第十五章气相色谱
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第十五章高效液相色谱法High Performance Liquid Chromatography,HPLC 15.1概述高效液相色谱又称为高压液相色谱(High Pressure Liquid Chromatography)、高速液相色谱(High Speed Liquid Chromatography)、高分离度液相色谱(High Resolution Liquid Chromatography)或现代液相色谱(Modern Liquid Chromatography),是在20世纪60年代末期在经典液相色谱法和气相色谱法的基础上发展起来的一种新型分离分析技术。
由于其适用范围广,分离速度快,灵敏度高,色谱柱可以反复使用,样品用量少,还可以收集被分离的组分,特别是计算机等新技术的引入使其自动化与数据处理能力大大提高,高效液相色谱技术得到飞速发展。
高效液相色谱法和经典液相色谱法在分析原理上基本相同,但由于在技术上采用了新型高压输液泵、高灵敏度检测器和高效微粒固定相,而使经典的液相色谱法焕发出新的活力。
经过数十年的发展,高效液相色谱法在分析速度、分离效能、检测灵敏度和操作自动化等方面,都达到了很高的程度,可以和气相色谱法相媲美,并保持了经典液相色谱对样品通用范围广、可供选择的流动相种类多和便于用作制备色谱等优点。
至今,高效液相色谱法已在生物工程、制药工业、食品行业、环境监测、石油化工等领域获得广泛的应用。
15.1.1与经典液相色谱法比较经典液相色谱法通常使用的固定相是多孔粗粒,装填在大口径长色谱柱(玻璃)管内,流动相是靠重力作用流经色谱柱的,溶质在固定相的传质速度缓慢,柱入口压力低,分析时间长,因此柱效低,分离能力差,难以解决复杂混合物的分离分析;而高效液相色谱法使用的固定相是全多孔微粒,装填在小口径、短不锈钢柱内,流动相是通过高压输液泵进入色谱柱的,溶质在固定相的传质、扩散速度大大加快,柱效可比前者高2~3个数量级,从而在短时间内获得高柱效和高分离能力,可以分离上百个组分。
第十五章思考题1.色谱法具有同时能进行分离和分析的特点而区别于其它方法,特别对复杂样品和多组份混合物的分离,色谱法的优势更为明显。
2.按固定相外形不同色谱法是如何分类的?是按色谱柱分类:①平面色谱法:薄层色谱法、纸色谱法②柱色谱法:填充柱法、毛细管柱色谱法3.什么是气相色谱法和液相色谱法?气体为流动相的色谱称为气相色谱。
液体为流动相的色谱称为液相色谱。
4.保留时间(tr)、死时间(t0)及调整保留时间(t’r)的关系是怎样的?t’r = tr - t05.从色谱流出曲线可以得到哪些信息?①根据色谱峰的个数可以判断样品中所含组分的最少个数;②根据色谱峰的保留值可以进行定性分析;③根据色谱峰的面积或峰高可以进行定量分析;④色谱峰的保留值及其区域宽度是评价色谱柱分离效能的依据;⑤色谱峰两峰间的距离是评价固定相(或流动相)选择是否合适的依据。
6.分配系数在色谱分析中的意义是什么?①K值大的组分,在柱内移动的速度慢,滞留在固定相中的时间长,后流出柱子;②分配系数是色谱分离的依据;③柱温是影响分配系数的一个重要参数。
7.什么是选择因子?它表征的意义是什么?是A,B两组分的调整保留时间的比值α= t’r(B)/t’r(A)>1意义:表示两组分在给定柱子上的选择性,值越大说明柱子的选择性越好。
8.什么是分配比(即容量因子)?它表征的意义是什么?是指在一定温度和压力下,组分在两相分配达到平衡时,分配在固定相和流动相的质量比。
K=ms/mm意义:是衡量色谱柱对被分离组分保留能力的重要参数;9. 理论塔板数是衡量柱效的指标,色谱柱的柱效随理论塔板数的增加而增加,随板高的增大而减小。
10.板高(理论塔板高度H/cm)、柱效(理论塔板数n)及柱长(L/cm)三者的关系(公式)?H=L / n11.利用色谱图如何计算理论塔板数和有效理论塔板数(公式)?12.同一色谱柱对不同物质的柱效能是否一样?同一色谱柱对不同物质的柱效能是不一样的13.塔板理论对色谱理论的主要贡献是怎样的?(1)塔板理论推导出的计算柱效率的公式用来评价色谱柱是成功的;(2)塔板理论指出理论塔板高度H 对色谱峰区域宽度的影响有重要意义。
104 第十五章气相色谱法和高效液相色谱法一、填空题1.气相色谱是以气体为流动相,流动相又称载气,气相色谱的操作形式是柱色谱。
分离机理是基于物质在流动相和固定相两相间的不同而达到分离。
2.气相色谱的优点是高选择性、高灵敏度和高分离效率。
与其它各种分析方法相比,突出的优点在于既能对混合物进行分离又可以对分离后的组分进行定性和定量。
3.气相色谱对于分离挥发性物质效果较好,不适于某些离子化合物、大多数无机物和某些生物制品的分析。
4.气相色谱仪可分为气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、温度控制系统和数据处理系统等六个系统。
5.气相色谱理论可分为色谱热力学理论和色谱动力学理论;热力学理论是由相平衡观点来研究分离过程,以半经验理论—塔板理论为代表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,以速率理论为代表。
6.Van Deemter 速率方程可简写成H=A+B/u+Cu,其中三项分别为涡流扩散项、分子纵向扩散项和传质阻力项。
指导我们对颗粒直径和填充均匀程度、载气种类和载气流速、固定液和固定液的量、压力、温度、柱直径等操作条件的选择,以使分离完善。
7.气—固填充柱中,固定相可分为聚合物、吸附剂和化学键合相三类。
8.检测器是指示和测量载气中被分离组分的量变化的一种装置,将流出色谱柱载气中被分离组分量的变化转变成可检测的电信号,由记录器记录。
二、判断题1.根据色谱峰的面积可以进行定性和定量分析。
(×)2.塔板理论可以用来定量地评价柱效。
(√)3.在气相色谱中,给定的色谱柱上,每个组分都有其各自的理论塔板数和塔板高度。
(√)4.在气相色谱中,组分流出色谱柱的顺序决定于分配系数,分配系数大的先流出柱外。
(×)5.峰宽越小,色谱柱的塔板数越多。
(√)6.使用小而均匀的填充颗粒能改善柱效。
(√)7.柱温选的择基本原则是在最难分离组分有较好的分离度前提下,尽可能采用105 低柱温。
气相色谱/质谱法测定电子产品中PBB和PBDE摘要:PBB和PBDE是塑料、橡胶制品中常用的阻燃剂,均有209种不同的同系物化合物,其残留毒性给环境和人体造成严重影响,文章针对电子产品中的PBB和PBDE的测定进行了分析。
关键词:气相色谱;质谱法;PBB;PBDE;测定PBB(多溴联苯)、PBDE(多溴二苯醚)一种性能良好的阻燃剂,包括一溴到十溴的联苯醚的聚合物及其异构体,因此它也是一系列物质的总称。
2003年,欧盟(EU)公布了((WEEE指令和~RoHS指令》,规定自2006年7月1日起,进入EU市场上的8类电子电气产品不得含有包括PBBs、PBDEs在内的6种有害物质。
这对我国的电子电气设备出口造成很大冲击,我国迫切需要建立测定PBBs~HPBDEs的方法。
目前,大部分是利用GC/MS对该类化合物进行分析。
1 PBBs、PBDEs的物理化学性质、应用及毒性1.1物理化学性质PBBs具有化学性质稳定、耐火、绝缘、高电容率和导热性等特点。
PBDEs 依溴原子数量不同分为10个同系组,共有209种同系物。
PBDEs在室温下具有蒸汽压低和亲脂性强的特点,沸点为310~425℃,水中溶解度小。
PBDEs具有相当稳定的化学结构,很难通过物理、化学或生物方法降解。
1.2应用PBBs和PBDEs高温分解产生HBr,而HBr能捕获传递燃烧链式反应的活性自由基如HO•,O•和H•等,生成活性较低的溴自由基,HO•+HBr=H2O+Br•,至燃烧减缓或中止,从而达到阻燃灭火的目的。
另外,PBBs~PBDEs分解出密度较大的不燃烧气体,产生覆盖作用,从而隔绝或稀释了空气,亦达到阻燃灭火的目的。
因此,PBBs和PBDEs被大量生产并用于聚合物中作阻燃剂,尤其用作电器制造(电视机、计算机线路板和外壳)、建筑材料、泡沫、室内装潢家具、汽车内层、装饰织物纤维等。
《仪器分析》课程教学大纲()【课程代码】【课程修习类型】必修(平台课程)【开课学院】材料与化学化工学院【适用专业】化学【学分数】【学时数】总学时学时【建议修读学期】二秋【先修课程】无机化学、物理、高等数学、分析化学、有机化学一、课程说明.课程介绍(中、英文)仪器分析是化学专业的专业核心课,应化及制药工程专业的专业选修课之一。
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课程涉及的知识面广且综合性强,包括各种现代仪器分析方法的物理和化学的原理、特点、仪器的结构原理、定性定量分析原理、方法及其应用范围。
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通过本课程的学习,使学生能够基本掌握主要仪器分析方法的原理及应用领域,掌握应用合适的方法进行实际样品分析,并解决相应分析化学问题的能力。
仪器分析在工业、农业、环境、医药、健康、食品及科学研究等方方面面都有着广泛的应用。
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因此,仪器分析课程在化学及相关专业的人才培养过程中起到承前启后的作用。
. , , . . , , , , , , , , , ,, , .. ., , , , , . , . ..课程的主要内容及课时安排:.课程教学目标:()课程教学目标:通过本课程的教学,使学生在知识、能力和素质等方面达到如下教学目标。
)知识方面目标:掌握光学分析法、电化学分析法、色谱分析法的基本原理、仪器的基本构成。
理解仪器各部分的物理原理,各种仪器的应用情况。
了解各类仪器分析方法的最新发展情况。
目标:掌握原子发射光谱、原子吸收光谱、分子发光分析法、电位分析法、电解库仑分析法、伏安与极谱法、气相色谱、液相色谱等主要仪器分析方法的仪器基本结构及其工作原理,主要部件的功能,条件选择及干扰消除、定性及定量方法原理,应用范围等。