柱长对提高分离度有利（分离度正比于柱长2） 但组分的保留时间↑，且柱阻力↑，不便操作。 柱长的选用原则是在能满足分离目的的前提下，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13米，内径34厘米。 2024/9/13 下页返回

2024/9/13 3.柱长和柱内径的选择 增加柱长对提高分离度有利（分离度R正比于柱长L 2） ，但组分的保留时间tR ↑ ，且柱阻力↑，不便操作。  柱长的选用原则是在能满足分离目的的前提下，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1~3米，内径3~4厘米

4.柱温的确定 (1)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 固体形式存在)范围之内。 (2)柱温升高，分离度下降，色谱峰变窄变高。柱温↑， 被测组分的挥发度↑，即被测组分在气相中的浓度↑，K↓， ↓，低沸点组份峰易产生重叠。 (3)柱温↓，分离度↑，分析时间↑。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， 两峰的交叠更为严重。 2024/9/13 返 回

2024/9/13 4.柱温的确定  (1) 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 固体形式存在）范围之内。  (2) 柱温升高，分离度下降，色谱峰变窄变高。柱温↑， 被测组分的挥发度↑，即被测组分在气相中的浓度↑，K↓， tR↓，低沸点组份峰易产生重叠。  (3) 柱温↓，分离度↑，分析时间↑。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， 两峰的交叠更为严重

柱温的确定 (4)柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。 (⑤)组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。 程序升温 1、甲醇 2、乙醇 恒温分离 3、1-丙醇 4、1-丁醇 5、1-戊醇 6、环己醇 7、1-辛醇 8、1-庚醇 9、十二烷醇 程序升温 2024/9/13 上页 下页 返回

2024/9/13 柱温的确定  (4)柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度。  (5)组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。 程 序 升 温

二、 载气种类和流速的选择 1.载气种类的选择 载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、 检测器要求及载气性质。 (1)载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。 (2)载气流速较大时，传质阻力项起主要作用，采用较小摩 尔质量的载气（如H2,He)，可减小传质阻力，提高柱效 (3)热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检 测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。 (4)在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及 来源是店泛等因素。 页 下页 返回

2024/9/13 二、 载气种类和流速的选择 1. 载气种类的选择 载气种类的选择应考虑三个方面：载气对柱效的影响、 检测器要求及载气性质。 (1)载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。 (2)载气流速较大时，传质阻力项起主要作用，采用较小摩 尔质量的载气（如H2，He），可减小传质阻力，提高柱效 。 (3)热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检 测灵敏度。在氢焰检测器中，氮气仍是首选目标。 (4)在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及 来源是否广泛等因素

2.载气流速的选择 作图求最佳流速。 实际流速稍大于最佳流速，缩短时间。 H H最小 B/u Cu u最佳 2024/9/13 上页 下页返回

2024/9/13 2. 载气流速的选择 作图求最佳流速。 实际流速稍大于最佳流速，缩短时间

三、其它操作条件的选择 1.进样方式和进样量的选择 液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1L, 5uL,10uL等。 ⅴ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。 色请实验 气体试样应采气体进样阀进样。 2024/9/13 上页 下页 返回

2024/9/13 三、 其它操作条件的选择 1.进样方式和进样量的选择  液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL， 5μL，10μL等。 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。 气体试样应采气体进样阀进样