《仪器分析》第三章 气相色谱法

第三章气相色谱法 概述 以气体为流动相的色谱法称为气相 色谱法( gas chromatography GC)。 2021/2/22

2021/2/22 1 第三章 气相色谱法 一、概述 以气体为流动相的色谱法称为气相 色谱法（ gas chromatography； GC）

●气相色谱分类: 填充柱一金属或玻璃管柱(2~4m×4mm) 毛细管柱—玻璃或石英管柱(柱长数十米至 数百米,内径01~0.5mm。 ●又可分为: 开管毛细管柱——固定相涂敷在内壁上 管中心是空的 填充毛细管柱—固定相装到管内再拉成 毛细管。 气相色谱的特点 分离效能高、分析速度快、样品用量少、应用 范围广(通过衍生化,裂解等) 2021/2/22

2021/2/22 2 ⚫ 气相色谱分类： – 填充柱－金属或玻璃管柱（ 2～4m ×4mm） – 毛细管柱——玻璃或石英管柱（柱长数十米至 数百米，内径0.1～0.5mm。 ⚫ 又可分为: • 开管毛细管柱——固定相涂敷在内壁上， 管中心是空的。 • 填充毛细管柱——固定相装到管内再拉成 毛细管。 ⚫ 气相色谱的特点: – 分离效能高、分析速度快、样品用量少、应用 范围广（通过衍生化，裂解等）

氮 氢 空 气 气相色谱的一般流程 净化器 压)(力)(表 进样器 记录仪 色谱柱 2021/2/22

2021/2/22 3 氢气 空气 净 化 器 压 力 表 色谱柱 进样器 氮气 检测器 记 录 仪 气相色谱的一般流程

气相色谱柱 色谱柱是色谱仪的心脏部分,色谱柱的选择 是确定分析方法的一个重要步骤。 填充柱 液体固定相—为高沸点有机物,常温下是固体, 固操作温度下呈液态,须涂渍在担体上使用。例 定E-30,OV-101,Ov-17,PEG20M等 相 固体固定相一为固体吸附剂、多孔性聚合物。 例GDX系列,401有机载体等 >固定相的一项重要指标最高使用温度 2021/2/22

2021/2/22 4 气相色谱柱 色谱柱是色谱仪的心脏部分，色谱柱的选择 是确定分析方法的一个重要步骤。 填充柱 固 定 相 液体固定相—为高沸点有机物，常温下是固体， 操作温度下呈液态，须涂渍在担体上使用。例 SE-30，OV-101，OV-17，PEG-20M 等。 固体固定相—为固体吸附剂、多孔性聚合物。 例 GDX系列，401有机载体等。 ➢固定相的一项重要指标——最高使用温度

令固定相的分类 ●按极性分—相对极性(P) 以非极性固定液角鲨烷的相对极性为0, 强极性固定液β,β-氧二丙腈的相对极 性为100。选取苯与环己烷(或正丁烷 与丁二烯),分别测定它们在以上两种 固定液和被测固定液上的相对保留值的 对数, 2021/2/22

2021/2/22 5 ❖固定相的分类 ⚫按极性分——相对极性（P） 以非极性固定液角鲨烷的相对极性为 0， 强极性固定液,´-氧二丙腈的相对极 性为100。选取苯与环己烷（或正丁烷 与丁二烯），分别测定它们在以上两种 固定液和被测固定液上的相对保留值的 对数

q=gt'R(苯)/tR(环己烷),计算 相对极性 Px=100[1-(q1-qx)/(q1-q2)] ●式中q1、q2、q分别代表苯与环己烷 在β,β′-氧二丙腈、角鲨烷和待测固定 液上的q值。 q 3 P值100 0 2021/2/22

2021/2/22 6 即 q=lg t’ R（苯）/ t’ R （环己烷）， 计算 相对极性 Px=100[1-（q1 -qx）/（q1 -q2）] ⚫式中 q1、 q2 、 qx分别代表苯与环己烷 在,´-氧二丙腈、角鲨烷和待测固定 液上的q值。 P值 100 0 q1 q3 q2 X

按上述方法计算得到的固定液相对极性从 0~100分为5级,P值每隔20为1级。 固定液 P 级别 角鲨烷 +1 SE-30,OV-1 13 +1 己二酸二辛酯 +2 DNP 25 DOP, QF-1 28 +2 XE-60 52 +3 PEG-20M 68 +4 DEGA 72 +4 PEG-600 74 +4 双甘油 89 ββ′-氧二丙腈 100 +5 2021/2/22

2021/2/22 7 按上述方法计算得到的固定液相对极性从 0～100分为5 级，P值每隔20为1级。 固定液 P 级别 角鲨烷 SE-30，OV-1 己二酸二辛酯 DNP DOP，QF-1 XE-60 PEG-20M DEGA PEG-600 双甘油 ,´-氧二丙腈 0 13 21 25 28 52 68 72 74 89 100 ＋1 ＋1 ＋2 ＋2 ＋2 ＋3 ＋4 ＋4 ＋4 ＋5 ＋5

罗氏固定液特征常数(罗氏常数) 用五种不同性质的组分(苯,乙醇, 甲乙酮,硝基甲烷,吡啶)来表征 种固定液的特性。 麦氏固定液特征常数(麦氏常数 用正丁醇、戊酮-2和硝基丙烷代替罗氏常数 中的乙醇、甲乙酮和硝基甲烷 2021/2/22

2021/2/22 8 ⚫ 罗氏固定液特征常数（罗氏常数） – 用五种不同性质的组分（苯，乙醇， 甲乙酮，硝基甲烷，吡啶）来表征一 种固定液的特性。 ⚫ 麦氏固定液特征常数（麦氏常数） – 用正丁醇、戊酮-2和硝基丙烷代替罗氏常数 中的乙醇、甲乙酮和硝基甲烷

按化学类型分 烃类烷烃和芳烃,极性最弱,适合 于分离非极性化合物,主要为烃类。对 沸点相近的异构体分离能力很差。常用 的有: 角鲨烷、阿皮松、苄基联苯等 ●聚硅氧烷类——是目前使用最广泛的固 定相。使用温度范围宽,热稳定性好 固定液流失少,对大多数有机化合物有 很好的溶解能力,成为一种通用性固定 液 2021/2/22

2021/2/22 9 • 按化学类型分 ⚫烃类——烷烃和芳烃，极性最弱，适合 于分离非极性化合物，主要为烃类。对 沸点相近的异构体分离能力很差。常用 的有： 角鲨烷、阿皮松、苄基联苯等。 ⚫聚硅氧烷类——是目前使用最广泛的固 定相。使用温度范围宽，热稳定性好， 固定液流失少，对大多数有机化合物有 很好的溶解能力，成为一种通用性固定 液

这类固定液的硅原子上可引入多种官能团, 形成不同极性的固定相。 (R) CH 3 CH 3 CH3 CH3-Si-0Si--O Si-CH CH3 CH3n CH3 根据引入的官能团不同,可分为: 甲基聚硅氧烷(弱极性,R=CH3) n400,称甲基硅橡胶(OV-1,SE-30等 2021/2/22

2021/2/22 10 根据引入的官能团不同，可分为： ➢甲基聚硅氧烷（弱极性，R= CH3） n＜400，称甲基硅油（OV-101，DC-200等） n＞400，称甲基硅橡胶（OV-1，SE-30等） 这类固定液的硅原子上可引入多种官能团， 形成不同极性的固定相。 CH3 Si O CH3 CH3 Si O CH3 CH3 Si CH3 CH3 CH3 n (R)