《水分析化学 Water Analytical Chemistry》课程教学课件（讲稿）第八章 气相色谱法

第八章气相色谱法 第一节概述 ●色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维特分 离植物色素时采用。 他在研究植物叶的色素成分时,将植物叶 子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内, 然后加入石油醚使其自由流下,结果色素中各 组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。这种 方法因此得名为色谱法。以后此法逐渐应用于 无色物质的分离,“色谱”二字虽已失去原来

1 第八章 气相色谱法 第一节 概述 ⚫ 色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维特分 离植物色素时采用。 他在研究植物叶的色素成分时，将植物叶 子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内， 然后加入石油醚使其自由流下，结果色素中各 组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。这种 方法因此得名为色谱法。以后此法逐渐应用于 无色物质的分离，“色谱”二字虽已失去原来

第一节概述 的含义,但仍被人们沿用至今。 ●在色谱法中,将填入玻璃管或不锈钢管内静止 不动的一相(固体或液体)称为厦定祖;自上 而下运动的一相(一般是气体或液体)称为逾 动祖;裝有固定相的管子(玻璃管或不锈钢管) 称为色谱柱。当流动相中样品混合物经过固 定相时,就会与固定相发生作用,由于各组分 在性质和结构上的差异,与固定相相互作用的 类型、强弱也有差异,因此在同一推动力的作

2 第一节 概述 的含义，但仍被人们沿用至今。 ⚫ 在色谱法中，将填入玻璃管或不锈钢管内静止 不动的一相（固体或液体）称为固定相 ；自上 而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流 动相 ；装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管） 称为色谱柱 。当流动相中样品混合物经过固 定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分 在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的 类型、强弱也有差异，因此在同一推动力的作 用

第一节概述 下,不同组分在固定相滞留时间长短不同,从 而按先后不同的次序从固定相中流出。 从不同角度,可将色谱法分类如下: 1.按两相状态分类 气体为流动相的色谱称为气相色谱(GC 根据固定相是固体吸附剂还是固定液(附 着在惰性载体上的一薄层有机化合物液体)

3 第一节 概述 下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从 而按先后不同的次序从固定相中流出。 从不同角度，可将色谱法分类如下： 1. 按两相状态分类 ⚫ 气体为流动相的色谱称为气相色谱（GC） 根据固定相是固体吸附剂还是固定液（附 着在惰性载体上的一薄层有机化合物液体）

第一节概述 又可分为气固色谱(GSC)和气液色谱 (GLC)。 ●液体为流动相的色谱称液相色谱(LC 同理液相色谱亦可分为液固色谱(LSC) 和液液色谱(LLC)。超临界流体为流动相的 色谱为超临界流体色谱(SFC) ●随着色谱工作的发展,通过化学反应将固定液 键合到载体表面,这种化学键合固定相的色谱 又称化学键合相色谱(CBPC)

4 第一节 概述 又可分为气固色谱（GSC）和气液色谱 （GLC）。 ⚫ 液体为流动相的色谱称液相色谱（LC） 同理液相色谱亦可分为液固色谱（LSC） 和液液色谱（LLC）。超临界流体为流动相的 色谱为超临界流体色谱（SFC）。 ⚫ 随着色谱工作的发展，通过化学反应将固定液 键合到载体表面，这种化学键合固定相的色谱 又称化学键合相色谱（CBPC）

第一节概述 2.按分离机理分类 利用组分在吸附剂(固定相)上的吸附能力强 弱不同而得以分离的方法,称为吸附色谱法 ●利用组分在固定液(固定相)中溶解度不同而 达到分离的方法称为分配色谱法 ●利用组分在离子交换剂(固定相)上的亲和力 大小不同而达到分离的方法,称为离子交换色 谱法

5 第一节 概述 2. 按分离机理分类 ⚫ 利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强 弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。 ⚫ 利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而 达到分离的方法称为分配色谱法。 ⚫ 利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力 大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色 谱法

第一节概述 利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗 透而达到分离的方法,称为凝胶色谱法或尺寸 排阻色谱法。 最近,又有一种新分离技术,利用不同组分与 固定相(固定化分子)的高专属性亲和力进行 分离的技术称为亲和色谱法,常用于蛋白质的 分离

6 第一节 概述 ⚫ 利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗 透而达到分离的方法，称为凝胶色谱法或尺寸 排阻色谱法。 ⚫ 最近，又有一种新分离技术，利用不同组分与 固定相（固定化分子）的高专属性亲和力进行 分离的技术称为亲和色谱法，常用于蛋白质的 分离

第一节概述 3按固定相的外型分类 固定相装于柱内的色谱法,称为柱色谱。 ●固定相呈平板状的色谱,称为平板色谱,它又 可分为薄层色谱和纸色谱。 4.按照展开程序分类 按照展开程序的不同,可将色谱法分为洗脱法、 顶替法、和迎头法

7 第一节 概述 3. 按固定相的外型分类 ⚫ 固定相装于柱内的色谱法，称为柱色谱。 ⚫ 固定相呈平板状的色谱，称为平板色谱，它又 可分为薄层色谱和纸色谱。 4. 按照展开程序分类 按照展开程序的不同，可将色谱法分为洗脱法、 顶替法、和迎头法

第一节概述 ●洗脱法也称冲洗法。工作时,首先将样品加到 色谱柱头上,然后用吸附或溶解能力比试样组 分弱得多的气体或液体作冲洗剂。由于各组分 在固定相上的吸附或溶解能力不同,被冲洗剂 带出的先后次序也不同,从而使组分彼此分离。 流出曲线下图

8 第一节 概述 ⚫ 洗脱法也称冲洗法。工作时，首先将样品加到 色谱柱头上，然后用吸附或溶解能力比试样组 分弱得多的气体或液体作冲洗剂。由于各组分 在固定相上的吸附或溶解能力不同，被冲洗剂 带出的先后次序也不同，从而使组分彼此分离。 流出曲线下图。 A B

第一节概述 这种方法能使样品的各组分获得良好的分离, 色谱峰清晰。此外,除去冲洗剂后,可获得纯 度较高的物质。目前,这种方法是色谱法中最 常用的一种方法。 ●顶替法是将样品加到色谱柱头后,在惰性流动 相中加入对固定相的吸附或溶解能力比所有试 样组分强的物质为顶替剂(或直接用顶替剂作 流动相),通过色谱柱,将各组分按吸附或溶 解能力的强弱顺序,依次顶替岀固定相。很明

9 第一节 概述 这种方法能使样品的各组分获得良好的分离， 色谱峰清晰。此外，除去冲洗剂后，可获得纯 度较高的物质。目前，这种方法是色谱法中最 常用的一种方法。 ⚫ 顶替法是将样品加到色谱柱头后，在惰性流动 相中加入对固定相的吸附或溶解能力比所有试 样组分强的物质为顶替剂（或直接用顶替剂作 流动相），通过色谱柱，将各组分按吸附或溶 解能力的强弱顺序，依次顶替出固定相。很明

第一节概述 显,吸附或溶解能力最弱的组分最先流出,最 强的最后流出。顶替法的流出曲线如下图

10 第一节 概述 显，吸附或溶解能力最弱的组分最先流出，最 强的最后流出。顶替法的流出曲线如下图。 A B