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色谱分析基本原理

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色谱分析基本原理

色谱分离是色谱体系热力学过程和动力学过程的综合表现。热力学过程是指:与组分在体系中分配系数相关的过程;

动力学过程是指:组分在该体系两相间扩散和传质的过程。

组分、流动相和固定相三者的热力学性质使不同组分在流动相和固定中具有不同的分配系数,分配系数的大小反映了组分在固定相上的溶解-挥发或吸附-解吸的能力。

分配系数大的组分在固定相上溶解或吸附能力强,因此在柱内的移动速度慢;分配系数小的组分在固定相上溶解或吸附能力弱,因此在柱内的移动速度快。

经过一定时间后,由于分配系数的差别,使各组分在柱内形成差速移行,达到分离的目的。

一. 分配过程

在色谱分配过程中,假设考虑柱内极小一段的情况:

图2 色谱主柱内的分配平衡

在一定温度、压力下,组分在该一小段柱内发生的溶解-挥发或吸附-解吸的过程称为分配过程。

1. 分配系数K(distribution coefficient):

分配系数也称为平衡常数。是指在一定的温度和压力下,在两相之间达到平衡时,组分溶解在固定相中的平均浓度与其在流动相中的平均浓度之比。

(7)

式中:c L—为组分在固定相中的平均浓度;

c G—为组分在流动相中的平均浓度,

K —是一个无因次量,它是由组分及固定液的热力学性质决定的,只随柱温和柱压而变化,与色谱柱中气相和液相的体积无关。

分配系数K是气一液分配色谱中的重要参数。如果两个组分的分配系数相同,则它们的色谱峰完全重合;反之,分配系数相差越大,相应的色谱峰相距越远,分离越好。

2. 分配比k(partition ration):

又称“容量因子”。即在一定的温度和压力下,组分在两相间达到分配平衡时,组分在固定相和流动相中的质量比:

(8)

式中:p—组分在固定相中的质量,q—组分在流动相中的质量。

3. 分配系数(K) 和分配比k 的关系:

设V s为固定相的体积,V m为流动相的体积,则上式可写成:

或(9)

V m——为柱内流动相的体积,也称为柱的死体积:包括固定相颗粒之间和颗粒内部空隙中的流动相体积;

V s——为固定相的体积,它指真正参与分配的那部分体积:若固定相是吸附剂、固定液、离子交换剂或凝胶,则分别指吸附表面积、固定液体积、离子交换剂交换容量或凝胶孔容。

——为色谱柱的相比

4. 分配系数K 和分配比k 与保留值t R的关系:

分配平衡是在色谱柱中固定相和流动相之间进行的,因此分配比也可以用组分在固定相和流动相中的停留时间之比来表示,则分配比可写成:

(10)

任一组分的k 值可由实验测得,即为调整保留时间t R’与不被固定相吸附或溶解的组分的保留时间t0 的比值。可将k 看作色谱柱对组分保留能力的参数,k 值越大,保留时间越长。

分配系数K 与保留时间的关系为:

t R’= k t0 =K t0 V s/V m (11)

由此式可见,在一定的实验条件下,组分的调整保留时间正比于分配系数K(或分配比k),K(或k)越大,组分在色谱柱内的保留时间越长。由于分配系数(或分配比)是由组分的性质决定的,因此保留值可用于定性。在填充色谱柱中,选择不同的固定液及其用量,可以控制组分在色谱柱上的保留值。

综上所述,在色谱分析中要使两组分分离,它们的保留时间t必须不同,而t是由两组分的K 或k 决定,

所以待分离组分K 或k 不同是色谱分离的先决条件。

色谱峰间距离由分配系数决定,即与色谱的热力学过程有关;

色谱峰的宽窄由组分在色谱柱内的传质和扩散行为决定,即与色谱的动力学过程有关。

色谱理论可分为热力学及动力学理论两方面:

热力学理论是由相平衡观点来研究分离过程——塔板理论;

动力学理论是以动力学观点—速度来研究各种动力学因素对柱效的影响

——速率理论。

二.塔板理论

亦称为平衡理论。以气一液色谱为例:将气一液色谱的分离过程看成组分在固定液中的分配平衡过程。

1.塔板理论

塔板理论把色谱柱比作~个分馏塔,塔板的概念是从分馏中借用来的,实际上色谱柱中并无塔板,只是引用了处理分馏过程的概念和理论来解释色谱的分离过程。

塔板理论把色谱柱想象成由许多塔板组成,在每一个塔板内,一部分空间为涂在担体上的液相占据,另一部分空间充满载气,载气所占据的空间体积称为板体积。组分随载气进入色谱柱后,在两相间进行分配。塔板理论假设:

(1)在色谱柱中的每一个小段长度H内,组分可以迅速在气液两相间达到分配平衡,这一小段称为理论塔板(实际在柱内不存在),其长度称为理论塔板高度,简称板高,以H表示。

(2)载气不是连续流过色谱柱,而是脉冲式(间歇式),每次通过一个

塔板体积。

(3)样品都加到第1块塔板上,且组分沿色谱柱(纵)向扩散可以忽略不计。

(4)某一组分的分配系数在所有塔板上是常数。

根据上述假设,试样由载气带进色谱柱,与固定液接触而被溶解,在每个塔板高度内被分离的组分在气相和液相之间达成一次分配平衡,随着载气的不断进入,被溶解的组分又从固定液中挥发出来,挥发出来的组分随载气向前移动又再次被固定液溶解。经过若干个塔板即经过溶解一挥发的多次反复分配(103~106次),待分离组分由于分配系数不同而彼此分离,分配系数小(挥发性大)的组分首先由色谱柱中流出,显然,当塔板数足够多时,即使分配系数差异微小的组分也能得到良好的分离效果。

2. 柱效能指标(n、H )——可以由塔板理论导出

(1)理论塔板数(n):柱长(L)一定时,n越大,柱效就越高:

经验公式(12)

式中:t R、W h/2、W b应该采用同一单位(时间或长度)

(2)理论塔板高度(H ):设色谱柱长为L,则理论塔板高度

(13)

由此可见:色谱峰越窄即W h/2 或W b 越小,理论数塔板n越大,对给定长度的色谱柱而言,塔板高度H 越小,组分在柱内被分配的次数愈多,则柱效越高。因此n 和H 可作为描述柱效能的指标。

(3)有效(理论)塔板数(n eft)

在实际应用中,常常出现计算出的n虽然很大,但色谱柱的效却不高,这是由于保留时间t R中包含了死时间t0,而t0并不参加柱内的分配过程,因此理论塔板数和理论塔板高度并不能真实地反映色谱柱分离效能的好坏。为此,提出

用有效塔板数n eft和有效高度H eft评价柱效能的指标,即:

(14)

(4)有效塔板高度H eft

(15)

物质在给定色谱柱上的n eft越大,说明该物质在柱中进行分配平衡的次数越多,对分离有利,但不能表示该物质的实际分离效果。是否能在色谱柱上分离,主要取决于各组分在两相间分配系数K 的差异。如果两组分在同一色谱柱上的分配系数相同,无论n eft 有多大,这两种组分也无法被分离开.

塔板理论在解释色谱图的形状,计算n和H方面是成功的。但其某些基本假设不完全符合色谱的实际情况(如K 和组分的量无关、组分在两项中分配能迅速达到平衡、纵向扩散可以忽略等)。塔板理论只能定性地给出塔板高度的概念,而未能找出影响板高H的因素,也就更无法提出降低板高的途径;这主要是由于塔板理论没有考虑到动力学因素对色谱分离过程的影响。

三.速率理论

1956年Van Deemter 等人在塔板理论的基础上,提出了关于色谱过程的动力学理论——速率理论。

该理论仍然采用塔板高度的概念,但同时考虑到H还取决于同一组分的不同分子在柱中差速迁移过程中所引起的色谱蜂扩展程度,将色谱过程与组分在两相间的扩散和传质过程等动力学因素联系起来,从理论上总结出影响塔板高度的各种因素,

导出H与其影响因素之间的关系式:

(16)

式中:A、B、C在一定实验条件下为常数;u为载气的线速度(cm/s)速率理论综合考虑了柱内影响板高的三种动力学控制过程(使谱带扩展的因素归纳成三项)——涡流扩散项A、纵向分子扩散项B/u和传质阻力项Cu;欲降低H,提高柱效,需降低这三个塔板分量,各项的物理意义如下:

1.涡流扩散项A(eddy diffusion)

当色谱柱内同时起步的组分①、②、③随流动相进入色谱柱朝柱口方向移动时,如果固定相颗粒大小及填充不均匀,组分分子穿过这些空隙时碰到大小不一的颗粒而必须不断改变流动方向,使组分分子在柱内形成了紊乱的“涡流”,不同的组分

分子所经过的路径长短不一,组分分子或前或后流出色谱柱,造成色谱峰的峰形扩张。

A = 2λ d p

λ—填充不规则因子;d p—固定相颗粒平均直径;

图3 涡流扩散使峰展宽

涡流扩散项A与填充物的平均直径d p和固定相填充不均匀因子λ又有关。采用粒度较细,颗粒均匀的担体,尽量填充均匀可以降低涡流扩散项,降低板高H,提高桂效。但在气相色谱中,粒度很小时,柱阻大,且不易填匀因此一般采用粒度为

60-80目或80-100目的填充物较好。(空心毛细管柱的A项为零)2.纵向分子扩散项(molecular diffusion)B/u

当试样分子以“塞子”的形式进入色谱柱后,随流动相在柱中前进时,由于存在浓度梯度,组分分子自发地向前和向后扩散即沿着色谱柱轴向扩散,这种扩散称为“纵向分子扩散”,结果使色谱峰扩张,板高H增大。

B = 2 γ D m

D m—组分在流动相中的扩散系数(cm2/s),与流动相的相对分子量平方根成反比(D m∝1/M1/2);与柱温成正比,与柱压成反比。在液相色谱中,由于主分在液体中的扩散系数很小(气体中的1/105)此项可忽略不计。

γ—弯曲因子,亦称阻碍因子,由于固定相颗粒的存在使扩散受阻,填充柱

气相色谱仪操作步骤(精)

气相色谱仪操作步骤 1 打开氮气、氢气、空气发生器的电源开关(或氮气钢瓶总阀),调整输出压力稳定在0.4Mpa左右(气体发生器一般在出厂时已调整好,不用再调整)。 2. 打开色谱仪气体净化器的氮气开关转到“开”的位置。注意观察色谱仪载气B的柱前压上升并稳定大约5分钟后,打开色谱仪的电源开关。 3. 设置各工作部温度。TVOC分析的条件设置:(a)柱箱:柱箱初始温度50℃、初始时间10min、升温速率5℃/min、终止温度250℃、终止时间10min; (b)进样器和检测器:都是250℃。苯分析时的色谱条件:(a)柱箱:柱箱初始温度100℃、初始时间0min、升温速率0℃/min、终止温度0℃、终止时间0min; (b)进样器和检测器:都是150℃。 4. 点火:待检测器(按“显示、换档、检测器”可查看检测器温度)温度升到100℃以上后,打开净化器上的氢气、空气开关阀到“开”的位置。观察色谱仪上的氢气和空气压力表分别稳定在0.1Mpa和0.15Mpa左右。按住点火开关(每次点火时间不能超过6~8秒钟)点火。同时用明亮的金属片靠近检测器出口,当火点着时在金属片上会看到有明显的水汽。如果在6~8秒时间内氢气没有被点燃,要松开点火开关,再重新点火。在点火操作的过程中,如果发现检测器出口内白色的聚四氟帽中有水凝结,可旋下检测器收集极帽,把水清理掉。在色谱工作站上判断氢火焰是否点燃的方法:观察基线在氢火焰点着后的电压值应高于点火之前。 5. 打开电脑及工作站A,打开一个方法文件:TVOC分析方法或苯分析方法。显示屏左下方应有蓝字显示当前的电压值和时间。接着可以转动色谱仪放大器面板上点火按钮上边的“粗调”旋钮,检查信号是否为通路(转动“粗调”旋钮时,基线应随着变化)。待基线稳定后进样品并同时点击“启动”按钮或按一下色谱仪旁边的快捷按钮,进行色谱数据分析。分析结束时,点击“停止”按钮,数据即自动保存。 8.关机程序:首先关闭氢气和空气气源,使氢火焰检测器灭火。在氢火焰熄灭后再将柱箱的初始温度、检测器温度及进样器温度设置为室温(20-30℃),待温度降至设置温度

gnss测量原理及应用(1)

GNSS测量原理及应用 一、GNSS测量原理(以GPS为代表) (一)、GPS基本原理 GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离,然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的,卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距(PR):当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。 GPS系统使用的伪码一共有两种,分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A 码频率,重复周期一毫秒,码间距1微秒,相当于300m;P码频率,重复周期天,码间距微秒,相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的,保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来,以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次,每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块,其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离,再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置,用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。 GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几

气相色谱仪原理(图文详解)

气相色谱仪原理(图文详解) 什么是气相色谱 本章介绍气相色谱的功能和用途,以及色谱仪的基本结构。 气相色谱(GC)是一种把混合物分离成单个组分的实验技术。它被用来对样品组分进行鉴定和定量测定: 基子时间的差别进行分离 和物理分离(比如蒸馏和类似的技术)不同,气相色谱(GC)是基于时间差别的分离技术。 将气化的混合物或气体通过含有某种物质的管,基于管中物质对不同化合物的保留性能不同而得到分离。这样,就是基于时间的差别对化合物进行分离。样品经过检测器以后,被记录的就是色谱图(图1),每一个峰代表最初混合样品中不同的组分。 峰出现的时间称为保留时间,可以用来对每个组分进行定性,而峰的大小(峰高或峰面积)则是组分含量大小的度量。 图1典型色谱图

系统 一个气相色谱系统包括 可控而纯净的载气源.它能将样品带入GC系统进样口,它同时还作为液体样品的气化室色谱柱,实现随时间的分离 检测器,当组分通过时,检测器电信号的输出值改变,从而对组分做出响应 某种数据处理装置图2是对此作出的一个总结。 样品 载气源一^ 进样口一^ 色谱柱一^ 检测器一_ 数据处理」 图2色谱系统 气源 载气必须是纯净的。污染物可能与样品或色谱柱反应,产生假峰进入检测器使基线噪音增大等。推荐使用配备有水分、烃类化合物和氧气捕集阱的高纯载气。见图

钢瓶阀 若使用气体发生器而不是气体钢瓶时,应对每一台GC都装配净化器,并且使气源尽可能靠近仪器的背面。 进样口 进样口就是将挥发后的样品引入载气流。最常用的进样装置是注射进样口和进样阀。注射进样口 用于气体和液体样品进样。常用来加热使液体样品蒸发。用气体或液体注射器穿透隔垫将样品注入载气流。其原理(非实际设计尺寸)如图4所示。

气相色谱法附答案

气相色谱法(附答案) 一、填空题1. 气相色谱柱的老化温度要高于分析时最高柱温_____℃,并低于固定液的最高使用温度,老化时,色谱柱要与_____断开。答案:5~10 检测器 2. 气相色谱法分离过程中,一般情况下,沸点差别越小、极性越相近的组分其保留值的差别就_____,而保留值差别最小的一对组分就是_____物质对。答案:越小难分离3.气相色谱法分析非极性组分时应首先选用_____固定液,组分基本按沸点顺序出峰,如烃和非烃混合物,同沸点的组分中_____大的组分先流出色谱柱。答案:非极性极性4.气相色谱法所测组分和固定液分子间的氢键力实际上也是一种_____力,氢键力在气液色谱中占有_____地位。答案:定向重要 5.气相色谱法分离中等极性组分首先选用_____固定液,组分基本按沸点顺序流出色谱柱。答案:中极性 6.气相色谱分析用归一化法定量的条件是______都要流出色谱柱,且在所用检测器上都能_____。 答案:样品中所有组分产生信号 7.气相色谱分析内标法定量要选择一个适宜的__,并要求它与其他组分能__。答案:内标

物完全分离 8.气相色谱法常用的浓度型检测器有_____和_____。答案:热导检测器(TCD) 电子捕获检测器(ECD) 9. 气相色谱法常用的质量型检测器有_____和_____。答案:氢火焰检测器(FID) 火焰光度检测器(FPD) 10. 电子捕获检测器常用的放射源是_____和_____。答案:63Ni 3H 11. 气相色谱分析中,纯载气通过检测器时,输出信号的不稳定程度称为_____。答案:噪音 12. 顶空气体分析法是依据___原理,通过分析气体样来测定__中组分的方法。答案:相平衡平衡液相 13. 毛细管色谱进样技术主要有_____和______。答案:分流进样不分流进样 14. 液—液萃取易溶于水的有机物时,可用______法。即用添加_____来减小水的活度,从而降低有机化合物的溶解度。答案:盐析盐 15.气相色谱载体大致可分为______和______。答案:无机载体有机聚合物载体

气相色谱仪使用方法及实验操作步骤

液相色谱仪、气相色谱仪、原子吸收分光光度计、红外光谱仪、核磁共振、原子发射光谱等分析仪器 气相色谱仪使用方法及实验操作步骤: A、打开氮气、氢气、空气发生器的电源开关(或氮气钢瓶总阀),调整输出压力稳定在0.4Mpa左右(气体发生器一般在出厂时已调整好,不用再调整)。 B、打开色谱仪气体净化器的氮气开关转到“开”的位置。注意观察色谱仪载气B的柱前压上升并稳定大约5分钟后,打开色谱仪的电源开关。 C、设置各工作部温度。TVOC分析的条件设置:(a)柱箱:柱箱初始温度50℃、初始时间10min、升温速率5℃/min、终止温度250℃、终止时间10min; (b)进样器和检测器:都是250℃。脂肪酸分析时的色谱条件:(a)柱箱:柱箱初始温度140℃、初始时间5min、升温速率4℃/min、终止温度240℃、终止时间15min; (b)进样器温度是260℃,检测器温度是280℃。 D、点火:待检测器(按“显示、换档、检测器”可查看检测器温度)温度升到150℃以上后,打开净化器上的氢气、空气开关阀到“开”的位置。观察色谱仪上的氢气和空气压力表分别稳定在0.1Mpa 和0.15Mpa左右。按住点火开关(每次点火时间不能超过6~8秒钟)点火。同时用明亮的金属片靠近检测器出口,当火点着时在金属片上会看到有明显的水汽。如果在6~8秒时间氢气没有被点燃,要松开点火开关,再重新点火。在点火操作的过程中,如果发现检测器出口白色的聚四氟帽中有水凝结,可旋下检测器收集极帽,把水清理掉。在色谱工作站上判断氢火焰是否点燃的方法:观察基线在氢火焰点着后的电压值应高于点火之前。 E、打开电脑及工作站(通道一分析脂肪酸,通道二分析碘),打开一个方法文件:脂肪酸分析方法或碘分析方法。显示屏左下方应有蓝字显示当前的电压值和时间。接着可以转动色谱仪放大器面板上点火按钮上边的“粗调”旋钮,检查信号是否为通路(转动“粗调”旋钮时,基线应随着变化)。待基线稳定后进样品并同时点击“启动”按钮或按一下色谱仪旁边的快捷按钮,进行色谱数据分析。分析结束时,点击“停止”按钮,数据即自动保存。 F、关机程序:首先关闭氢气和空气气源,使氢火焰检测器灭火。在氢火焰熄灭后再将柱箱的初始温度、检测器温度及进样器温度设置为室温(20-30℃),待温度降至设置温度后,关闭色谱仪电源。最后再关闭氮气。 高效液相色谱 我国药典收载高效液相色谱法项目和数量比较表: 鉴于HPLC应用在药品分析中越来越多,因此每一个药品分析人员应该掌握并应用HPLC。 三、色谱法分类 (3) 四、色谱分离原理 (3) II.基本概念和理论 (5) 一、基本概念和术语 (5) 二、塔板理论 (8)

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气相色谱法测定丁醇中少量甲醇含量 一、实验目的 1. 掌握用外标法进行色谱定量分析的原理和方法。 2. 了解气相色谱仪氢火焰离子检测器FID的性能和操作方法。 3. 了解气相色谱法在产品质量控制中的应用。 4. 学习气相色谱法测定甲醇含量的分析方法。 二、实验原理 在丁醇生产的过程中,不可避免地有甲醇产生。甲醇是无色透明的具有高度挥发性的液体,是一种对人体有害的物质。甲醇在人体内氧化为甲醛、甲酸,具有很强的毒性,对神经系统尤其是视神经损害严重,人食入 5 g 就会出现严重中毒,超过 12. 5 g 就可能导致死亡,在白酒的发酵过程中,难以将甲醇和乙醇完全分离,因此国家对白酒中甲醇含量做出严格规定。根据国家标准(GB10343-89),食用酒精中甲醇含量应低于0.1g?L-1(优级)或0.6 g?L-1(普通级)。 气相色谱法是一种高效、快速而灵敏的分离分析技术,具有极强的分离效能。一个混合物样品定量引入合适的色谱系统后,样品被气化后,在流动相携带下进入色谱柱,样品中各组分由于各自的性质不同,在柱内与固定相的作用力大小不同,导致在柱内的迁移速度不同,使混合物中的各组分先后离开色谱柱得到分离。分离后的组分进入检测器,检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器,得到色谱图。利用保留值可定性,利用峰高或峰面积可定量。 外标法是在一定的操作条件下,用纯组分或已知浓度的标准溶液配制一系列不同含量的标准溶液,准确进样,根据色谱图中组分的峰面积(或峰高)对组分含量作标准曲线。在相同操作条件下,依据样品的峰面积(或峰高),从标准曲线上查出其相应含量。利用气相色谱可分离、检测丁醇中的甲醇含量,在相同的操作条件下,

高效液相色谱法的分类及原理

高效液相色谱法的分类及其分离原理 高效液相色谱法分为:液-固色谱法、液-液色谱法、离子交换色谱法、凝胶色谱法。 1.液-固色谱法(液-固吸附色谱法) 固定相是固体吸附剂,它是根据物质在固定相上的吸附作用不同来进行分配的。 ①液-固色谱法的作用机制 吸附剂:一些多孔的固体颗粒物质,其表面常存在分散的吸附中心点。 流动相中的溶质分子X(液相)被流动相S带入色谱柱后,在随载液流动的过程中,发生如下交换反应: X(液相)+nS(吸附)<==>X(吸附)+nS(液相) 其作用机制是溶质分子X(液相)和溶剂分子S(液相)对吸附剂活性表面的竞争吸附。 吸附反应的平衡常数K为: K值较小:溶剂分子吸附力很强,被吸附的溶质分子很少,先流出色谱柱。 K值较大:表示该组分分子的吸附能力较强,后流出色谱柱。 发生在吸附剂表面上的吸附-解吸平衡,就是液-固色谱分离的基础。 ②液-固色谱法的吸附剂和流动相 常用的液-固色谱吸附剂:薄膜型硅胶、全多孔型硅胶、薄膜型氧化铝、全多孔型氧化铝、分子筛、聚酰胺等。 一般规律:对于固定相而言,非极性分子与极性吸附剂(如硅胶、氧化铜)之间的作用力很弱,分配比k较小,保留时间较短;但极性分子与极性吸附剂之间的作用力很强,分配比k大,保留时间长。 对流动相的基本要求: 试样要能够溶于流动相中 流动相粘度较小 流动相不能影响试样的检测 常用的流动相:甲醇、乙醚、苯、乙腈、乙酸乙酯、吡啶等。 ③液-固色谱法的应用 常用于分离极性不同的化合物、含有不同类型或不;数量官能团的有机化合物,以及有机化合物的不同的异构体;但液-固色谱法不宜用于分离同系物,因为液-固色谱对不同相对分子质量的同系物选择性不高。 2.液-液色谱法(液-液分配色谱法) 将液体固定液涂渍在担体上作为固定相。 ①液-液色谱法的作用机制 溶质在两相间进行分配时,在固定液中溶解度较小的组分较难进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较快;在固定液中溶解度较大的组分容易进入固定液,在色谱柱中向前迁移速度较慢,从而达到分离的目的。 液-液色谱法与液-液萃取法的基本原理相同,均服从分配定律:K=C固/C液 K值大的组分,保留时间长,后流出色谱柱。 ②正相色谱和反相色谱 正相分配色谱用极性物质作固定相,非极性溶剂(如苯、正己烷等)作流动相。 反相分配色谱用非极性物质作固定相,极性溶剂(如水、甲醇、己腈等)作流动相。

气相色谱仪操作步骤

气相色谱仪操作步骤 1、打开氮气、氢气、空气发生器的电源开关(或氮气钢瓶总阀),调整输出压力稳定在0.4Mpa左右(气体发生器一般在出厂时已调整好,不用再调整)。 2、打开色谱仪气体净化器的氮气开关转到“开”的位置。注意观察色谱仪载气B的柱前压上升并稳定大约5分钟后,打开色谱仪的电源开关。 3、设置各工作部温度。TVOC分析的条件设置:(a)柱箱:柱箱初始温度50℃、初始时间10min、升温速率5℃/min、终止温度250℃、终止时间10min; (b)进样器和检测器:都是250℃。脂肪酸分析时的色谱条件:(a)柱箱:柱箱初始温度140℃、初始时间5min、升温速率4℃/min、终止温度240℃、终止时间15min; (b)进样器温度是260℃,检测器温度是280℃。 4、点火:待检测器(按“显示、换档、检测器”可查看检测器温度)温度升到150℃以上后,打开净化器上的氢气、空气开关阀到“开”的位置。观察色谱仪上的氢气和空气压力表分别稳定在0.1Mpa和0.15Mpa左右。按住点火开关(每次点火时间不能超过6~8秒钟)点火。同时用明亮的金属片靠近检测器出口,当火点着时在金属片上会看到有明显的水汽。如果在6~8秒时间内氢气没有被点燃,要松开点火开关,再重新点火。在点火操作的过程中,如果发现检测器出口内白色的聚四氟帽中有水凝结,可旋下检测器收集极帽,把水清理掉。在色谱工作站上判断氢火焰是否点燃的方法:观察基线在氢火焰点着后的电压值应高于点火之前。 5、打开电脑及工作站(通道一分析脂肪酸,通道二分析碘),打开一个方法文件:脂肪酸分析方法或碘分析方法。显示屏左下方应有蓝字显示当前的电压值和时间。接着可以转动色谱仪放大器面板上点火按钮上边的“粗调”旋钮,检查信号是否为通路(转动“粗调”旋钮时,基线应随着变化)。待基线稳定后进样品并同时点击“启动”按钮或按一下色谱仪旁边的快捷按钮,进行色谱数据分析。分析结束时,点击“停止”按钮,数据即自动保存。 8.关机程序:首先关闭氢气和空气气源,使氢火焰检测器灭火。在氢火焰熄灭后再将柱箱的初始温度、检测器温度及进样器温度设置为室温(20-30℃),待温度降至设置温度后,关闭色谱仪电源。最后再关闭氮气。

实验1基本测量

实验1 基本测量 1[实验目的] 1.1掌握游标和螺旋测微装置的原理,学会游标卡尺和螺旋测微计的正确使用; 1.2掌握用比重瓶法测定物体密度的原理,学会使用物理天平和比重瓶; 1.3学习仪器的读数方法,并能根据有效数字的概念正确记录实验数据; 1.4掌握不确定度估算和实验结果的正确表示方法。 2[实验仪器] 米尺,游标卡尺,螺旋测微计,物理天平,比重瓶(100ml),金属长方体,金属圆筒,小钢球,蒸馏水(简称水),温度计,细金属条,吸水纸,电吹风(公用)。 3[实验内容] 3.1用米尺测量金属长方体的体积; 3.2用游标卡尺测量金属圆筒的体积; 3.3用螺旋测微计测量钢球的体积; 3.4测金属薄板的密度; 3.5用比重瓶法测小钢球的密度。 4[实验指导] 4.1用米尺测量长方体的体积 测定金属长方体长度(宽度、厚度)时,应选择不同部位测量5次,数据填入表4-1-1。 4.2用游标卡尺测量金属圆筒的体积 (1)检查零点,使游标卡尺两钳密合,观察游标“0”线是否与主尺“0”线对齐,若不对齐则记下零点读数。 (2)用卡尺测圆筒的外径(D1)、内径(D2)和筒长(H),对每一个物理量要求在测量时应选择不同部位测量5次,数据填入表4-1-2。 4.3用螺旋测微计测量钢球的体积 测定螺旋测微计的零点误差,记录量程、最小分度及单位,再将钢球直径测量6次,数据填入表4-1-3。 4.4测金属薄板的密度 (1)用物理天平测出金属薄板在空气中的相应质量m,m=()±0.05 (10-3kg)(2)记录天平感量()kg,天平最大称量()kg,环境温度()℃。 4.5用比重瓶法测待测小钢球的密度 (1)用物理天平称50粒小钢球的质量m,m=()±0.05 (10-3kg); (2)将比重瓶装满水,用吸水纸擦去瓶外及瓶口溢出的水,测出加满水的比重瓶质量Ma; (3)将小钢球放入比重瓶中,盖上瓶盖,擦去多余的水,测出小钢球和加满水的比重瓶的质量Mb; (4)按式(4-1-10)计算小钢球的密度ρ及ρσ,正确表示其结果。 4.6注意事项 (1)米尺的刻度可能不够均匀,在测量要求高时可以选取不同的起点,进行多次测量。 (2)游标卡尺的主尺用cm刻度,游标用mm刻度,注意单位统一。

气相色谱法 原理详细介绍(参考模板)

第七章 气相色谱法 7-1 概述 色谱分析是一种多组分混合物的分离,分析工具,它主要利用物质的物理性持进行分离并测定混合物中的各个组分。色谱法也称色层法或层析法。 色谱法是俄国植物学家茨维特于1906年创立的。他在研究植物叶色素成分时,使用了一根竖直的玻璃管,管内充填颗料的碳酸钙,然后将植物叶的石油醚浸取液由柱顶端加入,并继续用纯净石油醚淋洗。结果发现在玻璃管内植物色素被分离成具有不同颜色的谱带,“色谱”一词也就由此得名。后来这种分离方法逐渐应用于无色物质的分离,“色谱”一词虽然已失去原来的含义,但仍被沿用下来。色谱法应用于分析化学中,并与适当的检测手段相结合时,就构成了色谱分析法。通常所说的色谱法就是指色谱分析法。 一、色谱法的分类 色谱法有多种类型,从不同的色度出发,可有各种色谱分类法: 1.按两相状态分类 所谓“相”是指一个体系中的某一均匀部分如上例中玻璃管内的碳酸钙为固定相,流动的石油醚液体为流动相。按所使用的固定相和流动相的不同,色谱法可分为下面几类: 2.按固定相使用形式分类 柱色谱:固定相装在色谱柱中(填充柱和毛细管柱)。 纸色谱:固定相为滤纸,把样品溶液点加到滤纸上,然后用溶剂将共展殿。 薄层色谱:将固定相涂成薄层或做成薄膜操作方法类似于纸色谱。 3.按分离过程的机制分类 吸附色谱:固定相起吸附剂的作用,利用它对不同物质的物理吸附性质的差别达到样品组分的分离。 分配色谱:利用不同组分在固定相与流动相间分配系数的差异进行分离。 此外,还有一些利用其它物理化学原理进行分离的色谱方法,如离子交换色谱,络合色谱、热色谱等等。 本章讨论应用非常广泛的气相色谱。 二、气相色谱法的工作过程 如前所述,气相色谱是采用气体为流动相的色谱方未能,作为流动相的气体——载气,是指不与被测物质作用,用来载送样品的惰性气体(如氢、氮等)。载气携带着欲分离的样品通过色谱柱中固定相,使样品中各组分分离,然后分别进入检测器。其简单流程如图7-1所示。载气由高压钢瓶1供给,经减压阀2减压后,进入载气净化干燥管以除去载气中的水分。由针形阀4控制载气的压力和流量。流量计5和压力表6用以指示载气的柱前流量和压力。再经进样器7(试样就从进样器注入),样品随着载气进入色谱柱8,将各组分分离后依次进入检测9后放空。检测器信号由记录仪10记录,就可得到如图7-2所示的色谱图,国中每个峰代表混合物中的一个组分。 由图7-1可见,气相色谱仪由五部分构成: I .气路系统:包括气源、气体净化、气体流量的控制和测量。 气相色谱 气—固色谱:流动相为气体,固定相为固体吸附剂。 气—液色谱:流动相为气体,固定相为涂在固体担体上或毛细管内壁上的液体。 液相色谱 液—固色谱:流动相为液体,固定相为固体吸附剂。 液—液色谱:流动相为液体,固定相为涂在固体担体上的液体。

高效液相色谱原理

高效液相色谱法(HPLC) 一、方法原理 1、液相色谱法概述 高效液相色谱分析法

其工作流程为:高压输液泵将贮液器中的流动相以稳定的流速(或压力)输送至分析体系,在色谱柱之前通过进样器将样品导人,流动相将样品依次带入预柱、色谱柱,在色谱柱中各组分被分离,并依次随流动相流至检测器,检测到的信号送至数据处理系统记录、处理和保存。

HPLC仪器的基本结构 2、高效液相色谱法的特点(HPLC) 与经典柱色谱原理相同,是由液体流动相将被分离混合物带入色谱柱中,根据各组分在固定相及流动相中吸附能力、分

配系数、离子交换作用或分子尺寸大小的差异来进行分离。 由于高压输液泵、高灵敏度检测器和高效固定相的使用,提高了柱效率,降低了检出限,缩短了分析时间。 特点是选择性高、分离效能高、分析速度快的特点。 高沸点有机物的分析、离子型化合物、高分子化合物、热稳定性差的化合物以及具有生物活性的物质,弥补了气相色谱法的不足。 高效液相色谱法与气相色谱法相比,各有所长,互相补充。 如果能用气相色谱法分析的样品,一般不用液相色谱法,因为气相色谱法分析速度更快、更方便、成本更低。 3、高效液相色谱法的固定相和流动相 (1)固定相 表面多孔型和全多孔型两大类。 (2)流动相(淋洗液) 流动相的选择对改善分离效果产生重要的辅助效应。 从实用,选用的流动相具有廉价、易购的特点外,还应满足下列要求: ①与固定相互不相溶,并能保持色谱柱的稳定性。 ②高纯度,以防所含微量杂质在柱中积累,引起柱 性能的改变。 ③与所用的检测器相匹配。 ④应对样品有足够的溶解能力,以提高测定的灵敏 度。 ⑤具有低的黏度(可减少溶质的传质阻力,提高柱 效)和适当低的沸点。

1测量技术讲解

1H412010测量技术 前言 本节的重点是:机电工程项目工程测量技术、起重技术、焊接技术,也是机电工程一级建造师必备的基本专业技术知识。 工程测量是指遵照施工图纸的要求,使用精密的测量仪器和工具,将工程项目的建(构)筑物、机电工程工艺生产线上的设备、系统管线等的坐标位置、几何形状、相关数据等准确地测量、放样到实地,并在施工全过程中进行测量控制。 本目重点是: 机电工程测量的方法; 测量的要求; 测量仪器的应用。 1H412011测量的方法 工程测量是按照设计和施工的要求将设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程在地面上标定出来,作为施工的依据,并在施工过程中进行一系列的测量工作,以衔接和指导各工序之间的施工。 本条主要知识点是: 工程测量的目的和内容;工程测量的特点、工程测量的原则和要求;工程测量的基本原理及方法;工程测量的程序;竣工图的绘制;常见的机电工程中的测量。 一、工程测量的目的和内容 1.工程测量的目的 (1)工程测量的首要工作也是要做好控制点布测。工程测量包括对建(构)筑物施工放样、建(构)筑物变形监测、工程竣工测量等,以保证将设计的建(构)筑物位置正确地测设到地面上,作为施工的依据。 (2)工程测量贯穿于整个施工过程中。从场地平整、建筑物定位、基础施工、建筑物构件安装等,都需要进行工程测量,以使建筑物、构筑物各部分的尺寸、位置符合设计要求。 2.主要内容 (1)建立施工控制网。 (2)建筑物、构筑物的详细测设。 (3)检查、验收。每道施工工序完工之后,都要通过测量检查工程各部位的实际位置及高程是否与设计要求相符合。 (4)变形观测。随着施工的进展,测定建筑物在平面和高程方面产生的位移和沉降,收集整理各种变形资料,作为鉴定工程质量和验证工程设计、施工是否合理的依据。 二、工程测量的特点 与测图工作相比,具有如下特点: 1.目的不同。测图工作是将地面上的地物、地貌测绘到图纸上,而工程测量是将图纸上设计的建筑物或构筑物测设到实地。 2.精度要求不同。工程测量的精度要求取决于工程的性质、规模、材料、施工方法等因素。 一般高层建筑物的工程测量精度要求高于低层建筑物的工程测量精度,钢结构工程测量精度要求高于钢筋混凝土结构的工程测量精度,装配式建筑物的工程测量精度要求高于非装配式建筑物的工程测量精度。 此外,由于建筑物、构筑物的各部位相对位置关系的精度要求较高,因而工程

气相色谱仪原理、结构及操作(精)

气相色谱仪原理、结构及操作 1、基本原理 气相色谱(GC )是一种分离技术。实际工作中要分析的样品往往是复杂基体中的多组分混合物,对含有未知组分的样品,首先必须将其分离,然后才能对有关组分进行进一步的分析。混合物的分离是基于组分的物理化学性质的差异,GC 主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体(即载气,一般是N2、He 等)带入色谱柱,柱内含有液体或固体固定相,由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同,每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于载气是流动的,这种平衡实际上很难建立起来,也正是由于载气的流动,使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解附,结果在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱,而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后,立即进入检测器,检测器能够将样品组分的存在与否转变为电信号,而电信号的大小与被测组分的量或浓度成比例,当将这些信号放大并记录下来时,就是如图2所示的色谱图(假设样品分离出三个组分),它包含了色谱的全部原始信息。在没有组分流出时,色谱图的记录是检测器的本底信号,即色谱图的基线。 2、气相色谱结构及维护 2.1 进样隔垫 进样隔垫一般为硅橡胶材料制成,一般可分普通型、优质型和高温型三种,普通型为米黄色,不耐高温,一般在200℃以下使用;优质型可耐温到300℃;高温型为绿色,使用温度可高于350℃,至色谱柱最高使用温度的400℃。正因为进样隔垫多为硅橡胶材料制成,其中不可避免地含有一些残留溶剂和/或低分子齐聚物,另外由于汽化室高温的影响,硅橡胶会发生部分降解,这些残留的溶剂和降解产物如果进入色谱柱,就可能出现“鬼峰”(即不是样品本身的峰),从而影响分析。解决的办法有:一是进行“隔垫吹扫”,二是更换进样隔垫。一般更换进样隔

气相色谱法

气相色谱法 《中国药典》2015年版 气相色谱法系采用气体为流动相(载气)流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。物质或其衍生物气化后,被载气带入色谱柱进行分离,各组分先后进入检测器,用数据处理系统记录色谱信号。 1.对仪器的一般要求 所用的仪器为气相色谱仪,由载气源、进样部分、色谱柱、柱温箱、检测器和数据处理系统等组成。进样部分、色谱柱和检测器的温度均应根据分析要求适当设定。 (1)载气源气相色谱法的流动相为气体,称为载气,氦、氮和氢可用作载气,可由高压钢瓶或高纯度气体发生器提供,经过适当的减压装置,以一定的流速经过进样器和色谱柱;根据供试品的性质和检测器种类选择载气,除另有规定外,常用载气为氮气。 (2)进样部分进样方式一般可采用溶液直接进样、自动进样或顶空进样。 溶液直接进样采用微量注射器、微量进样阀或有分流装置的气化室进样;采用溶液直接进样或自动进样时,进样口温度应高于柱温30~50℃;进样量一般不超过数微升;柱径越细,进样量应越少,采用毛细管柱时,一般应分流以免过载。 顶空进样适用于固体和液体供试品中挥发性组分的分离和测定。将固态或液态的供试品制成供试液后,置于密闭小瓶中,在恒温控制的加热室中加热至供试品中挥发性组分在液态和气态达到平衡后,由进样器自动吸取一定体积的顶空气注入色谱柱中。

(3)色谱柱色谱柱为填充柱或毛细管柱。填充柱的材质为不诱钢或玻璃,内径为2~4mm,柱长为2~4m,内装吸附剂、高分子多孔小球或涂渍固定液的载体,粒径为0.18~0.25mm、0.15~0.18mm或 0.125~0.15mm。常用载体为经酸洗并硅烷化处理的硅藻土或高分子多孔小球,常用固定液有甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。毛细管柱的材质为玻璃或石英,内壁或载体经涂溃或交联固定液,内径一般为0.25mm、0.32mm或 0.53mm,柱长5~60m,固定液膜厚0.1~5.0μm,常用的固定液有甲基聚硅氧烷、不同比例组成的苯基甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。 新填充柱和毛细管柱在使用前需老化处理,以除去残留溶剂及易流失的物质,色谱柱如长期未用,使用前应老化处理,使基线稳定。 (4)柱温箱由于柱温箱温度的波动会影响色谱分析结果的重现性,因此柱温箱控温精度应在±1℃,且温度波动小于每小时0.1℃。温度控制系统分为恒温和程序升温两种。 (5)检测器适合气相色谱法的检测器有火焰离子化检测器(FID))、热导检测器(TCD))、氮磷检测器(NPD))、火焰光度检测器(FPD))、电子捕获检测器(ECD))、质谱检测器(MS))等。火焰离子化检测器对碳氢化合物响应良好,适合检测大多数的药物;氮磷检测器对含氮、磷元素的化合物灵敏度;火焰光度检测器对含磷、硫元素的化合物灵敏度高;电子捕获检测器适于含卤素的化合物;质谱检测器还能给出供试品某个成分相应的结构信息,可用于结构确证除另有规定外,一般用火焰离子化检测器,用氢气作为燃气,空气作为助燃气。在使用火焰离子化检测器时,检测器温度一般应高于柱温,并不得低于150℃,以免水汽凝结,通常为250~350℃。 (6)数据处理系统可分为记录仪、积分仪以及计算机工作站等。 各品种项下规定的色谱条件,除检测器种类、固定液品种及特殊指定的色谱柱材料不得改变外,其余如色谱柱内径、长度、载体牌号、粒度、固定液涂布浓度、载气流速、柱温、进样量、检测器的灵敏度等,均可适

实验1基本测量仪器的使用

实验一基本测量仪器的使用 【实验目的】 1.熟悉米尺、游标卡尺、螺旋测微计、测量显微镜的构造、测量原理及使用方法,练习使用分析天平进行精密称衡; 2.学习有效数字和不确定度的计算,掌握误差理论与数据处理方法,熟悉精密称衡中的系统误差补正. 【实验仪器】 米尺、游标卡尺,螺旋测微计,测厚仪,分析天平,球体,圆柱等,金属块、玻璃块、有机被璃块等. 【实验原理】 一、米尺 “米”是国际公认的标准长度单位,历史上由保存在巴黎国际标准度量衡局的米原器二刻线间的长度决定。1983年第十七届国际计量大会通过的“米”的新定义为:1m是光在真空中于1/299792458s的时间内所传播的距离。 常用米尺(包括各种常用直尺)的分度值是1mm毫米,因此用米尺测量长度时可以读准到毫米级,估计到0.1毫米级(1/10毫米位)。 用米尺测量物体长度的要领是紧贴、对准、正视。米尺自身有一定的厚度,若不贴紧待测物,观测者从不同角度看去,将产生读数的差异,测量时应尽量减少视差。为避免端边磨损带来的误差,也可以不用零刻度线,而以某一刻度线(如1.00cm)作为测量起点,考虑到刻度的不均匀,可以不同刻度线为起点作多次测量而取其中平均值。 二、游标卡尺 (1)游标卡尺构造 游标卡尺的构造如图1-4所示,卡钳E和E'同刻有毫米的主尺A相连,游标框W上附有游标B以及卡钳F和F',推动游标框W可使游标B连同卡钳F、F'沿主尺滑动.当两对钳口E与F,E'与F'紧靠时,游标的零点(即零刻度线)与主尺的零点相重合.用游标卡尺测定物体长度时,用卡钳E F或E'F'卡着被测物体,显然此时游标零点与主尺零点间距离恰好等于卡钳E、F间或卡钳E'、F'的距离,所以从游标零点在主尺上的位置,根据游标原理就可测出物体的长度(卡钳E'F'部分是用来测量物体的内部尺寸,如管的内径等).图中螺钉C是用来固定油标框的,防止游标框在主尺上滑动以便于读数.

气相色谱仪使用常识注意事项样本

气相色谱仪使用常识-注意事项 安装色谱柱 1.安装拆卸色谱柱必须在常温下。 2.填充柱有卡套密封和垫片密封, 卡套分三种, 金属卡套, 塑料卡套, 石墨卡套, 安装时不易拧的太紧。垫片式密封每次按装色谱柱都要换新的垫片( 岛津色谱是垫片密封) 。 3.色谱柱两头是否用玻璃棉塞好。防止玻璃棉和填料被载气吹到检测器中。 4.毛细管色谱柱安装插入的长度要根据仪器的说明书而定, 不同的色谱汽化室结构不同, 因此插进的长度也不同。需要说明的如果你用毛细管色谱柱采用不分流, 汽化室采用填充柱接口这时与汽化室连接毛细管柱不能探进太多, 略超出卡套即可。 氢气和空气的比例对FID检测器的影响 氢气和空气的比例应1: 10, 当氢气比例过大时FID检测器的灵敏度急剧下降, 在使用色谱时别的条件不变的情况下, 灵敏度下降要检查一下氢气和空气流速。氢气和空气有一种气体不足点火时发出”砰”的一声, 随后就灭火, 一般当你点火电着就灭, 再点还着随后又灭是氢气量不足。 使用TCD检测器 1.氢气做载气时尾气一定要排到室外。 2.氮气做载气桥流不能设大, 比用氢气时要小的多。 3.没通载气不能给桥流, 桥流要在仪器温度稳定后开始做样前在

给。 如何判断FID检测器是否点着火 不同的仪器判断方法不同, 有基流显示的看基流大小, 没有基流显示的用带抛光面的扳手凑近检测器出口, 观察其表面有无水汽凝结。 气相色谱常见故障诊断 气相色谱种类很多, 性能也各有差别。主要包括两个系统。即气路系统和电路系统。气路系统主要有压力表、净化器、稳压阀、稳流阀、转子流量计、六通进样阀、进样器、色谱柱、检测器等; 电子系统包括各用电部件的稳压电源、温控装置、放大线路、自动进样和收集装置、数据处理机和记录仪等电子器件。 要分析和判断色谱仪的故障所在, 就必须要熟悉气相色谱的流程和气、电路这两大系统, 特别是构成这两个系统部件的结构、功能。色谱仪的故障是多种多样的, 而且某一故障产生的原因也是多方面的, 必须采用部分检查的方法, 即排除法, 才可能缩小故障的范围。对于气路系统出的故障, 不外乎是各种气体( 特别是载气) 有漏气的现象、气体不好、气体稳压稳流不好等等。例如: 基线若始终向下漂移, 即”电平”值逐渐变小至负数, 这极有可能是载气泄漏, 那么就要查找各个接头部件是否有漏的现象, 若不漏而基线仍漂移, 则可能是电路系统的故障。色谱气路上的故障, 分析工作者能够找出并排除, 但要排除电路上的故障

气相色谱基本原理

分流/不分流进样 ――选至《气相色谱方法及应用》 一、进样口结构 分流/不分流进样口是毛细管GC最常用的进样口,它既可用作分流进样,也可用作不分流进样口图4-2是典型的分流/不分流进样口示意图。从结构上看,分流/不分流进样口与填充柱进样有明显的不同,一是前者有分流气出口及其控制装置,二是除了进样口前有一个控制阀外,在分流气路上还有一个柱前压调节阀,二是二者使用的衬管结构不同。而分流进样和不分流进样在操作参数的设置,对样品的要求以及衬管结构方面也有很大区别,下面分别讨论之。

二、分流进样 (一)载气流路和衬管选择 分流进样时载气流路如图4-2a所示。进入进样口的载气总流量由一个总流量阀控制,而后载气分成两部分:一是隔垫吹扫气(1~3mL/min),二是进入汽化室的载气。进入汽化室的载气与样品气体混合后又分为两部分:大部分经分流出口放空,小部分进样色谱柱。以总流量为104 m1/min为例,如果隔垫吹扫气流设置为3m1/min,则另101mL/min进入汽化室。当分流流量为100mL/min时。柱内流量为lml/min,这时分流比为100:1。注意。此仪器设计将柱前压调节阀置于分流气路上,这就可在总流量不变的情况下,改变柱前压。柱前压越高,柱流速越大,分析速度越快。而要在柱前压不变(柱流速不变)的条件下改变分流比,则必须调节总流最。总流量越大,分流比越大。

分流进样口可采用多种衬管,用于分流进样的衬管大都不是直通的,管内有缩径处或者烧结板,或者有玻瑞珠,或者填充有玻璃毛。这主要是为了增大.与样品接触的比表面,保证样品完全汽化.减小分流歧视〔见下面关于分流歧视问题的讨论)。同时也是为了防止固体颗粒和不挥发的样品组分进入色谱柱。注意,填充物应位于衬管的中间,即温度最高的地方,也是注射器针尖所到达的地方,这样对提高汽化效率,减少注射器针尖对样品的歧视更为有效。另外,玻璃毛活性较大,不适合于分析极性化合物。此时可用经硅烷化处理的石英玻璃毛。 衬管的上端常用“O”形硅橡胶环密封。用一段时间后该环会老化而造成漏气。故要及时更换。当进样口温度超过400℃时,最好采用石墨密封环。 (二)样品的适用性 分流进样适合于大部分可挥发样品,包括液体和气体样品,特别是对一些化学试剂(如将剂)的分折。因为其中一些组分会在主峰前流出。而且样品不能稀释、故分流进样住往是理想的选择。此外,在毛细管GC的方法开发过程中,如果对样品的组成不很清楚。也应首先采用分流进样口对于一些相对“脏”的样品,更应采用分流进样,因为分流进样时大部分样品被放空,只有一小部分样品进入色谱柱,这在很大程度上防止了柱污染。只是在分流进样不能满足分析要求时(灵敏度太低),才考虑其他进样方式,如不分流进样和柱上进_样等。 总之,分流进样的适用范围宽,灵话性很大。分流比可调范围广,故成为毛细管GC的首选进样方式。 三)操作参数设置 1.温度 进样口温度应接近于或等于样品中最重组分的沸点,以保证样品快速汽化,减小初始谱带宽度。但溢度太高有使样品组分分解的可能性。对于个未知的新样品。可将进样口温度设置为300度进行试验。

(完整版)反向液相色谱的工作原理

谁能告诉我一下反向液相色谱的工作原理吗?它与正向的有什么区别吗? 高效液相色谱法按分离机制的不同分为液固吸附色谱法、液液分配色谱法(正相与反相)、离子交换色谱法、离子对色谱法及分子排阻色谱法。 1.液固色谱法使用固体吸附剂,被分离组分在色谱柱上分离原理是根据固定相对组分吸附力大小不同而分离。分离过程是一个吸附-解吸附的平衡过程。常用的吸附剂为硅胶或氧化铝,粒度5~10μm。适用于分离分子量200~1000的组分,大多数用于非离子型化合物,离子型化合物易产生拖尾。常用于分离同分异构体。 2.液液色谱法使用将特定的液态物质涂于担体表面,或化学键合于担体表面而形成的固定相,分离原理是根据被分离的组分在流动相和固定相中溶解度不同而分离。分离过程是一个分配平衡过程。 涂布式固定相应具有良好的惰性;流动相必须预先用固定相饱和,以减少固定相从担体表面流失;温度的变化和不同批号流动相的区别常引起柱子的变化;另外在流动相中存在的固定相也使样品的分离和收集复杂化。由于涂布式固定相很难避免固定液流失,现在已很少采用。现在多采用的是化学键合固定相,如C18、C8、氨基柱、氰基柱和苯基柱。 液液色谱法按固定相和流动相的极性不同可分为正相色谱法(NPC)和反相色谱法(RPC)。 正相色谱法采用极性固定相(如聚乙二醇、氨基与腈基键合相);流动相为相对非极性的疏水性溶剂(烷烃类如正已烷、环已烷),常加入乙醇、异丙醇、四氢呋喃、三氯甲烷等以调节组分的保留时间。常用于分离中等极性和极性较强的化合物(如酚类、胺类、羰基类及氨基酸类等)。 反相色谱法一般用非极性固定相(如C18、C8);流动相为水或缓冲液,常加入甲醇、乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶的有机溶剂以调节保留时间。适用于分离非极性和极性较弱的化合物。RPC在现代液相色谱中应用最为广泛,据统计,它占整个HPLC应用的80%左右。 随着柱填料的快速发展,反相色谱法的应用范围逐渐扩大,现已应用于某些无机样品或易解离样品的分析。为控制样品在分析过程的解离,常用缓冲液控制流动相的pH值。但需要注意的是,C18和C8使用的pH值通常为2.5~7.5(2~8),太高的pH值会使硅胶溶解,太低的pH值会使键合的烷基脱落。有报告新商品柱可在pH 1.5~10范围操作。 正相色谱法与反相色谱法比较表 正相色谱法反相色谱法 固定相极性高~中中~低 流动相极性低~中中~高 组分洗脱次序极性小先洗出极性大先洗出

安捷伦7890A气相色谱仪使用说明书

Agilent 7890A气相色谱仪 分流/不分流进样(0-100 psi 和0-150 psi)、填充柱进样、冷柱头进样、程序升温汽化进样口和挥发性物质分析接口内置Agilent 7683 自动进样器控制功能。如要实现高效率、室温顶空、微量液萃取和不同范围的进样体积,您只需简单地添加进样器和样品盘模块即可。可选择的进样技术,包括顶空进样、吹扫捕集和阀进样 主要特点 Agilent 7890A气相色谱仪 1突破性的微板流路控制技术实现了柱箱内可靠的无泄漏连接,提高了工作效率和数据完整性,为复杂的GC分析提供了通用、可靠的解决方案 2安捷伦仪器监测和智能诊断软件可跟踪配件的使用情况,监测色谱峰形变化,在问题发生之前提醒您进行处理 3每个分流/不分流(SSL进样口)都采用了新的方便的扳转式顶盖设计,使您能在30秒内更换进样口衬管- 无需特殊的工具或培训 4品种齐全的选件和附件使您能够配置恰好满足您实验室目前需求的系统, 并能方便地进行升级,以满足不断变化的应用和分析通量的需求 〃强大的、操作界面友好的GC软件简化了方法设置和系统操作,缩短了培训时间;您可选择正好符合您实验室需求的软件包 5在品质卓越的6890进样口, 检测器和GC柱箱上建立的分析方法,

您可以完全放心地将其转移到7890A GC上 6其它功能和详细信息请参看仪器样本和资料库中的技术规格文件 7填充柱进样、冷柱头进样、程序升温汽化进样口和挥发性物质分析接口内置的 Agilent 7683 自动进样器控制功能 进样口 两个进样口 三个检测器(第三个检测器是TCD) 四个检测器信号 柱温箱 最大升温速率:120°C/min(如使用120 V 电源最大升温速率75°C/min,参见表1)。 ?最长运行时间:999.99 min(16.7 h)。 ?柱箱冷却降温(22°C 室温),从450°C 到50°C 需要4.0 min(采用柱箱插入附件时为3.5 min) 电子压力控制范围:0 到100 psig 每个EPC单元都使用专用的进样口和检测器选项进行了优化。Agilent 7890A气相色谱仪的性能特点: 1、采用微板流控技术,提供强大的色谱分析功能,缩短分析周期 *溶剂旁路

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