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色谱分析法,同济大学化学系,上周要点 1 历史,1903 Tsweet的实验,植物提取液 CaCO3玻璃柱 石油醚淋洗,流动相 固定相,stationary phase,mobile phase,什么是两相？,上周要点 2 两相,流 动 相,按M相分类,80%,基线,死时间tM,保留时间tR 调整 tR,峰高h,标准差,半峰宽Y1/2,峰底宽Yb,上周要点 3 流出曲线,色谱流出曲线中得到的重要信息,根据色谱峰的个数，可以判断试样中所含组分的最少个数。 根据色谱峰的保留值或位置，可以进行定性分析。 根据色谱峰下的面积或峰高，可以进行定量分析。 色谱峰的保留值及其区域宽度，是评价色谱柱分离效能的依据。 色谱峰两峰间的距离，是评价固定相和流动选择是否合适的依据。,载气系统,进样系统,色谱柱,检测器,气相色谱分析流程示意图 1 载气钢瓶； 2 减压阀； 3 干燥管； 4 针形阀； 5 流量计； 6 压力表； 7 进样器； 9 色谱室； 10 检测器； 11 记录仪,记录系统,上周要点 4 仪器结构,上周要点 4 两类柱,L 10-150m ID 0.1-0.5mm Film 0.1-1m,L 1-5m ID 2-6mm Film 10m,HP-1 30/0.25/0.25,上周要点 5 分离本质,两相分配理论,K越大，tR越大，越慢出峰,分离本质，K不同,K=0, 不保留, 最先出峰, tR= tM (死时间),谁先出峰？ 苯/甲苯/对二甲苯,上周要点 6 塔板理论,塔高H柱长L的关系 有效板高Heff,neff和Heff是柱效能指标,上周要点 7 速率理论,1956 Van Deemter方程,u为 载气 流速,H为板高,A：涡流扩散,C：传质阻力,B：分子扩散,各类扩散 高斯分布,12.1 色谱法概述,12.4 色谱条件的选择,12.5 检测器,12.6 定性定量方法,12.2 色谱柱,12.3 色谱理论,今 天 继 续,12.4 色谱条件,分离度,如何确保分离度？,适当的柱长,第一笨招整柱长,P241导出,R不够 增柱长,换个思路,载气流速,载气种类,H2/N2 / Ar,有最佳流速, 实际略高于此值,太慢分子扩散峰展宽,太快传质阻力峰也宽,载气流速/种类,原则：保证相似组分分离 尽量低柱温、tR适宜、不拖尾,气化温度,低于固定液使用温度，约350 略低于组分沸点，如300组分可取约180 能低则低！基线稳定，柱寿命延长,太高？样品分解！ 太低？进样效率低！ 常高于柱温30-50,柱温/气化温度,其他条件,柱长,固定液/固定相讨论,其他条件,L增，R增 但tR也增 确保难分组分分离度即可！,内径过大，柱效下降 填充柱: 36 mm 毛细管: 0.10.5 mm,柱内径,固定相与固定液,担体,填充柱需要,固定液,高沸点难挥发有机物或聚合物,固定相与固定液,各种柱都需要,看二甲苯混合液分离,对二甲苯,间二甲苯,邻二甲苯,沸点,138.4,139.1,144.4,极性,沸点是最重要出峰依据,固定相是分离的 重要因素,商品名: HP-INNOWax,30m0.25mm0.25um,聚乙二醇: 极性强,商品名: HP-1,30m0.25mm0.25um,二甲基聚硅氧烷: 弱极性,对/间/邻二甲苯 分成2峰,对间/邻二甲苯 只有3峰,固定液 极性,1 分离非极性物质,选用非极性色谱柱,各组分按沸点顺序先后流出色谱柱。,2 分离强极性样品,选用强极性色谱柱,试样中的各组分主要按极性顺序分离,非极性或极性色谱柱，视组分的性质而定,3 分离极性和非极性混合物,固定相的选择,12.1 色谱法概述,12.4 色谱条件的选择,12.5 检测器,12.6 定性定量方法,12.2 色谱柱,12.3 色谱理论,下 一 单 元,12.5 色谱检测器,一个理想的检测器 - 灵敏度高 - 稳定性和重现性好 - 对样品无损检测 - 通用性好，对所有样品都有响应 - 线性响应范围宽,AD? however,GC 常用检测器,质量型检测器测量的是载气中所携带的样品进入检测器的速度变化，即检测器的响应信号正比于单位时间内组分进入检测器的质量。如氢焰离子化检测器（FID）和火焰光度检测器（FPD）。,浓度型检测器测量的是载气中组分浓度的瞬间变化，即检测器的响应值正比于组分的浓度。如热导检测器（TCD）、电子捕获检测器（ECD）。,GC 常用检测器,热敏电阻 不同气体的热扩散作用改变电阻 “万能”检测器，但是灵敏度低 常用于填充柱和浓度较大时,TCD检测器,TCD检测器,工作原理:电桥,记录仪,气体热导系数之差,色谱峰面积,参比池仅通过载气,测量池通过组分,TCD 的影响因素,FID检测器,FID 特点,含碳物质氢火焰中离子化 外电场作用形成电流, 与待测物质量正比 检测含碳化合物更通用 灵敏度比TCD高的多，选择性也更高,FID 特点,FID检测器,（1）检测含碳有机化合物更通用 （2）无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应,GC 常用检测器,MSD 检测器,MSD 特点,通用性强，对所有样品都有响应 常使用电子轰击源(EI) 配质谱标准谱库，进行定性分析 高灵敏度,下次单独讲座,卷烟香气成分分析,GC-MS实例,GC-MS实例,定性能力强,本书虽未提及 但是最强大有效检测器,下 一 单 元,12.1 色谱法概述,12.4 色谱条件的选择,12.5 检测器,12.6 定性定量方法,12.2 色谱柱,12.3 色谱理论,12.6 色谱定性分析方法,纯标准样对照,文献值对照,仪器联用定性,色谱自身定性保留值,12.7色谱定量分析方法,定量依据:组分含量与峰面积成正比,峰面积A测定,积分软件,强大的分离能力,主流,定量校正因子,原因:不同检测器对不同组分的灵敏度不同,测量f 常用标准物:苯(TCD), 正庚烷（FID),12.7色谱定量分析方法,为什么要引入校正因子？,TCD原理： 热导系数差，样品与载气,液体的比重概念，水与乙醇,12.7色谱定量分析方法,特点及要求： 简便、准确 进样量/操作条件对结果影响不大(同时) 试样中所有组分必须全出峰,1 归一化法,常用定量方法,2 外标法,方法: 已知浓度标准系列作工作曲线,注意: 控制相同条件,常用定量方法,3 内标法,内标物要满足以下要求：,目的:为消除进样量、操作条件对色谱定量的影响,方法:定量地将内标准物质加入试样中并混匀,常用定量方法,本章作业：p253-255,概念与选择题等自行完成,上交计算题：12.26/12.29,顶空色谱法,基本样品预处理技术之一,色谱最麻烦的环节：样品预处理,Headspace：大花园中的,样品预处理：百花齐放大花园,内 容 摘 要,概念,实验内容,基本原理,仪器,气相萃取法,顶空密封瓶,顶空色谱概念,加热,底部液/固相有关成分挥发,取样,上部气相,气相色谱适合： 易挥发成分,顶空优势！,实验,自己采样，三种树皮，1g就够！ 香樟、松树、梧桐：树皮色谱指纹图谱,全自动仪器视频,今日关键词,色谱条件/固定液/温度/柱,检测器/FID/TCD/MSD,tR定性/面积定量:归一化等,顶空色谱:气相萃取,这就是色谱！,本章关键词,首次色谱实验1903 tsweet,本质:分离 / 两相:固定/流动相,分离:按流动相/原理,色谱曲线的术语:保留时间/区域宽度,填充柱与毛细管柱：各自特点,本章关键词,分离原理：分配系数差异,K越大，tR越大，越慢出峰,塔板理论与速率理论：柱效标志,分离度:1.5,这些重要公式,条件:柱长/柱温/流速/固定液极性,检测器：TCD/FID/MSD,色谱定性：tR法/MS等联用,色谱定量：归一/内标/外标,色谱法的应用实例,开放实验室 下周四12：45-1：40 2：00-3：10 紫外可见分光光度仪 拉曼 漫反射 顶空-气相色谱,分析化学实验谈论区 报名 09年外系开放实验讨论区,
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