色譜分析基本原理

1、一、 色譜分析法基本原理 色譜法，又稱層析法。根據(jù)其分離原理，有吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜與排阻色譜等方法。 吸附色譜是利用吸附劑對被分離物質(zhì)的吸附能力不同，用溶劑或氣體洗脫，以使組分分離。常用的吸附劑有氧化鋁、硅膠、聚酰胺等有吸附活性的物質(zhì)。 分配色譜是利用溶液中被分離物質(zhì)在兩相中分配系數(shù)不同，以使組分分離。其中一相為液體，涂布或使之鍵合在固體載體上，稱固定相；另一相為液體或氣體，稱流動相。常用的載體有硅膠、硅藻土、硅鎂型吸附劑與纖維素粉等。 離子交換色譜是利用被分離物質(zhì)在離子交換樹脂上的離子交換勢不同而使組分分離。常用的有不同強度的陽、陰離子交換樹脂，流動相一般為水或含有有機溶劑的緩

2、沖液。 排阻色譜又稱凝膠色譜或凝膠滲透色譜，是利用被分離物質(zhì)分子量大小的不同和在填料上滲透程度的不同，以使組分分離。常用的填料有分子篩、葡聚糖凝膠、微孔聚合物、微孔硅膠或玻璃珠等，可根據(jù)載體和試樣的性質(zhì)，選用水或有機溶劑為流動相。 色譜法的分離方法，有柱色譜法、紙色譜法、薄層色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法等。色譜所用溶劑應與試樣不起化學反應，并應用純度較高的溶劑。色譜時的溫度，除氣相色譜法或另有規(guī)定外，系指在室溫下操作。 分離后各成分的檢出，應采用各單體中規(guī)定的方法。通常用柱色譜、紙色譜或薄層色譜分離有色物質(zhì)時，可根據(jù)其色帶進行區(qū)分，對有些無色物質(zhì)，可在245-365nm的紫外燈下檢視。紙

3、色譜或薄層色譜也可噴顯色劑使之顯色。薄層色譜還可用加有熒光物質(zhì)的薄層硅膠，采用熒光熄滅法檢視。用紙色譜進行定量測定時，可將色譜斑點部分剪下或挖取，用溶劑溶出該成分，再用分光光度法或比色法測定，也可用色譜掃描儀直接在紙或薄層板上測出，也可用色譜掃描儀直接以紙或薄層板上測出。柱色譜、氣相色譜和高效液相色譜可用接于色譜柱出口處的各種檢測器檢測。柱色譜還可分部收集流出液后用適宜方法測定。 柱色譜法 所用色譜管為內(nèi)徑均勻、下端縮口的硬質(zhì)玻璃管，下端用棉花或玻璃纖維塞住，管內(nèi)裝有吸附劑。色譜柱的大小，吸附劑的品種和用量，以及洗脫時的流速，均按各單體中的規(guī)定。吸附劑的顆粒應盡可能保持大小均勻，以保證良好的分

4、離效果，除另有規(guī)定外通常多采用直徑為0.07-0.15mm的顆粒。吸附劑的活性或吸附力對分離效果有影響，應予注意。 吸附劑的填裝 干法：將吸附劑一次加入色譜管，振動管壁使其均勻下沉，然后沿管壁緩緩加入開始層析時使用的流動相，或?qū)⑸V管下端出口加活塞，加入適量的流動相，旋開活使流動相緩緩滴出，然后自管頂緩緩加入吸附劑，使其均勻地潤濕下沉，在管內(nèi)形成松緊適度的吸附層。操作過程中應保持有充分的流動相留在吸附層的上面。濕法：將吸附劑與流動相混合，攪拌以除去空氣泡，徐徐傾入色譜管中，然后再加入流動相，將附著于管壁的吸附劑洗下，使色譜柱表面平整。 俟填裝吸附劑所用流動相從色譜柱自然流下，液面將柱表面相平時

5、，即加試樣溶液。 試樣的加入 除另有規(guī)定外，將試樣溶于層析時使用的流動相中，再沿色譜管壁緩緩加入。注意勿使吸附劑翻起?；?qū)⒃嚇尤苡谶m當?shù)娜軇┲小Ｅc少量吸附劑混勻，再使溶劑揮發(fā)去盡后使呈松散狀；將混有試樣的吸附劑加在已制備好的色譜柱上面。如試樣在常用溶劑中不溶解，可將試樣與適量的吸附劑在乳缽中研磨混勻后加入。 洗脫 除另有規(guī)定外，通常按流動相洗脫能力大小，遞增變換流動相的品種和比例，分別分部收集流出液，至流出液中所含成分顯著減少或不再含有時，再改變流動相的品種和比例。操作過程中應保持有充分的流動相留在吸附層的上面。 紙色譜法 以紙為載體，用單一溶劑或混合溶劑進行分配。亦即以紙上所含水分或其他物質(zhì)

6、為固定相，用流動相進行展開的分配色譜法。 所用濾紙應質(zhì)地均勻平整，具有一定機械強度，必須不含會影響色譜效果的雜質(zhì)，也不應與所用顯色劑起作用，以免影響分離和鑒別效果，必要時可作特殊處理后再用。 試樣經(jīng)層析后可用比移值（Rf）表示各組成成分的位置（比移值=原點中心至色譜斑點中心的距離與原點中心至流動相前沿的距離之比），由于影響比移值的因素較多，因此一般采用在相同實驗條件下對照物質(zhì)對比以確定其異同。作為單體鑒別時，試樣所顯主色譜斑點的顏色（或熒光）與供置，應與對照（標準）樣所顯主色的譜斑點或供試品-對照品（11）混合所顯的主色譜斑點相同。作為質(zhì)量指標（純度）檢查時，可取一定量的試樣，經(jīng)展開后，按各單

7、體的規(guī)定，檢視其所顯雜質(zhì)色譜斑點的個數(shù)或呈色（或熒光）的強度。作為含量測定時，可將色譜斑點剪下洗脫后，再用適宜的方法測定，也可用色譜掃描儀測定。 1、下行法 所用色譜缸一般為圓形或長方形玻璃缸，缸上有磨口玻璃蓋，應能密閉，蓋上有孔，可插入分液漏斗，以加入流動相。在近缸頂端有一用支架架起的玻璃槽作為流動相的容器，槽內(nèi)有一玻璃棒，用以支持色譜濾紙使其自然下垂，避免流動相沿濾紙與溶劑槽之間發(fā)生虹吸現(xiàn)象。 取適當?shù)纳V濾紙按纖維長絲方向切成適當大小的紙條，離紙條上端適當?shù)木嚯x（使色譜紙上端能足夠浸入溶劑槽內(nèi)的流動相中，并使點樣基線能在溶劑槽側(cè)的玻璃支持棒下數(shù)厘米處）用鉛筆劃一點樣基線，必要時色譜紙下端

8、可切成鋸齒形，以便于流動相滴下。 將試樣溶于適當?shù)娜軇┲?，制成一定濃度的溶劑。用微量吸管或微量注射器吸取溶劑，點于點樣基線上，溶液宜分次點加，每次點加后，俟其自然干燥、低溫烘干或經(jīng)溫熱氣流吹干。樣點直徑一般不超過0.5cm，樣點通常應為圓形。 將點樣后的色譜濾紙上端放在溶劑槽內(nèi)，并用玻璃棒壓住，使色譜紙通過槽側(cè)玻璃支持棒自然下垂，點樣基線在支持棒下數(shù)厘米處。色譜開始前，色譜缸內(nèi)用各單體中所規(guī)定的溶劑的蒸氣飽和，一般可在色譜缸底部放一裝有流動相的平皿，或?qū)⒔辛鲃酉嗟臑V紙條附著在色譜缸的內(nèi)壁上，放置一定時間，俟溶劑揮發(fā)使缸內(nèi)充滿飽和蒸氣。然后添加流動相，使浸沒溶劑槽內(nèi)濾紙，流動相即經(jīng)毛細管作用沿

9、濾紙移動進行展開至規(guī)定距離后，取出濾紙，標明流動相前沿位置，俟流動相揮散后按規(guī)定方法檢出色譜斑點。 2、上行法 色譜缸基本和下行法相似，唯除去溶劑槽和支架，并在色譜缸蓋上的孔中加塞，塞中插入玻璃懸鉤，以便將點樣后的色譜濾紙掛在鉤上。色譜濾紙一般長約25cm，寬度則視需要而定。必要時可將色譜濾紙卷成筒形。點樣基線距底邊約2.5cm，點樣方法與下行法相同。色譜缸內(nèi)加入適量流動相，放置，俟流動相蒸氣飽和后，再下降懸鉤，使色譜濾紙浸入流動相約0.5cm，流動相即經(jīng)毛細管作用沿色譜濾紙上升，除另有規(guī)定外，一般展開至15cm后，取出晾干，按規(guī)定方法檢視。 色譜可以向一個方向進行，即單向色譜；也可進行雙向色

10、譜，即先向一個方向展開，取出，俟流動相完全揮發(fā)后，將濾紙轉(zhuǎn)90°，再用原流動相或另一種流動相進行展。亦可多次展開，連續(xù)展或徑向色譜等。二、 氣相色譜法基本原理 氣相色譜法 氣相色譜法是在以適當?shù)墓潭ㄏ嘧龀傻闹軆?nèi)，利用氣體（載氣）作為移動相，使試樣（氣體、液體或固體）在氣體狀態(tài)下展開，在色譜柱內(nèi)分離后，各種成分先后進入檢測器，用記錄儀記錄色譜譜圖。 在對裝置進行調(diào)試后，按各單體的規(guī)定條件調(diào)整柱管、檢測器、溫度和載氣流量。進樣口溫度一般應高于柱溫30-50度。如用火焰電離檢測器，其溫度應等于或高于柱溫，但不得低于100度，以免水汽凝結(jié)。色譜上分析成分的峰的位置，以滯留時間（從注入試樣液

11、到出現(xiàn)成分最高峰的時間）和滯留容量（滯留時間×載氣流量）來表示。這些在一定條件下，就能反應出物質(zhì)所具有特殊值，并據(jù)此確定試樣成分。 根據(jù)色譜上出現(xiàn)的物質(zhì)成分的峰面積或峰高進行定量。峰面積可用面積測定儀測定，按半寬度法求得（即以峰1/2處的峰寬×峰高求得）。峰高的測定方法是從峰高的頂點向記錄紙橫座標準垂線，找出此垂線與峰的兩下端聯(lián)結(jié)線的交點，即以此交點至峰頂點的距離長度為峰高。 定量方法可分以下三種： 1、內(nèi)標準法 取標準被測成分，按依次增加或減少的已知階段量，各自分別加入各單體所規(guī)定的定量內(nèi)標準物質(zhì)中，調(diào)制標準溶液。分別取此標準液的一定量注入色譜柱，根據(jù)色譜圖取標準被測成分

12、的峰面積和峰高和內(nèi)標物質(zhì)的峰面積和峰高的比例為縱座標，取標準被測成分量和內(nèi)標物質(zhì)量之比，或標準被測成分量為橫坐標，制成標準曲線。 然后按單體中所規(guī)定的方法調(diào)制試樣液。在調(diào)制試樣液時，預先加入與調(diào)制標準液時等量的內(nèi)標物質(zhì)。然后按制作標準曲線時的同樣條件下得出的色譜，求出被測成分的峰面積或峰高和內(nèi)標物質(zhì)的峰積或峰高之比，再按標準曲線求出被測成分的含量。 所用的內(nèi)標物質(zhì)，應采用其峰面積的位置與被測成分的峰的位置盡可能接近并與被測成分以外的峰位置完全分離的穩(wěn)定的物質(zhì)。 2、絕對標準曲線法 取標準被測成分 按依次增加或減少階段法，各自調(diào)制成標準液，注入一定量后，按色譜圖取標準被測成分的峰面積或峰高為縱座

13、標，而以標準被測成分的含量為橫坐標，制成標準曲線。然后按單體中所規(guī)定的方法制備試樣液。取試樣液按制標準曲線時相同的條件作出色譜，求出被測成分的峰面積和峰高，再按標準曲線求出被測成分的含量。 3、峰面積百分率法 以色譜中所得各種成分的峰面積的總和為100，按各成分的峰面積總和之比，求出各成分的組成比率。 氣液色譜法 這時所指的氣液色譜法，主要用于各種香料物質(zhì)的分析，基本條件和參數(shù)主要依照美國精油協(xié)會（EOA）于1979年所建議的方法。其基本原理、操作、標準狀態(tài)等均與上述氣相色譜法相同。 1、柱 用304號合金所制不銹鋼管，長3m，內(nèi)徑2.16-2.57mm，外徑3.18mm。底物：極性柱為聚乙二

14、醇20M（Carbowax 20M）,分子量約2萬；非極性柱為氣相色譜級甲基硅氧烷（SE-30），或二甲基硅氧烷（OV-1或OV-101）。底物濃度：重量的105。固體載體：10目或20目熔融煅燒過的硅藻土，經(jīng)硅烷化和酸洗后，其自由傾落密度為0.2g/cm3，最小120目，最大80目。裝填密度每cm3應大于0.24g。 2、載氣 氦。最低流量為每分鐘25-50ml。 分析狀態(tài) 極性柱：起始溫度，最低75度；最終溫度，最高225度。升溫速度，每分鐘2-8度。 非極性柱：起始溫度，最低75度；最終溫度，不超過275度；升溫速度，每分鐘2-8度。 進樣溫度：225-250度。試樣量：0.1-1ul。

15、 檢測器：用熱導池。檢測器的操作條件應維持恒定。氣相色譜常識問答一、氣相色譜法有哪些特點？ 答：氣相色譜是色譜中的一種，就是用氣體做為流動相的色譜法，在分離分析方面，具有如下一些特點： 1、 靈敏度：可檢出- 克的物質(zhì)，可作超純氣體、高分子單體的痕跡量雜質(zhì)分析和空氣中微量毒物的分析。 、高選擇性：可有效地分離性質(zhì)極為相近的各種同分異構(gòu)體和各種同位素。 、高效能：可把組分復雜的樣品分離成單組分。、速度快：一般分析、只需幾分鐘即可完成，有利于指導和控制生產(chǎn)。 、應用范圍廣：即可分析低含量的氣、液體，亦可分析高含量的氣、液體，可不受組分含量的限制。 、所需試樣量少：一般氣體樣用幾毫升，液體樣用幾微升

16、或幾十微升。 、設備和操作比較簡單儀器價格便宜。 二、氣相色譜的分離原理為何？ 答：氣相色譜是一種物理的分離方法。利用被測物質(zhì)各組分在不同兩相間分配系數(shù)（溶解度）的微小差異，當兩相作相對運動時，這些物質(zhì)在兩相間進行反復多次的分配，使原來只有微小的性質(zhì)差異產(chǎn)生很大的效果，而使不同組分得到分離。 三、何謂氣相色譜？它分幾類？ 答：凡是以氣相作為流動相的色譜技術(shù)，通稱為氣相色譜。一般可按以下幾方面分類： 、 按固定相聚集態(tài)分類： （）氣固色譜：固定相是固體吸附劑， （）氣液色譜：固定相是涂在擔體表面的液體。 、 按過程物理化學原理分類：（） 吸附色譜：利用固體吸附表面對不同組分物理吸附性能的差異達到

17、分離的色譜。 （） 分配色譜：利用不同的組分在兩相中有不同的分配系數(shù)以達到分離的色譜。 （）其它：利用離子交換原理的離子交換色譜：利用膠體的電動效應建立的電色譜；利用溫度變化發(fā)展而來的熱色譜等等。 、 按固定相類型分類：（） 柱色譜：固定相裝于色譜柱內(nèi)，填充柱、空心柱、毛細管柱均屬此類。（） 紙色譜：以濾紙為載體，（） 薄膜色譜：固定相為粉末壓成的薄漠。 、 按動力學過程原理分類：可分為沖洗法，取代法及迎頭法三種。 四、氣相色譜法簡單分析裝置流程是什么？ 答：氣相色譜法簡單分析裝置流程基本由四個部份組成： 、氣源部分，、進樣裝置，、色譜柱，、鑒定器和記錄器. 五、氣相色譜法的一些常用術(shù)語及基本

18、概念解釋？ 答：、 相、固定相和流動相：一個體系中的某一均勻部分稱為相；在色譜分離過程中，固定不動的一相稱為固定相；通過或沿著固定相移動的流體稱為流動相。 、 色譜峰：物質(zhì)通過色譜柱進到鑒定器后，記錄器上出現(xiàn)的一個個曲線稱為色譜。、基線：在色譜操作條件下，沒有被測組分通過鑒定器時，記錄器所記錄的檢測器噪聲隨時間變化圖線稱為基線。、峰高與半峰寬：由色譜峰的濃度極大點向時間座標引垂線與基線相交點間的高度稱為峰高，一般以h表示。色譜峰高一半處的寬為半峰寬，一般以 x表示。、 峰面積：流出曲線（色譜峰）與基線構(gòu)成之面積稱峰面積，用表示。 、 死時間、保留時間及校正保留時間：從進樣到惰性氣體峰出現(xiàn)極大值

19、的時間稱為死時間，以td表示。從進樣到出現(xiàn)色譜峰最高值所需的時間稱保留時間，以tr表示。保留時間與死時間之差稱校正保留時間。以d表示。 、 死體積，保留體積與校正保留體積：死時間與載氣平均流速的乘積稱為死體積，以d表示，載氣平均流速以c表示，d=tdxFc。保留時間與載氣平均流速的乘積稱保留體積，以r表示，r=trxFc。 、 保留值與相對保留值：保留值是表示試樣中各組分在色譜柱中的停留時間的數(shù)值，通常用時間或用將組分帶出色譜柱所需載氣的體積來表示。以一種物質(zhì)作為標準，而求出其他物質(zhì)的保留值對此標準物的比值，稱為相對保留值。、 器噪音：基線的不穩(wěn)定程度稱噪音。 10、基流：氫焰色譜，在沒有進樣

20、時，儀器本身存在的基始電流（底電流），簡稱基流。六、一般選擇載氣的依據(jù)是什么？氣相色譜常用的載氣有哪些？ 答：作為氣相色譜載氣的氣體，要求要化學穩(wěn)定性好；純度高；價格便宜并易取得；能適合于所用的檢測器。常用的載氣有氫氣、氮氣、氬氣、氦氣、二氧化碳氣等等。七、載氣為什么要凈化？應如何凈化？ 答：所謂凈化，就是除去載氣中的一些有機物、微量氧，水分等雜質(zhì)，以提高載氣的純度。不純凈的氣體作載氣，可導致柱失效，樣品變化，氫焰色譜可導致基流噪音增大，熱導色譜可導致鑒定器線性變劣等，所以載氣必須經(jīng)過凈化。一般均采用化學處理的方法除氧，如用活性銅除氧；采用分子篩、活性碳等吸附劑除有機雜質(zhì)；采用矽膠，分子篩等吸

21、附劑除水分。 八、試樣的進樣方法有哪些？ 答：色譜分離要求在最短的時間內(nèi)，以“塞子”形式打進一定量的試樣，進樣方法可分為： 1、氣體試樣：大致進樣方法有四種： （）注射器進樣，（）量管進樣，（）定體積進樣，（）氣體自動進樣。 一般常用注射器進樣及氣體自動進樣。注射器進樣的優(yōu)點是使用靈活，方法簡便，但進樣量重復性較差。氣體自動進樣是用定量閥進樣，重復性好，且可自動操作。2、液體試樣：一般用微量注射器進樣，方法簡便，進樣迅速。也可采用定量自動進樣，此法進行重復性良好。 、固體試樣：通常用溶劑將試樣溶解，然后采用和液體進樣同樣方法進樣。也有用固體進樣器進樣的。 九、簡述在氣相色譜分析中柱長、柱內(nèi)徑、

22、柱溫、載氣流速、固定相、進樣等操作條件對分離的影響？ 答：操作條件對于色譜分離有很大影響。 、 柱長，柱內(nèi)徑：一般講，柱管增長，可改善分離能力，短則組分餾出的快些；柱內(nèi)徑小分離效果好，柱內(nèi)徑大處理量大，但柱內(nèi)徑過大，將導致?lián)w不能均勻地分布在色譜柱中。分析用柱管一般內(nèi)徑為毫米，柱長為米。 、 柱溫：是一個重要的操作變數(shù)，直接影響分離效能和分析速度。選擇柱溫的根據(jù)是混合物的沸點范圍，固定液的配比和鑒定器的靈敏度。提高柱溫可縮短分析時間；降低柱溫可使色譜柱選擇性增大，有利于組分的分離和色譜柱穩(wěn)定性提高，柱壽命延長。一般采用等于或高于數(shù)十度于樣品的平均沸點的柱溫為較合適，對易揮發(fā)樣用低柱溫，不易揮發(fā)

23、的樣品采用高柱溫。 、 載氣流速：載氣流速是決定色譜分離的重要原因之一。一般講流速高色譜峰狹，反之則寬些，但流速過高或過低對分離都有不利的影響。流速要求要平穩(wěn)，常用的流速范圍每分鐘在亳升之間。 、 固定相：固定相是由固體吸附劑或涂有固定液的擔體構(gòu)成。 （）固體吸附劑或擔體粗細：一般采用目、目、目。當用同等長度的柱子，顆粒細的分離效率就要比粗的好些。 （）固定液含量：固定液含量對分離效率的影響很大，它與擔體的重量比一般用。比例過大有損于分離，比例過小會使色譜峰拖尾。、 進樣：一般講進樣快，進樣量小，進樣溫度高其分離效果好。對進液體樣，速度要快，汽化溫度要高于樣品中高沸點組分的沸點值，一次汽化，保

24、證色譜峰形不致展寬、使柱效高。當進樣量在一定限度時，色譜峰的半峰寬是不變的。若進樣量過多就會造成色譜柱超載。一般講柱長增加四倍，樣品的許可量增加一倍。對于常規(guī)分析，液體進樣量為微升；氣體進樣量為、毫升。十、色譜柱管材料應根據(jù)什么原則選擇？常用的柱管是由什么材質(zhì)制成的？ 答：對色譜柱管材質(zhì)，應按如下要求選擇：、 應與固定相、試樣、載氣不起化學反應。 、 要易于加工成型。、 管內(nèi)壁應光滑，橫截面應均勻呈圓形。一般色譜柱管形狀呈型或螺旋形，大多由銅、不銹鋼，玻璃等材質(zhì)制成。十一、新的色譜柱管（銅或不銹鋼管）應怎樣處理后方能使用？ 答：新柱管應先用稀酸或稀堿（：鹽酸或氫氧化鈉）洗滌，以除去油污等臟垢，

25、而后用自來水沖洗,繼而用蒸餾水沖洗至中性，再用干凈的空氣吹洗并烘干后，即可使用了。 十二、什么叫擔體？對擔體有哪些要求？ 答：擔體是一種多孔性化學惰性固體，在氣相色譜中用來支撐固定液。對擔體有如下幾點要求：、 表面積較大，一般應在、米 克之間； 、 具有化學惰性和熱穩(wěn)定性；、 有一定的機械強度，使涂漬和填充過程不引起粉碎；、 有適當?shù)目紫督Y(jié)構(gòu)，利于兩相間快速傳質(zhì)； 、 能制成均勻的球狀顆粒，利于氣相滲透和填充均勻性好；、 有很好的浸潤性，便于固定液的均勻分布。完全滿足上述要求的擔體是困難的，人們在實踐中只能找出性能比較優(yōu)良的擔體。 十三、擔體分幾類？其特點如何？ 答：通常分為硅藻土和非硅藻土兩

26、大類，每一類又有種種小類。 、 硅藻土類型： （）白色的：表面積小，疏松，質(zhì)脆，吸附性能小，經(jīng)適當處理，可分析強極性組分； （）紅色的：有較大的表面積和較好的機械強度，但吸附性較大。 、 非硅藻土類型： （） 氟擔體：表面惰性好，可用來分析高極性和腐蝕性物質(zhì)，但裝柱不易，柱效率低些。 （） 玻璃微球：表面積小，用它做擔體柱溫可以大大降低，而分離完全且快速。但涂漬困難，柱效低。 （） 多孔性高聚物小球：機械強度高，熱穩(wěn)定性好，吸附性低，耐腐蝕，分離效率高，是一種性能優(yōu)良的新型色譜固定相。 （） 炭分子篩：中性，表面積大，強度高，祛壽命長，在微量分析上有無比的優(yōu)越性。 （） 活性炭：可以單獨做為固

27、定相。（） 沙：主要用于分離金屬。 十四、一般常用的擔體有哪幾種？各屬哪類？ 答：擔體：為白色硅藻土擔體； 擔體：為白色硅藻土擔體； celite545：為白色硅藻土擔體； 擔體：為紅色硅藻土擔體； 擔體：為紅色硅藻土擔體； 保溫磚：為紅色硅藻土擔體； chromosorb：為紅色硅藻土擔體。十五、使用擔體為何要進行處理？一般處理的方法有哪些？ 答：常用的擔體表面并非惰性，它具有不同程度的催化作用和吸附性（特別是固定液含量低時和分離極性物質(zhì)時）造成峰拖尾和柱效下降，保留值改變等影響，因而需要預處理?，F(xiàn)將一般處理方法簡述如下：、 酸洗法：用濃鹽酸加熱處理擔體分鐘，然后用自來水沖洗至中性，再用甲醇

28、漂洗，烘干備用。此法主要除去擔體表面的鐵等無機物雜質(zhì)。 、 堿洗法：用的氫氧化鈉或的氫氧化鉀甲醇溶液浸泡或回流擔體，然后用水沖洗至中性，再用甲醇漂洗，烘干備用。堿洗的目的是除去表面的三氧化二鋁等酸性作用點，但往往在表面上殘留微量的游離堿，它能分解或吸附一些非堿性物質(zhì)，使用時要注意。 、 硅烷化：用硅烷化試劑和擔體表面的硅醇、硅醚基團起反應，除去表面的氫鍵結(jié)合能力，可以改進擔體的性能。常用的硅烷化試劑有二甲基二氯硅烷和六甲基二硅胺。 、 釉化：把欲處理的擔體在、的碳酸鈉碳酸鉀（：）水溶液中浸泡一天，烘干后先在度下煅燒、小時，然后升溫到度煅燒約分鐘。經(jīng)過這樣處理，擔體表面形成一層玻璃化的釉質(zhì)，故稱

29、“釉化擔體”。這種擔體的吸附性能小，強度大，當固定液中加入少量的去尾劑后，能分析如醇、酸等極性較強的物質(zhì)。但對非極性物質(zhì)柱效能則稍有下降。此外甲醇和甲酸等物質(zhì)在釉化擔體上有一定的不可逆化學吸附，在定量分析時應予以注意。 、 其他純化方法：凡是用化學反應來除去活性作用點或用物理復蓋以達到純化擔體表面性質(zhì)的方法都可以使用。十六、常用的擔體目數(shù)為多少？答：常用的毫米內(nèi)徑的色譜柱：對于較長色譜柱，選用擔體目數(shù)一般為目；對于較短色譜柱選用擔體目數(shù)一般為目(每英寸內(nèi)的篩孔數(shù)目為目)。七、常用的擔體怎樣選擇？ 答：各種擔體，名目繁多。在常用硅藻土擔體中: 紅色擔體（如、），可用于非極性或弱極性物質(zhì)的分離。

30、白色擔體（如）可用于極性物質(zhì)或堿性物質(zhì)。 釉化紅色擔體（如）可用于中等極性物質(zhì)。 硅烷化白色擔體可用于強極性氫鍵型物質(zhì)如廢水測定。 分離酸性物質(zhì)，如酚類，要用酸洗處理的擔體。 分離堿性物質(zhì)，如乙醇胺，要用堿洗處理的擔體。 微量分析要用硅烷化的擔體。 有些特殊的情況下要用特殊的擔體，如氟擔體分離異氰酸酯類。 但是在普通的常量分析中，對擔體可以不必過份講究，甚至如耐火磚粉粒，玻璃珠砂和海沙也可以使用。 十八、何謂固體固定相？大體可分為幾類？ 答：指直接裝填到色譜柱中作為固定相的具有活性的多孔性固體物質(zhì)。固體固定相大體可分為三類： 第一類是吸附劑。如：分子篩、硅膠、活性炭、氧化鋁等； 第二類是高分子

31、聚合物。如國內(nèi)的型高分子多孔微球，國外orapak系列等； 第三類是化學鍵合固定相。在氣相色譜中，通常是將固定液涂敷在載體表面上。采用化學鍵合固定相分析極性或非極性物質(zhì)通常都能夠得到對稱峰，柱效很高，固定相的熱穩(wěn)定性也有所改善。 十九、什么是固定液？對固定液有哪些要求？ 答：一般是一種高沸點的有機物的液膜，通過對不同組份的不同分子間的作用，使組份在色譜柱中得到分離。對氣相色譜用的固定液，一般有如下幾點要求： 、 在操作溫度下蒸氣壓低，熱穩(wěn)定性好，與被分析物理或載氣不產(chǎn)生不可逆反應；、 在操作溫度下呈液態(tài)，而且粘度愈低愈好。物質(zhì)在高粘度的固定液中傳質(zhì)速度慢，柱效率因而降低。這決定固定液的最低使用

32、溫度； 、 能牢固地附著在載體上，并形成均勻和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的薄層；、 被分離的物質(zhì)必須在其中有一定的溶解度，不然就會很快地被載氣帶走而不能在兩相之間進行分配；、 對沸點相近而類型不同的物質(zhì)有分離能力，即保留一種類型化合物的能力大于另一種類型。這種分離能力即是固定液的選擇性。 二十、固定液的選擇原則有哪些？ 答：根據(jù)被分離組分和固定液分子間的相互作用關(guān)系，固定液的選擇一般根據(jù)所謂的“相似性原則”，即固定液的性質(zhì)與被分離組分之間的某些相似性，如官能團、化學鍵、極性、某些化學性質(zhì)等，性質(zhì)相似時，兩種分子間的作用力就強，被分離組分在固定液中的溶解度就大，分配系數(shù)大，因而保留時間就長；反之溶解度小，分配系數(shù)

33、小，因而能很快流出色譜柱。 下面就不同情況進行討論： a、 分離極性化合物，采用極性固定液。這時樣品各組分與固定液分子間作用力主要是定向力和誘導力，各組分出峰次序按極性順序，極性小的先出峰，極性越大，出峰越慢；b、 分離非極性化合物，應用非極性固定液，樣品各組分與固定液分子間作用力是色散力，沒有特殊選擇性，這時各組分按沸點順序出峰，沸點低的先出峰。對于沸點相近的異構(gòu)物的分離，效率很低；c、 分離非極性和極性化合物的混合物時，可用極性固定液，這時非極性組分先餾出，固定液極性越強，非極性組分越易流出；d、 對于能形成氫鍵的樣品。如醇、酚、胺和水的分離，一般選擇極性或氫鍵型的固定液，這時依組分和固定

34、液分子間形成氫鍵能力大小進行分離?！跋嗨葡嗳菪栽瓌t”是選擇固定液的一般原則，有時利用現(xiàn)有的固定液不能達到滿意的分離結(jié)果時，往往采用“混合固定液”，應用兩種或兩種以上性質(zhì)各不相同的，按適合比例混合的固定液，使分離有比較滿意的選擇性，又不致使分析時間延長。然而，在實際工作中選擇固定液往往是參考資料或文獻介紹的實例來選用固定液的。 廿一、混合固定液的處理方法有幾種？ 答：混合固定液的處理方法有三種： 、 分別涂漬于擔體后再混合； 、 將固定液混合后再涂漬，注意這時所用的固定液都應溶解在同一個溶劑里； 、 分別涂漬，分別填裝入按比例長短的色譜柱，最后再將它們串接起來。 上述三種處理方法，結(jié)果基本相同，

35、但對于特殊的分離，有些也會有差異。廿二、常用的固定液涂量為多少合適？ 答：由于固定液含量對分離效率的影響很大。所以它與擔體的重量比例，低比例為，一般用。液體比例再大，則被分析的樣品在比較厚的液膜上有擴散現(xiàn)象，有損于分離；液體比例太低時，則由于液膜太薄，擔體表面上殘余的吸附能力會顯示出來，使色譜峰拖尾。由于低比例能促進平衡的建立，可以用較高的載氣流速，所以用低的液體比例，再加上少量樣品，能縮短分析時間。對硅藻土擔體固定液含量可大些；由于氟擔體表面積較小，所以最多只能；至于玻璃微球由于表面積特小，固定液含量便只能保持在、左右。 廿三、配柱時常用的固定液溶劑有哪些？選用溶劑的原則是什么？ 答：常用的

36、溶劑有：甲醇、乙醇、乙醚、丙酮、正丁醇、正己烷、石油醚、苯、甲苯和氯仿等等。選用的原則是： 、溶解性好， 、不與固定液起化學反應， 、沸點低， 、毒性小。廿四、配柱時在擔體上涂漬固定液采用的常規(guī)方法是什么？ 答：一般配常用的色譜柱，大都采用“常規(guī)”涂漬法，其簡要操作為：取所需量的固定液，用適量（能浸過擔體）的溶劑溶解，將擔體緩緩倒入其中，隨到隨攪，而后用紅外燈照射（或用水浴蒸發(fā)）以趕走溶劑，則固定液就附著于擔體上了。廿五、色譜柱的常用填充方法有哪些？答：固定相填充的好壞，將直接影響柱效率.通常多用泵抽填充法，即把色譜柱的一端塞上玻璃棉，接真空泵，另一端接一漏斗，在抽吸下加入固定相，邊裝邊敲打色

37、譜柱，至固定相不再進入為止。裝好后，塞上玻璃棉。裝柱要求要填充得均勻，緊密，切忌有空隙。 廿六、新裝填的色譜柱為什么要老化一段時間才能使用? 答：裝填好的色譜柱，連接于儀器上后，應先試壓，試漏，而后在恒定的溫度下用載氣吹洗數(shù)小時后承受分析，一般稱此為柱子的老化過程。老化的目的是把固定相的殘存溶劑，低沸點雜質(zhì)，低分子量固定液等趕走，使記錄器基線平直，并在老化溫度下使固定液在擔體表面有一個再分布過程，從而涂得更加均勻牢固。裝填好的色譜柱，經(jīng)過老化一段時間后，柱效及性能均穩(wěn)定了，這樣才可使用。廿七、色譜柱失效后有哪些表現(xiàn)？其失敗原因是什么？答:色譜柱失效主要表現(xiàn)為色譜分離不好和組分保留時間顯著變短。

38、色譜柱失效的主要原因是：對氣固色譜來說是固定相的活性或吸附性能降低了，對氣液色譜來說，是使用過程中固定液逐漸流失所致。三、氣相色譜使用注意事項一、進樣應注意問題 ：手不要拿注射器的針頭和有樣品部位、不要有氣泡（吸樣時要慢、快速排出再慢吸，反復幾次，10ul注射器 金屬針頭部分體積0.6ul，有氣泡也看不到，多吸1-2ul把注射器針尖朝上氣泡上走到頂部再推動針桿排除氣泡，（指10ul注射器，帶芯子注射器平感覺）進樣速度要快（但不易特快），每次進樣保持相同速度，針尖到汽化室中部開始注射樣品。 二、安裝色譜柱 ：1. 安裝拆卸色譜柱必須在常溫下。 2. 填充柱有卡套密封和墊片密封，卡套分三種，金屬卡

39、套，塑料卡套，石墨卡套，安裝時不易擰的太緊。墊片式密封每次按裝色譜柱都要換新的墊片（島津色譜是墊片密封）。 3. 色譜柱兩頭是否用玻璃棉塞好。防止玻璃棉和填料被載氣吹到檢測器中。4. 毛細管色譜柱安裝插入的長度要根據(jù)儀器的說明書而定，不同的色譜汽化室結(jié)構(gòu)不同，所以插進的長度也不同。需要說明的如果你用毛細管色譜柱采用不分流，汽化室采用填充柱接口這時與汽化室連接毛細管柱不能探進太多，略超出卡套即可。 三、氫氣和空氣的比例對FID檢測器的影響： 氫氣和空氣的比例應1：10，當氫氣比例過大時FID檢測器的靈敏度急劇下降，在使用色譜時別的條件不變的情況下，靈敏度下降要檢查一下氫氣和空氣流速。氫氣和空氣有

40、一種氣體不足點火時發(fā)出“砰”的一聲，隨后就滅火，一般當你點火電著就滅，再點還著隨后又滅是氫氣量不足。 四、使用TCD檢測器：1. 氫氣做載氣時尾氣一定要排到室外。2. 氮氣做載氣橋流不能設大，比用氫氣時要小的多。 3.沒通載氣不能給橋流，橋流要在儀器溫度穩(wěn)定后開始做樣前在給。 五、如何判斷FID檢測器是否點著火： 不同的儀器判斷方法不同，有基流顯示的看基流大小，沒有基流顯示的用帶拋光面的扳手湊近檢測器出口，觀察其表面有無水汽凝結(jié) 。 六、如何判斷進樣口密封墊是否該換： 進樣時感覺特別容易，用TCD檢測器不進樣時記錄儀上有規(guī)則小峰出現(xiàn)，說明密封墊漏氣該更換。更換密封墊不要擰的太緊，一般更換時都是

41、在常溫，溫度升高后會更緊，密封墊擰的太緊會造成進樣困難，常常會把注射器針頭弄彎。七、如何選擇合適的密封墊 ：密封墊分一般密封墊和耐高溫密封墊，汽化室溫度超過300時用耐高溫密封墊，耐高溫密封墊的一面有一層膜，使用時帶膜的面朝下。八、怎樣防止進樣針不彎 ：很多做色譜分析工作的新手常常會把注射器的針頭和注射器桿弄彎，原因是： 1.進樣口擰的太緊，室溫下擰的太緊當汽化室溫度升高時硅膠密封墊膨脹后會更緊，這時注射器很難扎進去。 2.位置找不好針扎在進樣口金屬部位。 3.注射器桿彎是進樣時用力太猛，進口色譜帶一個進樣器架，用進樣器架進樣就不會把注射器桿弄彎。 4.因為注射器內(nèi)壁有污染，注射時將針桿推彎。

42、注射器用一段時間就會發(fā)現(xiàn)針管內(nèi)靠近頂部有一小段黑的東西，這時吸樣注射感到吃力。清洗方法將針桿拔出，注入一點水，將針桿插到有污染的位置反復推拉，一次不行再注入水直到將污染物弄掉，這時你會看到注射器內(nèi)的水變的渾濁，將針桿拔出用濾紙擦一下，再用酒精洗幾次。分析的樣品為溶劑溶解的固體樣時，進完樣要及時用溶劑洗注射器。 5.進樣時一定要穩(wěn)重，急于求快會把注射器弄彎的，只要你進樣熟練了自然就快了。四、氫焰系統(tǒng)常見故障的判斷和檢查FID（氫焔檢測器）的靈敏度高、死體積小、響應快、線性范圍廣，能有效地與毛細柱聯(lián)用，成為目前對有機物微量分析應用最廣的檢測器。FID檢測 系統(tǒng)主要由檢測器、檢測電路（放大器）和氣路三大部分組成，當發(fā)生故障或分析譜圖不正常時，應首先判斷區(qū)分問題是出在哪一部分。 FID系統(tǒng)常見不正常情況有：、 不能點火-問題主要出在氣路或檢測器；、 基流很大-問題主要出在氣路或檢測器； 、 噪音很大-氣路、檢測器和電路出問題都有可能；、 靈敏度明顯降低-氣路、檢測器和電路不正常都有可能；、 不出峰-氣路、檢測器、電路不正常都有可能；、 色譜峰形不正常-進樣器、氣路、檢測器為主要檢查對象；、 基線漂移嚴重-氣路、檢測器都有可能；、 有時有訊號，有時無訊號-問題主要出在電路上。 一、 檢查氣