峰面积A （peak area） ：峰与峰底之间的面积。
保留值
A、时间表示的保留值 保留时间（tR）：组分从进样到柱后出现浓度极大值时 所需的时间 死时间（tM）：不与固定相作用的气体（如空气）的保 留时间。 调整保留时间（tR ＇）：tR＇= tR－tM
B、用体积表示的保留值
保留体积（VR）：VR = tR×F0
色谱法的共同特点：
任何色谱法都存在两个相，即流动相和固定 相；流动 相可以是气体或液体，固定相为固体或涂渍
在固体表 面的高沸点液体；
流动相对固定相作相对运动，它携带样品通过固定相；
被分离样品中各组分与色谱两相间具有不同的作用力，
这种作用力一般表现为吸附力或溶解能力，正是这种
作用力的差异导致通过各组分通过固定相时达到彼此
B.利用文献保留值定性
相对保留值 r21：相对保留值r21仅与柱温和固定液性质有 关。在色谱手册中都列有各种物质在不同固定液上的保留 数据，可以用来进行定性鉴定。
C.与其他分析仪器联用的定性方法
小型化的台式色质谱联用仪（GC-MS） 色谱-红外光谱仪联用仪； 组分的结构鉴定
HEWLET 5972A PACKAR T D Mass Selectiv Detecto e r
色谱部分
第七章 色谱
第一节 色谱法概述
7.1.1 色谱法的特点、分类和作用
1、概述
俄国植物学家茨维特在1906年使用的装置： 色谱原型装置，如图。
色谱法(chromatography)：以试样组分
在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、 离子交换或其他亲和作用的差异为依据而 建立起来的各种分离分析方法称色谱法。
第二节 气相色谱法(GC)
Gas Chromatography
7.2.1 概述
1、气相色谱法的特点
（1）分离效率高：
复杂混合物，有机同系物、异构体。手性异构体。 （2） 灵敏度高：
可以检测出μ g.g-1(10-6)级甚至ng.g-1(10-9)级的物质量.
（3） 分析速度快： 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析。
7.2.2 气相色谱仪
HP5890色谱仪
福立GC9790
色谱仪
气相色谱仪通常由五部分组成：
Ⅰ 载气系统：气源、气体净化器、供气控 制阀门和仪表。 Ⅱ 进样系统：进样器、汽化室。 Ⅲ 分离系统：色谱柱、控温柱箱。 Ⅳ 检测系统：检测器、检测室。 Ⅴ 记录系统：放大器、记录仪、 色谱工作站。
气路系统
分离系统
气相色谱的分离系统是色谱柱，常
用的色谱柱有填充柱和毛细管柱两 种：填充柱是以固体吸附剂或涂渍 了固定液的载体颗粒填充到柱管内形成的柱子；毛细 管柱内没有填充颗粒，是将固定相涂渍或者以化学键
合方式附着到管内壁上。由于混合物各组分的分离在
这里完成，所以它是色谱仪中最重要的部件之一。
气液色谱填充柱的固定相通常由一种惰性多孔固体（称为担
1.0 DEG/MI N
HEWLETT PACKARD
5890
Sample
Gas Chromatograph (GC) Mass Spectrometer (MS)
B A C D A B C D
D
C
A
B
Separatio n
Sample
Identificati on
(2)、 色谱定量分析方法
A.外标法
色谱分析的实验依据：
１、根据色谱峰的位置（保留时间）可以进行
定性分析。
2、根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分
析。
3、根据色谱峰的展宽程度，可以对某物质在
实验条件下的分离特性进行评价。
3、色谱分析的基本理论
(1)热力学理论：塔板理论——平衡理论 把色谱分离的过程模拟为精馏塔的分离过程，把色 谱柱比作一个精馏塔。
体）及在其表面上涂渍一层较薄的高沸点有机物（称为固定 液）液膜构成。
1、担体
提供一个大的惰性表面，以便使涂渍的固定液膜有足够的容量。担体应 具有化学稳定性好、热稳定性好、有一定的机械强度、合适的颗粒及均
匀的粒径。常用的有硅藻土类。
2、固定液
对色谱分离起着决定性作用。应具有化学稳定性、热稳定性好、蒸汽压 低、对分析样品有适合的溶解能力，并有高的选择性。固定液在操作温
7.2.3 色谱理论基础
1、气相色谱流出曲线
流动相带着组分通过色谱柱到达监测器时，由记录仪
得到的信号－时间曲线。
2、色谱术语
基线：无试样通过检测器时，检测到的信
号即为基线。
基线漂移：基线随时间定向缓慢地变化。
基线漂移
基线
峰高 h （peak hight ）：峰的顶点到峰底之间的垂
直距Hale Waihona Puke 。（2）动力学理论：速率理论
4、色谱操作条件的选择
(1)、 固定相的选择
气－液色谱，应根据“相似相溶”的原则 ①分离非极性组分时，通常选用非极性固定相。各组分按沸点顺序出峰，低 沸点组分先出峰。 ② 分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序流出色谱 柱，极性小的先出峰。 ③分离非极性和极性的（或易被极化的）混合物，一般选用极性固定液。此 时，非极性组分先出峰，极性的（或易被极化的）组分后出峰。 ④醇、胺、水等强极性和能形成氢键的化合物的分离，通常选择极性或氢键 性的固定液。 ⑤组成复杂、较难分离的试样，通常使用特殊固定液，或混合固定相。
准曲线，再在标准曲线上根据待测样品的峰面积查出
待测组分的浓度。
外标法的特点：
图 标准（工作）曲线图
操作简单，因而适用于工厂的控制分析和自动分析，但结 果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性。
B. 内标法
内标物要满足以下要求：
（1）试样中不含有该物质；
（2）与被测组分性质比较接近； （3）不与试样发生化学反应； （4）出峰位置应位于被测组分附近，且无组分峰影响。 试样配制：准确称取一定量的试样W，加入一定量内标物mS
载气:气相色谱中常用的载气有氢气，氮
气，氦气和氩气。
气路结构:主要有两种气路形式
单柱单气路，适用于恒温分析 双柱双气路，适用于程序升温，并能补偿固定液 的流失使其基线稳定。
净化器:主要用来提高载气纯度。
稳压恒流装置:稳定载气流速。
进样系统
包括进样装置和气化室
Dissolved in an organic solvent. Injected into the carrier gas flow by syringe or valve.
（4） 应用范围广：
适用于沸点低于400℃的各种有机或无机试样的分析。 不足之处：
不适用于高沸点、难挥发、热不稳定物质的分析。
被分离组分的定性较为困难。
2、气相色谱分离过程
当试样由载气携带进入色谱柱与固
定相接触时，被固定相溶解或吸附
。 随着载气的不断通入，被溶解或吸 附的组分又从固定相中挥发或脱附 ，
挥发或脱附下的组分随着载气向前
移动时又再次被固定相溶解或吸附 。 随着载气的流动，溶解、挥发，或 吸附、脱附的过程反复地进行。
3、分配系数 K
组分在固定相和流动相间发生的吸附、脱附，或溶解、
挥发的过程叫做分配过程。在一定温度下，组分在两相间
分配达到平衡时的浓度（单位：g / mL）比，称为分配系数， 用K 表示，即：
计算式：
mi f i ' Ai ' ; m s f s AS
f i ' Ai mi m s ' f s AS
f i' Ai mi ' mi f s AS m i f i' Ai ci % 100 100 ' 100 W W W f s AS
内标法特点
1. 内标法的准确性较高，操作条件和进样量的稍许变
动对定量结果的影响不大。
度下是一种液体，柱温不能超过固定液的最高使用温度，否则会使它大
量随载气流失。
温控系统
温控系统是用来设定，控制，测量色谱柱炉、气化 室、检测室三处的温度。 气化室的温度应使试样瞬时气化而又不分解。在一 般情况下，气化室的温度一般应比试样中最高组分 沸点高20-30 C左右，比柱温高10 50C。
程序升温
5、色谱定性、定量分析方法
(1)、色谱定性鉴定方法
A.利用纯物质定性的方法
利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保
留值的色谱峰，来确定试样中是否含有该物质及在色谱图 中的位置。不适用于不同仪器上获得的数据之间的对比。 利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分 色谱峰的相对变化。
热导池检测器 TCD
工作原理：被分离的组分具有与
载气不同的热导系数，当检测器 的金属丝被加热并温度达到恒定 后，通过热导池的载气组成若发
生变化就会带走与载气不同的热量， 从而引起热敏元件阻值的变化。
氢火焰离子化检测器 FID
工作原理：以氢气和空气的混合物燃烧火焰为能源，将进入检测 器的有机物离子化，生成许多离子对，带电离子被安装在检测器 上的电极吸引产生微弱的电流，经放大被记录仪记录。对含碳物 质检测灵敏度高，而对不含碳物质无响应。
有关名词：
固定相（stationary phase）:色谱法中，填入柱管 内静止不动的一相（固体或液体）称为固定相。如 离子交换树脂法中的树脂相。 流动相(mobile phase):携带样品流过固定相的流体（一 般是气体或液体）称为流动相。 色谱柱(chromatography column):装有固定相的管子称 为色谱柱。
将待测组分的纯物质配成不同浓度的标准溶液，使浓度与待
测组分接近，然后取固定量的上述溶液进行色谱分析，得到
各标准样品的对应色谱图。
图 某组分的标准物质的色谱图