气固色谱填充柱及选择讲义

5.4.2 气－液色谱固定相
担体表面涂固定液
填充柱
载体/担体 固定液
（1）担体及其选择 担体是一种化学惰性的多孔性固体颗粒.
作用：提供惰性表面，使固定液以液 膜状态均匀地分布在其表面
① 表面积大，孔径分布均匀； ② 化学惰性好； 要求： ③ 热稳定性好，有一定的机械强度； ④ 颗粒均匀、细小。
最小检测量mmin
产生色谱峰高等于二倍噪音时的进样量。
峰高 h(cm) u2 (mv cm-1)=2RN h 2RN
u2
最小检测量
浓度型检测器： mc0 1.065 y1/2Fc'DLc
质量型检测器： mm0 1.065 y1/2DLm
与检测器性能、色谱柱效和操作条件有关
最低检出浓度Cmin
Sm
60u1u2 m
A
60 1.056u1u2 m
y1 h 2
(mv
s
g 1)
物理意义：当每秒有1g组分进入检测器时，所 产生的mv数
检测限（DL）
—衡量检测器性能好坏的综合指标
3R N
浓度型检测器：DLc
2RN Sc
质量型检测器：DLm
2RN Sm
mg/ mL g/s
检测限与灵敏度的区别：
检测限考虑了噪声大小对检测器性能的 影响，是灵敏度和噪音的综合指标。
第五章 填充柱气相色谱法
5.1 气相色谱法的特点 （1）分离效能高
可以分离性质十分相似的组分，如顺式、 反式异构体、旋光异构体、同位素等。也可 以分离组成极其复杂的样品，如降水中的 100多种成分和石油样品中的200多种组分。
（2）灵敏度高
可以检出10-11~10-13g的物质量，常 用于高纯物质中微量杂质的测定。农副 产品中农药残留量的测定，以及环境样 品中痕量组分的测定。

•20
（3）、将玻璃柱两端插入安装 口（样品入口/检测器口），用手 拧紧盖螺母
注意：如果放置了硅橡胶O 型环，较松的固定盖螺母； 如果放置了石墨压环，拧紧
一半又1/3圈。
（4）用扳手在入口/检测器 口固定盖螺母。
•21
（2）将玻璃柱每一端插入各自的 安装口（入口/检测器口），用手拧 紧螺母。
通过【柱方法】法连接 ＊在此方法中，不插入玻璃衬管； ＊此方法中，直接将样品注射入柱会污染柱，因此， 此方法只适用于不易污染柱的气体分析； ＊当使用TCD时将TCD柱连接部件放在较短的柱末 端。 （1）将较长的玻璃柱的末端插入安装口（样品入口）
化学键合固定相 不常用
无机吸附剂
高分子多孔小球
1、活性炭、
1、国产型号：GDX系列。 2、美国：Parapak Q， Parapak N，Parapak T； chromosorb等。
2、石墨化炭黑、 3、碳素：TDX-0X系列 4、硅胶、 5、氧化铝、 6、分子筛：4A、5A、13X
•3
复习：色谱柱
总目录
1 填充柱的充填方法 2 岛津GC-2014填充柱的安装方法
3 岛津GC毛细管柱的安装方法
•1
复习：色谱柱
不锈钢填充色谱柱
玻璃填充色谱柱
•2
气固色谱填充柱固定相的种类
想一想：固定相的作用 是什么？技术要求是什 么？颗粒大小有什么要
求？
1、增加与样品接触的表面积； 2、细小、均匀、多孔； 3、标准大小颗粒，60-140目。常 用的是60-80目和80-100目。
•30
问题：为什么要将 夹具中伸出部分截
掉？
答案：在色谱柱穿过 石墨压环孔心时，柱 口可能进入一些石墨
粉！

DB-5色谱柱性能介绍• (5%-苯基)-甲基聚硅氧烷• 非极性• 高性能通用色谱柱• 应用范围广• 低流失• 温度上限高• 键合交联• 可用溶剂冲洗• 有各种色谱柱尺寸• 等同于USP 固定相G27相似的固定相：HP-5, Ultra-2, SPB-5, CP-Sil 8CB, Rtx-5, BP-5, OV-5, 007-2(MPS-5), SE-52,SE-54, XTI-5, PTE-5, HP-5MS, ZB-5, AT-5, MDN-5内径(mm) 长度(m) 膜厚(μm) 温度范围(°C) 7 英寸柱架5 英寸柱架7890/6890LTM 模块0.10 10 0.10 -60 至325/350 127-500A 127-5012E 127-5012LTM0.17 -60 至325/350 127-501E 127-501EE 127-501ELTM0.33 -60 至325/350 127-501N 127-501NLTM0.40 -60 至325/350 127-5013 127-5013LTM20 0.10 -60 至325/350 127-5022 127-5022E 127-5022LTM0.40 -60 至325/350 127-5023 127-5023LTM0.15 10 1.20 -60 至300/320 12a-5015 12a-5015LTM0.18 10 0.18 -60 至325/350 121-5012 121-5012E 12A-5015LTM0.40 -60 至325/350 121-5013 121-5013LTM20 0.18 -60 至325/350 121-5022 121-5022E 121-5022LTM0.40 -60 至325/350 121-5023 121-5023E 121-5023LTM40 0.18 -60 至325/350 121-50420.20 12 0.33 -60 至325/350 128-5012 128-5012LTM15 0.20 -60 至325/350 128-50H7 128-50H7LTM25 0.33 -60 至325/350 128-5022 128-5022LTM50 0.33 -60 至325/350 128-50520.25 15 0.10 -60 至325/350 122-5011 122-5011LTM0.25 -60 至325/350 122-5012 122-5012LTM0.50 -60 至325/350 122-501E 122-501ELTM1.00 -60 至325/350 122-5013 122-5013LTM25 0.25 -60 至325/350 122-5022 122-5022LTM30 0.10 -60 至325/350 122-5031 122-5031LTM0.25 -60 至325/350 122-5032 122-5032E 122-5032LTM0.50 -60 至325/350 122-503E 122-503ELTM1.00 -60 至325/350 122-5033 122-5033E 122-5033LTM50 0.25 -60 至325/350 122-505260 0.10 -60 至325/350 122-50610.25 -60 至325/350 122-50620.50 -60 至325/350 122-506E1.00 -60 至325/350 122-50630.32 10 0.5 -60 至325/350 123-500E 123-500ELTM15 0.10 -60 至325/350 123-5011 123-5011LTM0.25 -60 至325/350 123-5012 123-5012E 123-5012LTM1.00 -60 至325/350 123-5013 123-5013E 123-5013LTM25 0.17 -60 至325/350 123-502D 123-502DLTM0.25 -60 至325/350 123-5022 123-5022LTM0.52 -60 至325/350 123-5026 123-5026LTM1.05 -60 至325/350 123-502F 123-502FLTM30 0.10 -60 至325/350 123-5031 123-5031LTM0.25 -60 至325/350 123-5032 123-5032E 123-5032LTM0.50 -60 至325/350 123-503E 123-503ELTM1.00 -60 至325/350 123-5033 123-5033E 123-5033LTM1.50 -60 至325/350 123-503B 123-503BLTM50 0.25 -60 至325/350 123-50520.52 -60 至325/350 123-50561.00 -60 至325/350 123-505360 0.25 -60 至325/350 123-50621.00 -60 至325/350 123-5063 123-5063E0.45 15 1.27 -60 至300/320 124-5012 124-5012LTM30 0.42 -60 至300/320 124-5037 124-5037LTM1.27 -60 至300/320 124-5032 124-5032LTM0.53 10 2.65 -60 至260/280 125-50HB 125-50HBLTM15 0.25 -60 至300/320 125-501K 125-501KLTM0.50 -60 至300/320 125-5017 125-5017LTM1.00 -60 至300/320 125-501J 125-501JLTM1.50 -60 至300/320 125-5012 125-5012E 125-5012LTM25 5.00 -60 至260/280 125-5025 125-5025LTM30 0.25 -60 至300/320 125-503K 125-503KLTM0.50 -60 至300/320 125-5037 125-5037LTM0.88 -60 至300/320 125-503D 125-503DLTM1.00 -60 至300/320 125-503J 125-503JLTM1.50 -60 至300/320 125-5032 125-5032E 125-5032LTM2.65 -60 至260/280 125-503B 125-503BLTM3.00 -60 至260/280 125-5034 125-5034E 125-5034LTM5.00 -60 至260/280 125-5035 125-5035E 125-5035LTM60 1.50 -60 至300/320 125-5062 125-5062E5.00 -60 至260/280 125-5065 125-5065E气相色谱填充柱第五章填充柱气相色谱色谱柱又称分离柱，是填充了色谱填料的内部抛光不锈钢柱管或塑料柱管。

25
2．人工合成的固定相
可控制其孔径大小及表面性质。圆球型
颗粒容易填充均匀，数据重现性好。在无液
膜存在时，没有“流失”问题，有利于大幅
度程序升温。
高分子多孔微球特别适用于有机物中痕 量水的分析，也可用于多元醇、脂肪酸、脂 类、胶类的分析。
26
27
8
(iii)硅烷化：用硅烷化试剂与载体表面硅 醇基反应，使生成硅烷醚，以除去表面 氢键作用力。如：
Si
O OH CH
2
Si
O Si
CH
2
+
Cl
Si
CH 2 Cl
+ 2H C l
CH
O Si O
Si
OHBiblioteka 2常用硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷（DMCS）， 六甲基二硅烷胺（HMDS）等。
9
2．固定液
（l）对固定液要求：
（iii）分离非极性和极性混合物：一般选用极
性固定液，这时非极性组分先流出，极性组
分后流出。
（vi）分离能形成氢键的试样：一般选用极性
或氢键型固定液。试样中各组分按与固定液
分子间形成氢键能力大小先后流出，不易形
成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。
21
（v）复杂的难分离物质：可选用两种或两种
以上混合固定液。
16
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保留指数 人为规定正构烧烃的保留指数为其碳数乘100,如 正己烷和正辛烷的保留指数分别为600和800。至 于其他物质的保留指数，则可采用两个相邻正构 烷烃保留指数进行标定。测定时，将碳数为n和 n+1的正构烷烃加于样品x中进行分析，若测得它 们的调整保留时间分别为tr′（Cn），tr′（Cn+1；） 和tr′（x）且tr′（Cn）＜tr′（x）＜tr（Cn+1）时， 则组分X的保留指数可按下式计算，即

④ 具有合适的表面积和良好的孔穴结构，使固定液 能均匀地分布成一薄膜，以便与试样的接触面较大， 但载体表面积不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成 峰拖尾；较大的孔隙率，以便减小柱压降。 ⑤ 形状规则、粒度均匀。
没有完全符合上述要求的载体，硅藻土载体相 对更接近这些要求，是气相色谱填充柱中使用最为 普遍的载体。
极性固定液
适于分离 非极性、弱极性化合物 极性化合物
常见的载体
载体 特点 用途 产地
白 色
101，102 白色载体
PH>7 略呈 碱性
适用于涂渍极性 固定液，分析极
性或碱性物质
上海试剂一 厂
硅 101,102硅烷 藻 化白色载体
经过硅烷化 处理
分析氢键型化合 物
上海试剂一 厂
土 载
Celite545 Chromosorb （A、G、W）
载
Gaschrom R
比表面
比表面积3.0 m2/g 一般应用
产地
大连红光化工 厂，上海试剂 一厂 大连红光化工 厂，上海试剂 一厂 英国
美国
美国
捷克
非硅藻土载体有有机玻璃微球，聚四氟乙烯，
高分子多孔微球载体等。这类载体常用于特殊分析，
用于极性样品和强腐蚀性物质HF、Cl2等分析。但由 于表面非浸润性，其柱效低。
• 主要用来分析永久性气体和一些低沸点物 质。
二、聚合物固定相
• 它既起固定液作用直接用于分离，也可作为载体在 其表面涂渍固定液后再用。
• 由于是人工合成的，可控制其孔径大小及表面性质。 圆球型颗粒容易填充均匀，数据重现性好。在无液 膜存在时，没有“流失”问题，有利于大幅度程序 升温。
• 这类高分子多孔微球特别适用于有机物中痕量水的 分析, 也可用于多元醇、脂肪酸、脂类等的分析。

气固相色谱填充柱
我们知道色谱柱奋力的基本原理是试样组分通过 色谱柱时与填料之间发生相互作用，这种相互作 用大小的差异使各组分互相分离而按先后次序从 色谱柱流出。我们把色谱柱内不移动，起分离作 用的填料称为固定相。气固色谱柱填充柱常采用 固体物质作为固定相。这些固体固定相包括具有 吸附活性的无机吸附剂、高分子多孔微球和表面 被化学键合的固体物质等。下面介绍这几种物质
种类
（一）、无机吸附剂 1、硅胶 2、氧化铝 3、碳素 4、分子筛 （二）、高分子多空小球 （三）、化学键合固定相 1、硅氧烷型 2、硅脂型 3、硅碳型
（一）无机吸附剂
1、硅胶 硅胶是一种氢键型的强极性固体吸附剂，其化学组成为SiO2· nH2O。 品种有细孔硅胶、粗孔硅胶和多孔硅球等，气相色谱2S、SF6、 CF2Cl2以及C1~C4烷烃等物质。 2、氧化铝 氧化铝有五种不同的晶型，气相色谱常用的只要是γ型，具有中等极 性，重要用语分析C1~C4烃类及其异构体，在低温也能用于分离氢的 同位素。 3、碳素 碳素是一乐非极性的固体吸附剂，用于分析永久性气体和低沸点烃类。 4、分子筛 分子筛是一类人工合成的硅酸盐，分子筛具有均匀分无的孔穴，其大 小取决于M金属离子的半径和其在硅吕构架上的上的位置，主要用于 分离H2、O2、N2、CO、CH4以及低温下分析惰性气体。
（二）高分子多孔小球
苯乙烯和二乙烯基苯的交联共聚物或其他共聚物的多孔小球，可作为 气固色谱的固定相直接使用，也可作为气液色谱的载体。引入不同极 性官能团后，可构成非极性、中等极性和强极性等不同种类的高分子 多孔小球。 主要优点有 ①吸附活性低 ②对含羟基的化合物具有相对低的亲和力 ③可选择范围大
（三）化学键合固定相
1、硅氧烷型 是以有机氯硅烷或有机烷氧基硅烷与载体表面硅醇基反应生成Si-O-Si 键合相。这种键的最大特点是稳定性好。在气相色谱和液相色谱中广 泛使用 2、硅脂型 通常利用扩孔后的硅珠表面羟基与醇类的酯化反应生成Si-O-C键合相。 这种键合相在一定条件下有水解和醇解的可能性，热稳定性比硅氧烷 型较差 3、硅碳型 将载体表面的硅醇基用SiCl4等氯化后，再与有机锂或格式试剂反应 可制得Si-C键合相。这样制备出的键合相，戚最大特点是对极性溶剂 不起分解作用，耐高温。

分别测定上述5种物质的△IM ，用X′Y′Z′U′S′(可查手册）用分子间各种相
互作用力的总和来确定固定液的选择性。
总△I 值越大，极性越强。
二固定相常数相同，则表明它们的性质基本 相同。
二固定相常数差别大，则表明它们的性质差 别较大。
某固定相常数越小，则该固定相性质越接近 非极性鲨鱼烷。
某固定相常数越大，则该固定相极性越强， 越接近氧二丙腈。
三、固定液与组份分子间作用力
定向力、诱导力、色散力、氢 键作用力。
1、静电力（定向力）——由极性分子 永久偶极矩使分子间产生静电作用引 起。被分离组分极性越大，与固定液 间静电作用力也越强，该组分滞留时 间就越长
2、 诱导力 极性分子的永久偶极使非极性分子
极化而产生诱导偶极，两分子间相互吸引而产生诱
导力。例如苯与环己烷的分离：苯的沸点：80.10℃ 环己
烷的沸点：80.81℃ 两组分都是非极性分子，无永久偶极。 若用非极性固定液很难分开，但苯比环己烷易极化。若用 强极性的ββ′氧二丙腈固定液，使苯产生诱导偶极矩，很 易分离。 tR苯 = 6.3 tR环己烷
环己烷 苯
环己烷
苯
环己烷
苯
非极性石蜡作固定液 强极性ββ’-氧二丙腈做固定液 中等极性DNP作固定液
假如固定液分子中含 -OH ，-COOH ， -NH2官能团
分析组分中含F、O、N化合物时， 常有显著氢键作用，使保留值增大。 氢键强弱顺序为：F-H..F＞O-H…O ＞O-H…N＞N-H…N＞N≡CH…N
第三节 固定液的极性—如何评价固定液？
1、五级分类法（粗分）
规定：ββ′—氧二丙腈的相对极性P = 100
填充柱气相色谱介绍
因为Gc的载气种类少，分离选择性主要靠选 择固定相，峰能否分开，首先取决于固定相， 迄今已有数百种GC固定相，常用的不过十几 种。

代表物 芳烃、烯烃 醇、腈、酸、氯化物 酮、醚、醛、酯 硝基化合物、腈类衍生物 喹啉、吡啶、氧、氮杂环
Mcreynalds（麦氏常数） 为了提高I值的准确代表性，Mcreynalds做了大量工作， 最后，他认为，五种代表物，将丁醇 乙醇，戊酮-2 甲乙酮，硝基丙烷 硝基甲烷，更准确些。为了区 别，将麦氏常数分别用X’、Y’、Z’、U’、S’表示。 五种化合物的ΔI值之和称为总极性，按总极性由小 到大的顺序，就构成M氏、R氏常数表。 一些书中，R氏常数表 溶剂常数 M氏常数表 ΔI值 ΔI = 100 X R、M氏常数表的应用
酸性作用点，适用于分析碱性样品。
（3）硅烷化：除去载体表面的硅醇基，消除氢键作用点，方
法是加如入硅烷化试剂，如二甲基二氯硅烷等，处理 后，性能 好，但试剂昂贵。
（四）载体的选择 1、红色硅藻土载体：烷烃、芳烃等非极性、弱极性物。 2、白色硅藻土载体：醇、胺、酮等极性物 3、固定液含量大于5%，一般的红色、白色载体 4、固定液含量小于5%，处理过的载体。 5、高沸点：选玻璃微球；强腐蚀的选氟载体。 二、气液色谱固定液
第一节 填充柱气相色谱
一、系统流程图
二、分析单元
（一）气路系统 作用 供给色谱分析所需要的载气、燃气、助燃气。 包括 气体钢瓶（气体发生器）、减压阀、干燥管等。
1、载气：最常用的有N2，H2等。所走的路线为： 钢瓶（或气体发生器）------压力表-----减压阀----净化管-----（仪器）-----表-----汽化室----柱----检测器。
计算方法：选择一物质对，常用正丁烷----丁二烯，分别在非极性、极性、被测固定液柱上 测物质对的相对保留值，并取对数：
q = lg[
t R丁 t R环
]

气相色谱柱知识详解————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:气相色谱柱知识详解第一节气相色谱柱的类型气相色谱法（gａs chｒomatoｇｒａphy, 简称GＣ)亦称气体色谱法,气相层析法。

其核心即为色谱柱。

气相色谱柱有多种类型。

从不同的角度出发，可按色谱柱的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能等进行分类。

色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯等，根据所使用的材质分别称之为玻璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。

在毛细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱，后者应用范围最广。

对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢柱,其形状有U型的和螺旋型的，使用U型柱时柱效较高。

按照色谱柱内径的大小和长度,又可分为填充柱和毛细管柱。

前者的内径在2~4ｍm,长度为1~10ｍ左右;后者内径在0.2~0.5ｍm,长度一般在25~1０0m。

在满足分离度的情况下，为提高分离速度,现在也有人使用高柱效、薄液膜的10m短柱。

根据固定液的化学性能，色谱柱可分为非极性、极性与手性色谱分离柱等。

固定液的种类繁多，极性各不相同。

色谱柱对混合样品的分离能力，往往取决于固定液的极性。

常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈醚类等。

新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液,主要有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环糊精衍生物等。

其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手性色谱柱,用于分离各种对映体十分有效,是近年来发展极为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。

在进行气相色谱分析时，色谱柱的选择是至关重要的。

不仅要考虑被测组分的性质,实验条件例如柱温、柱压的高低，还应注意和检测器的性能相匹配。

有关内容我们将在以后章节中加以详细讨论。

第二节填充气相色谱柱填充气相色谱柱通常简称填充柱,在实际分析工作中的应用非常普遍。

流或浸泡，然后用水、甲醇洗至中性，
除去氧化铝，用于分析碱性物质。
(iii)硅烷化：用硅烷化试剂与载体表面硅醇 基反应，使生成硅烷醚，以除去表面氢 键作用力。如：
Si
O OH CH2 CH 3 Si O Si O
CH CH 2 3
+ 2HCl
CH 2 CH
3
+
Cl OH
Si
CH CH 23
Cl
O Si
④ 具有合适的表面积和良好的孔穴结构，使固定 液能均匀地分布成一薄膜，以便与试样的接触面 较大，但载体表面积不宜太大，否则犹如吸附剂， 易造成峰拖尾；较大的孔隙率，以便减小柱压降。 ⑤ 形状规则、粒度均匀。
没有完全符合上述要求的载体，硅藻土载体相 对更接近这些要求，是气相色谱填充柱中使用最为 普遍的载体。
二、聚合物固定相
• 它既起固定液作用直接用于分离，也可作为载体在 其表面涂渍固定液后再用。
• 由于是人工合成的，可控制其孔径大小及表面性质。 圆球型颗粒容易填充均匀，数据重现性好。在无液 膜存在时，没有“流失”问题，有利于大幅度程序 升温。 • 这类高分子多孔微球特别适用于有机物中痕量水的 分析, 也可用于多元醇、脂肪酸、脂类等的分析。
这种分子间作用力是一种较弱的分子间 的吸引力，它不像分子内的化学键那么强。 它包括取向力、诱导力、色散力、静电力 和氢键等作用力。前三种统称范德华力。而氢 键力则与它们有所不同，是一种特殊的范德华 力。
三、气液色谱固定相
载体(担体)和固定液组成气液色谱固定相。
1. 载体(担体)——承载固定液的惰性物质
（l）对载体的要求 ① 表面呈化学惰性，没有吸附性或吸附性很弱， 更不能与被测物或固定液发生反应； ② 热稳定性好，使用温度下不分解、不变形、无 催化作用； ③ 具有一定机械强度，处理过程中不易破碎；

DB-5色谱柱性能介绍• (5%-苯基)-甲基聚硅氧烷• 非极性• 高性能通用色谱柱• 应用范围广• 低流失• 温度上限高• 键合交联• 可用溶剂冲洗• 有各种色谱柱尺寸• 等同于USP 固定相G27相似的固定相：HP-5, Ultra-2, SPB-5, CP-Sil 8CB, Rtx-5, BP-5, OV-5, 007-2(MPS-5), SE-52,SE-54, XTI-5, PTE-5, HP-5MS, ZB-5, AT-5, MDN-5内径(mm) 长度(m) 膜厚(μm) 温度范围(°C) 7 英寸柱架5 英寸柱架7890/6890LTM 模块0.10 10 0.10 -60 至325/350 127-500A 127-5012E 127-5012LTM0.17 -60 至325/350 127-501E 127-501EE 127-501ELTM0.33 -60 至325/350 127-501N 127-501NLTM0.40 -60 至325/350 127-5013 127-5013LTM20 0.10 -60 至325/350 127-5022 127-5022E 127-5022LTM0.40 -60 至325/350 127-5023 127-5023LTM0.15 10 1.20 -60 至300/320 12a-5015 12a-5015LTM0.18 10 0.18 -60 至325/350 121-5012 121-5012E 12A-5015LTM0.40 -60 至325/350 121-5013 121-5013LTM20 0.18 -60 至325/350 121-5022 121-5022E 121-5022LTM0.40 -60 至325/350 121-5023 121-5023E 121-5023LTM40 0.18 -60 至325/350 121-50420.20 12 0.33 -60 至325/350 128-5012 128-5012LTM15 0.20 -60 至325/350 128-50H7 128-50H7LTM25 0.33 -60 至325/350 128-5022 128-5022LTM50 0.33 -60 至325/350 128-50520.25 15 0.10 -60 至325/350 122-5011 122-5011LTM0.25 -60 至325/350 122-5012 122-5012LTM0.50 -60 至325/350 122-501E 122-501ELTM1.00 -60 至325/350 122-5013 122-5013LTM25 0.25 -60 至325/350 122-5022 122-5022LTM30 0.10 -60 至325/350 122-5031 122-5031LTM0.25 -60 至325/350 122-5032 122-5032E 122-5032LTM0.50 -60 至325/350 122-503E 122-503ELTM1.00 -60 至325/350 122-5033 122-5033E 122-5033LTM50 0.25 -60 至325/350 122-505260 0.10 -60 至325/350 122-50610.25 -60 至325/350 122-50620.50 -60 至325/350 122-506E1.00 -60 至325/350 122-50630.32 10 0.5 -60 至325/350 123-500E 123-500ELTM15 0.10 -60 至325/350 123-5011 123-5011LTM0.25 -60 至325/350 123-5012 123-5012E 123-5012LTM1.00 -60 至325/350 123-5013 123-5013E 123-5013LTM25 0.17 -60 至325/350 123-502D 123-502DLTM0.25 -60 至325/350 123-5022 123-5022LTM0.52 -60 至325/350 123-5026 123-5026LTM1.05 -60 至325/350 123-502F 123-502FLTM30 0.10 -60 至325/350 123-5031 123-5031LTM0.25 -60 至325/350 123-5032 123-5032E 123-5032LTM0.50 -60 至325/350 123-503E 123-503ELTM1.00 -60 至325/350 123-5033 123-5033E 123-5033LTM1.50 -60 至325/350 123-503B 123-503BLTM50 0.25 -60 至325/350 123-50520.52 -60 至325/350 123-50561.00 -60 至325/350 123-505360 0.25 -60 至325/350 123-50621.00 -60 至325/350 123-5063 123-5063E0.45 15 1.27 -60 至300/320 124-5012 124-5012LTM30 0.42 -60 至300/320 124-5037 124-5037LTM1.27 -60 至300/320 124-5032 124-5032LTM0.53 10 2.65 -60 至260/280 125-50HB 125-50HBLTM15 0.25 -60 至300/320 125-501K 125-501KLTM0.50 -60 至300/320 125-5017 125-5017LTM1.00 -60 至300/320 125-501J 125-501JLTM1.50 -60 至300/320 125-5012 125-5012E 125-5012LTM25 5.00 -60 至260/280 125-5025 125-5025LTM30 0.25 -60 至300/320 125-503K 125-503KLTM0.50 -60 至300/320 125-5037 125-5037LTM0.88 -60 至300/320 125-503D 125-503DLTM1.00 -60 至300/320 125-503J 125-503JLTM1.50 -60 至300/320 125-5032 125-5032E 125-5032LTM2.65 -60 至260/280 125-503B 125-503BLTM3.00 -60 至260/280 125-5034 125-5034E 125-5034LTM5.00 -60 至260/280 125-5035 125-5035E 125-5035LTM60 1.50 -60 至300/320 125-5062 125-5062E5.00 -60 至260/280 125-5065 125-5065E气相色谱填充柱第五章填充柱气相色谱色谱柱又称分离柱，是填充了色谱填料的内部抛光不锈钢柱管或塑料柱管。

DB-5色谱柱性能介绍• (5%-苯基)-甲基聚硅氧烷• 非极性• 高性能通用色谱柱• 应用范围广• 低流失• 温度上限高• 键合交联• 可用溶剂冲洗• 有各种色谱柱尺寸• 等同于USP 固定相G27相似的固定相：HP-5, Ultra-2, SPB-5, CP-Sil 8CB, Rtx-5, BP-5, OV-5, 007-2(MPS-5), SE-52,SE-54, XTI-5, PTE-5, HP-5MS, ZB-5, AT-5, MDN-5内径(mm) 长度(m) 膜厚(μm) 温度范围(°C) 7 英寸柱架5 英寸柱架7890/6890LTM 模块0.10 10 0.10 -60 至325/350 127-500A 127-5012E 127-5012LTM0.17 -60 至325/350 127-501E 127-501EE 127-501ELTM0.33 -60 至325/350 127-501N 127-501NLTM0.40 -60 至325/350 127-5013 127-5013LTM20 0.10 -60 至325/350 127-5022 127-5022E 127-5022LTM0.40 -60 至325/350 127-5023 127-5023LTM0.15 10 1.20 -60 至300/320 12a-5015 12a-5015LTM0.18 10 0.18 -60 至325/350 121-5012 121-5012E 12A-5015LTM0.40 -60 至325/350 121-5013 121-5013LTM20 0.18 -60 至325/350 121-5022 121-5022E 121-5022LTM0.40 -60 至325/350 121-5023 121-5023E 121-5023LTM40 0.18 -60 至325/350 121-50420.20 12 0.33 -60 至325/350 128-5012 128-5012LTM15 0.20 -60 至325/350 128-50H7 128-50H7LTM25 0.33 -60 至325/350 128-5022 128-5022LTM50 0.33 -60 至325/350 128-50520.25 15 0.10 -60 至325/350 122-5011 122-5011LTM0.25 -60 至325/350 122-5012 122-5012LTM0.50 -60 至325/350 122-501E 122-501ELTM1.00 -60 至325/350 122-5013 122-5013LTM25 0.25 -60 至325/350 122-5022 122-5022LTM30 0.10 -60 至325/350 122-5031 122-5031LTM0.25 -60 至325/350 122-5032 122-5032E 122-5032LTM0.50 -60 至325/350 122-503E 122-503ELTM1.00 -60 至325/350 122-5033 122-5033E 122-5033LTM50 0.25 -60 至325/350 122-505260 0.10 -60 至325/350 122-50610.25 -60 至325/350 122-50620.50 -60 至325/350 122-506E1.00 -60 至325/350 122-50630.32 10 0.5 -60 至325/350 123-500E 123-500ELTM15 0.10 -60 至325/350 123-5011 123-5011LTM0.25 -60 至325/350 123-5012 123-5012E 123-5012LTM1.00 -60 至325/350 123-5013 123-5013E 123-5013LTM25 0.17 -60 至325/350 123-502D 123-502DLTM0.25 -60 至325/350 123-5022 123-5022LTM0.52 -60 至325/350 123-5026 123-5026LTM1.05 -60 至325/350 123-502F 123-502FLTM30 0.10 -60 至325/350 123-5031 123-5031LTM0.25 -60 至325/350 123-5032 123-5032E 123-5032LTM0.50 -60 至325/350 123-503E 123-503ELTM1.00 -60 至325/350 123-5033 123-5033E 123-5033LTM1.50 -60 至325/350 123-503B 123-503BLTM50 0.25 -60 至325/350 123-50520.52 -60 至325/350 123-50561.00 -60 至325/350 123-505360 0.25 -60 至325/350 123-50621.00 -60 至325/350 123-5063 123-5063E0.45 15 1.27 -60 至300/320 124-5012 124-5012LTM30 0.42 -60 至300/320 124-5037 124-5037LTM1.27 -60 至300/320 124-5032 124-5032LTM0.53 10 2.65 -60 至260/280 125-50HB 125-50HBLTM15 0.25 -60 至300/320 125-501K 125-501KLTM0.50 -60 至300/320 125-5017 125-5017LTM1.00 -60 至300/320 125-501J 125-501JLTM1.50 -60 至300/320 125-5012 125-5012E 125-5012LTM25 5.00 -60 至260/280 125-5025 125-5025LTM30 0.25 -60 至300/320 125-503K 125-503KLTM0.50 -60 至300/320 125-5037 125-5037LTM0.88 -60 至300/320 125-503D 125-503DLTM1.00 -60 至300/320 125-503J 125-503JLTM1.50 -60 至300/320 125-5032 125-5032E 125-5032LTM2.65 -60 至260/280 125-503B 125-503BLTM3.00 -60 至260/280 125-5034 125-5034E 125-5034LTM5.00 -60 至260/280 125-5035 125-5035E 125-5035LTM60 1.50 -60 至300/320 125-5062 125-5062E5.00 -60 至260/280 125-5065 125-5065E气相色谱填充柱第五章填充柱气相色谱色谱柱又称分离柱，是填充了色谱填料的内部抛光不锈钢柱管或塑料柱管。

色谱柱的充填和安装
主讲：
1
总目录
1 填充柱的充填方法 2 岛津GC-2014填充柱的安装方法
3 岛津GC毛细管柱的安装方法
2
复习：色谱柱
不锈钢填充色谱柱
玻璃填充色谱柱
3
气固色谱填充柱固定相的种类
想一想：固定相的作用 是什么？技术要求是什 么？颗粒大小有什么要
求？
1、增加与样品接触的表面积； 2、细小、均匀、多孔； 3、标准大小颗粒，60-140目。常 用的是60-80目和80-100目。
23
（3）用扳手固定入口 /检测器口的盖螺母。
注意：如果放置了硅O型环， 较松的固定盖螺母；如果放 置了石墨压环，拧紧一半又
1/3圈。
当使用TCD检测器时， 柱安装位置与使用其 它检测器的位置不同。
24
柱安装位置
25
3、毛细管柱的安装
1 岛津毛细管柱的安装
26
安装毛细管柱所需工具
进样口/检测器量具（压环夹具）
一半又1/3圈。
（4）用扳手在入口/检测器 口固定盖螺母。
22
（2）将玻璃柱每一端插入各自的 安装口（入口/检测器口），用手拧 紧螺母。
通过【柱方法】法连接 ＊在此方法中，不插入玻璃衬管； ＊此方法中，直接将样品注射入柱会污染柱，因此， 此方法只适用于不易污染柱的气体分析； ＊当使用TCD时将TCD柱连接部件放在较短的柱末 端。 （1）将较长的玻璃柱的末端插入安装口（样品入口）
8
2、填充色谱柱的主要填充方法
固定相填充的好坏，将直接 影响柱效率。
方法与步骤
主要填充方法：
1
泵抽填充法
特别强调：装柱要求 要填充得均匀，紧密，
切忌有空隙。

填充柱气相色谱柱介绍填充气相色谱柱简称填充柱，在实际工作中应用非常普遍，日常色谱工作的80%都是采用填充柱完成的。

色谱柱主要由柱管和固定相组成。

而固定相是色谱柱中最为关键的部分，根据所填充的固定相的情况来分，气相色谱的固定相主要分为固体固定相和液体固定相。

下面分别对相关内容进行讨论。

一、填充柱柱管的选择与处理柱管材料的选择应依据分析样品的性质和实验的操作条件而定。

填充色谱柱的柱管有不锈钢管、铜管、铝管、铜镀镍管、玻璃管以及聚四氟乙烯管等。

铜管和铝管由于催化活性太强，并且容易变形，现已不太常用。

若待分析的样品容易分解或具有腐蚀性，应考虑使用玻璃管或聚四氟乙烯管。

玻璃柱具有化学惰性好，制备的柱子柱效高，便于观察柱子情况，使用温度范围较宽等优点，但它也有易碎的缺点。

聚四氟乙烯管的优点是耐腐蚀，缺点是不耐高温高压。

在填充柱中最为常用的不锈钢管，其最大优点是不破碎，传热性能好，柱寿命长，能满足常见样品的分析要求。

缺点是内壁较为粗糙，有活性，较难清洗干净。

填充柱的柱管在使用前应该经过清洗处理。

不锈钢柱管的清洗方法为：1、先用10%的热的氢氧化钠水溶液浸泡，除去管内壁的油污，然后用自来水洗至中性。

2、根据情况，可选用1：20的稀盐酸水溶液重复处理一次，以降低柱内壁的吸附作用。

玻璃柱的清洗方法：1、用冼液浸泡，除去管内壁的油污，然后用自来水洗至中性。

2、为减少玻璃柱内壁的活性，可用5%二甲基二氯硅烷的甲苯溶液浸泡处理，然后用甲苯和甲醇分别沖洗干净。

分析用的填充柱内径一般为2～4mm，长度一般小于10m。

柱子的形状可以是螺旋形的，也可以是U型的。

U型柱易获得较高的柱效，若是使用螺旋型的柱，应注意柱色谱柱圈直径的大小对柱效会产生一定的影响，一般柱圈的圈径应比柱管的内径大15倍。

色谱柱管也存在漏气的现象，为此可对色谱柱管进行检漏。

检漏方法较为简单，将柱管泡在水里，堵死柱的一端，在另一端通气，若无气泡冒出则说明柱子无泄漏现象。

化、电子捕获、火焰光度检测器常用N2作载气 流速大小：若需用流速大的载气可用分子量小，扩散系数大的
H2或He，减小气相传质阻力；相反若需载气流速小的载气，
则可用分子量大，扩散系数小的N2或Ar为载气。
第三十三页，共61页。
2 载气流速的选择
• 流速严重影响分离效 果和分析时间
• 可以通过H－u曲线来 选择。为缩短分析时 间，可选比u最佳稍大 的载气流速。一般为 2 u最佳
（l）对载体的要求
① 表面呈化学惰性，没有吸附性或吸附性很弱，更不
能与被测物或固定液发生反应； ② 热稳定性好，使用温度下不分解、不变形、无催化 作用；
③ 具有一定机械强度，处理过程中不易破碎；
第七页，共61页。
④ 具有合适的表面积和良好的孔穴结构，使固定液能
均匀地分布成一薄膜，以便与试样的接触面较大，但载体 表面积不宜太大，否则犹如吸附剂，易造成峰拖尾；较大 的孔隙率，以便减小柱压降。
（v）复杂的难分离物质：可选用两种或两种以上混 合固定液。
对于样品极性情况未知的，一般用最常用的几 种固定液做试验。
第二十六页，共61页。
常见的固定液
名称
英文和牌号
角鲨烷（异 Squalane（
三十烷）
SQ）
阿皮松L（ 真空润滑脂
L）
甲基硅油
Apiezon L （APL）
sillicon oil （DC－
Si O
CCHH2 3
O
Si
+ 2HCl
Si O
CCHH2 3
常用硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷（DMCS），六甲 基二硅烷胺（HMDS）等。
第十七页，共61页。
— 2．固定液 高沸点有机物

2载体吸附作用-载体表面具有硅醇Si-OH-和硅醚（Si-O-Si-结构，且有少量金属（如铁、铝）氧化物（ -别是红色载体，故表面存在着氢键和酸碱活-性作用点，是引起载体吸附甚至化学反应或催-化反应的根本原因。-艳 因子=兽×100-0.1h-2019/2/2-色谱柱系统
3吸附作用的消除-酸洗：目的是除去载体表面上铁等金属氧化物-碱洗：目的是除去载体表面A1,O,等酸性杂质烷化：目的是消附载体表面的硅醇基团，减-弱生成氢键作用力。此法可拓展应用于特殊基-团的引入-釉化：目的是堵 载体表面的微孔和改变表面-性质-加脱活剂：用表面活性剂饱和（键合）载体表面-的吸附中心。-2019/2/2 色谱柱系统-18
1.1硅藻土载体Diatomite Suport-由具有一定气孔的单细胞海藻残骸堆积而成，因此硅-藻土保持 海藻的多孔结构-2019/2/2-色谱柱系统-15
1硅藻土载体性质-两种硅藻土载体的化学组成、内部结构基本相-似，但表面结构大不相同，性能也不同。-特点-品 -承载固-定液-用途-机械特性-比表面-催化性能-多-红色-好-强-可达-分析非极性样品-4m2/g-40 -少-白色-差-小-弱-1m2/g-分析极性样品-20%-2019/2/2-色谱柱系统-16
§2气液填充色谱柱-在惰性固体表面涂渍高沸点有机化-合物，以其特殊的性质进行分离。-载体-有机化合物-固定 -2019/2/2-色谱柱系统-13
1,1-气液色谱载体-分为硅藻土和非硅藻土两大类，基本要求为：-表面积大，孔径均匀：承载更多固定液，-并使 膜薄而均匀。-2-惰性好：能附着固定液且不和样品反-应-3-热稳定性和机械强度好：保证柱效-4粒度均匀：便 填充-2019/2/2-色谱柱系统
Poropak固定相结构-苯乙烯-二乙烯苯共聚体小球-2019/2/2-色谱柱系统

气相色谱柱知识详解第一节气相色谱柱的类型气相色谱法（gas chromatography, 简称GC）亦称气体色谱法，气相层析法。

其核心即为色谱柱。

气相色谱柱有多种类型。

从不同的角度出发，可按色谱柱的材料、形状、柱内径的大小和长度、固定液的化学性能等进行分类。

色谱柱使用的材料通常有玻璃、石英玻璃、不锈钢和聚四氟乙烯等，根据所使用的材质分别称之为玻璃柱、石英玻璃柱、不锈钢柱和聚四氟乙烯管柱等。

在毛细管色谱中目前普遍使用的是玻璃和石英玻璃柱，后者应用范围最广。

对于填充柱色谱, 大多数情况下使用不锈钢柱，其形状有U型的和螺旋型的，使用U 型柱时柱效较高。

按照色谱柱内径的大小和长度，又可分为填充柱和毛细管柱。

前者的内径在2?4mm，长度为1?10m左右；后者内径在?，长度一般在25?100m。

在满足分离度的情况下，为提高分离速度，现在也有人使用高柱效、薄液膜的10m短柱。

根据固定液的化学性能，色谱柱可分为非极性、极性与手性色谱分离柱等。

固定液的种类繁多，极性各不相同。

色谱柱对混合样品的分离能力，往往取决于固定液的极性。

常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、醚类、酯类以及腈和腈醚类等。

新近发展的手性色谱柱使用的是手性固定液，主要有手性氨基酸衍生物、手性金属配合物、冠醚、杯芳烃和环糊精衍生物等。

其中以环糊精及其衍生物为色谱固定液的手性色谱柱，用于分离各种对映体十分有效，是近年来发展极为迅速且应用前景相当广阔的一种手性色谱柱。

在进行气相色谱分析时，色谱柱的选择是至关重要的。

不仅要考虑被测组分的性质，实验条件例如柱温、柱压的高低，还应注意和检测器的性能相匹配。

有关内容我们将在以后章节中加以详细讨论。

第二节填充气相色谱柱填充气相色谱柱通常简称填充柱，在实际分析工作中的应用非常普遍。

据资料统计，日常色谱分析工作大约有80%是采用填充柱完成的。

填充柱在分离效能和分析速度方面比毛细管柱差，但填充柱的制备方法比较简单，定量分析的准确度较高，特别是在某些分析领域（例如气体分析、痕量水分析）具有独特用途。