配色谱理论和实践”论文，首先提出毛细管速 率方程，并第一次实现了毛细管气相色谱分离。 • 1958年戈雷在阿姆斯特丹的国际气相色谱会议 上发表了著名的高雷方程，阐述了各种参数对 柱性能的影响。 • 1979年弹性石英毛细管开始应用, 将毛细管气 相色谱推上高潮。
• 八十年代将固定液固定化。它大大提高了色谱 柱的稳定性, 延长了柱寿命, 并使液膜进一步增 厚, 提高了色谱性能 (如可在高温下使用)。
Column)简称PLOT柱，这一类使用最多的是“载体 涂层毛细管柱”( Support Coated Open Tubular Column) 简称SCOT柱。
Porous Layer Open Tubular Wall Coated Open Tubular
（2）小内径毛细管柱(Microbore Column)：内 径是小于100μm的弹性石英毛细管柱，多用来 进行快速分析。
• 1983 年 惠普公司推出 大孔径毛细管柱，可直 接代替填充柱
• 20世纪90年代 Alltech 公司推出“集束毛细管 柱”，919只内径为40um的毛细管柱
• 20世纪90年代后期耐高温色谱柱、手性色谱柱
（二）毛细管气相色谱柱的类型
高雷：开管柱（open tubular column） 习惯称毛细管柱（Capillary column ）
第六章 毛细管气相色谱法 （capillary gas
Chromatography）
• 概述 • 毛细管气相色谱与填充柱色谱的比较 • 毛细管气相色谱柱的制备 • 毛细管气相色谱柱的评价 • 常用毛细管气相色谱柱 • 毛细管柱的选择
一、概述
（一）发展历史 • 1957年高雷(Golay)发表“涂壁毛细管气液分
填充柱
2.2
壁涂毛细管柱 （WCOT）
载体涂层毛细 管柱（SCOT）
0.25 0.27 0.50
0.50
Bo/10-7cm2
2~3
200 230 780
250~350
• 2.4m填充柱的柱压降是2.5×106 Pa ，在同样的柱压降 下，可使用0.27mm内径WCOT柱192m ，0.5mm内径 SCOT柱250m。
二、毛细管气相色谱与填充柱的比较
（一）比渗透率（B0)
B0பைடு நூலகம்= (Lu)/(pj)
j
3 2
(Pi (Pi
P0 )2 P0 )3
1 1
L：柱长 η：柱温下载气的粘度；
U： 平均载气线流速；ΔP：柱出口和进口压力降
j：压力校正因子
填充柱：B0＝dp2/1012 毛细管柱： B0＝r2/8
色谱柱类型 柱内径/mm
（二）. 填充柱和毛细管柱性能的比较
色谱参数
柱长度，m 渗透性×10-7，cm
柱内径，mm 液膜厚度，m
相比 每个峰的容量，ng
柱效，N/m 最小板高，mm
分离能力 相对压力 最佳线速，cm/s
填充柱
1~5 1~10 2~4
10 4~200 10~106 500~1000 0.5~2
低 高 5~20
从单位柱长的柱效看, 毛细管柱和填充柱处于同一数量级, 但 毛细管柱的长度比填充柱可长1~2个数量级, 因此其总柱效远 高于填充柱，这样就大大提高分离复杂混合物的能力。
总之，毛细管柱渗透性大, 可采用长柱子和高载气流速缩分 析技术，使其保持高柱效和快速分离。
④ 柱容量小
毛细管柱允许的进样量小。这样对进样和检测技术要求更 高。进样量取决于柱内固定液含量，由于毛细管柱涂渍的固 定液仅几十mg， 液膜厚度为0.35~1.5m，柱容量小， 一般进 样量为10－3~10－5L， 故需要采用分流进样技术。
(3) 大内径毛细管柱(Megaobore Column)：内径 为320μm和530μm，为了用这种色谱柱代替填 充柱，常做成厚液膜柱，如液膜厚度为5～8μm。
（4）集束毛细管柱（multicapillary column）： 容量高，分析速度快，适用于工业分析。
（四）毛细管色谱柱的特点 ① 渗透性好 ：一般毛细管的比渗透率约为填充柱的
100倍, 在同样的柱前压下, 可使用更长的毛细管柱(如 100米以上), 而载气的线速可保持不变。这就是毛细 管柱高柱效的主要原因。
② 相比（）大：相比大，传质快，有利于提高柱
效；k’值小实现有利于快速分析。毛细管柱的液膜 厚度小, 柱效高，加上柱渗透性大，可采用较高线流 速缩短分析时间。
③ 总柱效高
WCOT
10~100 50~800 0.1~0.8 0.1~1 100~1500
<100 1000~4000
0.1~2 高 低
10~100
SCOT
10~50 200~1000
0.5~0.8 0.8~2 50~300 50~300 600~1200 0.2~2 中等
低 20~160
毛细管柱与填充柱分离一些硝基化合物的比较 （a）填充柱1.5m，涂QF-1，恒温； （b）毛细管柱，21m，涂OV-101
1.气源和流量控制系统
压力-流量调节系统：对高压气体减压，稳定流量和压 力，使色谱系统具有优异精度和重现性。现代高档气相 色谱仪均采用高精度的电子压力控制（Electromic pneumatic control, EPC）或电子流量控制（EFC） 技术，使得系统的稳定性和重现性达到新的高度。
1. 填充型毛细管柱 （1）填充毛细管柱： 近年很少使用。
(2) 微填充柱： 目前应用不多。
Packed Capillary
2. 开管型毛细管柱
（1）常规毛细管柱 ：内径为0.1～0.3mm， 一般为0.25mm左右
a.壁涂毛细管柱：简称WCOT柱。目前多数为该种类型。 b.多孔层毛细管柱( Porous-Layer Open Tubular
（三）毛细管气相色谱仪与填充柱气相色谱仪比较
分流进样作用：毛细管柱的载气体积流量比填充 柱低得多，将样品从气化室冲洗到色谱柱需要较 长的时间，导致进样器内色谱区带严重扩张。此 外，柱容量小，采用常规的进样方式，无法控制 这样小的进样量。
尾吹气路作用：由于毛细管柱的载气体积流量很 小，进入检测器后发生突然减速，引起色谱峰扩 张。为了减少谱带扩展，同时也是调节氢火焰检 测器灵敏度，使氢氮比达到1左右，必须在色谱柱 出口增加辅助尾吹气。