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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,仪器分析,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,一、,顶空气相色谱技术与应用,applications and technology of headspace gas chromatograph,二、,裂解气相色谱技术与应用,application and technology of pyrolysis gas chromatograph,第七节 气相色谱应用技术,application technology of gas chromatograph,一、顶空气相色谱技术与应用第七节 气相色谱应用技术app,一、顶空气相色谱的技术与应用,applications and technology of headspace gas chromatograph,对液体或固体试样中的挥发性成分进行气相色谱分析的技术；,试样置于密闭的恒温系统中，气-液（气-固）两相达到热力学平衡时，测定气相组成。,两种方式：,静态法,：恒温密闭系统，平衡时，测定气相组成；,动态法,：吹扫-捕集法，采用吸附剂吸附，加热解吸。,一、顶空气相色谱的技术与应用applications an,1.,理论依据,当顶空瓶中样品上面的蒸气压相当低时，峰面积,A,i,的大小与样品上面的气相中挥发性组分,i,的蒸气压,p,i,成正比：,A,i,=,f,i,p,i,f,i,为校正因子，在真实体系中，蒸气分压通常用下式表示：,p,i,=,p,oi,i,x,i,p,oi,为气相中组分,i,的摩尔分数；,x,i,为样品中组分,i,的摩尔分数；,i,为组分,i,的活度系数。,A,i,=,f,i,p,i,=,f,i,i,x,i,p,oi,当系统平衡时：,A,i,=,f,i,p,i,=,k,i,x,i,通过顶空分析，可确定试样中的含量。,1.理论依据 当顶空瓶中样品上面的蒸气压相当低时，峰面,2.,顶空分析装置,(1),静态式,恒温系统可用水浴、甘油浴或金属块加热。常用带硅橡胶垫片塞的玻璃瓶作为样品瓶，瓶体积为,2100ml,。将样品置于瓶中，加塞密闭，放在恒温水浴内，达平衡后，用注射器从样品瓶中取出一定量的顶空蒸气，迅速注入色谱仪中分析。此法比较成熟，应用广泛，但是灵敏度较低。,2.顶空分析装置,(2),动态式,用惰性气体将顶空瓶内的组分吹到富集系统，然后将组分解吸并进行气相色谱分析的方法称为动态顶空色谱法。该法操作较复杂，但灵敏度高。,方法,：将样品置于密闭容器中，其挥发性组分随通入的氮气进入吸附柱或冷阱而被吸附或冷凝富集，吸附柱上或冷阱中的组分经加热解吸后进行色谱分析。也可将色谱柱作为吸附柱组成动态分析系统。在吸附过程中，色谱柱处于室温状态，待吸附完成后瞬间升温进行色谱分析。,(2)动态式,3.,影响灵敏度的因素：,温度,：温度提高使待测组分的蒸气压增高，有利于提高灵敏度。但温度过高，密封垫中的杂质可能逸出，容器的气密性也会相对降低。,溶剂,：采用沸点较高，蒸气压较低的溶剂,加入电解质及非电解质,：水溶液中加入电解质可降低被测组分的溶解度，增加它在气相中的浓度，检测灵敏度可提高,35,倍。在有机溶剂中加入非电解质，可增加被测组分在顶空气体中的浓度。,容器体积,：体积较小可使平衡时间缩短，样品体积和顶空体积比为,1:3,3.影响灵敏度的因素：,4.,误差来源及消除方法：,相平衡,：影响平衡的因素有空间体积，平衡时间，样品粘度等。,吸样及进样,：吸取气样不宜超过其空间体积的,10%,标准与试样组成,：标准样品与待测样品应具有相同或相似的基体。,内标法定量,：可部分抵消实验参数变化所造成的影响，内标物尽量与被测物具有相似的结构和性质。,4.误差来源及消除方法：,应用1：,在职业病和法庭分析中，经常要测定体液等中的苯、甲苯、二甲苯等有毒成分，采用顶空分析是一种有效、方便、快速的方法。司法部司法鉴定科学技术学院制订了分析水、尿、血中苯类化合物的静态顶空分析方法。,方法：,5,mL,青霉素小瓶，取1,mL,试样（水、尿、血），加入0.4内标物和约1,g,硫酸铵至饱和，加盖密封，置于80,C,的恒温器中30,min，,取0.6,mL,顶空的气样色谱分析。,色谱柱：2,m,2,mm；80-100,目；固定液,PEG 20M,柱温：110,C,，以10,C,/,min,程序升温到110,C。,应用1：在职业病和法庭分析中，经常要测定体液等中的苯,应用2：,分析血样中的酒精是顶空气相色谱应用最广泛的方法，可检查汽车司机是否酒后驾车。,方法：,样品平衡温度 50,C；,平衡时间 30,min；,色谱柱：30,m 0.53mm；,石英毛细管柱；,固定液：聚二甲苯硅氧烷；,应用2：分析血样中的酒精是顶空气相色谱应用最广泛的,应用3：,固体样品（塑料、食品等）的顶空分析。,塑料食品包装袋中的甲苯残留量的测定。,方法：,将,塑料食品包装袋剪成30,mm10mm,装入100,mL,玻璃注射器，在80,C,预热20,min，,用空气稀释为100,mL，,恒温10,min,后进样分析。,色谱柱：500,mm,3,mm，,填充柱，80-100目；,固定液：20%的,PEG 20M；,柱 温：80,C,；,最小检测浓度为0.031,mg/m,2,.,应用3：固体样品（塑料、食品等）的顶空分析。,二、裂解气相色谱的原理与应用,application and technology of pyrolysis gas chromatograph,裂解气相色谱（,pyrolysis gas chromatograph，PyGC,）,热裂解和气相色谱两种技术的结合。,一些分子量较大、结构复杂、难挥发、难溶解的物质的分析鉴定方法。如：聚合物分析；,热裂解：在热能作用下，物质发生的化学降解过程；,热裂解+气相色谱+质谱（红外、核磁）技术,研究高分子化合物的有力工具；,在高分子、生物医学、环境科学、考古学、地球化学、矿物燃料、炸药等领域有广泛应用。,二、裂解气相色谱的原理与应用application and,1.基本原理及方法,基本原理：,在一定条件下，高分子及非挥发性有机化合物遵循一定的裂解规律，即特定的样品能够产生特征的裂解产物及产物分布，采用气相色谱分析、鉴定裂解产物，据此可对原样品进行表征。,方法：,样品置于裂解器中，在严格控制的条件下，快速加热，使之迅速分解成为可挥发的小分子产物，然后直接将裂解产物送入色谱柱中进行分离，获得定性定量数据。,1.基本原理及方法基本原理：,特点:,(1)分离效率高(,色谱法自身的特点),(2)灵敏度高,(色谱法自身的特点),(3)分析速度快,快速裂解、快速分析；不丢失信息；,(4)信息量大,裂解条件与裂解产物关系；样品组成与裂解产物；,裂解机理和反应动力学研究,(5)适合于各种形态样品,粘稠液体、粉末、纤维及弹性体、固化树脂、涂料、硫化橡胶、塑料等；,(6)简单、易行,特点:(1)分离效率高(色谱法自身的特点),2.流程,载气,裂解器,六通阀,气化室,色谱柱,GC,检测器,数据处理,质谱仪,数据处理,压力表,2.流程载气裂解器六通阀气化室色谱柱GC检测器数据处理质谱,3.对裂解器的要求,(1)裂解反应控制,裂解温度的精确控制(裂解温度不同，裂解产物不同)；,可重复进行；,(2)裂解温度范围可调,不同物质需要不同的裂解温度；,400-1500,C,(3),裂解器与接口的体积小,减小死体积；防止色谱峰变宽；,(4)对裂解反应无催化反应,防止歧化反应和二次反应；,3.对裂解器的要求 (1)裂解反应控制,4.裂解器,(1)管式炉裂解器,外壁加热的圆管，简单，易于控制。死体积大，二次反应突出；,(2)热丝裂解器,样品放置在加热丝的螺旋管中；,(3),居里点裂解器,利用电磁感应加热；铁磁性材料置于高频电场中，吸收射频能量迅速升温，达到居里点温度时，变为顺磁质，不再吸收能量，温度稳定在该点；样品放置在铁磁性材料制成的加热元件上。不同组成的铁磁质合金具有不同居里点温度；,(,4,),激光裂解器,4.裂解器 (1)管式炉裂解器,第八节气相色谱法的特点和应用,一、气相色谱法的特点,二、气相色谱法的应用,第八节气相色谱法的特点和应用一、气相色谱法的特点,一、气相色谱法的特点,分离效能高,灵敏度高,分析速度快,应用范围广,一、气相色谱法的特点,二、气相色谱法的应用,见教材,二、气相色谱法的应用,思考题,气相色谱法可以分成哪几类？简述气,-,液色谱的分离原理。,气相色谱仪主要包括哪几部分，简述各部分的作用。,简述速率理论，并说明范氏方程中各项的物理意义？,色谱柱效能指标,n,和总分离度指标,R,有什么区别和联系？,对固定液的要求是什么？怎样选择固定液？,欲使两种组分完全分离，必须符合哪些要求？这些要求与哪些因素有关？,思考题气相色谱法可以分成哪几类？简述气-液色谱的分离原理。,在气相色谱分析中载气流速和柱温的选择应如何考虑？,什么是程序升温？在何种情况下应用，有什么优点？,什么是浓度型检测器和质量型检测器，举例说明？,简述火焰离子化检测器的工作原理，如何选择其操作条件？,简述电子捕获检测器的工作原理和应用特点。,简述火焰光度检测器的工作原理和应用特点。,在气相色谱分析中载气流速和柱温的选择应如何考虑？,气相色谱法的定性依据是什么？主要有哪些定性方法？气相色谱法的定性能力较差，怎样解决这一问题？,气相色谱定量分析的依据是什么？为什么要引入定量校正因子,?,什么是外标法、内标法和归一化法？简述它们的适用范围和各自的优缺点。,毛细管柱为什么比填充柱有更高的柱效？,毛细管色谱的速率方程与填充柱相比有那些不同？,气相色谱法的定性依据是什么？主要有哪些定性方法？气相色谱法的,
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