欢迎访问赢多多官网有限公司网站! 关于我们 | 联系我们
全国统一服务热线
13181283869
0632-5509869
当前位置:主页 > 公司新闻 > >

11 气相色谱分析法 色谱法简介 法特点 气相分析

文章出处:赢多多官网 人气:发表时间:2020-07-05 20:49

  气相色谱_化学_自然科学_专业资料。11 气相色谱分析法 色谱法简介 色谱法特点 气相色谱分析流程 §11-1 概述 2018/6/13 色谱法简介 色谱法是一种分离技术 俄国植物学家茨维特在1906年使用的色谱原 型装置,如

  11 气相色谱分析法 色谱法简介 色谱法特点 气相色谱分析流程 §11-1 概述 2018/6/13 色谱法简介 色谱法是一种分离技术 俄国植物学家茨维特在1906年使用的色谱原 型装置,如图。 ?试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在 称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配 过程。 ? ? 其中的一相固定不动,称为固定相; 另一相是携带试样混合物流过此固定相的 (动画) 流体(气体或液体),称为流动相。 2018/6/13 色谱法简介 当流动相中携带的混合物流经固定相时, 其与固定相发生相互作用。由于混合物中各组 分在性质和结构上的差异,与固定相之间产生 的作用力的大小、强弱不同,随着流动相的移 动,混合物在两相间经过反复多次的分配平衡 ,使得各组分被固定相保留的时间不同,从而 按一定次序由固定相中流出。与适当的柱后检 测方法结合,实现混合物中各组分的分离与检 测。 ? 两相及两相的相对运动构成了色谱法的基础 (动画) 2018/6/13 色谱法分类 气相色谱:流动相为气体(称为载气)。 按分离柱不同可分为:填充柱色谱和毛细管柱色谱; 按固定相的不同又分为:气固色谱和气液色谱 2018/6/13 色谱法分类 液相色谱:流动相为液体(也称为淋洗液)。 按固定相的不同分为:液固色谱和液液色谱。 离子色谱:液相色谱的一种,以特制的离子交换树脂为固 定相,不同pH值的水溶液为流动相。 2018/6/13 色谱法分类 薄层色谱和纸色谱: 比较简单的色谱方法 凝胶色谱法: 超临界色谱: 高效毛细管电泳: 九十年代快速发展、 特别适合生物试样分析分 离的高效分析仪器。 2018/6/13 3.气相色谱法的特点 (1)分离效率高: 复杂混合物,有机同系物、异构体。手性异构体。 (2) 灵敏度高: 可以检测出μg.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量. (3) 分析速度快: 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。 (4) 应用范围广: 适用于沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 不足之处: 不适用于沸点高于 450 ℃的高沸点、难挥发、热不稳定物质的分析。 被分离组分的定性较为困难。 2018/6/13 气相色谱分析流程 1-载气钢瓶;2-减压阀;3净化干燥管;4-针形阀;5流量计;6-压力表;4-针形 阀;5-流量计;6-压力表; 7-进样器和汽化室;8-色谱 柱9-热导检测器;10-放大 器;11-温度控制器;12-记 录仪; 1. 载气系统:包括气源、净化干燥管和载气流速控制; 2. 进样系统:进样器及气化室; 3. 色谱柱:填充柱(填充固定相)或毛细管柱(内壁涂有固定液); 4. 检测器:可连接各种检测器,以热导检测器或氢火焰检测器最为常见; 5. 记录系统:放大器、记录仪或数据处理仪; 6. 温度控制系统:柱室、气化室的温度控制。 2018/6/13 气固色谱和气液色谱 气相色谱分离过程是在色谱柱内完成的。 填充柱色谱: 气固色谱和气液色谱,两者的分离机理不同。 气固色谱的固定相: 多孔性的固体吸附剂颗粒。 固体吸附剂对试样中各组分的吸附能力的不同。 气固色谱的分离机理: 吸附与脱附的不断重复过程; 气液色谱的固定相: 由 担体和固定液所组成。 固定液对试样中各组分的溶解能力的不同。 气液色谱的分离机理: 气液两相间的反复多次分配过程。 2018/6/13 气固色谱和气液色谱 ?当试样由载气携带进入色谱 柱与固定相接触时,被固定相 溶解或吸附。 ?随着载气的不断通入,被溶 解或吸附的组分又从固定相中 挥发或脱附, ?挥发或脱附下的组分随着载 气向前移动时又再次被固定相 溶解或吸附。 ?随着载气的流动,溶解、挥 发,或吸附、脱附的过程反复 地进行。 (动画) 2018/6/13 分配系数 K 组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附,或溶解、 挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下,组分在两相间 分配达到平衡时的浓度(单位:g / mL)比,称为分配系数, 用K 表示,即: 组分在固定相中的浓度 K? 组分在流动相中的浓度 2018/6/13 分配系数 K的讨论 组分在固定相中的浓度 K? 组分在流动相中的浓度 ? 一定温度下,组分的分配系数K越大,出峰越慢; ?试样一定时,K主要取决于固定相性质; ?每个组份在各种固定相上的分配系数K不同; ?选择适宜的固定相可改善分离效果; ?试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础; ?某组分的K = 0时,即不被固定相保留,最先流出。 2018/6/13 分配比 ? 分配比(又称容量因子或容量比) ,以 k 表示之。K 是 指在一定温度、压力下组分在两相间达到分配平衡时, 它在两相间的质量比。 ? ? ms--表示组分分配在固定相中的质量 mM--表示组分分配在流动相中的质量 2018/6/13 分配比 ? 对于一定的色谱体系,组分的分离最终决定于组分在两相中的质 量,而不是平衡浓度,因此分配比更能表征分配达到平衡时的分 离情况。分配系数与分配比的关系为 ? VM 为色谱柱中流动相的体积,即柱内固定相间的空隙体积 ? Vs为色谱柱中固定相的体积。在气液色谱中它为固定液体积;在 气固色谱中则为吸附剂表面容量 ? VM 与 Vs之比称为相比以 β 表示 2018/6/13 11 色谱分析法 §11-2 固定相 气固色谱固定相 气液色谱固定相 2018/6/13 固定相 / 气固色谱固定相 种类: 活性炭:有较大的比表面积,吸附性较强。 活性氧化铝:有较大的极性。适用于常温下 O2、N2、CO 、CH4、C2H6、C2H4等气体的相互分离。CO2能被活性氧化铝 强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。 硅胶:与活性氧化铝大致相同的分离性能,除能分析上 述物质外,还能分析CO2、N2O、NO、NO2等,且能够分离臭 氧。 2018/6/13 固定相 / 气固色谱固定相 分子筛: 碱及碱土金属的硅铝酸盐(沸石),多孔性。如3A、4A、5A、 10X 及 13X 分子筛等(孔径:埃)。常用 5A 和 13X (常温下分离 O2 与 N2)。除了广泛用于 H2、O2、N2、CH4、CO 等的分离外, 还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。 高分子多孔微球(GDX系列): 新型的有机合成固定相(苯乙烯与二乙烯苯共聚)。 型号:GDX-01、-02、-03等。适用于水、气体及低级醇的分析。 2018/6/13 气固色谱固定相的特点 (1)性能与制备和活化条件有很大关系; (2)同一种固定相,不同厂家或不同活化条件,分离效 果差异较大; (3)种类有限,能分离的对象不多; (4)使用方便。 2018/6/13 气固色谱固定相 2018/6/13 气固色谱固定相 2018/6/13 固定相 / 气液色谱固定相 气液色谱固定相 [ 固定液 + 担体(支持体)] ? ? 固定液在常温下不一定为液体,但在使用温度下一定呈液体状态。 固定液的种类繁多,选择余地大,应用范围不断扩大。 担体:化学惰性的多孔性固体颗粒,具有较大的比表面积。 可以作为担体使用的物质应满足以下条件: ? 比表面积大,孔径分布均匀; ? 化学惰性,表面无吸附性或吸附性很弱,与被分离组份不起反应; ? 具有较高的热稳定性和机械强度,不易破碎; ? 颗粒大小均匀、适度。一般常用60~80目、80~100目。 2018/6/13 担体(硅藻土) ? 红色担体: ? 孔径较小,表孔密集,比表面积较大,机械强 度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。 ? 缺点是表面存有活性吸附中心点。 ? 白色担体: ? 煅烧前原料中加入了少量助溶剂(碳酸钠)。 ? 颗 粒疏松,孔径较大。表面积较小,机械强 度 较差。但吸附性显著减小,适宜分离极性组 分的试样。 2018/6/13 担体 担体名称 种类 硅 藻 土 类 红色 硅藻土 担体 6201 红色担体 201 红色担体 301 釉化红色担体 适用于涂渍非极性固定液分析非极性物 质 由 201 釉化而成,性能介于红色与白色 硅藻土担体之间,适用于分析中等极性 物质 适用于涂渍极性固定液分析极性物质 催化吸附性小,减小色谱峰拖尾 上海试剂厂 特点及用途 生产厂家 大连催化剂厂 白色 硅藻土 担体 101 白色担体 101 酸洗 101 硅烷化白色担体 102 白色担体 高分子微球 上海试剂厂 由苯乙烯和二乙烯苯共聚而成 经酸碱处理,比表面积 0.02 m2 / g ,可在 较高温度下使用,适宜分析高沸点物质。 由四氟乙烯聚合而成,比表面积 10.5 m2 / g 适宜分析强极性物质和腐蚀性物质 上海试剂厂 非 硅 藻 土 类 玻璃微球 氟担体 2018/6/13 担体 2018/6/13 担体 2018/6/13 固定液 固定液:高沸点难挥发有机化合物,种类繁多。 2018/6/13 对固定液的要求 ? 对试样中各组分有适当的溶解能力; ? 选择性好,对各分离组分分配系数的差 值要适当; ? 沸点高,挥发性小,热稳定性好; ? 化学稳定性好,不与被分离物质发生不 可逆的化学反应。 2018/6/13 固定液 固定液分类方法 如按化学结构、极性、应用等的分类方法。在各种色谱手册中,一 般将固定液按有机化合物的分类方法分为:脂肪烃、芳烃、醇、 酯、聚酯、胺、聚硅氧烷等, 最高最低使用温度 高于最高使用温度易分解,温度低呈固体; 混合固定相 对于复杂的难分离组分通常采用特殊固定液或将两种甚至两种以 上配合使用; 2018/6/13 固定液 ? 固定液的相对极性 规定:角鲨烷(异三十烷)的相对极性为零, β,β’—氧二丙睛的相对极性为100. 2018/6/13 麦氏常数 ? 麦氏常数:用x’、y’、z’、u’、s’表示, 分别代表了极性分子间存在着的静电力 (偶极定向力);极性与非极性分子间 存在着的诱导力;非极性分子间的色散 力;氢键等。 ? 也可以用五个数的总和来表示固定相的 极性大小,如:β,β’—氧二丙睛五个常 数的总和为4427,是强极性固定相。 2018/6/13 固定液 名 称 商品牌号 使用温度 (最高) ℃ 溶剂 相对 极性 麦氏 常数 总和 0 143 229 423 592 827 1075 分析对象 (参考) 烃类及非极性化合物 1、 角鲨烷 (异三十烷) 2、阿皮松 L 3、硅油 4、 苯基 10% 甲基聚硅氧烷 5、 苯基(20%) 甲基聚硅氧烷 6、 苯基(50%) 甲基 聚硅氧烷 7、苯基(60%)甲基 聚硅氧烷 8、邻苯二甲酸 二壬酯 9、三氟丙基甲基 聚硅氧烷 10、 氰丙基(25%) 苯基(25%) 甲基聚硅氧烷 11、聚乙二醇 12、 丁二酸二乙 二醇聚酯 SQ APL OV-101 OV-3 OV-7 OV-17 OV-22 DNP OV-210 OV-225 150 300 350 350 350 300 350 130 250 250 苯 丙酮 甲苯 甲苯 甲苯 甲苯 氯仿 0 — +1 +1 +2 +2 +2 +2 +2 +3 非极性和弱极 性各类 高 沸点有机化合物 各类高沸点弱 极性有 机 化合物,如芳烃 1500 1813 PEG20M DEGS 250 225 乙醇 氯仿 氢键 氢键 2308 3430 醇、醛酮、脂 肪酸、 酯 等极性化合物 2018/6/13 固定液 2018/6/13 固定液 2018/6/13 固定液 选择的基本原则---- 相似相溶 ----选择与试样性质相近的固定相。 2018/6/13 固定液的选择 ? 分离非极性组分,一般选用非极性固定 液。这时试样中各组分按沸点次序流出 色谱柱。低沸点组分先出峰 ? 例如用角鲨烷作固定液分离甲烷(沸点 一 161 . 5 ℃ )、乙烷(沸点一 88 . 6 ℃ ),丙烷(沸点一 47 ℃ )时。沸点 较低的甲烷先出峰,沸点较高的丙烷则 最后出峰。 2018/6/13 固定液的选择 ? 分离极性组分,选用极性固定液。各组 分按极性大小顺序流出色谱柱,极性小 的先出峰。 ? 如用极性固定液聚乙二醇一 600 分析乙 醛、丙烯醛混合物时,由于乙醛的极性 较丙烯醛小,所以乙醛较丙烯醛先出峰。 2018/6/13 固定液的选择 ? 分离非极性和极性的(或易被极化的)混合物, 一般选用极性固定液。此时,非极性组分先出 峰,极性的(或易被极化的)组分后出峰。 ? 例如苯和环己烷的沸点相差不到 1 ℃ ‘,用非 极性固定液很难使之分离,但若用中等极性的 邻苯二申酸二壬酯作固定液,苯的保留时间是 环己烷的 1 . 5 倍;若选用强极性的B,B’一氧 二丙睛作固定液,苯的保留时间是环己烷的 6 . 3 倍,很容易分离。 2018/6/13 固定液的选择 ? 对于能形成氢键的组分,如醇、胺和水 等的分离,一般选择极性的或氢键型的 固定液。这时试样中各组分根据与固定 液形成氢键能力钓天小先后流出。不易 形成氢键的先流出,最易形成氢键的最 后流出。 2018/6/13 固定液的选择 ? 对于复杂的难分离的组分,常采用样殊的固定 液或两种甚至两种以上的固定液,配成混合固 定液。 ? 例如苯系物的分离,苯系物指苯、甲苯、乙苯、 二甲苯(包括对一、间一、邻一异构体)乃至 异丙苯、三甲苯等,使用有机皂土固定液,能 使间位和对位的二甲苯分开,但不能使乙苯和 对二甲苯分开。若使用有机皂土配入适量邻苯 二甲酸二壬酯的混合固定液,即能将各组分分 开。 2018/6/13

此文关键字:赢多多官网