一、气相色谱法概述
1. 色谱分析法的历史与发展

俄国植物学家茨维特在1905年研究色素 成分时，在装有CaCO3颗粒的竖直玻璃管 内倒入植物叶子的提取物，然后用石油醚 连续不断的冲洗，结果色素中各组分互相 分离形成了各种不同颜色的谱带。这种方 法因此得名色谱法。
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2. 概念及分离原理 (1)色谱分析法：


c.离子交换色谱法：亲和力的差异
d.排阻色谱法：分子体积大小的差异
e.亲合色谱法 ：高专属反应
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4. 色谱法的特点

(1)分离效率高：几十种甚至上百种性质 类似的化合物可在同一根色谱柱上得到 分离，解决许多其他分析方法无能为力
的复杂样品分析。

(2)分析速度快：几分钟至几十分钟
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(3)检测灵敏度高：
(qv,0：色谱柱出口的载气体积流量)
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② 保留时间(tR) ：
－组分从进样到出现浓度最大值所需的时间
保留体积(VR) ： VR ＝tRqv,0
－保留时间内流经色谱柱载气的体积
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③ 调整保留时间(t’R) ： t’R＝tR- tM －组分在固定相上滞留的时间(扣除死时间)。 调整保留体积(V’R)： －V’R＝t’R qv,0 或 V’R＝VR－VM

－ 液-固色谱法；液-液色谱法
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(2)按固定相的形式
a.柱色谱法：
－填充柱：内装固定相，内径2-6mm，长0.5-10m； －毛细管柱：固定液涂敷在毛细管内壁，又称空心柱。 内径0.1～0.5mm，长25～100m b.平板色谱法 ：
－纸色谱法；薄层色谱法
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(3)按分离机理

a.吸附色谱法：吸附能力的差异 b.分配色谱法 ：溶解能力的差异
式中：VS为固定相体积，VM为流动相体积。
β为相比，反映了各种色谱柱柱型及其结构的重 要特性。如填充柱的β≈6-35，毛细管柱的β≈ 50-1500
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小结：
a. 在一定的条件下，组分的t’R正比于K (或k)。 K(或 k) ↑，组分在色谱柱内的tR ↑ 。而K(或 k)是由组分的性质决定的，因此保留值可用 于定性。
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被分离组分与S和M都可能发生作用。由于被 分离组分的结构和性质不同，决定了它们与S 及M之间的作用力也不同，从而导致了各组分 在S和M之间的分配系数(K)不同。
组分在S中的浓度 cS K ＝ 组分在M中的浓度 cM
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经过多次反复的分配及随M向前移动的过程后， 即可产生各组分沿色谱柱运动速度的不同。 分配系数小的组分由于与S之间的作用力小， 运动速度快而先流出色谱柱；分配系数大的组 分与S之间的作用力大而后流出色谱柱，从而 达到分离的目的。

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GC就是用气体作流动相的色谱方法： 该法中，气体是用来载送试样的惰性气体(H2， N2，He)，又称为载气。

根据其固定相的物态不同， GC分为：
气-固色谱法
气-液色谱法
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(1)气-固色谱法(p9)：
－固定相：多孔吸附剂颗粒(C，硅胶，氧化铝)； －组分在两相中的分配是反复的吸附-脱附过程； －各组分性质的不同使它们与吸附剂的吸附作用力 不同：吸附力大的组分向前移动的速度慢，吸附 力小的组分向前移动的速度快。
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(2)气-液色谱法
－固定相：担体+固定液组成，固定液涂渍在担 体颗粒的表面形成一层液膜； －组分在两相中的分配是反复的溶解-挥发过程
－各组分在固定液中的溶解能力不同：溶解度大 的组分向前移动的速度慢，溶解度小的组分向 前移动的速度快。
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3.色谱分析法的分类

(1)按流动相和固定相的物态 a.气相色谱法(GC) ： －气-固色谱法；气-液色谱法 b.液相色谱法(LC) ：
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④分配系数 K ： －在一定的T和P下，组分在两相间分配 到达平衡时的浓 组分在M中的浓度 c M
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a. T、P一定时，K为常数。K可衡量不同组分与固定 相作用力的大小及在固定相停留时间的长短。 b. 若两组分的K相同， 则它们的色谱峰完全

重合；K相差越大，
第二章 气相色谱分析法
(Gas Chromatography, GC)
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基本内容



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1.气相色谱法概述； 2.色谱分析理论基础； 3.色谱分离条件的选择； 4.气相色谱固定相及其选择； 5.气相色谱仪及其关键部件； 6.气相色谱定性、定量方法； 7.毛细管柱气相色谱； 8.气相色谱分析应用
－通过色谱分离过程将多组分混合物分离，然后 再进行定性、定量分析的方法(又称层析法、 色层法)。
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(2)分离原理： 在色谱分析法中，被分离各组分是在两相间反 复进行分配的，其中一相静止不动，称为固定 相(Stationary phase)；另一相携带混合物流过 固定相的流体，称为流动相(Mobile phase)。
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(2)基线： －没有溶质流出时流动相或检测器的背景响应值。
一般应平行于时间轴。
－基线平稳后再进样分析
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(3)色谱峰：
－有组分流出时所对应的峰型部分 －基线和色谱峰组成了一个完整的色谱图
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2. 色谱参数
① 死时间(tM) ：载气流经色谱柱的时间。 死体积(VM) ： VM＝ tMqv,0 在死时间内流经色谱柱载气的体积。
相应色谱峰相距越远， 分离越好。
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⑤分配比k：又称“容量因子” －在一定的T和P下，组分在两相间达到分 配平衡时的质量比：
k＝mS/mM＝t’R/tM
－ k是衡量色谱柱对组分保留能力的参数。 － k↑， tR↑； k＝0 的组分其tR即为tM。
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分配系数K与分配比k的关系：
∵K＝cS/cM＝(mS/VS) /(mM/ VM) =k×( VM/VS)=kβ ∴ K＝ kβ
－不经过预浓缩： 10-9g ；预浓缩：10-12g

(4)样品用量少：0.1~5μL液体试样
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(5)选择性好：
－通过选择合适的条件和检测方法，可只分离或 检测感兴趣的部分物质。

(6)易于自动化：
－从进样到数据处理全自动化操作。
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二、气相色谱法基本理论

1.色谱图及有关术语
(1)色谱图(chromatogram)： －样品通过色谱柱和检测器后所得到的信号随时 间变化的曲线，又称色谱流出曲线 (p5，图22)