当前位置:文档之家› 气相色谱的分离条件选择PPT

气相色谱的分离条件选择PPT


即乙酸正丁酯的保留指数为775.6。在与文献值对照时,一定要 重视文献值的实验条件,如固定液、柱温等。而且要用几个已知 组分进行验证。
5.双柱、多柱定性
对于复杂样品的分析,利用双柱或多柱法更有效、 可靠,使原来一根柱子上可能出现相同保留值的两种组 分,在另一柱上就有可能出现不同的保留值。
6.与其他方法结合 气相色谱与质谱、Fourier红外光谱、发 射光谱等仪器联用是目前解决复杂样品定性 分析最有效工具之一。
[例19-4]图19-15为乙酸正丁酯在阿皮松L柱上的流出 曲线(柱温100℃)。由图中测得调整保留距离为:乙 酸正丁酯310.0mm,正庆烷174.Omm,正辛烷 373.4mm,求乙酸正下酯的保留指数。
解 已知n=7
lg 310.0 lg174.0 I x 100 [7 ] 775.6 lg 373.4 lg174.0
即在其他操作条件不变的条件下,色谱柱 长要选择5m左右才能使分离度达R=1.5,组分达 到完全分离。
2.载气及其流速的选择
曲线的最低点,塔板高度H最小,柱效最 高,其相应的流速是最佳流速. 从图19-12可知,当u较小时,分子扩散项 B/u是影响板高的主要因素,此时,宜选择相 对分子质量较大的载气(N2,Ar),以使组分 在载气中有较小的扩散系数。当u较大时,传 质阻力项Cu起主导作用,宜选择相对分子质量 小的载气(H2,He),使组分有较大的扩散系数, 减小传质阻力,提高柱效。当然,载气的选择 还要考虑与检测器相适应。
Ai xi K i 100 % As
式中Ki为相应于组分i的比例常数,如果,它与校正因 子的关系是:
fi' ms ms Ki fi ' mi mi fs
对内标物的要求是:㈠ 样品中不含有内标物 质;㈡ 峰的位置在各待测组分之间或与之相 近;㈢稳定、易得纯品;㈣ 与样品能互溶但 无化学反应;㈤ 内标物浓度恰当,使其峰面 积与待测组分相差不太大。
另外,柱温的选择还应考虑固定液的使用温 度,柱温不能高于固定液的最高使用温度,否 则固定派挥发流失,对分离不利。 对于宽沸程的多组分混合物,可采用程序升 温法,即在分析过程中按一定速度提高柱温, 在程序开始时,柱温较低,低沸点的组分得到 分离,中等沸点的组分移动很慢,高沸点的组 分还停留于柱口附近;随着温度上升,组分由 低沸点到高沸点依次分离出来。图 19-13 是正 构烷烃恒温和程序升温色谱图比较。 由图 19-13 不难看出,采用程序升温后不仅 改善分离,而且可以缩短分析时间,得到的峰 形也很理想。
(2)沸点规律 同族具有相同碳数碳链的 异构体化合物,其调整保留时间的对数 和它们 的沸点呈线性关系,即
lg t A2Tb C2
' r
式中A2和C2均为常数,Tb为组分的沸点(K)。由此可见, 根据同族同数碳链异构体中几个已知组分的调整保留时 间的对数值,可求得同族中具有相同碳数的其他异构体 的调整保留时间。
f i ' (m) As mi f i (m) ' Ai ms f s (m)
式中m和A分别代表质量和面积,下标i和s分别代表待测组分 和标准物。一般来说,热导池检测器标准物用苯,火焰离子 检测器用正庚烷。fi(m)表示相对质量校正因子,由于进入检 测器的物质量也可以用摩尔或体积表示,因此也可用相对摩 尔校正因子fi(M)和相对体积校正因子fi(V)表示。
f i (M ) m / M i Ai AmM M f i (M ) i s i s f i (m) s Ai ms M i Mi f s ( M ) ms / M s As
f i (V ) 22.4mi / M i Ai As mi M s f i (V ) f i (M ) Ai ms M i f s (V ) 22.4ms / M s As
2.用经验规律和文献值进行定性分析
当没有待测组分的纯标准样时,可用文献值定 性,或用气相色谱中的经验规律定性。 (l)碳数规律 大量实验证明,在一定温度下,同 系物的调整保留时间的对数与分子中碳,原子数 成线性关系,即
lg t A1n C1
' r
式中A1和C1是常数,n为分子中的碳原子数(n≥3)。该式说明, 如果知道某一同系物中两个或更多组分的调整保留值,则可根 据上式推知同系物中其它组分的调整保留值
3.常用的定量计算方法
(l)归一化法 归一化法是气相色谱中常用的一种 定量方法。应用这种方法的前提条件是 试样中各组分必须全部流出色谱柱,并 在色谱图上都出现色谱峰。当测量参数 为峰面积时,归一化的计算公式为
Ai f i xi 100% A1 f1 A2 f 2 An f n
4.载体粒度及筛分范围的选择
载体的粒度愈小,填装愈均匀,柱效就愈高。但 粒度也不能太小。否则,阻力压也急剧增大。一般粒 度直径为柱内径的1/20~l/25为宜。在高压液相色 谱中,可采用极细粒度,直径在μm数量级。
5.进样量的选择
在实际分析中最大允许进样量应控制在使半峰 定基本不变,而峰高与进样量成线性关系。如果超 过最大允许进样量,线性关系遭破坏。一般说来, 色谱柱越粗、越长,固定液含量越高,容许进样量 越大。
wi=fi′Ai
式中 Wi 为组分i 的量,它可以是质量,也可以是摩尔或体积 (对气体);Ai为峰面积,fi′为换算系数,称为定量校正因 子。它可表示为
fi′=Wi/Ai
定量校正因子定义为:单位峰面积的组分的量。检测器灵敏 度Si与定量校正因子有以下关系式
fi′=1/Si
(2)相对定量校正因子 由于物质量wi不易准确测量, 要准确测定定量校正因子 fi′不易达到。在实际工作中, 以相对定量校正因子fi代替定量校正因子fi′。 相对定量校正因子fi定义为:样品中各组分的定量校 正因子与标准物的定量校正因子之比。用下式表示
19-5 定性分析
气相色谱分析对象是在气化室温度下能成为气态的物质。 除少数外,大多数物质在分析前都需要预处理。例如,样品 中含有大量的水,乙醇或被强烈吸附的物质,可导致色谱柱 性能变坏。一些非挥发性物质进人色谱柱,本身还会逐渐降 解,造成严重噪声。还有些物质,如有机酸,极性很强,挥 发性很低,热稳定性差。必须先进行化学处理,才能进行色 谱分析。 气相色谱法是一种高效、快速的分离分析技术,它可以 在很短时间内分离几十种甚至上百种组分的混合物,这是其 他方法无法比拟的。但是,由于色谱法定性分析主要依据是 保留值,所以需要标准样品。而且单靠色谱法对每个组分进 行鉴定,往往不能令人满意。
式中Mi和Ms分别为待测组分和标准物 的相对分子质量。
(3)相对校正因子的测量 凡文献查得的校正因子
都是指相对校正因子,可用 fM,fm 分别表示摩尔校 正因子和质量校正因子(通常把相对二字略去)。 表 19-9 列出一些化合物的校正因子。由于以体 积计量的气体样品,lmol任何气体在标准状态下其 体积都是22.4L(升),所以摩尔校正因子就是体 积校正因子。相对校正因子只与试样、标准物质和 检测器类型有关,与操作条件、柱温、载气流速、 固定液性质无关。 校正因子测定方法:准确称量被测组分和标 准物质,混合后,在实验条件下进样分析(注意进 样量应在线性范围之内),分别测量相应的峰面积, 然后通过公式计算校正因子,如果数次测量数值接 近,可取其平均值。
式中Ai为组分i的峰面积,fi为组分i的定量 校正因子。 归一化的优点是简便准确,当操作条件 如进样量、载气流速等变化时对结果的影 响较小。 适合于对多组分试样中各组分含量的分析。
(2)外标法 外标法是所有定量分析中最通
用的一种方法,即所谓校准曲线法。外标法 简便,不需要校正因子,但进样量要求十分 准确,操作条件也需严格控制。它适用于日 常控制分析和大量同类样品的分析。 (3)内标法 为了克服外标法的缺点,可采用 内标校准曲线法。这种方法的特点是:选择 一内标物质,以固定的浓度加入标准溶液和 样品溶液中,以抵消实验条件和进样量变化 带来的误差。内标法的校准曲线(见图19-16) 是用Ai/As对xi作图,其中As为内标物的峰 面积。通过原点的直线可表示为
2定量校正因子
(l) 定量校正因子 其定义色谱定量分析是基于峰面积与 组分的量成正比关系。但由于同一检测器对不同物质具有不 同的响应值,即对不同物质,检测器的灵敏度不同,所以两 个相等量的物质得不出相等峰面积。或者说,相同的峰面积 并不意味着相等物质的量。因此,在计算时需将面积乘上一 个换算系数,使组分的面积转换成相应物质的量,即
色谱 分析 方法
3.柱温的选择
柱温是一个重要的操作参数,直接影响分离效 能和分析速度。提高柱温可使气相、液相传质速率 加快,有利于降低塔板高度,改善柱效一但增加柱 温同时又加剧纵向扩散,从而导致柱效下降。另外, 为了改善分离,提高选择性,往往希望柱温较低, 这又增长了分析时间。因此,选择柱温要兼顾几方 面的因素。一般原则是:在使最难分离的组分有 尽可能好的分离前提下,采取适当低的柱温,但 以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。具体操作条 件的选择应根据实际情况而定。
近年来,气相色谱与质谱、光谱等联用,既充分利 用色谱的高效分离能力。又利用了质谱、光谱的高鉴别 能力,加上运用计算机对数据的快速处理和检索,为未 知物的定性分析开辟了一个广阔的前景。
1.用已知纯物质对照定性 这是气相色谱定性分析中最方便,最可 靠的方法。图19-14是进行对照定性的示意 图。这个方法基于在一定操作条件下,各组 分的保留时间是一定值的原理。如果未知样 品。较复杂,可采用在未知混合物中加入已 知物,通过未知物中哪个峰增大,来确定未 知物中成分。
4.根据保留指数定性
保留指数又称Kovasts指数,是一种重视性较其他保 留数据都好的定性参数,可根据所用固定相和柱温直接 与文献值对照,而不需标准样品。
Ix
' ' lg t r ( x) lg t r (C n ) 100 [n ] ' ' lg t r (C n 1 ) lg t r (C n )
相关主题