【環(huán)境課件】第十章 氣相色譜法

1、1第五章 氣相色譜分析法5-1 概述一，氣相色譜的分類、特點和作用一，氣相色譜的分類、特點和作用1. 色譜分析法簡介色譜分析法簡介 俄國植物學家茨維特在俄國植物學家茨維特在1906年使用的裝置：年使用的裝置：色譜原型裝置，如圖。色譜原型裝置，如圖。 色譜法是一種分離技術(shù)。色譜法是一種分離技術(shù)。 試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進行著的分配過程。分在稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進行著的分配過程。 其中的一相固定不動，稱為其中的一相固定不動，稱為固定相；固定相； 另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或另一相是攜帶

2、試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或液體），稱為液體），稱為流動相。流動相。2色譜法簡介色譜法簡介當流動相中攜帶的混合物流經(jīng)固定相時，其與當流動相中攜帶的混合物流經(jīng)固定相時，其與固定相發(fā)生相互作用。由于混合物中各組分在固定相發(fā)生相互作用。由于混合物中各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相之間產(chǎn)生的作性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異，與固定相之間產(chǎn)生的作用力的大小、強弱不同，隨著流動相的移動，用力的大小、強弱不同，隨著流動相的移動，混合物在兩相間經(jīng)過反復多次的分配平衡，使混合物在兩相間經(jīng)過反復多次的分配平衡，使得各組分被固定相保留的時間不同，從而按一得各組分被固定相保留的時間不同，從而按一定次序由固定相中流出。

3、與適當?shù)闹髾z測方定次序由固定相中流出。與適當?shù)闹髾z測方法結(jié)合，實現(xiàn)混合物中各組分的分離與檢測。法結(jié)合，實現(xiàn)混合物中各組分的分離與檢測。 兩相及兩相的相對運動構(gòu)成了色譜法的基礎兩相及兩相的相對運動構(gòu)成了色譜法的基礎32.色譜法分類色譜法分類 氣相色譜氣相色譜Gas Chromatography (GC) ：流動相為氣體（稱為：流動相為氣體（稱為載氣）。載氣）。 按分離柱不同可分為：按分離柱不同可分為：填充柱色譜和毛細管柱色譜；填充柱色譜和毛細管柱色譜； 按固定相的不同又分為：按固定相的不同又分為：氣固色譜和氣液色譜氣固色譜和氣液色譜HP6890氣相色譜儀氣相色譜儀(GC-MC聯(lián)用聯(lián)用)4液相

4、色譜液相色譜 High Performance Liquid Chromatography (HPLC)：流動相為液體（也稱為淋洗液）。：流動相為液體（也稱為淋洗液）。按固定相的不同分為：液固色譜和液液色譜。按固定相的不同分為：液固色譜和液液色譜。離子色譜：液相色譜的一種，以特制的離子交換樹脂為固定離子色譜：液相色譜的一種，以特制的離子交換樹脂為固定相，不同相，不同pH值的水溶液為流動相。值的水溶液為流動相。5其他色譜方法其他色譜方法薄層色譜和紙色譜：薄層色譜和紙色譜： 比較簡單的色譜方法比較簡單的色譜方法凝膠色譜法凝膠色譜法:超臨界色譜超臨界色譜:高效毛細管電泳高效毛細管電泳: 九十年代快速

5、發(fā)展、特別適九十年代快速發(fā)展、特別適合生物試樣分析分離的高效分合生物試樣分析分離的高效分析儀器析儀器。本課程主要介紹氣相色譜本課程主要介紹氣相色譜(氣氣固色譜和氣液色譜固色譜和氣液色譜)63，氣相色譜的流程，氣相色譜的流程1載氣鋼瓶，載氣鋼瓶，2減壓閥，減壓閥，3凈化器，凈化器，4穩(wěn)壓閥，穩(wěn)壓閥，5柱前壓力表，柱前壓力表，6流量計，流量計，7進進樣器，樣器，8色譜柱，色譜柱，9色譜柱恒溫箱，色譜柱恒溫箱，10餾份收集口，餾份收集口，11檢測器，檢測器，12檢測器檢測器恒溫箱，恒溫箱，13記錄儀，記錄儀，14尾氣出口尾氣出口74.氣相色譜法的特點氣相色譜法的特點有機物定量分析的主要手段有機物定量

6、分析的主要手段（1）分離效率高：）分離效率高： 復雜混合物，有機同系物、異構(gòu)體。手性異構(gòu)體。復雜混合物，有機同系物、異構(gòu)體。手性異構(gòu)體。（2） 靈敏度高：靈敏度高： 可以檢測出可以檢測出g.g-1(10-6)級甚至級甚至ng.g-1(10-9)級的物質(zhì)量級的物質(zhì)量.（3） 分析速度快：分析速度快： 一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個試樣的分析。一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個試樣的分析。（4） 應用范圍廣：應用范圍廣： 適用于沸點低于適用于沸點低于400的各種有機或無機試樣的分析。的各種有機或無機試樣的分析。 不足之處：不足之處： 不適用于高沸點（不適用于高沸點（450）、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)

7、定物質(zhì)的分析。）、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定物質(zhì)的分析。 被分離組分的定性較為困難。被分離組分的定性較為困難。8二、氣相色譜分離過程1, 分離過程分離過程氣相色譜分離過程是在色譜柱內(nèi)完成的。氣相色譜分離過程是在色譜柱內(nèi)完成的。填充柱色譜填充柱色譜: 氣固色譜和氣液色譜，兩者的分離機理不同。氣固色譜和氣液色譜，兩者的分離機理不同。氣固色譜的固定相氣固色譜的固定相: 多孔性的固體吸附劑顆粒。多孔性的固體吸附劑顆粒。 固體吸附劑對試樣中各組分的吸附能力的不同。固體吸附劑對試樣中各組分的吸附能力的不同。氣液色譜的固定相氣液色譜的固定相: 由由 擔體和固定液所組成。擔體和固定液所組成。 固定液對試樣中各組分的溶解

8、能力的不同固定液對試樣中各組分的溶解能力的不同。氣固色譜的分離機理氣固色譜的分離機理: 吸附與脫附的不斷重復過程；吸附與脫附的不斷重復過程；氣液色譜的分離機理：氣液色譜的分離機理： 氣液兩相間的反復多次分配過程。氣液兩相間的反復多次分配過程。9氣相色譜分離過程氣相色譜分離過程當試樣由載氣攜帶進入色譜柱當試樣由載氣攜帶進入色譜柱與固定相接觸時，被固定相溶解與固定相接觸時，被固定相溶解或吸附。或吸附。隨著載氣的不斷通入，被溶解隨著載氣的不斷通入，被溶解或吸附的組分又從固定相中揮發(fā)或吸附的組分又從固定相中揮發(fā)或脫附，或脫附，揮發(fā)或脫附下的組分隨著載氣揮發(fā)或脫附下的組分隨著載氣向前移動時又再次被固定相

9、溶解向前移動時又再次被固定相溶解或吸附。或吸附。隨著載氣的流動，溶解、揮發(fā)隨著載氣的流動，溶解、揮發(fā)，或吸附、脫附的過程反復地進，或吸附、脫附的過程反復地進行。行。102，分配系數(shù)，分配系數(shù) K組分在固定相和流動相間發(fā)生的吸附、脫附，或溶解、揮發(fā)組分在固定相和流動相間發(fā)生的吸附、脫附，或溶解、揮發(fā)的過程叫做分配過程。在一定溫度下，組分在兩相間分配達的過程叫做分配過程。在一定溫度下，組分在兩相間分配達到平衡時的濃度（單位：到平衡時的濃度（單位：g / mL）比，稱為分配系數(shù)，用）比，稱為分配系數(shù)，用K 表示，即：表示，即： 組分在流動相中的濃度組分在固定相中的濃度K11分配系數(shù)分配系數(shù) K的討論

10、的討論一定溫度下，組分的分配系數(shù)一定溫度下，組分的分配系數(shù)K越大，出峰越慢；越大，出峰越慢；試樣一定時，試樣一定時，K主要取決于固定相性質(zhì)；主要取決于固定相性質(zhì)；每個組份在各種固定相上的分配系數(shù)每個組份在各種固定相上的分配系數(shù)K不同；不同；選擇適宜的固定相可改善分離效果；選擇適宜的固定相可改善分離效果；試樣中的各組分具有不同的試樣中的各組分具有不同的K值是分離的基礎；值是分離的基礎；某組分的某組分的K = 0時，即不被固定相保留，最先流出。時，即不被固定相保留，最先流出。 組分在流動相中的濃度組分在固定相中的濃度K123，分配比（容量因子），分配比（容量因子） 另一個衡量組分在氣液間平衡的因子

11、另一個衡量組分在氣液間平衡的因子 分配比分配比 k ：平衡時，組分在固定相與流動相中總的質(zhì)量比： k =MS / MmMS為組分在固定相中的質(zhì)量，Mm為組分在流動相中的質(zhì)量。 分配比分配比(容量因子容量因子) k與分配系數(shù)與分配系數(shù)K 的關(guān)系為：的關(guān)系為：KVVccVVMVVMMMkmSmsmmSSSSmS式中式中為為 “相比相比”。填充柱相比：填充柱相比：635；毛細管柱的相比：毛細管柱的相比：501500分配比分配比 (容量因子容量因子) 越大，保留時間越長。越大，保留時間越長。13一，氣相色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語一，氣相色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語1. 基線基線(base line) 無試樣通過

12、檢測器時，檢測到的信號即為基線。2. 保留值保留值(retention time) (1) 時間表示的保留值時間表示的保留值 保留時間（保留時間（tR）：）：組分從進樣到柱后出現(xiàn)濃度極大值時所需的時間 死時間（死時間（tM）：）：不與固定相作用的氣體（如空氣）的保留時間。 調(diào)整保留時間（調(diào)整保留時間（tR ）：）：tR= tRtM14(2) 用體積表示的保留值用體積表示的保留值保留體積（保留體積（VR）：）：VR = tRF0 (F0為色譜柱出口處的載氣流量，單位：ml/min) 死體積（死體積（VM）：）： VM = tM F0 調(diào)整保留體積（調(diào)整保留體積（VR）：）： V R = VR V

13、M 氣相色譜的保留值反映了氣相色譜的保留值反映了組分與固定相的作用，與組分與固定相的作用，與組分和固定相的性質(zhì)有關(guān)，組分和固定相的性質(zhì)有關(guān)，同時也測量條件有關(guān)，如同時也測量條件有關(guān)，如柱溫，載氣流速，填充柱柱溫，載氣流速，填充柱長度、固定相填充狀態(tài)等長度、固定相填充狀態(tài)等條件有關(guān)。條件有關(guān)。保留值在定量保留值在定量分析中用于識別樣品組分分析中用于識別樣品組分。153. 相對保留值相對保留值r21 組分組分2與組分與組分1調(diào)整保留值之比：調(diào)整保留值之比： r21 = tR2 / tR1= VR2 / V R1 相對保留值只與柱溫和固定相性質(zhì)有關(guān)，與其相對保留值只與柱溫和固定相性質(zhì)有關(guān)，與其他色譜

14、操作條件無關(guān)，它表示了固定相對這兩種他色譜操作條件無關(guān)，它表示了固定相對這兩種組分的選擇性。組分的選擇性。因此相對保留值常用于定性分析因此相對保留值常用于定性分析164. 區(qū)域?qū)挾葏^(qū)域?qū)挾群饬可V峰寬度的參數(shù)，有三種表示方法：有三種表示方法：標準偏差標準偏差( )： 峰高0.607處色譜峰寬度 的一半。 (2) 半峰寬半峰寬(Y1/2)： 色譜峰高一半處的寬度 Y1/2 =2.354 (3)峰底寬峰底寬(Wb)： Wb = 4 (Wb=1.7Y1/2)色譜峰寬度反映了組分在色譜柱內(nèi)的運動狀態(tài)，決定于組分色譜峰寬度反映了組分在色譜柱內(nèi)的運動狀態(tài)，決定于組分在色譜柱內(nèi)的擴散速度。在色譜柱內(nèi)的擴散速

15、度。在定量分析中用于計算峰面積。色在定量分析中用于計算峰面積。色譜峰面積與待測組分含量有關(guān)譜峰面積與待測組分含量有關(guān)17171-5 氣相色譜儀18氣路控制系統(tǒng)氣路控制系統(tǒng)氣氣源源進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)19一、氣相色譜儀流程一、氣相色譜儀流程氣源及控制系統(tǒng)氣源及控制系統(tǒng)進樣系統(tǒng)進樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)溫度控制系統(tǒng) 氣相色譜儀二、二、氣相色譜儀結(jié)構(gòu)氣相色譜儀結(jié)構(gòu)1. 氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)載氣化學惰性；氣路密封；載氣化學惰性；氣路密封；流速穩(wěn)定、準確流速穩(wěn)定、準確。氦氣、氫氣、氮氣、氬氣。氦氣、氫氣、氮

16、氣、氬氣。常用載氣常用載氣為色譜分離提供純凈、為色譜分離提供純凈、流速穩(wěn)定的載氣。流速穩(wěn)定的載氣。鋼瓶鋼瓶凈化器凈化器壓力及流量壓力及流量控制器件控制器件202021微量注射器微量注射器六通閥六通閥常用進樣器常用進樣器2222 分離系統(tǒng)由色譜柱組成，它是色譜儀的核心部件，其作用分離系統(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。色譜柱主要有兩類：填充柱和毛細管柱。是分離樣品。色譜柱主要有兩類：填充柱和毛細管柱。 1）填充柱填充柱 填充柱由不銹鋼或玻璃材料制成，內(nèi)裝固定相，填充柱由不銹鋼或玻璃材料制成，內(nèi)裝固定相，一般內(nèi)徑為一般內(nèi)徑為24 mm，長，長13m。填充柱的形狀有。填充柱的形

17、狀有U型和螺旋型型和螺旋型二種。二種。 2）毛細管柱毛細管柱 毛細管柱又叫空心柱，分為涂壁、多孔層毛細管柱又叫空心柱，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0.l0.5mm的毛細管內(nèi)壁而成，毛細管材料可以是不銹鋼，玻璃或的毛細管內(nèi)壁而成，毛細管材料可以是不銹鋼，玻璃或石英。毛細管色譜柱滲透性好，傳質(zhì)阻力小，而柱子可以做到石英。毛細管色譜柱滲透性好，傳質(zhì)阻力小，而柱子可以做到長幾十米。與填充柱相比，其分離效率高（理論塔板數(shù)可達長幾十米。與填充柱相比，其分離效率高（理論塔板數(shù)可達106）、分析速度塊、樣品用量小，但柱容量

18、低、要求檢測器的）、分析速度塊、樣品用量小，但柱容量低、要求檢測器的靈敏度高，并且制備較難。靈敏度高，并且制備較難。 2323 在氣相色譜測定中，溫度是重要的指標，在氣相色譜測定中，溫度是重要的指標，它直接影響色譜柱的選擇分離、檢測器的靈敏它直接影響色譜柱的選擇分離、檢測器的靈敏度和穩(wěn)定性?？刂茰囟戎饕笇ιV柱爐，氣度和穩(wěn)定性?？刂茰囟戎饕笇ιV柱爐，氣化室，檢測器三處的溫度控制。色譜柱的溫度化室，檢測器三處的溫度控制。色譜柱的溫度控制方式有恒溫和程序升溫二種。對于沸點范控制方式有恒溫和程序升溫二種。對于沸點范圍很寬的混合物，往往采用程序升溫法進行分圍很寬的混合物，往往采用程序升溫法進行分

19、析。程序升溫指在一個分析周期內(nèi)柱溫隨時間析。程序升溫指在一個分析周期內(nèi)柱溫隨時間由低溫向高溫作線性或非線性變化，以達到用由低溫向高溫作線性或非線性變化，以達到用最短時間獲得最佳分離的目的。最短時間獲得最佳分離的目的。 2424 這個系統(tǒng)是指樣品經(jīng)色譜柱分離后，這個系統(tǒng)是指樣品經(jīng)色譜柱分離后，各成分按保留時間不同，順序地隨載氣進各成分按保留時間不同，順序地隨載氣進人檢測器，檢測器把進入的組分按時間及人檢測器，檢測器把進入的組分按時間及其濃度或質(zhì)量的變化，轉(zhuǎn)化成易于測量的其濃度或質(zhì)量的變化，轉(zhuǎn)化成易于測量的電信號，經(jīng)過必要的放大傳遞給記錄儀或電信號，經(jīng)過必要的放大傳遞給記錄儀或計算機，最后得到該混

20、合樣品的色譜流出計算機，最后得到該混合樣品的色譜流出曲線及定性和定量信息。曲線及定性和定量信息。25檢測系統(tǒng)檢測系統(tǒng)檢測器檢測器將樣品組分的量定量轉(zhuǎn)化為將樣品組分的量定量轉(zhuǎn)化為電信號并放大、輸出。電信號并放大、輸出。熱導檢測器熱導檢測器(TCD)、火焰離子化檢測器、火焰離子化檢測器(FID)、電子捕獲檢測器電子捕獲檢測器(ECD)、火焰光度檢測器、火焰光度檢測器(FPD)等等。常用檢測器常用檢測器靈敏、穩(wěn)定、響應快、靈敏、穩(wěn)定、響應快、線性范圍寬線性范圍寬類型類型濃度型、質(zhì)量型濃度型、質(zhì)量型26氣相色譜檢測裝置氣相色譜檢測裝置色譜儀的關(guān)鍵部件之一，種類較多，原理和結(jié)構(gòu)各異。有色譜儀的關(guān)鍵部件之

21、一，種類較多，原理和結(jié)構(gòu)各異。有的具有廣普性，如熱導檢測器；有的具有高選擇性，僅對的具有廣普性，如熱導檢測器；有的具有高選擇性，僅對某類物質(zhì)有高響應。某類物質(zhì)有高響應。 1檢測器特性：檢測器特性： 濃度型檢測器：濃度型檢測器： 測量的是載氣中通過檢測器組分濃度瞬間的變化，檢測量的是載氣中通過檢測器組分濃度瞬間的變化，檢測測 信號值與組分的濃度成正比。信號值與組分的濃度成正比。 質(zhì)量型檢測器：質(zhì)量型檢測器： 測量的是載氣中某組分進入檢測器的速度變化，即檢測量的是載氣中某組分進入檢測器的速度變化，即檢測信號值與單位時間內(nèi)進入檢測器組分的質(zhì)量成正比。測信號值與單位時間內(nèi)進入檢測器組分的質(zhì)量成正比。2

22、7檢測器性能評價指標檢測器性能評價指標響應值（或靈敏度）響應值（或靈敏度）S :在一定范圍內(nèi)，信號在一定范圍內(nèi)，信號E與進入檢測器的物質(zhì)質(zhì)量與進入檢測器的物質(zhì)質(zhì)量m呈線性關(guān)呈線性關(guān)系：系： E = S m (S是靈敏度是靈敏度) S=E / m 單位：單位：mV / （mg /cm-3）；（濃度型檢測）；（濃度型檢測器），器）， S 表示單位質(zhì)量的物質(zhì)通過檢測器時，產(chǎn)生的響應信號的表示單位質(zhì)量的物質(zhì)通過檢測器時，產(chǎn)生的響應信號的大小。大小。S值越大，檢測器（也即色譜儀）的靈敏度也就越高。值越大，檢測器（也即色譜儀）的靈敏度也就越高。檢測信號通常顯示為色譜峰，則響應值也可以由色譜峰面積檢測信號通

23、常顯示為色譜峰，則響應值也可以由色譜峰面積（A）除以試樣質(zhì)量求得：）除以試樣質(zhì)量求得： S = A / m28最低檢測限（最小檢測量）最低檢測限（最小檢測量）：噪聲水平?jīng)Q定著能被檢測到的濃度（或質(zhì)量）。噪聲水平?jīng)Q定著能被檢測到的濃度（或質(zhì)量）。從圖中可以看出：如果要把信號從本底噪聲中識別出來，則從圖中可以看出：如果要把信號從本底噪聲中識別出來，則組分的響應值就一定要高于組分的響應值就一定要高于N。檢測器響應值為。檢測器響應值為2倍噪聲水平倍噪聲水平時的試樣濃度（或質(zhì)量），被定義為最低檢測限（或該物質(zhì)時的試樣濃度（或質(zhì)量），被定義為最低檢測限（或該物質(zhì)的最小檢測量）。的最小檢測量）。 線性度與線

24、性范圍線性度與線性范圍 ： 檢測器的線性度定義為：檢測器響應值的對數(shù)值與試樣檢測器的線性度定義為：檢測器響應值的對數(shù)值與試樣量對數(shù)值之間呈比例的狀況。而檢測器的線性范圍定義為：量對數(shù)值之間呈比例的狀況。而檢測器的線性范圍定義為：檢測器在線性工作時，被測物質(zhì)的最大濃度（或質(zhì)量）與最檢測器在線性工作時，被測物質(zhì)的最大濃度（或質(zhì)量）與最低濃度（或質(zhì)量）之比。低濃度（或質(zhì)量）之比。29二、氣相色譜固定相1 1氣固色譜固定相氣固色譜固定相 種類：種類： 活性炭：活性炭：有較大的比表面積，吸附性較強。 活性氧化鋁活性氧化鋁：有較大的極性。適用于常溫下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等氣體的相互

25、分離。CO2能被活性氧化鋁強烈吸附而不能用這種固定相進行分析。 硅膠硅膠：與活性氧化鋁大致相同的分離性能，除能分析上述物質(zhì)外，還能分析CO2、N2O、NO、NO2等，且能夠分離臭氧。305-3：氣相色譜基本理論：氣相色譜基本理論1，柱效能：色譜柱效能可以用兩個組分的色譜峰分離程度，柱效能：色譜柱效能可以用兩個組分的色譜峰分離程度衡量，可有三種情況：衡量，可有三種情況：完全重疊完全重疊部分重疊部分重疊 完全分離完全分離決定二色譜峰能否分離有二個因素：保留值的差別和峰決定二色譜峰能否分離有二個因素：保留值的差別和峰寬度。寬度。二個理論說明色譜柱效能：二個理論說明色譜柱效能：塔板理論和速率理論塔板理

26、論和速率理論31連續(xù)的色譜過程看作許多小段連續(xù)的色譜過程看作許多小段的平衡過程；的平衡過程；色譜柱長：色譜柱長：L，虛擬的塔板高度：虛擬的塔板高度：H，色譜柱的理論塔板數(shù)：色譜柱的理論塔板數(shù)：n，則三者的關(guān)系為：則三者的關(guān)系為： n = L / H理論塔板數(shù)與色譜參數(shù)之間的關(guān)系為理論塔板數(shù)與色譜參數(shù)之間的關(guān)系為222116545)()(./bRRWtYtn32有效塔板數(shù)和有效塔板高度有效塔板數(shù)和有效塔板高度 單位柱長的塔板數(shù)越多，表明柱效越高。單位柱長的塔板數(shù)越多，表明柱效越高。 用不同物質(zhì)計算可得到不同的理論塔板數(shù)。用不同物質(zhì)計算可得到不同的理論塔板數(shù)。 組分在組分在tM時間內(nèi)不參與柱內(nèi)分配

27、。需引入有時間內(nèi)不參與柱內(nèi)分配。需引入有效塔板數(shù)和有效塔板高度：效塔板數(shù)和有效塔板高度：222116545)()(./bRRWtYtn有效有效有效nLHWtYtnbRR222/1)(16)(54. 533塔板理論的特點和不足：塔板理論的特點和不足： (1)當色譜柱長度一定時，塔板數(shù)當色譜柱長度一定時，塔板數(shù) n 越大越大(塔板高度塔板高度 H 越越小小)，被測組分在柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多，柱效能則越高，被測組分在柱內(nèi)被分配的次數(shù)越多，柱效能則越高，所得色譜峰越窄。，所得色譜峰越窄。 (2)不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔不同物質(zhì)在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高

28、度作為衡量柱效能的指標時，應指明測板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標時，應指明測定物質(zhì)。定物質(zhì)。 (3)柱效能不能表示被分離組分的實際分離效果，當兩組柱效能不能表示被分離組分的實際分離效果，當兩組分的分配系數(shù)分的分配系數(shù) K 相同時，無論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都相同時，無論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無法分離。無法分離。 (4)塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效不同的實驗結(jié)果，也無法說明影響效不同的實驗結(jié)果，也無法說明影響H大小的因素，因此大小的因素，因此無法指出提高柱效能的途徑。無法指出提高柱效能的途徑。原因：塔板理論只從熱力學說明

29、色譜分離。原因：塔板理論只從熱力學說明色譜分離。343、速率理論速率理論- -影響柱效的因素影響柱效的因素速率方程（也稱范速率方程（也稱范.弟姆特方程式）弟姆特方程式）: H = A + B/u + Cu H：理論塔板高度，：理論塔板高度，u：載氣的線速度：載氣的線速度(cm/s)，A，B，C三個三個常數(shù)。常數(shù)。 減小減小A、B、C三項可提高三項可提高柱效；柱效； 存在著最佳流速；存在著最佳流速； A、B、C三項各與哪些因三項各與哪些因素有關(guān)？素有關(guān)？渦流擴散項渦流擴散項分子擴散項分子擴散項傳質(zhì)阻力項傳質(zhì)阻力項35 渦流擴散項渦流擴散項AA = 2dP dP：固定相的平均顆粒直徑：固定相的平均

30、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)，表現(xiàn)在渦流擴散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。在渦流擴散所引起的色譜峰變寬現(xiàn)象減輕，色譜峰較窄。36 分子擴散項分子擴散項BB = 2 Dg ：彎曲因子，填充柱色譜，：彎曲因子，填充柱色譜，1。 Dg：試樣組分分子在氣相中的擴散系數(shù)（：試樣組分分子在氣相中的擴散系數(shù)（cm2s-1）。由于柱）。由于柱中存在著濃度差，產(chǎn)生縱向擴散：中存在著濃度差，產(chǎn)生縱向擴散：a. 擴散導致色譜峰變寬，擴散導致色譜峰變寬，H(n)，分離變差。，分離變差。b. 分

31、子擴散項與流速有關(guān)，流速分子擴散項與流速有關(guān)，流速，滯留時間，滯留時間，擴散，擴散c. 擴散系數(shù)：擴散系數(shù)：Dg （M載氣載氣）-1/2 ； M載氣載氣，B值值37 傳質(zhì)阻力項傳質(zhì)阻力項 C組分在氣相和液相兩相間進行反復分配時，遇到阻力。組分在氣相和液相兩相間進行反復分配時，遇到阻力。傳質(zhì)阻力包括氣相傳質(zhì)阻力傳質(zhì)阻力包括氣相傳質(zhì)阻力Cg和液相傳質(zhì)阻力和液相傳質(zhì)阻力CL ，液相傳質(zhì)，液相傳質(zhì)阻力大于氣相傳質(zhì)阻力。阻力大于氣相傳質(zhì)阻力。即：即：C =（Cg + CL）LfLDdC2df：固定液液膜的厚度：固定液液膜的厚度DL：組分在液相中的：組分在液相中的擴散系數(shù)擴散系數(shù)38 載氣流速與柱效載氣流

32、速與柱效-最佳流速最佳流速載氣流速高時：載氣流速高時： 傳質(zhì)阻力項是影響傳質(zhì)阻力項是影響柱效的主要因素，柱效的主要因素，流流速速 ，柱效，柱效 , ,右圖曲右圖曲線的右邊。線的右邊。載氣流速低時：載氣流速低時： 分子擴散項成為影響柱效的主要因素，分子擴散項成為影響柱效的主要因素，流速流速 ，柱，柱效效 ，右圖曲線的左邊。，右圖曲線的左邊。H = A + B/u + Cu39H - u曲線與最佳流速：曲線與最佳流速： 由于流速對分子擴散項和傳質(zhì)阻力項完全相反的由于流速對分子擴散項和傳質(zhì)阻力項完全相反的作用，流速對柱效的總影響使得存在著一個作用，流速對柱效的總影響使得存在著一個最佳流最佳流速速值，

33、即速率方程式中塔板高度對流速的一階導數(shù)值，即速率方程式中塔板高度對流速的一階導數(shù)有一極小值。有一極小值。以塔板高度以塔板高度H對應載對應載氣流速氣流速u作圖，曲線作圖，曲線最低點的流速即為最低點的流速即為最最佳流速佳流速。40 速率理論的要點：速率理論的要點： 組分分子在柱內(nèi)運行的組分分子在柱內(nèi)運行的多路徑與渦流擴散多路徑與渦流擴散、濃度梯度、濃度梯度所造成的所造成的分子擴散分子擴散及及傳質(zhì)阻力傳質(zhì)阻力使氣液兩相間的分配平衡不能使氣液兩相間的分配平衡不能瞬間達到等因素是造成色譜峰變寬、柱效下降的主要原因。瞬間達到等因素是造成色譜峰變寬、柱效下降的主要原因。 通過選擇適當?shù)墓潭ㄏ嗔６?、載氣種類、

34、液膜厚度及通過選擇適當?shù)墓潭ㄏ嗔６?、載氣種類、液膜厚度及載氣流速可提高柱效。載氣流速可提高柱效。 速率理論為色譜分離和操作條件選擇提供了理論指導速率理論為色譜分離和操作條件選擇提供了理論指導。闡明了流速和柱溫對柱效及分離的影響。闡明了流速和柱溫對柱效及分離的影響。 各種因素相互制約，如載氣流速增大，分子擴散項的各種因素相互制約，如載氣流速增大，分子擴散項的影響減小，使柱效提高，但同時傳質(zhì)阻力項的影響增大，又影響減小，使柱效提高，但同時傳質(zhì)阻力項的影響增大，又使柱效下降；柱溫升高，有利于傳質(zhì)，但又加劇了分子擴散使柱效下降；柱溫升高，有利于傳質(zhì)，但又加劇了分子擴散的影響，選擇最佳條件，才能使柱效達

35、到最高。的影響，選擇最佳條件，才能使柱效達到最高。41414. 4. 分離度分離度 柱效和選擇性對分離的柱效和選擇性對分離的影響用圖來說明。影響用圖來說明。 圖（圖（a）：兩色譜峰距離近）：兩色譜峰距離近并且峰形寬，兩峰嚴重相并且峰形寬，兩峰嚴重相疊，這表示選擇性和柱效疊，這表示選擇性和柱效都很差。都很差。 圖（圖（b）：雖然兩峰距離拉）：雖然兩峰距離拉開了，但峰形仍很寬，說開了，但峰形仍很寬，說明選擇性好，但柱效低。明選擇性好，但柱效低。 圖（圖（c）：分離最理想，說）：分離最理想，說明選擇性好，柱效也高。明選擇性好，柱效也高。 4242 由此可見，單獨用柱效或選擇性不能真實反映由此可見，單

36、獨用柱效或選擇性不能真實反映組分在色譜柱中分離情況，故需引人一個綜合性指組分在色譜柱中分離情況，故需引人一個綜合性指標標分離度分離度R。分離度是既能反映柱效率又能反映選。分離度是既能反映柱效率又能反映選擇性的指標，稱總分離效能指標。分離度又叫分辨率，擇性的指標，稱總分離效能指標。分離度又叫分辨率，其定義為相鄰兩組分色譜峰保留值之差與兩組分色譜其定義為相鄰兩組分色譜峰保留值之差與兩組分色譜峰底寬總和之半的比值，即峰底寬總和之半的比值，即R值越大，表明相鄰兩組分分離越好。一般說，當值越大，表明相鄰兩組分分離越好。一般說，當R1時，兩峰有部分重疊；當時，兩峰有部分重疊；當R1時，分離程度可達時，分離

37、程度可達98；當當R1.5時，分離程度可達時，分離程度可達99.7。通常用。通常用R=1.5作為相作為相鄰兩組分已完全分離的標志鄰兩組分已完全分離的標志。 2121)(2)(211212YYttYYttRRRRR43)(.)()()(/)(/)()()()()()(121221121212699122YYttWWttRRRbbRRR =0.8：兩峰的分離程度可達：兩峰的分離程度可達89%；R =1.0：分離程度：分離程度98%；R =1.5：達：達99.7% (相鄰兩峰完全分離的標準)444445令令Wb(2)=Wb(1)=Wb（相鄰兩峰的峰底寬近似相等（相鄰兩峰的峰底寬近似相等），），引入相

38、對保留值和塔板數(shù)，可導出下式：引入相對保留值和塔板數(shù)，可導出下式：)1(162121rrnR有效有效有效HrrRLrrRn221212221212116116)()(有效塔板數(shù)與分離有效塔板數(shù)與分離度的關(guān)系式度的關(guān)系式46例例1：在一定條件下，兩個組分的調(diào)整保留時間分別為：在一定條件下，兩個組分的調(diào)整保留時間分別為85秒和秒和100秒，要達到完全分離，即秒，要達到完全分離，即R=1.5 。計算需要多少塊有效塔。計算需要多少塊有效塔板。若填充柱的塔板高度為板。若填充柱的塔板高度為0.1 cm，柱長是多少？，柱長是多少？47r21= 100 / 85 = 1.18n有效有效 = 16R2 r21

39、/ (r21 1) 2 = 161.52 (1.18 / 0.18 ) 2 = 1547（個）（個）L有效有效 = n有效有效H有效有效 = 15470.1 = 155 cm即柱長為即柱長為1.55米時，兩組分可以得米時，兩組分可以得到完全分離。到完全分離。48例例2：色譜圖上有二個色譜峰，測得：色譜圖上有二個色譜峰，測得tR1=3min20s, tR2=3min50s, Wb1=2.9 mm, Wb2=3.2mm, tM=20s, 紙速紙速1cm/min，計算二個，計算二個色譜峰的相對保留值色譜峰的相對保留值r21和分離度和分離度R4917. 120200202301221RRttrsWss

40、mmmmWbb1960/102 . 3,1760/109 . 22167. 11917)200230( 2)( 21212bbRRWWttR解：解：50 例例有一根有一根 l m長的柱子，分離組分長的柱子，分離組分1和和 2 得到色譜圖如下。圖中橫坐標得到色譜圖如下。圖中橫坐標 l 為記錄筆走為記錄筆走紙距離。若欲得到紙距離。若欲得到 R=1.2的分離度，有效塔的分離度，有效塔板數(shù)應為多少？色譜往要加到多長？板數(shù)應為多少？色譜往要加到多長？51解：解：先求出組分先求出組分2對組分對組分1的相對保留值的相對保留值r21（即（即值）值）1mmmmmmmttrRR21)(2

41、12wwttRRR8.054549mmmmmmR52有效塔板數(shù) n eff16（0.8）21.1/(1.1-1)21239，若使R=1.2,所需塔板數(shù)可計算,即 因此,欲使分離度達到1.2,需有效塔板數(shù)為2788塊,則所需柱長為 L=2788/12391m=2.25m2788)1.01.1(2.116)1(162222Rneff22)1(16Rneff535-4實驗技術(shù)1、樣品的采集與制備、樣品的采集與制備 樣品的采集包括取樣點的選擇和樣品的收集、樣品的采集包括取樣點的選擇和樣品的收集、運輸與儲存。運輸與儲存。 樣品的制備包括將樣品中待測組分與樣品基樣品的制備包括將樣品中待測組分與樣品基體和干

42、擾組分分離、富集和轉(zhuǎn)化成氣相色譜儀體和干擾組分分離、富集和轉(zhuǎn)化成氣相色譜儀可以分析的形態(tài)?？梢苑治龅男螒B(tài)。-固體樣品的制備方法：微波輔助萃取技術(shù)固體樣品的制備方法：微波輔助萃取技術(shù)等等-液體樣品的制備方法：液相微萃取等液體樣品的制備方法：液相微萃取等54542.2.色譜分離操作條件的選擇色譜分離操作條件的選擇 根據(jù)色譜分離基本方程式及范氏理論，可指導選擇色譜分離的操作一，載氣種類和流速的選擇一，載氣種類和流速的選擇1，載氣各類的選擇，載氣各類的選擇 載氣種類的選擇應考慮載氣種類的選擇應考慮三個方面三個方面：載氣對柱效的：載氣對柱效的影響、檢測器要求及載氣性質(zhì)影響、檢測器要求及載氣性質(zhì)。 (1)

43、載氣摩爾質(zhì)量大，可抑制試樣的縱向擴散，載氣摩爾質(zhì)量大，可抑制試樣的縱向擴散，提高柱效。提高柱效。 (2)載氣流速較大時，傳質(zhì)阻力項起主要作用，載氣流速較大時，傳質(zhì)阻力項起主要作用，采用較小摩爾質(zhì)量的載氣（如采用較小摩爾質(zhì)量的載氣（如H2，He），可），可減小傳質(zhì)阻力，提高柱效。減小傳質(zhì)阻力，提高柱效。 (3)熱導檢測器需要使用熱導系數(shù)較大的氫氣有熱導檢測器需要使用熱導系數(shù)較大的氫氣有利于提高檢測靈敏度。在氫焰檢測器中，氮氣利于提高檢測靈敏度。在氫焰檢測器中，氮氣仍是首選目標。仍是首選目標。 (4)在載氣選擇時，還應綜合考慮載氣的安全性在載氣選擇時，還應綜合考慮載氣的安全性、經(jīng)濟性及來源是否廣泛

44、等因素。、經(jīng)濟性及來源是否廣泛等因素。55562. 載氣流速的選擇載氣流速的選擇作圖求最佳流速。作圖求最佳流速。 實際流速稍大于最佳流速，縮短時間。實際流速稍大于最佳流速，縮短時間。5757 上圖中曲線的最低點，塔板高度上圖中曲線的最低點，塔板高度H最小，柱最小，柱效最高，其相應的流速是最佳流速效最高，其相應的流速是最佳流速. 從圖可知，當從圖可知，當u較小時，分子擴散項較小時，分子擴散項B/u是影響板高的主要因素，此時，宜選擇相是影響板高的主要因素，此時，宜選擇相對分子質(zhì)量較大的載氣（對分子質(zhì)量較大的載氣（N2，Ar），以使組），以使組分在載氣中有較小的擴散系數(shù)。當分在載氣中有較小的擴散系數(shù)

45、。當u較大時，較大時，傳質(zhì)阻力項傳質(zhì)阻力項Cu起主導作用，宜選擇相對分子起主導作用，宜選擇相對分子質(zhì)量小的載氣質(zhì)量小的載氣(H2、He)，使組分有較大的擴，使組分有較大的擴散系數(shù)，減小傳質(zhì)阻力，提高柱效。當然，散系數(shù)，減小傳質(zhì)阻力，提高柱效。當然，載氣的選擇還要考慮與檢測器相適應載氣的選擇還要考慮與檢測器相適應。（3）色譜柱的選擇 混合組分能否在色譜柱中得到完全分混合組分能否在色譜柱中得到完全分離，很大程度上取決于色譜柱的選擇是否離，很大程度上取決于色譜柱的選擇是否合適。因此色譜柱的選擇和制備就成為色合適。因此色譜柱的選擇和制備就成為色譜分析中的關(guān)鍵問題。譜分析中的關(guān)鍵問題。58(1) 柱長的

46、選擇柱長的選擇 固然增加柱長可使理論塔板數(shù)增大，固然增加柱長可使理論塔板數(shù)增大，但同時使峰寬加大，分析時間延長。因但同時使峰寬加大，分析時間延長。因此，填充柱的柱長要選擇適當。過長的此，填充柱的柱長要選擇適當。過長的柱子，總分離效能也不一定高。一般情柱子，總分離效能也不一定高。一般情況下，柱長選擇以使組分能完全分離，況下，柱長選擇以使組分能完全分離，分離度達到所期望的值為準。分離度達到所期望的值為準。 具體方法是選擇一根極性適宜，任具體方法是選擇一根極性適宜，任意長度的色譜柱，測定兩組分的分離度，意長度的色譜柱，測定兩組分的分離度，然后根據(jù)基本色譜分離方程式，確定柱然后根據(jù)基本色譜分離方程式，

47、確定柱長是否適宜。長是否適宜。5960602121221)(LLnnRR例例 1 1在一根在一根 1 m 長的色譜柱上測得兩組分的長的色譜柱上測得兩組分的分離度為分離度為0.68，要使它們完全分離，要使它們完全分離(以以R=1.5為標準為標準)，則柱長應為多少？，則柱長應為多少？解：解：mmmRRLL587.4)68.05 .1(1)(221212即在其他操作條件不變的條件下，色譜柱長要即在其他操作條件不變的條件下，色譜柱長要選擇選擇5m左右才能使分離度達左右才能使分離度達R=1.5，組分達到，組分達到完全分離完全分離。a 氣固色譜的選擇氣固色譜的選擇 固定相是固體，即是固體固定相的選固定相是

48、固體，即是固體固定相的選擇。一般采用固體吸附劑，主要有強極擇。一般采用固體吸附劑，主要有強極性硅膠、中等極性氧化鋁、非極性活性性硅膠、中等極性氧化鋁、非極性活性炭和炭和分子篩，主要用于惰性氣體和氫氣、氧分子篩，主要用于惰性氣體和氫氣、氧氣、氮氣、甲烷等一般氣體及低沸點的氣、氮氣、甲烷等一般氣體及低沸點的有機化合物的分析。有機化合物的分析。6162（1）性能與制備和活化條件有很大關(guān)系；）性能與制備和活化條件有很大關(guān)系；（2）同一種固定相，不同廠家或不同活化條件，分離效果）同一種固定相，不同廠家或不同活化條件，分離效果差異較大；差異較大；（3）種類有限，能分離的對象不多；）種類有限，能分離的對象不

49、多；（4）使用方便。）使用方便。氣固色譜固定相的特點氣固色譜固定相的特點63b b氣液色譜氣液色譜氣液色譜固定相氣液色譜固定相 固定液固定液 + + 擔體（支持體）擔體（支持體） ：固定液在常溫下不一定為液體，但在使用溫度下一定呈固定液在常溫下不一定為液體，但在使用溫度下一定呈液體狀態(tài)。液體狀態(tài)。固定液的種類繁多，選擇余地大，應用范圍不斷擴大。固定液的種類繁多，選擇余地大，應用范圍不斷擴大。擔體：化學惰性的多孔性固體顆粒，具有較大的比表面擔體：化學惰性的多孔性固體顆粒，具有較大的比表面積。積?？梢宰鳛閾w使用的物質(zhì)應滿足以下條件：可以作為擔體使用的物質(zhì)應滿足以下條件：比表面積大，孔徑分布均勻；

50、比表面積大，孔徑分布均勻；化學惰性，表面無吸附性或吸附性很弱，與被分離組份化學惰性，表面無吸附性或吸附性很弱，與被分離組份不起反應；不起反應；具有較高的熱穩(wěn)定性和機械強度，不易破碎；具有較高的熱穩(wěn)定性和機械強度，不易破碎；顆粒大小均勻、適度。一般常用顆粒大小均勻、適度。一般常用60806080目、目、8010080100目。目。64擔體：擔體：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。紅色擔體：紅色擔體：孔徑較小，表孔密集，比表面積較大，機械強度好。適宜孔徑較小，表孔密集，比表面積較大，機械強度好。適宜分離非極性或弱極性組分的試樣。分離非極性或弱極性組分的試樣。缺點是表面

51、存有活性吸附中心點。缺點是表面存有活性吸附中心點。白色擔體：白色擔體： 煅燒前原料中加入了少量助溶劑煅燒前原料中加入了少量助溶劑( (碳酸鈉碳酸鈉) )。 顆顆 粒疏松，孔徑較大。表面積較小，機械強度粒疏松，孔徑較大。表面積較小，機械強度 較差。但較差。但 吸附性顯著減小，適宜分離極性組分的試樣。吸附性顯著減小，適宜分離極性組分的試樣。 非硅藻土非硅藻土載體有：載體有： 有機玻璃微球載體，氟載體，高分有機玻璃微球載體，氟載體，高分子多孔微球等。這類載體常用于特殊分子多孔微球等。這類載體常用于特殊分析析65玻璃微球型玻璃微球型 有規(guī)則的顆粒小球，有很小的表面積有規(guī)則的顆粒小球，有很小的表面積，能

52、在低溫下分析高沸點的物質(zhì)，能在低溫下分析高沸點的物質(zhì)氟載體氟載體 吸附性小，耐腐蝕性強，適合分析強吸附性小，耐腐蝕性強，適合分析強極性物質(zhì)和腐蝕性氣體，載體。如極性物質(zhì)和腐蝕性氣體，載體。如HFHF、ClCl2 2等分析。但其柱效低。等分析。但其柱效低。常用的是聚四常用的是聚四氟乙烯氟乙烯6667 （2 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硅藻土載體表面不是完全惰性的，具有活性中心。如硅醇基全惰性的，具有活性中心。如硅醇基SiOH或含有礦物雜質(zhì)，如氧化鋁、鐵等，使色譜峰或含有礦物雜質(zhì)，如氧化鋁、鐵等，使色譜峰產(chǎn)生拖尾。因此，使用前要進行化學處理，以產(chǎn)生拖尾。因此，使用前要進

53、行化學處理，以改進孔隙結(jié)構(gòu)，屏蔽活性中心。處理方法有改進孔隙結(jié)構(gòu)，屏蔽活性中心。處理方法有酸酸洗、堿洗、硅烷化洗、堿洗、硅烷化及及添加減尾劑添加減尾劑等等。 68（i）酸洗：用）酸洗：用3-6molL-1鹽酸浸煮載體、過濾，水洗至中性。甲鹽酸浸煮載體、過濾，水洗至中性。甲醇淋洗，脫水烘干?？沙o機鹽，醇淋洗，脫水烘干。可除去無機鹽，F(xiàn)e、Al等金屬氧化物。適用等金屬氧化物。適用于分析酸性物質(zhì)。于分析酸性物質(zhì)。（ii）堿洗：用）堿洗：用5%或或10%NaOH或或KOH的甲醇溶液回流或浸泡，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，用于分析堿性物質(zhì)。然后用水、甲醇洗至中性，除去氧

54、化鋁，用于分析堿性物質(zhì)。 (iii)硅烷化：用硅烷化試劑與載體表面硅醇基反應，使生成硅烷硅烷化：用硅烷化試劑與載體表面硅醇基反應，使生成硅烷醚，以除去表面氫鍵作用力。如：醚，以除去表面氫鍵作用力。如：SiOOHSiOH+ClSiCH3CH3ClOSiCH3OCH3+SiSiO2HCl常用硅烷化試劑有二甲基二氯硅烷（常用硅烷化試劑有二甲基二氯硅烷（DMCS），六甲基二硅烷胺），六甲基二硅烷胺（HMDS）等）等。 69固定液固定液固定液：高沸點難揮發(fā)有機化合物，種類繁多。固定液：高沸點難揮發(fā)有機化合物，種類繁多。 (1) 對固定液的要求：對固定液的要求： 應對被分離試樣中的各組分具有不同的溶解能力

55、，較好應對被分離試樣中的各組分具有不同的溶解能力，較好的熱穩(wěn)定性，并且不與被分離組分發(fā)生不可逆的化學反應。的熱穩(wěn)定性，并且不與被分離組分發(fā)生不可逆的化學反應。 (2)選擇的基本原則：選擇的基本原則： “相似相溶相似相溶”，選擇與試樣性質(zhì)相近的固定液。，選擇與試樣性質(zhì)相近的固定液。70固定液的選擇固定液的選擇 對固定液的選擇并沒有規(guī)律可循，也沒有現(xiàn)成模式。一般對固定液的選擇并沒有規(guī)律可循，也沒有現(xiàn)成模式。一般可按可按“相似相溶相似相溶”原則來選擇。在應用時，應按實際情況而定。原則來選擇。在應用時，應按實際情況而定。（i）分離非極性物質(zhì)）分離非極性物質(zhì)：一般選用非極性固定液，這時試樣中各組：一般選

56、用非極性固定液，這時試樣中各組分按沸點次序流出，沸點低的先流出，沸點高的后流出。分按沸點次序流出，沸點低的先流出，沸點高的后流出。（ii）分離極性物質(zhì)）分離極性物質(zhì)：選用極性固定液，試樣中各組分按極性次序：選用極性固定液，試樣中各組分按極性次序分離，極性小的先流出，極性大的后流出。分離，極性小的先流出，極性大的后流出。（iii）分離非極性和極性混合物）分離非極性和極性混合物：一般選用極性固定液，這時非極：一般選用極性固定液，這時非極性組分先流出，極性組分后流出。性組分先流出，極性組分后流出。（vi）分離能形成氫鍵的試樣）分離能形成氫鍵的試樣：一般選用極性或氫鍵型固定液。試：一般選用極性或氫鍵型

57、固定液。試樣中各組分按與固定液分子間形成氫鍵能力大小先后流出，不易樣中各組分按與固定液分子間形成氫鍵能力大小先后流出，不易形成氫鍵的先流出，最易形成氫鍵的最后流出。形成氫鍵的先流出，最易形成氫鍵的最后流出。（v）復雜的難分離物質(zhì)：）復雜的難分離物質(zhì)：可選用兩種或兩種以上混合固定液?？蛇x用兩種或兩種以上混合固定液。 對于樣品極性情況未知的，一般用最常用的幾種固定液做試驗。對于樣品極性情況未知的，一般用最常用的幾種固定液做試驗。下表列出了幾種最常用的固定液。下表列出了幾種最常用的固定液。71(3)固定液分類方法固定液分類方法 如按化學結(jié)構(gòu)、極性、應用等的分類方法。在各種色譜如按化學結(jié)構(gòu)、極性、應用

58、等的分類方法。在各種色譜手冊中，一般將固定液按有機化合物的分類方法分為：脂手冊中，一般將固定液按有機化合物的分類方法分為：脂肪烴、芳烴、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等，肪烴、芳烴、醇、酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等，(4) 最高最低使用溫度最高最低使用溫度 不高于最高使用溫度，否則易分解或流失，溫度太低呈不高于最高使用溫度，否則易分解或流失，溫度太低呈固體，不利于樣品在固定相與流動相中的分配；固體，不利于樣品在固定相與流動相中的分配；(5) 混合固定相混合固定相 對于復雜的難分離組分通常采用特殊固定液或?qū)煞N甚對于復雜的難分離組分通常采用特殊固定液或?qū)煞N甚至兩種以上配合使用；至兩種以上配合使用；72

59、(6) 固定液的相對極性固定液的相對極性規(guī)定：角鯊烷（異三十烷）的相對極性為零，規(guī)定：角鯊烷（異三十烷）的相對極性為零， ，氧二丙腈的相對極性為氧二丙腈的相對極性為100.73固定液固定液分子式或結(jié)構(gòu)式分子式或結(jié)構(gòu)式最高使最高使用溫度用溫度常用常用溶劑溶劑相對相對極性極性分析對象分析對象角鯊烷2,6,10,15,19,23-六甲基二十烷140乙醚0烴類及非極性化合物阿皮松L高分子飽和烴混合物240-300苯，氯仿各類高沸點有機物硅油Me3-Si-O-SiMe2On-Si-Me3200丙酮，氯仿非極性和弱極性有機物鄰苯二甲酸二壬酯COOC4H9COOC4H9130乙醚，甲醇2烴，醇，醛，酮，酯，

60、酸有機皂土-34C18H37C18H37200甲苯+4芳烴、二甲苯異構(gòu)體-氧二丙腈 (CH2)2CN (CH2)2CN100甲醇，丙酮+5低級含氧物(醇)，胺類等N(CH3)2-皂土O氣液色譜柱的制備：包括下面四個步驟a 柱形、柱內(nèi)徑、柱長度的選擇及清洗柱形、柱內(nèi)徑、柱長度的選擇及清洗 柱長選擇的原則是：在使最難分離的物質(zhì)對得柱長選擇的原則是：在使最難分離的物質(zhì)對得以分離的情況下，盡量用短柱。以分離的情況下，盡量用短柱。 b 固定液用量的選擇與涂漬固定液用量的選擇與涂漬 c 色譜柱的裝填色譜柱的裝填 d 色譜柱的老化色譜柱的老化 目的：目的：1 徹底除去固定相中殘存的溶劑和易揮徹底除去固定相中