第一節(jié)氣相色譜

1、1氣氣 相相 色色 譜譜 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 2氣相色譜基礎(chǔ)氣相色譜基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第二節(jié)第二節(jié) 氣相色譜柱氣相色譜柱第三節(jié)第三節(jié) 氣相色譜檢測(cè)器氣相色譜檢測(cè)器第四節(jié)第四節(jié) 氣相色譜基礎(chǔ)理論和分析條件的選擇氣相色譜基礎(chǔ)理論和分析條件的選擇第五節(jié)第五節(jié) 氣相色譜定性和定量分析方法氣相色譜定性和定量分析方法第六節(jié)第六節(jié) 氣相色譜儀的使用和維護(hù)氣相色譜儀的使用和維護(hù)3第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、色譜的由來與應(yīng)用一、色譜的由來與應(yīng)用二、色譜法的分類二、色譜法的分類三、氣相色譜的基本流程三、氣相色譜的基本流程四、氣相色譜的分離原理四、氣相色譜的分離原理五、氣相色譜的基本術(shù)語五、氣相色譜的基本術(shù)語六、氣

2、相色譜儀的主要工作系統(tǒng)六、氣相色譜儀的主要工作系統(tǒng)4一、色譜的由來、發(fā)展與應(yīng)用一、色譜的由來、發(fā)展與應(yīng)用1 、由來、由來 1905年俄國生物化年俄國生物化學(xué)家茨維特把植物葉子學(xué)家茨維特把植物葉子的石油醚萃取液從一根的石油醚萃取液從一根裝有碳酸鈣吸附劑的玻裝有碳酸鈣吸附劑的玻璃管上端注入，并進(jìn)一璃管上端注入，并進(jìn)一步用石油醚液洗脫，分步用石油醚液洗脫，分辨了植物中的各種色素。辨了植物中的各種色素?！吧V色譜”一詞由此而來。一詞由此而來。52 、發(fā)展、發(fā)展1941年年 英國物理化學(xué)家英國物理化學(xué)家 Marting and Synge 提出分配色譜，提出分配色譜，并預(yù)言可用氣體做流動(dòng)相并預(yù)言可用氣體

3、做流動(dòng)相1952年年 英國物理化學(xué)家英國物理化學(xué)家 Marting and James 完成了氣液色譜從理論完成了氣液色譜從理論 到實(shí)踐的開創(chuàng)性研究工作，描述了第一臺(tái)自制的氣液色譜儀，到實(shí)踐的開創(chuàng)性研究工作，描述了第一臺(tái)自制的氣液色譜儀，獲得了諾貝爾獎(jiǎng)金。獲得了諾貝爾獎(jiǎng)金。1955年年 P-E公司下屬公司推出第一臺(tái)商品氣相色譜儀公司下屬公司推出第一臺(tái)商品氣相色譜儀1956年年 荷蘭化學(xué)工程專家荷蘭化學(xué)工程專家Van Deemter 發(fā)表了著名的發(fā)表了著名的“速率理論速率理論”19581959年年 Burrel 公司推出程序升溫氣相色譜儀公司推出程序升溫氣相色譜儀 19571958年年 美國電器

4、工程師美國電器工程師 Golay開創(chuàng)了毛細(xì)管氣相色譜的新紀(jì)元開創(chuàng)了毛細(xì)管氣相色譜的新紀(jì)元1970年以后年以后 氣相色譜儀走向自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)化氣相色譜儀走向自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)化63 、色譜法的應(yīng)用范圍：、色譜法的應(yīng)用范圍：化工石油化工石油生物化學(xué)生物化學(xué)煤炭電力煤炭電力礦山冶金礦山冶金食品輕工食品輕工農(nóng)業(yè)林業(yè)農(nóng)業(yè)林業(yè)地質(zhì)勘探地質(zhì)勘探醫(yī)藥衛(wèi)生醫(yī)藥衛(wèi)生環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)宇宙探索等宇宙探索等7 4 、色譜法的優(yōu)點(diǎn)、色譜法的優(yōu)點(diǎn)分離效能高分離效能高分析速度快分析速度快樣品用量少樣品用量少適用范圍廣適用范圍廣操作簡便操作簡便8二二 、色譜法的分類、色譜法的分類 1、按兩相狀態(tài)分類、按兩相狀態(tài)分類 2、按固定相制

5、成的形狀分類、按固定相制成的形狀分類 3、按分離過程的物理化學(xué)原理分類、按分離過程的物理化學(xué)原理分類 4、按動(dòng)力學(xué)原理分類、按動(dòng)力學(xué)原理分類 91、按兩相狀態(tài)分類、按兩相狀態(tài)分類基本術(shù)語：流動(dòng)相基本術(shù)語：流動(dòng)相固定相固定相氣態(tài)物質(zhì)作流動(dòng)相：氣相色譜氣態(tài)物質(zhì)作流動(dòng)相：氣相色譜(GC) 氣液色譜：固定相為液體氣液色譜：固定相為液體氣固色譜：固定相為固體氣固色譜：固定相為固體液態(tài)物質(zhì)作流動(dòng)相：液相色譜液態(tài)物質(zhì)作流動(dòng)相：液相色譜(LC) 液液色譜：液液色譜： 固定相為液體固定相為液體液固色譜：固定相為固體液固色譜：固定相為固體102、按色譜柱的材料及制成的形狀分類、按色譜柱的材料及制成的形狀分類(1)

6、、柱色譜、柱色譜 填充柱色譜填充柱色譜 毛細(xì)管柱色譜（開口管柱色譜）毛細(xì)管柱色譜（開口管柱色譜）(2)、紙色譜、紙色譜(3)、薄層色譜、薄層色譜113、按分離的原理分類、按分離的原理分類(1)、吸附色譜、吸附色譜(2)、分配色譜、分配色譜(3)、離子交換色譜、離子交換色譜等十余種等十余種124、按動(dòng)力學(xué)原理分類、按動(dòng)力學(xué)原理分類(1)、迎頭法、迎頭法(2)、頂替法、頂替法(3)、沖洗法、沖洗法13三、氣相色譜的基本流程三、氣相色譜的基本流程14四、氣相色譜的分離原理四、氣相色譜的分離原理（以氣液色譜為例）（以氣液色譜為例）15五、色譜流出曲線的有關(guān)術(shù)語五、色譜流出曲線的有關(guān)術(shù)語色譜圖161、色

7、譜峰的基本術(shù)語：、色譜峰的基本術(shù)語：1基線：基線：2色譜峰色譜峰3峰高峰高(h)4半峰寬半峰寬(y1/2) y1/2 =2.354 5拐點(diǎn)：拐點(diǎn)：E和和F，拐點(diǎn)位于，拐點(diǎn)位于0.607h處處6峰底寬峰底寬(y) ：IJ，y4 176峰底寬峰底寬(y) ：IJ，y4 7.7.流出曲線標(biāo)準(zhǔn)偏差，其流出曲線標(biāo)準(zhǔn)偏差，其值等于峰高之值等于峰高之0.607處峰寬處峰寬的一半。的一半。8色譜區(qū)域?qū)挾龋撼Ｓ脴?biāo)準(zhǔn)色譜區(qū)域?qū)挾龋撼Ｓ脴?biāo)準(zhǔn)偏差、半峰寬或峰底寬等偏差、半峰寬或峰底寬等來度量。來度量。9. 拖尾峰拖尾峰10. 前伸峰前伸峰11. 鬼峰：并非樣品本身產(chǎn)生鬼峰：并非樣品本身產(chǎn)生182、保留參數(shù)、保留參數(shù)1

8、保留時(shí)間保留時(shí)間(tR)2保留體積保留體積(VR) VR=tRUe Ue常壓和室溫條件下往出口處的常壓和室溫條件下往出口處的載氣體積流速載氣體積流速3死時(shí)間死時(shí)間(tA)4死體積死體積(VA) VA=tAUe5調(diào)整保留時(shí)間調(diào)整保留時(shí)間(t R) tR=tR-tA 6調(diào)整保留體積調(diào)整保留體積(VR) VR =tRUe7相對(duì)保留值（相對(duì)保留值（ris又稱分離因子又稱分離因子） ris=tRi/tRs式中式中 tRi、tRs分別為組分分別為組分i和和s的調(diào)整保留時(shí)間的調(diào)整保留時(shí)間19六、氣相色譜儀的主要工作系統(tǒng)六、氣相色譜儀的主要工作系統(tǒng) （一）供氣系統(tǒng)（一）供氣系統(tǒng) （二）進(jìn)樣系統(tǒng)（二）進(jìn)樣系統(tǒng)

9、（三）分離系統(tǒng)（三）分離系統(tǒng) （四）檢測(cè)系統(tǒng)（四）檢測(cè)系統(tǒng) （五）數(shù)字處理系統(tǒng)（五）數(shù)字處理系統(tǒng)20（一）供氣系統(tǒng)（一）供氣系統(tǒng)1、氣源、氣源2、凈化、凈化3、穩(wěn)壓穩(wěn)流、穩(wěn)壓穩(wěn)流4、氣流的顯示、氣流的顯示21 1、氣源、氣源（1）載氣（術(shù)語）載氣（術(shù)語）（2）輔助氣體）輔助氣體 來源：高壓鋼瓶、氣體發(fā)生器來源：高壓鋼瓶、氣體發(fā)生器22 2、凈化、凈化 去除氣體中干擾色譜分析的雜質(zhì)去除氣體中干擾色譜分析的雜質(zhì)硅膠：除去水份硅膠：除去水份 活性炭：對(duì)一般雜質(zhì)均有吸附能力活性炭：對(duì)一般雜質(zhì)均有吸附能力 分子篩：除去微量水、分子篩：除去微量水、CO2及有機(jī)雜質(zhì)及有機(jī)雜質(zhì) 紫銅粉：紫銅粉：475 下除去

10、微量氧等下除去微量氧等23 3、穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥：得到穩(wěn)定的流速、穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥：得到穩(wěn)定的流速244、氣流的顯示、氣流的顯示壓力表壓力表 流量計(jì)流量計(jì)電子流量計(jì)電子流量計(jì)電子壓力表電子壓力表 只裝有壓力表的儀器可以通過繪制壓力流量關(guān)只裝有壓力表的儀器可以通過繪制壓力流量關(guān)系圖來了解柱流速。系圖來了解柱流速。25（二）進(jìn)樣系統(tǒng)（二）進(jìn)樣系統(tǒng)1、進(jìn)樣口和氣化室：、進(jìn)樣口和氣化室：液體進(jìn)樣液體進(jìn)樣也可以氣體進(jìn)樣也可以氣體進(jìn)樣262、六通閥：氣體進(jìn)樣、六通閥：氣體進(jìn)樣27分流與不分流進(jìn)樣分流與不分流進(jìn)樣28（三）分離系統(tǒng)（三）分離系統(tǒng)1、色譜柱：色譜分析的、色譜柱：色譜分析的“心臟心臟”，最主要，最主

11、要的部件之一，混合物的分離就在這里完成。的部件之一，混合物的分離就在這里完成。 形 式填充柱毛細(xì)管色譜柱尺寸內(nèi)徑24mm0.20.5mm長度110m15300m材 質(zhì)不銹鋼、銅、玻璃、 不銹鋼、玻璃、聚四氟乙烯彈性石英玻璃形 狀U型、螺旋型螺旋型292、色譜柱箱：為色譜分離提供適宜的溫度環(huán)境。、色譜柱箱：為色譜分離提供適宜的溫度環(huán)境。30（四）檢測(cè)器（四）檢測(cè)器 把各組分的濃度變化變成易于測(cè)量的電訊號(hào)如電壓、把各組分的濃度變化變成易于測(cè)量的電訊號(hào)如電壓、電流等，經(jīng)放大后送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計(jì)算記錄并顯示出來。電流等，經(jīng)放大后送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)計(jì)算記錄并顯示出來。 研究過的有二、三十種，商品儀器上只有六種：研究過的有二、三十種，商品儀器上只有六種： 1、 熱導(dǎo)池檢測(cè)器熱導(dǎo)池檢測(cè)器TCD：flame ionization detector 2、氫火焰離子化檢測(cè)器、氫火焰離子化檢測(cè)器FID：thermal conductivity detector 3、電子捕獲檢測(cè)器、電子捕獲檢測(cè)器ECD：electron capture detector 4、火焰光度檢測(cè)器、火焰光度檢測(cè)器FPD：flame photometric detector 5、熱離子化檢測(cè)器、熱離子化檢測(cè)器NPD（又稱氮磷檢測(cè)器）：（又稱氮磷檢測(cè)器）： nitrogen phosphor detec