化工技術(shù)課件-色譜分析方法

色譜分析法已成為當(dāng)代科技迅速發(fā)展時(shí)期的最適宜的最重要的分離分析方法，形成了一門新興學(xué)科――色譜法。氣相色譜、液相色譜、凝膠滲透色譜、離子色譜等都得到了廣泛深入的應(yīng)用。色譜法的獨(dú)到之處在于它的高分離效能，實(shí)質(zhì)是討論譜峰間的距離和譜峰的寬窄，即所謂色譜柱的高效性和高選擇性。這兩個(gè)性能指標(biāo)的理論本質(zhì)，是由組分在兩相中分配系數(shù)不同的熱力學(xué)過程和組分在兩相中擴(kuò)散速因此，要達(dá)到多組分復(fù)雜混合物通過色譜柱理想地分離，就必須從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)方面進(jìn)行綜合性地研究；同時(shí)對(duì)難分離物質(zhì)要選擇最佳色譜分離條件，1、色譜方法的分 譜理論的不斷完善和色譜技術(shù)的進(jìn)氣相色譜法Gaschromatography(GC)用氣體用液體分配色譜超臨界流體色譜???

2、色譜技術(shù)問色譜技術(shù)有如下幾方進(jìn)樣技術(shù)，特別是關(guān)于毛細(xì)管色譜的進(jìn)樣技色譜 技術(shù)固定相和流動(dòng)相的選擇技術(shù)色譜系統(tǒng)組合切換技術(shù)程序升溫技術(shù)和剃度洗脫技術(shù)3、色譜儀色譜儀器是驗(yàn)證色譜理論和色譜技術(shù)應(yīng)用的重要，也是建立各種分析方法的必須條件。上世紀(jì)90年代以來，色譜儀器的多樣化、高精化、智能化等程度日新月異。著名的色譜儀器廠家有： 的安捷 司、waters公司、 的島津公司等，國內(nèi)的上海、大連等公司也生產(chǎn)了質(zhì)量較高的色譜4、色譜法的應(yīng)由于色譜法獨(dú)具特點(diǎn)，使它在各領(lǐng)域中獲石油化環(huán)境科學(xué)和環(huán)境保 生物學(xué)、微生物化學(xué)、生命科 食品工業(yè)、農(nóng)林牧漁 醫(yī)學(xué) 域商品檢???二、色譜法的本質(zhì)及流1、譜法的本混合組分的樣品在色譜柱中分離的依據(jù)

分信號(hào)檢測(cè)器，在色譜數(shù)據(jù)機(jī)上顯示出各組分的色二、色譜法的本質(zhì)及流4-檢4-檢測(cè)3-色譜流動(dòng)相及控制裝置；2-流動(dòng)相凈化1、選擇2、高效色譜分析法對(duì)那些沸點(diǎn)極為相近的多組分混合物和極其復(fù)雜的多組分混合物，有能力改善它們的峰形，使各組分彼此間有良好的分離效能。這種高效能塔板數(shù)（填充柱為幾千塊/m，毛細(xì)管柱色譜分析法的高靈敏度檢測(cè)信號(hào)，表現(xiàn)在檢測(cè)器方面。目前在色譜界已出現(xiàn)的物質(zhì)量。因此在痕量分析中可大顯功ppm→ppb級(jí)的痕量雜質(zhì)測(cè)定，測(cè)定大氣污染物中的ppb→ppt級(jí)的痕量毒物；測(cè)定ppm→ppb級(jí)的殘留物。4分析速度兩種色譜法的根本區(qū)別在于流動(dòng)相狀態(tài)。氣相色譜法多由永久性氣體作流動(dòng)相，由于載氣相對(duì)分子質(zhì)量低，分子間空隙大，故粘度低，流動(dòng)性好，組分在氣相中速度快，流動(dòng)相滲透性強(qiáng)，因此可以增加柱長，提高色譜柱理氣體作流動(dòng)相價(jià)格較液體的 低廉；氣相色譜法可以選擇愈來愈多的合成新固定液；氣相色譜法分析的對(duì)象多為相對(duì)分子質(zhì)量<100、低沸點(diǎn)、易揮發(fā)、熱穩(wěn)定性較好的化合物，而且，樣品必須在柱前變成氣態(tài)分子，否則不能隨載氣 分離。對(duì)于大分子、難揮發(fā)、熱穩(wěn)定性差的化合物較為困難。裂解氣相色譜法可以對(duì)高分子化合物。直接進(jìn)般不需作樣品衍生化處理。高LC的分離度）；，組分?jǐn)U散系數(shù)（DL）低（大約占?xì)怏w的10－5），故LC分析速度慢；液體粘度大于氣體100多倍，傳質(zhì)也較慢，故采用小顆粒，窄分布固定相和高壓泵強(qiáng)譜有其獨(dú)特的檢測(cè)器，如紫外檢測(cè)器、示差檢測(cè)器 ，收集柱流出組分十分方便。四、色譜基本理1譜色譜圖是色譜柱流出物通過檢測(cè)器系統(tǒng)時(shí)所產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)對(duì)時(shí)間或載氣流出體積的曲線圖。色譜圖是色譜基本參數(shù)的源流，可根據(jù)色譜圖中峰位置點(diǎn)進(jìn)行定性，根據(jù)峰高或峰面積進(jìn)行定量；根據(jù)各峰不同的位置及其峰寬變化狀態(tài)，可對(duì)色譜柱的分離性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，表征色譜操作條件的優(yōu)劣。2、色譜圖相關(guān)名峰底Peak峰的起點(diǎn)與終點(diǎn)之間連接的直線（見圖3中的CD）峰高（h）Peak從峰最大值到峰底的距離（見圖3中的BE） 寬（Wh/2）PeakWidthathalf通過峰高的中點(diǎn)作平行于峰底的直線，此直線與峰兩側(cè)峰與峰底之間的面積（見圖3中的CHEJDC）假峰Ghost三、色譜基本參1、死時(shí)間（tM）Dead不被固定相滯留的組分，從進(jìn)樣到出峰最大值所需的時(shí)2、保留時(shí)間（tR）Retention組分從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰最大值所需的時(shí)間（見圖3中的R調(diào)整保留時(shí)間 ）AdjustedretentionR減去死時(shí)間的保留時(shí)間（見圖3中的 ） ＝t—3、死體積（VM）Dead

.不被固定相滯留的組分，從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰最大值所需的4（VR）Retention組分從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰最大值所需的載氣體積。 5Colume

FC－載氣流①、理論板數(shù)（n）Numberoftheoretical②、理論板高（H）Heightequivalenttoatheoretical單位理論板的長度。③有效板數(shù)（neff）Numberofeffective色譜的定性分一般定1、用已知物直接對(duì)照法定利用已知物直接對(duì)照法定性，是一種簡單可靠的定性方法，在具有已知標(biāo)準(zhǔn)物情況下常使用這種定性方法。該方法定性的依據(jù)是：在一定的柱條件（柱長、固定相），操作條件下，組分有固定的保留值。因此，控制條件一定，比較已知物和未知物的保留值，就 A、利用保留時(shí)間和保留體積定物和標(biāo)準(zhǔn)物地保留時(shí)間進(jìn)行比較，相同者為同一物質(zhì)。利用保留定微小的變化都會(huì)使tR改變，從而給定性帶來。用保留體積VR利用保留時(shí)間或保留體積定性受條件影響大。保留體積雖不受流速影響，仍受其它操作條件影響。而相對(duì)保留值僅受柱溫、固定相性質(zhì)影響，柱長、填充情況、流速等有一定，峰高增加法是在此條件下最可靠的定性方法。具體方法是：先進(jìn)一樣品，得一譜圖，然后在樣品中加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，同樣條件下進(jìn)一針標(biāo)樣品，從新得到的譜圖上看，哪個(gè)峰高了，那么，該峰就是加色譜分析的重要作用之一是對(duì)樣品定量。色譜法定量的依據(jù)是：組分的重量或在載氣中的濃度與檢測(cè)器的響應(yīng)信號(hào)成正比。在此，響應(yīng)信號(hào)指峰面積或峰高，表示為：fi為比例系數(shù)，在此稱為校正因子。因此，要準(zhǔn)確定量，首先要準(zhǔn)確測(cè)出峰面積與定量校正因子。定量校正因子是定量計(jì)算公式中的比例常數(shù)，其物理意義是單位峰面積所代表的被測(cè)組分的量。定量分析的依據(jù)是被測(cè)組分的量與響應(yīng)信號(hào)成正比，但是，同一含量的不同物質(zhì)，由于其物理、化學(xué)性質(zhì)的差別，即使在同一檢測(cè)器上產(chǎn)生的信號(hào)大小也不同，直接用響應(yīng)信號(hào)定量，必然產(chǎn)生較大誤差。因此提出了定量校正因子。定量校正因子對(duì)信號(hào)加以校正，校正后的峰面積可定量地代表物質(zhì)的含量。A①對(duì)稱峰面積的測(cè)量對(duì)稱色譜峰近似地看作一個(gè)等腰三角形，按照三角形求面積的方法，峰面積為＝hiW，經(jīng)驗(yàn)證明該方法計(jì)算的面積只有實(shí)際面積的0.94倍，故再乘一系數(shù)Ai＝1.065hiW，1峰高在定量分析中的作樣量范圍內(nèi)，半寬是不變的，峰高可直接代表組分的濃度，由峰高代替面積對(duì)于出峰早的組分，由于半寬很小，相對(duì)誤差大，這時(shí)用峰高定量更準(zhǔn)確。1歸一化

式 fi---組分i 出峰很慢的組分，不需定量的個(gè)別組分可能分離不好，在一起，影響面積的2標(biāo) 點(diǎn)時(shí)可不必做校正曲線，而用單點(diǎn)校來分析。即配制一個(gè)和被測(cè)組分含量十分xi= 3內(nèi)標(biāo)當(dāng)分析樣品不能全部出峰，不能用歸一法定量時(shí)，可考慮用內(nèi)標(biāo)法定量式 xi---試樣中組分I的百分含量Ai---組分I的峰面積；fsi=fi/fs4 1樣品的穩(wěn)定性及代2進(jìn)樣系統(tǒng)影3柱系統(tǒng)