固定液的分类
• • • • • • • 根据中华人民共和国国家标准GB2991-82规定，气相色谱固定液按结构分为 以下10类。 （1）烃类：（a）脂肪烃；（b）芳香烃。 （2）聚硅氧烷类：如甲基、乙基、乙烯基、苯基甲基、氯苯基甲基、氟烷 基甲基、氰烷基甲基等聚硅氧烷。按表观状态分别称为硅油、硅弹性体、硅 脂等。 （3）聚二醇及聚烷基氧化物。 （4）酯类：（a）二元酸酯；（b）聚酯和树脂；（c）磷酸酯；（d）其他 酯类。 （5）其它含氧化合物：如醇、醛、酮、醚、酚、有机酸及其盐和碳水化合物。 （6）含氮化合物：（a）腈和氰基化合物；（b）硝基化合物；（c）胺和酰 胺；（d）氮杂环化合物。 （7）含硫及硫杂环化合物。 （8）含卤素化合物及其聚合物。 （9）无机盐。 （10）其他固定液
• 也就是说，当一种不与被分析物质发生化 学反应的被称为载气的永久性气体（例如 H2 、N2 、He、 Ar 、CO2 等）携带样品中 各组分通过装有固定相的色谱柱时，由于 试样分子与固定相分子间发生吸附、溶解、 结合或离子交换，使试样分子随载气在两 相之间反复多次分配，使那些分配系数只 有微小差别的组分发生很大的分离效果， 从而使不同组分得到完全分离，例如一个 试样中含A、B二个组分，已知B组分在固 定相中的分配系数大于A，即KB > KA
气相色谱组成
1.气路系统：包括气源、气体净化、气体流速控制阀门和压力表等； 2.进样系统：包括进样器、汽化室（将液体样品瞬间汽化为蒸气）等； 3.分离系统：包括色谱柱和柱温控制装置（色谱柱箱）等；
4.检测系统：包括检测器，控温装置等；
5.操作系统：包括中文显示器、触摸式参数输入键盘。 6.记录系统：包括放大器、数据处理系统（色谱工作站）等。
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为 fi= fi'/fs'=miAs/msAi= viAs/vsAi· ρi/ρs 式中，m=v·ρ， v为溶液的体积，ρ为物质的密度。 本实验中要测定的苯、甲苯、二甲苯系同系物， 可近似认为其密度ρ相等。故有 • fi=viAs/vsAi • 得到各组分的fI后，即可由测量的峰面积，用归一 化法计算出混合物中各组分的百分含量。其计算 公式为 • Ci%=Ai fi /( A苯+A甲苯f甲苯 +A二甲苯f二甲苯)
气相色谱定性定量分析
色谱法原理
• 在互不相溶的两相——流动相和固定相的 体系中，当两相作相对运动时，第三组分 （即溶质或吸附质）连续不断地在两相之 间进行分配，这种分配过程即为色谱过程。 由于流动相、固定相以及溶质混合物性质 的不同，在色谱过程中溶质混合物中的各 组分表现出不同的色谱行为，从而使各组 分彼此相互分离，这就是色谱分析法的实 质。
色谱柱系统
• 在色谱柱内不移动、起分离作用的物质称 为固定相。气固色谱的固定相是具有活性 的多孔性固体物质（吸附剂）、高分子多 孔聚合物等固体固定相。气-液色谱的固定 相有时仅指起分离作用的液态物质（固定 液），但一般是指承载有固定液的惰性固 体，即液态固相。
• 气固填充色谱柱 气固色谱固定相是一类吸附剂，所能分析的 样品主要是永久性气体和低分子量的烃类 等气态混合物 。 气液填充色谱柱 气液色谱固定相是在惰性固体表面涂上一 层很薄的高沸点有机液体，这种高沸点的 有机液体叫做“固定液”，起着承载固定 液作用的惰性固体叫做“载体”。
• 甲苯的等量混合液1.0微升进样，重复三次， 作色谱图。 • ③用微量注射器取苯、甲苯、对二甲苯未 知混合液1.0微升进样，重复三次，作色谱 图。
五、数据及处理
• 1.记录色谱操作条件，包括：检测器类型、桥电 流、衰减、固定液、色谱柱长及内径，恒温室温 度、气化室温度、载气、流速、柱前压、进样量、 记录纸速等。 • 2.测量各标准样品的保留时间，由未知试样中各 组分的保留时间确定各色谱峰所代表的组分。 • 3.求出各组分的定量校正因子。 • 4.用归一化法求出苯、甲苯、对二甲苯混合液未 知式样中各组分的体积百分含量。
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毛细管柱气相色谱法
• 毛细管色谱柱内径只有0.1～0.53mm,长度可达 100m，甚至更长，空心。虽然每米理论板数与填 充柱相近，但可以使用50～100m的柱子，而柱 压降只相当于4m长的填充柱，总理论板数可达 10～30万。 • 毛细管色谱的出现使色谱分离能力大大提高，对 于分析复杂的有机混合物样品，如石油化工、环 境污染、天然产品、生样样品、食品等方面开辟 了广阔的前景，已成为色谱学科中一个独具特色 的分支。
• 色谱柱：PEG-20M，聚乙二醇20M，极性 • 类似品牌：DB-WAX、HP-Wax、 Carbowax SUPELCOWAX10、 • CPWAX52CB • 应用：醇类、酯、醛类、溶剂、单芳、精 油等
气相色谱检测系统
• 热导池检测器（Thermal Conductivity Detector， TCD） • 氢火焰离子化检测器（Flame Ionization Detector，FID） • 电子捕获检测器（Electron Capture Detector， ECD） • 热离子检测器 （The Thermionio detector，TID） • 火焰光度检测器（Flame Photometric 在气相色谱法中，定量测定是建立在检测信号 （色谱峰的面积）的大小与进入检测器组分的量 （可以是重量、体积、物质量等）成正比的基础 上。实际应用时，由于各组分在检测器上的响应 值（灵敏度）不同，即等含量的各组分得到的峰 面积不同，故引入了校正因子，可选用一标准组 分s（一般以苯为标准物质）的校正因子fs'为相对 标准，为此，引入相对校正因子fi（即一般所说的 校正因子），则被测物i的相对校正因子表达
• 当样品进入色谱柱时，组分A、B以一条混 合谱带出现，由于组分B在固定相中的溶解 能力比A大，因此组分A的移动速度大于B， 经过多次反复分配后，分配系数较小的组 分A首先被带出色谱柱，而分配系数较大的 组分B则迟被带出色谱柱，于是样品中各组 分达到分离的目的。设法将流出色谱柱某 组分的浓度变化用电压、电流信号记录下 来，便可逐一进行定性和定量分析。
定性分析
• 在一定色谱条件（固定相和操作条件）下， 各物质均有其确定不变的保留值，因此， 可利用保留值的大小进行定性分析。对于 较简单的多组分混合物，若其色谱峰均能 分开，则可将各个峰的保留值，与各相应 的标准样品在同一条件所测的保留值一一 进行对照，确定各色谱峰所代表的物质。 这一方法是最常
• 用、最可靠的定性分析方法，应用简便。 但有些物质在相同的色谱条件下往往具有 近似甚至完全相同的保留值，因此，其应 用常限制于当未知物已被确定可能为某几 个化合物或属于某种类型时作最后的确证。 倘若得不到标准物质，就无法与未知物的 保留值进行对照，这时，可利用文献保留 值及经验规律进行定性分析。对于组分复 杂的混合物，则要与化学反应及其它仪器 分析法结合起来进行定性分析。
三、仪器与试剂
• 1.仪器 • SP-6890型气相色谱仪（使用氢火焰检测器，内 径0.32微米、长30米的毛细管色谱柱， N2为载 气。），高纯氢气发生器。 • 微量注射器 1微升1支 100微升1支 • 滴管及磨口塞试管若干 • 氮气钢瓶 • 2.试剂 • 苯、甲苯、对二甲苯
四、实验步骤
• 1.色谱仪的调节 • 调节方法见仪器说明书。使氮气流速为3040毫升/分，柱温为120oC，汽化室温度为 150oC左右，热导池温度为150oC左右。 • 2.色谱图的测绘 • ①用微量注射器取苯0.5微升、甲苯0.5微升、 对二甲苯1.0微升分别进样，作色谱图。 • ②用微量注射器取苯、甲苯、对二
色谱术语介绍
• 基线—— 当没有样 品进入鉴 定器时， 在实验条 件下，反 映鉴定器 噪声随时 间变化的 曲线称基 线。稳定 的基线是 一条直线。
保留参数
• 死时间§（tM）：指不被固定相吸附或溶解的组 分（如气相色谱的空气或甲烷）进入色谱柱至柱 后出现浓度极大点的时间，即从进样到惰性组分 流出浓度极大点的时间。死时间正比于色谱柱中 空隙体积的大小。 • 保留时间（tR）：进样后组分流入检测器的浓度 达到极大值所需的时间，即组分从进样到出现峰 最大值所需的时间。 • 调整保留时间（tR’）：扣除死时间后某组分的保 留时间 • 时间单位一般都以分（秒）表示