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高效气相色谱仪工作原理ppt课件
在柱头,同时将残留在进样口的溶剂气体放空。
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色谱柱
色谱柱如何对混合物进行分离?
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色谱柱
当气化的组分与气相和固定相共存时,它就根据对两相相对吸附性能
的不同而在两相间进行分配。
吸附性能:可以是溶解度,挥发性,极性,特殊的化学相互作用,或
其他任何存在于样品组分间的性质差异。 如果一相是固定的(涂层)而另一相是流动的(载气),组
塔板高度与载气流速的关系图
实际工作中,为了缩短分析时间,往往使流速稍高于最佳流速
对于填充柱,N2的最佳实用线速度为10~12cm·s-1,H2为15~ 20cm·s-1
载气流速习惯上用柱前的体积流速(mL·min-1),也可用皂膜
流量计在柱后测量
若色谱柱内径3mm,N2流速一般为40~60mL·min-1,H2流速一
而产生不同的分配率,经过多次分 配而达到混合物的 分离的目的。
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基本原理
气相色谱仪的组成及各部分的作用:
1、载气系统(包括气源、气体净化、气体流速控制和测量) 常用的载气,氨气、氮气
2、进样系统(包括进样器和汽化室) 汽化室可控制温度为20~400℃ 汽化室的作用是将液体或固体样品瞬间气化为蒸气, 并很快被载气带入色谱柱。 3、分离系统 色谱柱(心脏部分)、柱箱和恒温控制装置
(2)毛细进样口(分流/不分流模式):适用于小口径的毛细管柱
分流模式:分流阀开启并一直维持此状态,样品被注射进衬管,
同时被气化,气化的样品在色谱柱(气流阻力大)和分流放空口
(气流阻力可调)之间. 分配
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进样
2、进 样 系统
(2)毛细进样口(分流/不分流模式):适用于小口径的毛细管柱
不分流模式:此模式特别适用于低浓度的样品,它将样品捕集
色谱柱
分离操作条件的选择
3、进样时间和进样量
进样时间在一秒以内,时间过长,试样原始宽度变大,半峰宽必将变宽, 甚至峰变形;
进样量一般:液体试样 0.1~5 μL;气体试样 0.1~10 mL
进样量太多,会使几个峰叠在一起,分离不好;进样量 太少,含量少的组分因检测器灵敏度不够而不出峰; 最大进样量应控制在峰面积或峰高与进样量呈线性关系。
高效气相色谱仪工作原理
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气相色谱法是20世纪50年 代出现的一项重大科学技术成就。 一种新的分离、分析技术,它在工 业、农业、国防、建设、科学研究 中都得到了广泛应用。
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基本原理
色谱法是一种分离技术。
固定相:使混合物中各组分在两相间进行分配,其中不动的一相。
流动相:携带混合物流过此固定相的流体相。 分离原理: 依据不同物质在流动相中与固定相的相互作用的不同
气——液色谱 色谱中被分离物随着载气的流动,被测组分在
固定液中进行溶解,挥发,再溶解,再挥发……的
过程,使不同物质在色谱柱中的保留时间不同而达
到分离的目的。
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色谱柱
分离操作条件的选择
1、载气及其流速的选择
HA BCu u
用在不同流速下测得的塔板高度H对了流速μ 作图, 得H—μ 曲线图曲线的最低点,塔板高度H最小。此时, 柱效最高。该点所对应的流速为最佳流速μ最佳。
分将会以比流动相慢的速度迁移。迁移速度慢的程度取决于相互 作用的大小;如果不同组分有不同的“吸附性能”,它们将会随 时间而被分离。
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色谱柱
气——固色谱 色谱中被分离物随着载气的流动,被测组分在
吸附剂表面进行吸附,脱附,再吸附,再脱附……
这样反复的过程,使不同物质在色谱柱中的保留时
间不同而达到分离的目的。
微量注射器:0.1,1,5,10,50 μL
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自动进样器
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进样
2、进 样 系统
进样口的设计和选择取决于色谱柱的直径和类型
(1)填充柱进样口
填充柱和大口径毛细管柱使用填充柱进样口;样品用注射器穿
过隔垫注入到载气流中。加热的进样口使样品(如果是液体)气化,
而后载气将气化的样品. 带入色谱柱
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进样
2、进 样 系统
(1)气液色谱固定相 是涂渍在惰性多孔性颗粒(担体/载体)表面的高沸点液体
(固定液);试样组分在载气与固定液两相中分配而达到分离 。
注:与样品发生作用的是固定液而不是载体。
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色谱柱
分离操作条件的选择
5、固定相及其选择
(1)气液色谱固定相
担体/载体应是一种化学惰性、多孔型的固体颗粒,它的作用是提供一个大 的惰性表面,用以承担固定液,使固定液以薄膜状态分布在其表面上。
对担体的要求:
①表面是化学惰性的,表面没有吸附性或很弱,更不能与被测物起 化学反应;
②多孔性,即表面积大,使固定液与试样接触面积大;
③热稳定性好,有一定的机械强度,不易破碎;
④对担体粒度的要求:均匀,细小(过细柱压增大),一般选用
40~60目,60~80目,80~100目。
气液色谱中所用担体:
可分为:硅藻土型. (红色担体/白色担体);
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色谱柱
分离操作条件的选择
4、气化温度 进样后要有足够的气化温度,使液体试样迅速气化
被载气带入柱中,在得证试样不分解的的情况下,适 当提高气化温度对分离及定量有利。
气化温度比柱温高30~70℃。
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色谱柱
分离操作条件的选择
5、固定相及其选择
气相色谱分析中,某组分的完全分离取决于色谱柱的效能和选择 性,后者取决于固定相的选择性。
般为60~90mL·min-1 .
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色谱柱
分离操作条件的选择
2、柱温的选择
柱温:重要的操作变数,直接影响分离效能和分析速度 ; 柱温不能高 于固定液的最高温度,否则挥发流失。
柱温选择的原则:在使最难分离的组分能尽可能好的分离前提下,尽可 能采取较低的柱温,但以保留的时间为宜,峰形不脱尾为度。
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非硅藻土型(氟担体/玻璃微球/高分子多孔微球);
色谱柱
分离操作条件的选择
5、固定相及其选择
(1)气液色谱固定相 固定液的选择原则:相似相溶;为了利用“相似相溶”原则选 择固定液,必须了解样品种各组分按极性分类的情况
对固定液的要求:
①挥发性小 ,操作温度下有较低蒸气压,以免流失; ②热稳定性好 ,操作温度下不发生分解; ③对试样各组分有适当的溶解能力。 ④具有高的选择性,对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的溶解能力; ⑤化学稳定性好,不与被测物质起化学反应。
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基本原理
气相色谱仪的组成及各部分的作用:
4、检测系统 检测器,控温装置 检测恒温箱中的温度,一般选择与柱温相同或略高
于柱温。 5、记录系统
放大器和记录器,数据处理装置。
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基本原理
样品
分离
载气源
进样口
色谱柱
以气体作为流动相(载气)
分析
检测器
输出
数据处理
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基本原理
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1、进 样 方 式
进样