第十七章-气相色谱法..
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第十七章 色谱分析法概论
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。
空间总和）
当色谱柱载气流速为F0(ml／min)时，它与死时间的 关系为：
V0(M) = tM· 0 F
(VM 大，色谱峰展宽，柱效低)
4. 保留值：定性参数，是在色谱分离过程中，试样中各组分
在色谱柱内滞留行为的一个指标。 （它可用保留时间、保留体积和相对保留值等表示） （1）保留时间 tR （retention time）： 从进样到柱后出现待测组分浓度最大值时（色谱峰顶点） 所需要的时间，称为该组分的保留时间。如图中tR(1)、 tR(2) 所示，
把这些色 带称为 “ 色谱图 ” （chromatography）, 相
应的方法叫作“色谱法”
色谱法是一种分离技术：
其中的一相固定不动，称为固定相 另一相是携带试样混合物流过此固 定相的流体（气体或液体），称为 流动相
各组分被分离后，可进一步进行定性和定量
分析： 经典：分离过程和其含量测定过程是离线的，即 不能连续进行 现代：分离过程和其含量测定过程是在线的，即 能连续进行
p tR tM t 'R k q tM tM
任一组分的 k 值可由实验测得，即为调整保留时间 tR’与 不被固定相吸附或溶解的组分的保留时间tM 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。
第17章气相色谱法
二、气相色谱法的一般流程 载气(高压瓶) ，经降压、脱水及净 化，调至适宜的流量而进入色谱柱，经 检测器流出色谱仪。待流量、温度及基 线稳定后，即可进样。液态样品用微量 注射器吸取，由进样器注入，气态样品 可用六通阀或注射器进样，样品被载气 带入色谱柱。
图19－1气相色谱仪示意图
1.载气瓶 2.减压阀 3.净化器 4.稳压阀 5.柱前压力表 6.转子流量计 7.进样器 8.色谱柱 9.色谱柱恒温箱 10.馏分收集口(柱后分流阀) 11.检测器 12.检测器恒 温箱 13.记录器 14.尾气出口
第十七章 气相色谱法(GC) 第一节 气相色谱法分类和一般程序 一、气相色谱法分类和特点 1.分类 气相色谱法属于柱色谱法 按固定相的物态可分为 气一固(GSC)和气一液 (GLC)
按柱的粗细和填充情况可分为： 填充柱和毛细管柱。 （1）填充柱由不锈钢或玻璃材料制成， 内装固定相。填充柱的形状有U型和螺 旋型二种。内径一般为4 ~ 6mm，长1 ~3m （2）毛细管柱又叫空心柱，分为涂壁、 多孔层和涂载体空心柱。空心毛细管柱 材质为玻璃或石英，呈螺旋型。内径一 般为0.1 ~ 0.5mm，长度30 ~ 300m。
2.噪声和漂移 无样品通过检测器时，由仪器本身和 工作条件等的偶然因素引起的基线起 伏称为噪声(noise；N)。噪声的大小用 噪声带(峰一峰值)的宽度来衡量(下图)。 例如，不进样时，记录某检测器的基 线带宽为0.02mV，即噪声为0.02mV。
图19-3检测器的噪声和检测限 基线随时间朝某一方向的缓慢变化称为 漂移(drift；d)。通常用一小时内基线水 平的变化来衡量。
高分子多孔微球有如下优点： ①可以合成各种比表面及孔径的聚合物。 ②无有害的吸附活性中心 ③无流失现象,有利于大幅度程序升温。 ④具有强疏水性能，适于分析混合物中的微 量水分。适于多元醇、脂肪酸、腈类和胺类 的分析 ⑤粒度均匀，机械强度高，具有耐腐蚀性能。 ⑥热稳定性好，最高使用温度为200~300C。
例题2
第十七章气相色谱法1、常用于评价色谱分离条件选择的是否适宜的物理量是：A 理论塔板数B 分离度C 塔板高度D 最后出柱组分的保留时间2、选择程序升温方法进行分离的样品主要是：A 同分异构体B 同系物C 沸点差异大的混合物D 极性差异大的混合物3、在3m长的某色谱柱上，分析苯与环己烷的混合物。
测得死时间为1min，苯和环己烷的保留时间分别为17min和15min，苯的半峰宽1min。
求：（1）苯和环己烷的分离度；（2）求要使苯与环己烷完全分离时，所需要的最短柱长？4、将纯苯与组分i配成混合液，进行气相色谱分析，测得当纯苯注入量为0.435μg时的峰面积为4.00cm2，组分i注入量为0.653μg时的峰面积为6.50cm2，求组分i以纯苯为标准时的相对定量校正因子：（）A 2.44B 1.08C 0.924D 0.462（1）试用归一化法求各组分的百分含量。
（2）如果在色谱图上除了上述三组分峰外，还有其他组分未被检出，是否还能用归一化法进行定量？为什么？若用甲苯为内标物（其相对质量校正因子为0.87），甲苯与样品配比为1:10，测得甲苯峰面积为0.95cm-2，三个主要成分的数据同上表，试求各组分的百分含量。
第十八章高效液相色谱法1、用反相色谱法分离弱极性混合物，以甲醇－水为流动相，若增加甲醇的比例，则组分容量因子k与保留时间tR将会：A k与tR均变大B k与tR均变小C k变大，tR变小D k变小，tR变大2、在分离阿司匹林和去甲麻黄碱时选用的固定相是C18柱，流动相为甲醇/水=50:50系统，加入正己烷磺酸，调节pH约3.5；而4-氨基苯甲酸的分析同样采用C18柱，但是流动相却用四丁基氢氧化铵加入甲醇/水=50:50系统中，pH约7.5。
对于阿司匹林的pKa约为3.5，去甲麻黄碱pKa约为9.0，因此在pH约3.5时，弱酸阿司匹林不能解离以分子状态存在，即对阿司匹林为离子抑制机制；而去甲麻黄碱因接受质子而成为阳离子，因此加入正己烷磺酸与去甲麻黄碱阳离子构成离子对使其在C18柱上的保留值增加，从而得以分离。
气相色谱法PPT课件
平缓。如A 前延峰(leading peak): 前沿平缓，后
沿陡峭。如B
A
B
对称因子[ƒs (symmetry factor)]
即拖尾因子(tailing factor):
用来描述峰形对称程度的。
计算公式为：
fs
W0.05h 2A
一、气相色谱法的分类和特点
(一)分类 按固定相的聚集状态分： 气固色谱法(GSC),属吸附色谱 气液色谱法(GLC),属分配色谱
按操作形式分，气相色谱属柱色谱.
按柱的粗细不同分：
填充柱色谱法：将固定相填充在金属
或玻璃管中(内径4mm～6mm)
毛细管柱色谱:毛细管柱(0.1mm～0.5mm)
分为
开口毛细管柱
和固体。(沸点在500℃以下，热稳定性 好，分子量在400以下的物质）。 目前气相色谱法所能分析的有机物，约 占全部有机物(约300万种)的20%。
气相色谱两大弱点： a.受试样蒸汽压限制 b.定性困难
二、气相色谱仪 gas chromatographic instruments
气相色谱仪
气相色谱仪
柱制备对柱效有较大影响，填料装填 太紧，柱前压力大，流速慢或将 柱堵 死；反之空隙体积大，柱效低。
4.检测系统(detection system) 色谱仪的眼睛。包括检测器、控温装 置；若作制备，则在检测器后面接分 步收集器。 作用：按组分浓度或质量随时间的变化，
转化成相应电信号
检测器：
广普型——对所有物质均有响应；
气化室： 将液体试样瞬间气化的 装置。无催化作用。
3.色谱柱系统(column system) 包括恒温控制装置，是色谱仪的心脏部
分。
柱材质：不锈钢管或玻璃管，内径3-6 毫米。长度可根据需要确定。
沿陡峭。如B
A
B
对称因子[ƒs (symmetry factor)]
即拖尾因子(tailing factor):
用来描述峰形对称程度的。
计算公式为：
fs
W0.05h 2A
一、气相色谱法的分类和特点
(一)分类 按固定相的聚集状态分： 气固色谱法(GSC),属吸附色谱 气液色谱法(GLC),属分配色谱
按操作形式分，气相色谱属柱色谱.
按柱的粗细不同分：
填充柱色谱法：将固定相填充在金属
或玻璃管中(内径4mm～6mm)
毛细管柱色谱:毛细管柱(0.1mm～0.5mm)
分为
开口毛细管柱
和固体。(沸点在500℃以下，热稳定性 好，分子量在400以下的物质）。 目前气相色谱法所能分析的有机物，约 占全部有机物(约300万种)的20%。
气相色谱两大弱点： a.受试样蒸汽压限制 b.定性困难
二、气相色谱仪 gas chromatographic instruments
气相色谱仪
气相色谱仪
柱制备对柱效有较大影响，填料装填 太紧，柱前压力大，流速慢或将 柱堵 死；反之空隙体积大，柱效低。
4.检测系统(detection system) 色谱仪的眼睛。包括检测器、控温装 置；若作制备，则在检测器后面接分 步收集器。 作用：按组分浓度或质量随时间的变化，
转化成相应电信号
检测器：
广普型——对所有物质均有响应；
气化室： 将液体试样瞬间气化的 装置。无催化作用。
3.色谱柱系统(column system) 包括恒温控制装置，是色谱仪的心脏部
分。
柱材质：不锈钢管或玻璃管，内径3-6 毫米。长度可根据需要确定。
《分析化学》(十七)气相色谱法
《分析化学》(十七)气相色谱法一、教学内容本节课的教学内容来自于《分析化学》第十七章，主要讲述气相色谱法的基本原理、仪器设备及其在分析化学中的应用。
具体包括气相色谱法的定义、原理、分类，气相色谱仪的结构、操作步骤，以及气相色谱法在环境、医药、食品等领域的应用实例。
二、教学目标1. 使学生了解气相色谱法的基本原理和仪器设备，掌握气相色谱法的操作步骤。
2. 培养学生运用气相色谱法分析实际问题的能力。
3. 提高学生对分析化学实验的兴趣，培养学生的实验操作技能。
三、教学难点与重点1. 气相色谱法的原理及其在实际分析中的应用。
2. 气相色谱仪的结构及操作步骤。
3. 气相色谱法的实验操作技能。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、气相色谱仪模型、实验仪器等。
2. 学具：实验报告册、实验试剂、实验仪器等。
五、教学过程1. 实践情景引入：介绍气相色谱法在环境监测、医药、食品等领域的应用实例，激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解：讲解气相色谱法的基本原理、分类，气相色谱仪的结构及操作步骤。
3. 例题讲解：分析实际案例，讲解气相色谱法的应用。
4. 随堂练习：学生自主完成气相色谱法的实验操作，巩固所学知识。
5. 板书设计：绘制气相色谱法的原理图，突出重点内容。
6. 作业设计：（2）思考题：针对本节课的内容，提出思考题，引导学生深入思考。
六、板书设计1. 气相色谱法原理图2. 气相色谱仪结构图3. 气相色谱法操作步骤七、作业设计1. 实验报告：（1）实验目的：掌握气相色谱法的操作步骤，分析实际样品。
（2）实验原理：气相色谱法的基本原理。
（3）实验步骤：气相色谱法的操作步骤。
（4）实验结果及分析：对实验数据进行处理和分析。
2. 思考题：（1）气相色谱法在实际分析中的应用有哪些？（2）气相色谱仪的主要组成部分是什么？（3）如何优化气相色谱法的实验条件？八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：介绍气相色谱法在其他领域的应用，如气象学、化学品的检测等，激发学生的学习兴趣。
第十七章气相色谱法
第十七章气相色谱法思考题和习题1．名词解释：噪音检测限死体积分离度程序升温保留温度分流进样分流比线性分流相对重量校正因子麦氏常数2．说出下列缩写的中文名称：TCD FID ECD TID FPD WCOT柱PLOT柱SCOT柱FSOT柱3．简述范氏方程在气相色谱中的表达式以及在分离条件选择中的应用。
4．某色谱柱理论塔板数很大，是否任何两种难分离的组分一定能在该柱上分离？为什么？5．气相色谱仪主要包括哪几部分？简述各部分的作用。
6．在气相色谱中，如何选择固定液？7．说明氢焰、热导以及电子捕获检测器各属于哪种类型的检测器，它们的优缺点以及应用范围。
8．在气相色谱分析中，应如何选择载气流速与柱温？9．气相色谱定量分析的依据是什么？为什么要引入定量校正因子？常用的定量方法有哪几种？各在何种情况下应用？10．毛细管柱气相色谱有什么特点？毛细管柱为什么比填充柱有更高的柱效？11．当出现下列三种情况时，Van Deemter曲线是什么形状？（1）B/u=Cu=0；（2）A=Cu=0；（3）A=B/u=012．用气相色谱法分离某二元混合物时，当分别改变下列操作条件之一时，推测一下对t R、H、R的影响（忽略检测器、气化室、连接管道等柱外死体积）。
（a）流速加倍，（b）柱长加倍，（c）固定液液膜厚度加倍，（d）色谱柱柱温增加。
13．当色谱峰的半峰宽为2mm，保留时间为4.5min，死时间为1min，色谱柱长为2m，记录仪纸速为2cm/min，计算色谱柱的理论塔板数，塔板高度以及有效理论塔板数，有效塔板高度。
（11200 ，0.18mm；6790，0.29mm）14．在某色谱分析中得到如下数据：保留时间t R =5.0min ，死时间t 0=1.0min ，固定液体积V s =2.0ml ，载气流速F =50ml/min 。
计算：（1）容量因子；（2）分配系数；（3）死体积；（4）保留体积。
（4.0，100，50ml ，250ml ）15．用一根2米长色谱柱将两种药物A 和B 分离，实验结果如下：空气保留时间30秒，A 与B 的保留时间分别为230秒和250秒，B 峰峰宽为25秒。
第十七章 色谱分析法概论-分析化学
I X 100 [Z n
' ' lg t R lg t ( x) R( z )
lg t
' R( z n)
lg t
' R( z )
]
Ix为待测组分的保留指数，z 与 z+n 为
正构烷烃对的碳原子数。
P
16
乙酸正丁酯的保留指数测定
xie 仪 器 分 析
第 十 七 章 色 谱 分 析 法 概 论
xie 仪 器 分 析
第 十 七 章 色 谱 分 析 法 概 论
第十七章 色谱分析法概论
P
1
第一节 色谱法的分类和发展
xie 仪 器 分 析
第 十 七 章 色 谱 分 析 法 概 论
色谱分析法是一种物理或物理化学分离分 析方法。 始于20世纪初； 30与40年代相继出现了薄层色谱与纸色谱； 50年代气相色谱兴起、色谱理论、毛细管色 谱； 60年代气相色谱-质谱联用； 70年代高效液相色谱； 80年代末超临界流体色谱、高效毛细管电泳 色谱。
• R=1 4σ分离 • R=1.5 6σ分离 95.4% 99.7%
w1
w1
tR2－tR1
P
21
三、分配系数与色谱分离
xie 仪 器 分 析
第 十 七 章 色 谱 分 析 法 概 论
1、分配系数 在一定温度和压力下，达到分配平衡 时，组分在固定相和流动相中的浓度之比 CS K Cm 2、容量因子
m
X+
H+
SO3－R
S
X+ SO －R 3 H+
P
30
阳离子交换树脂
xie 仪 器 分 析
《气相色谱法》课件
应用领域
广泛应用于化学、生命科学、环境科学以及制药和石油等行业。
气相色谱仪的组成
仪器组成及原理
了解气相色谱仪的各个部件 以及其工作原理对有效分析 至关重要。
样品处理方法
对样品进行预处理可以提高 气相色谱法的分离效果和检 测灵敏度。
检测器种类及选择
不同的检测器适用于不同类 型的化合物，选择适合的检 测器可以提高分析的准确性。
气相色谱法的优缺点
优点
• 高分离效率 • 高灵敏度 • 快速分析
缺点
• 需要专业的技术知识 • 对样品的预处理要求严格 • 不能分析不易挥发的大分子化合物
Hale Waihona Puke 结与展望气相色谱法在科学研究中的重要性
气相色谱法是一项重要的分析工具，为科学研究提供了精确、快速、高效的分析手段。
可能的研究方向
未来的研究可以探索新的应用领域和改进气相色谱法的分离效果和检测灵敏性。
操作步骤
1
柱的装配
2
将柱装入气相色谱仪中，并确保柱
的正确安装和连接。
3
样品的进样
4
将处理过的样品注入气相色谱仪中，
实现样品的分析和检测。
5
样品制备
如何准备样品以确保样品的准确性 和可靠性。
柱的条件设置
配置适当的柱温和载气流速等条件， 以实现目标化合物的分离。
数据分析
对色谱图进行解析和数据处理，得 出分析结果及结论。
《气相色谱法》PPT课件
欢迎进入《气相色谱法》PPT课件！本课程将带您了解什么是气相色谱法，其 在科学研究中的应用及操作步骤。让我们一起开始这段令人兴奋的科学之旅 吧！
什么是气相色谱法
定义
气相色谱法是一种分离和分析化合物的方法，通过样品的蒸发和气相流动来实现分离。
广泛应用于化学、生命科学、环境科学以及制药和石油等行业。
气相色谱仪的组成
仪器组成及原理
了解气相色谱仪的各个部件 以及其工作原理对有效分析 至关重要。
样品处理方法
对样品进行预处理可以提高 气相色谱法的分离效果和检 测灵敏度。
检测器种类及选择
不同的检测器适用于不同类 型的化合物，选择适合的检 测器可以提高分析的准确性。
气相色谱法的优缺点
优点
• 高分离效率 • 高灵敏度 • 快速分析
缺点
• 需要专业的技术知识 • 对样品的预处理要求严格 • 不能分析不易挥发的大分子化合物
Hale Waihona Puke 结与展望气相色谱法在科学研究中的重要性
气相色谱法是一项重要的分析工具，为科学研究提供了精确、快速、高效的分析手段。
可能的研究方向
未来的研究可以探索新的应用领域和改进气相色谱法的分离效果和检测灵敏性。
操作步骤
1
柱的装配
2
将柱装入气相色谱仪中，并确保柱
的正确安装和连接。
3
样品的进样
4
将处理过的样品注入气相色谱仪中，
实现样品的分析和检测。
5
样品制备
如何准备样品以确保样品的准确性 和可靠性。
柱的条件设置
配置适当的柱温和载气流速等条件， 以实现目标化合物的分离。
数据分析
对色谱图进行解析和数据处理，得 出分析结果及结论。
《气相色谱法》PPT课件
欢迎进入《气相色谱法》PPT课件！本课程将带您了解什么是气相色谱法，其 在科学研究中的应用及操作步骤。让我们一起开始这段令人兴奋的科学之旅 吧！
什么是气相色谱法
定义
气相色谱法是一种分离和分析化合物的方法，通过样品的蒸发和气相流动来实现分离。
2014第十七章气相色谱法
15
例：以正丁烷-丁二烯为基准，在氧二丙腈和角鲨烷 上测得的相对保留值分别为6.24和0.95，试求正丁烷丁二烯相对保留值为1时，固定液的极性Px。
t 解： q lg R（丁二烯） lg 21 t R（正丁烷）
Px 100 100 2.7
16
100( q1 q x ) q1 q 2 100 (lg 6.24 lg 1 ) lg 6.24 lg 0.95
弹性石英毛细管柱，多用来作快速分析。
大内径毛细管柱（megaobore column）：内径为320um和
530um，常做成厚液膜柱。
集束毛细管柱（multicapillary column）：由许多支小内径
的毛细管组成的毛细管束，具有容量高分析速度快的特点，适 于工业分析用。
43
毛细管色谱柱的结构特点
31
（二）提高n
1. 载气流速和种类
H A B
C
opt
，需选择分子量较大 的载气，如氮气、氩气 高流速时， Cu项起主导作用，可选择分子量较小 的载气，如氢气、氦气
32
2. 柱温的选择
最高温度：固定液最高使用温度 最低温度：一般必须高于固定液的熔点
34
4. 其他条件的选择
气化室温度：取决于试样的沸点 检测室温度：高于或等于柱温 进样时间和进样量：快，1秒以内，线性关系
载体粒度：减小，柱效将明显提高，但是粒度过细，
阻力增加，操作不便，一般载体直径为柱内径的 1/20~1/25之间
35
三、样品的预处理
分离法
将高分子化合物分解为低分子化合物的方法
18
（二）载体
17章 气相色谱法
2017/5/4
钝化是除去或减弱载体表面的吸附性 能。常用的钝化方法有：
酸洗（除去碱性基团）
碱洗（除去酸性基团） 硅烷化（除去载体表面硅醇基，消除
氢键结合力）
2017/5/4
气液分配色谱应用（1）
2017/5/4
气液分配色谱应用（2）
2017/5/4
气液分配色谱应用（3）
1 丙酮 2 甲酸 3 乙酸 4 丙酸 5 异丁酸 6 丁酸 7 异戊酸
2017/5/4
2.人工合成固定相—高分子多孔小球(GDX) 结构：苯乙烯与二乙烯苯共聚
型号：Chromosorb 系列，Porapak系列，
第十七章 气相色谱法
gas chromatographic analysis
GC
2017/5/4
以气体作为流动相的色谱法 ——气相色谱法
2017/5/4
主要内容
气相色谱法的分类和一般流程 气相色谱的固定相和载气 气相色谱的检测器
分离条件的选择
毛细管气相色谱法 定性和定量分析
色谱柱。
2017/5/4
若分离非极性和极性混合物，一般 选用极性固定液； 若分离沸点差别大的混合物，一般 选用非极性固定液。
2017/5/4
具有酸性或碱性的极性物质，可选 用强极性固定液并加酸性或碱性添 加剂； 分离复杂的组分，可采用两种或两
种以上的混合液。
2017/5/4
特例：苯（80.1C）与环己烷（80.7C)， 沸点相差0.6C，均为非极性分子，若 用非极性固定液很难使其分离。苯比环
2017/5/4
第一节 气相色谱法的分类及一般流程 一 气相色谱法的分类 二 气相色谱法的特点 三 气相色谱法的一般流程
第十七章 气相色谱法
第十七章气相色谱法思考题和习题1．名词解释：噪音检测限死体积分离度程序升温保留温度分流进样分流比线性分流相对重量校正因子麦氏常数2．说出下列缩写的中文名称：TCD FID ECD TID FPD WCOT柱PLOT柱SCOT柱FSOT柱3．简述范氏方程在气相色谱中的表达式以及在分离条件选择中的应用。
4．某色谱柱理论塔板数很大，是否任何两种难分离的组分一定能在该柱上分离？为什么？5．气相色谱仪主要包括哪几部分？简述各部分的作用。
6．在气相色谱中，如何选择固定液？7．说明氢焰、热导以及电子捕获检测器各属于哪种类型的检测器，它们的优缺点以及应用范围。
8．在气相色谱分析中，应如何选择载气流速与柱温？9．气相色谱定量分析的依据是什么？为什么要引入定量校正因子？常用的定量方法有哪几种？各在何种情况下应用？10．毛细管柱气相色谱有什么特点？毛细管柱为什么比填充柱有更高的柱效？11．当出现下列三种情况时，Van Deemter曲线是什么形状？（1）B/u=Cu=0；（2）A=Cu=0；（3）A=B/u=012．用气相色谱法分离某二元混合物时，当分别改变下列操作条件之一时，推测一下对t R、H、R的影响（忽略检测器、气化室、连接管道等柱外死体积）。
（a）流速加倍，（b）柱长加倍，（c）固定液液膜厚度加倍，（d）色谱柱柱温增加。
13．当色谱峰的半峰宽为2mm，保留时间为4.5min，死时间为1min，色谱柱长为2m，记录仪纸速为2cm/min，计算色谱柱的理论塔板数，塔板高度以及有效理论塔板数，有效塔板高度。
（11200 ，0.18mm；6790，0.29mm）14．在某色谱分析中得到如下数据：保留时间t R =5.0min ，死时间t 0=1.0min ，固定液体积V s =2.0ml ，载气流速F =50ml/min 。
计算：（1）容量因子；（2）分配系数；（3）死体积；（4）保留体积。
（4.0，100，50ml ，250ml ）15．用一根2米长色谱柱将两种药物A 和B 分离，实验结果如下：空气保留时间30秒，A 与B 的保留时间分别为230秒和250秒，B 峰峰宽为25秒。
气相色谱法(中文)
常与非极性固定液配伍。
如201载体、6201载体
(2)白色载体
孔径粗，比表面积小，颗粒疏松，吸
附性弱。
常与极性固定液配伍。
二、气-固色谱固定相
吸附剂——石墨化炭黑、硅胶、氧化铝
分子筛—— 4A、5A、13X A 和 X 表示类型 A型：Al2O3 与 SiO2的摩尔比为1:2 X型：Al2O3 与 SiO2的摩尔比为1:2.8
二、氢焰离子化检测器（FID）
结构与检测原理
氢火焰离子化检测器
检测原理
有机化合物 氢焰 外加电场 离子对
定向运动
离子流(10-5~10-7A) →电信号 →放大 记录（绘制流出曲线）
离子流强度与进入检测器中组分含量及 分子中的含碳量有关，因此，在组分一定 时，测定电流（离子流）强度可以定量。 在没有有机物通过检测器时，氢气燃烧， 在电场作用下，也能产生极微弱的离子流 （10-12－10-11A），此电流称为检测器的本底。
漂移（drift；d）—— 基线随时间
朝某一方向的缓慢变化称为漂移。通
常用1小时内基线水平的变化衡量。
（二）灵敏度
灵敏度（sensitivity）又称响应值或
应答值。
是用来评价检测器质量或比较不同类
型检测器时的重要指标。
1.浓度型检测器（Sc）
1ml 载气中携带 1mg 的某组分通 过检测器所产生的 mv 数。 单位：mv.ml / mg
代入下式计算待测固定液的相对极性
Px：
Px 100 1 （
q1 qX q1 q2
）
相对极性 0~100 可分成 5 级，每20为1级，
0 或+1 为非极性固定液，
+2，+3 为中等极性固定液， +4，+5 为极性固定液。
第17章气相色谱法
类型
组成
制备
特点及应用
红色担体：硅藻土+粘合孔穴密集、孔径小、比表面大。对强极性
硅藻土
单 细 胞 海 藻 骨剂 900oC 煅烧
化合物吸附和催化性较强，可使它们因吸
(SiO2+小量盐)
附而拖尾。只适于非极性或弱极性物质。 白 色 担 体 ： 硅 藻 土与红色担体性质和特点不同。白色担体适
非硅藻土 有机聚合物
▪ 线性范围愈宽，愈有利于准确定量。
第22页，此课件共38页哦
常用气相色谱检测器的性能
TCD
FID
ECD
FPD
类型
浓度
质量
浓度
质量
适用范围 各类气相物质
通用性选择性 通用型
灵敏度 S
10mVcm/g
检测限 DL 210-9g/mL
最小检测浓度 100ng/g
线性范围
104
含碳有机物 通用型 10-2mVs/g 10-12g/s
苯乙烯和二乙烯基苯共聚物引入极性基团（极性）
第28页，此课件共38页哦
气-固色谱常用的几种吸附剂及性能
吸附剂 活性炭 石墨化碳黑
硅胶 氧化铝 分子筛
GDX
主要化学成分 C
C
SiO2 xH2O
Al2O3 X(MO)y(Al2O3)z
(SiO2)nH2O 多孔聚合物
最高使用 温度 <300 >500
氮、磷检测器；对氮、磷有高灵敏度； 定性检测器(联用仪器)
将两种仪器结合；色-质联用仪
第18页，此课件共38页哦
（2）检测器的性能指标
对检测器的要求：响应快、灵敏度高、稳定性好、线
性范围宽
▪ 灵敏度 S （sensitivity） ▪ 检出限 D (detection limit) ▪ 响应时间 (response time) ▪ 线性范围 (dynamic range)
分析化学 气相色谱法
仪器分析
●按化学结构分类: 烷烃, 聚硅氧烷, 聚二醇, 酯和聚酯 烷烃类: 异三十烷(squalane ), 阿皮松(Apiezon)
聚硅氧烷类:
CH3
CH3
CH3
H3C Si O Si O n Si CH3
CH3
R
CH3
R=-CH3, methylsilicone, OV-1, OV-101, SE-30, non-polar R=94% methyl, 5% phenyl, 1% vinyl, SE-54, weakly polar R= 50% methyl, 50% phenyl, OV-17, middle polar R= 50% methyl, 25% cyanopropyl, 25% phenyl, OV-225, polar
仪器分析
◆毛细管柱
第十七章 气相色谱法
仪器分析
●石英材质, 外涂聚酰亚胺保护层.
● 内径 0.10～0.53mm，常用规格0.10、0.25、0.32、 0.53mm.
● 常用类型：涂壁毛细管 (WCOT)
载体涂层毛细管 (SCOT)
交联毛细管（用于GC-MS）
● 载气流速： 1～2 mL/min
红色载体（Chromosorb P，6201等）
非硅藻土类 (玻璃微球，特氟龙)
酸洗（AW）
碱洗 (BW)
减弱载体表面吸附 活性
硅烷化 (DMCS, HMDS)
二、气-固色谱固定第相十七章 气相色谱法
仪器分析
吸附剂: 石墨化炭黑，硅胶，氧化铝，用于分析低分子量醇、烷烃和 醛酮
分子筛: 用于分析 H2,O2, CO, N2, CO2, CH4等
qlgt， Rt环 ， R苯己烷或qlgtt， ,R R正 丁己 二烷 烯
第十七章 气相色谱法
1、名词解释相对极性：Px色谱中的相对极性与化学上的极性不同，它指固定液与被测组分之间相互作用力的强弱。
因此，固定液相对极性不仅与固定液本身有关，而且与被测组分有关。
麦氏常数：某组分在被测固定液和角鲨烷柱上的保留指数之差，用于表示固定液与某类化合物相互作用力的大小。
色谱手册上列出的麦氏常数有5个数据，分别表示与苯、正丁醇、戊彤-2、硝基苯烷、吡啶的作用力大小。
各麦氏常数的总和可作为固定液的相对极性，小于300的为非极性固定液。
检测限：某组分的峰高恰为噪声2倍时，单位时间内由载气引入检测器中该组分的质量或单位体积载气中所含该组分的量。
浓度型检测器：响应值与载气中组分的浓度成正比。
质量型检测器：响应值与单位时间内进入检测器的组分质量成正比。
灵敏度（S）：浓度型检测器时Sc为1ml载气携带一毫克的某组分通过检测器时产生的电压。
质量型检测器时Sm为每秒钟有1g的某组分被载气携带通过检测器时产生的电压。
分流比：进入毛细管柱的物质量与被分流的物质量之比，通常为进入色谱柱的流量与分流流量之比。
漂移：基线在单位时间内单方向缓慢变化的幅值。
噪声：由于仪器本身和工作条件等的偶然因素引起的基线起伏。
相对校正因子：被测物质与标准物质的绝对校正因子之比。
程序升温：在一个分析周期中，按照既定程序改变色谱柱温度，以使沸点差距较大的各组分均得到良好分离。
涂壁毛细管柱：这种毛细管柱把固定液涂在毛细管内壁上。
2、TCD热导检测器FID氢焰离子化检测器ECD电子捕获检测器NPD氮磷检测器TID热离子化检测器FPD火焰光度检测器WCOT柱涂壁毛细管柱PLOT柱多孔层毛细管柱SCOT柱载体涂层毛细管柱FSOT柱融融石英毛细管柱3、见16章第2题4、简述范式方程中各项的含义，他们的改变将如何影响柱效？5、范式方程对选择色谱分离条件有何指导意义？H = A + B/u + Cudp和填充物的填充不规则因子有关。
填充柱色谱中，A=2λdp 所以，采用均匀、较细粒径的载体，并且填充均匀可减小涡流扩散项，提高柱效。
第十七章气相色谱法
====Word 行业资料分享--可编辑版本--双击可删====16.在一根1m 长的色谱柱上分离A 、B 、C 三组分，测得保留时间分别为022'''、652'''、313'''，半峰宽分别为13s 、17s 和20s ，试计算色谱柱对A 、B 、C 的理论板数和理论塔板高度。
解：642)13140(54.5)(54.5222/11=⨯==W t n R cm m n L H 16.0642111=== 594)17176(54.5)(54.5222/12=⨯==W t n R cm m n L H 17.0594122=== 516)20193(54.5)(54.5222/13=⨯==W t n R cm m n L H 19.0516133=== 17.某气相色谱系统的固定液体积V s =2.0ml ，死时间t 0=1.0min ，柱温下的载气流速F=50ml/min 。
某化合物在该系统中分析时得到保留时间t R =5.0min ，计算：①保留因子；②分配系数；③死体积；④保留体积；⑤调整保留体积。
解：①40.10.10.50=-='=t t k R ②1000.21504=⨯⨯==s m V V k K ③ml V V m 501500=⨯=≈④ml Ft V R R 2500.550=⨯==⑤ml V V V R R200502500=-=-=' 18.用一根色谱柱分离组分A 、B ，A 峰与B 峰保留时间分别为320s 和350s ，死时间为25s ，若两峰峰宽相等，要使两峰完全分离则色谱柱长至少为多少？（假设理论塔板高度0.11mm ） 解：1.12532025350=--=''=RARB t t α 两峰峰宽相等，cm H R L 47911.0)11.11.1(5.116)1(16222=⨯-⨯⨯=-=αα19.用一色谱柱分离A 、B 两组分，此柱的理论板数为4200，测得A 、B 的保留时间分别为15.05min 及14.82min 。
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qx (lgrx) : 在待测柱上的相对保留值的对数。
相对极性Px分类：
β,β ' -氧二丙腈：P =100
角鲨烷：
P =0
其余：Px=0---100 分为5级 0—20 0或1 非和弱极性
角鲨烷、甲基硅 橡胶
21—40 2 中等极性 DNP、OV-17
41—60 3 中等极性 氰基硅橡胶
61—80 4 极性
二、实验条件的选择性
R(
n 4
)
r2r,12,1 1
k2k2 1
（a） （ b） （c）
a：柱效项 b：柱选择性项 c：柱容量项
1.提高r21和k
（1） r21 反映了固定液的选择性， r21值越大（即固定液选 择性 好），分离度就越大，分离越好。若r21 =1 ，则 R = 0 ，两组分不能分离。
1. 填充柱
2. 毛细管柱(开管柱)
四、检测系统 1. 热导池检测器 2. 氢火焰离子化检测器 3. 电子捕获检测器 4. 火焰光度检测器
五、温度控制系统 控制和测量汽化室、色谱柱、检测器温度。
色谱柱温控方式：恒温分析、程序升温。
三、气相色谱法的特点
1. 高选择性 2. 高效能 3. 高灵敏度 4. 分析速度快 5. 应用范围广 沸点在500℃以下，热稳定好，分 子量在400以下的组分的分离和测定
对于气体、气态烃等低沸点混合物，柱温选在比平均沸 点低50℃至平均沸点范围内分析。
对于沸点范围较宽的试样，宜采用程序升温。
程序升温：指在一个分析周期里，色谱柱的温度随时 间由低温到高温呈线性或非线性地变化，使沸点不同的组分， 在其最佳柱温下流出，从而改善分离效果，缩短分析时间。
总结：范第姆特方程 H=A+B/U+CU
A，B/U，CU越小，色谱柱的塔板高度H 越小，柱效率越高。
改善柱效率的因素：
1.选择颗粒较小的均匀填料 2.选用较低的柱温操作 3.降低载体表面液层的厚度
4.选用合适的载气及载气流速：流速较小时，分子扩散项成为 色谱峰扩张的主要因素，宜用相对分子质量较大的载气；流速较 大时，传质项为控制因素，宜用相对分子质量较小的载气。
质量型检测器：用峰高定量时，需保持载气 流速恒定。
选择极化电压150～300V
4.氢焰离子化检测器特点
优点：灵敏度高，噪音小，死体积小等
缺点：破坏样品，一般只能测定含碳化 合物。
第四节 分离条件的选择性 （一）气相色谱速率理论
范第姆特方程式： H=A+B/U+CU
式中：U为流动相平均线速度，A为涡流扩散项，B/U为分子扩散 项，CU为传质阻力项。
氮气
分子量小，热导系数大，粘度小。 常用于热导检测器。
扩散系数小，柱效比较高。 除热导检测器以外的其它几种检测器 中，多采用氮气作载气。
要求：纯度在99.999%以上、净化 选择：主要取决于检测器、色谱柱及分析要求。
第三节 气相色谱检测器
检测器：将流出色谱柱的载气中组分的浓度（或质 量）转换为电信号的装置。 浓度型检测器：检测器的响应值和组分浓度成正比。
(5) 在一定范围内，微电流的大小与进入离子室的被测 组分质量成正比，所以氢焰检测器是质量型检测器。 (6) 组分在氢焰中的电离效率很低，大约五十万分之一 的碳原子被电离。 (7)离子电流信号输出到记录仪，得到峰面积与组分质 量成正比的色谱流出曲线。
3. 注意
气体及流量：燃气用氢气，空气作为助燃气， 载气用氮气。流量关系一般为，N2::H2:Air为 1:1～ 1.5:10。
3.检测限（D）
某组分的峰高恰为噪音的两倍（2N）时，单位时间内载气 引入检测器中该组分的质量（g/s），或单位体积载气中所 含该组分的量（mg/ml）。
D=2N/S 检测限越小，检测器的性能越好。
4.最小检测限与最小检测浓度
指恰能产生3倍噪音信号时的进样量或进样液浓度
（一）热导池检测器 （thermal conductivity detector）TCD表示
三．教学目标
1.掌握气相色谱法的特点，气液色谱固定液的分类和选择原则， 速率理论，色谱条件的选择，定性、定量方法及适用范围 2.熟悉气相色谱一般流程，检测器的分类、性能指标、常用检测 器
第十七章 气相色谱法（GC）
第一节 气相色谱法的分类和一般流程
气相色谱法：以气体为流动相的色谱方法。
一、GC分类 1. 按固定相分
气-固色谱
气-液色谱
2. 按分离原理分 吸附色谱 分配色谱
3. 按柱子粗细分 填充柱色谱 毛细管柱色谱
二、气相色谱仪的一般流程
气路系统 进样系统 色谱柱系统 检测和记录系统 控制系统
载气→减压→净化→稳压→ →色谱柱→检测器→记录仪 进样
一、载气系统
二、进样系统 进样器、气化室 三、柱分离系统 分离系统的核心是色谱柱。
（2）k 值与组分分配系数、固定液的用量和柱温有关。 固定液液膜薄一些，同时还可缩短分析时间。 太厚，传质阻力大，引起谱峰展宽。
2.提高n
(1)载气种类的选择 首先应考虑检测器对载气的要求，如电子捕获检测器要求 高纯氮气作载气。热导检测器则选用H2或He作载气。
H A B /u Cu H最小，柱效最高。
(1)非极性吸附剂：如活性炭，适用于 低沸点的碳氢化合物的分析。
(2)弱极性吸附剂：如氧化铝吸附剂， 适用于分析C1～C4烃类及异构体。
(3)强极性吸附剂：如分子筛，适于分析N2，O2，CO， H2等气体和正异构烷烃。
(4)氢键型吸附剂：如硅胶吸附剂，适用于分析有氢键 或极性的化合物。
流动相 氢气
一．教学内容
1.气相色谱法分类、一般流程 2.气液色谱固定液的要求、分类以及选择原则，载体的要求 3.检测器的分类、性能指标，常用的检测器的结构、检测原理
和使用注意事项 4.气相色谱速率理论及色谱条件选择方法，样品预处理方法 5.定性、定量方法
二．重点与难点
1.气液色谱固定液的要求、选择原则 2.检测器的原理和使用注意事项 3.气相色谱速率理论及色谱条件选择方法 4.定性、定量方法
酸洗法 碱洗法
除去载体表面的铁等金属氧化物。 用于分析酸性化合物。
除去载体表面的Al2O3等酸性作用点。 用于分析胺类等碱性化合物。
硅烷化法
将载体与硅烷化试剂反应，除去载 体表面的硅醇基。 分析形成氢键能力较强的化合物。 二甲基二氯硅烷，六甲基二硅烷
（二）气—固填充色谱柱 1.固定相 吸附剂分类：
（二）载体（担体）
载体是固定液的支持骨架，使固定液能在其表面上
形成一层薄而均匀的液膜。
1.要求：
表面积大，孔径分布均匀； 表面吸附性很弱；
热稳定性、化学稳定性好；
2.分类
有一定的机械强度。
硅藻土型载体
红色载体 常与非极性固定液配伍
白色载体 常与极性固定液配伍
非硅藻土型载体
氟载体、玻璃微珠 素瓷
3.载体的钝化 钝化：除去或减弱载体表面的吸附性能。
氢火焰各层图
A区：预热区 B层：点燃火焰 C层：热裂解区： 温度最高 D层：反应区
(3)生成的正离子CHO+ 与火焰中大量水分子碰撞而发 生分子离子反应：
CHO+ + H2O ──→H3O+ + CO (4)化学电离产生的正离子和电子在外加恒定直流电场 的作用下分别向两极定向运动而产生微电流（约10-6～ 10-14A）；
4.热导检测器特点
优点: 结构简单、适用范围广（无机物，有机物）， 不破坏样品。
缺点: 灵敏度低，噪音大。
氢焰离子化检测器(FID)
在高温火焰作用下，有机物组分电离成正负离 子，在收集极（正极）和极化极（负极）外电 场作用下定向运动而形成离子流（电流）。放 大后被检测。
离子流强度决定于： 电离的程度---被测组分的性质， 进入离子室的被测组分的量
聚乙二醇
81—100 5 极性
β,β ' -氧二丙腈
3.固定液的选择——相似性原则
被分离物质 非极性
固定液 非极性
主要作用力
出峰顺序
色散力 按沸点顺序，沸点低 者先出柱。相同沸点
的极性组分先出。
中等极性 中等极性 诱导力和色 按沸点顺序。相同沸
散力
点的极性组分后出柱。
极性
极性
静电力 按极性顺序出柱。非 极性组分先出柱。
H
H最小
B/u
Cu
流 速 稍 高 于 最 佳 流 速 H2，15~20cm/s
A
N2，10~12cm/s
u最佳
u
图 H－u曲线
(2)柱温的选择
柱温选择的原则：在使最难分离的组分能尽可能好的分离 前提下，尽可能采取较低的柱温，但以保留的时间为宜，峰 形不拖尾为度。
对于高沸点混合物（300～400℃）希望在较低温度下进 行（低于沸点100～150℃）分析
最通用 聚醇：如聚乙二醇PEG20M ，氢键型 聚酯：丁二酸二乙二醇聚酯 ( PDEGS或DEGS)
极性分类
用相对极性 P 来表示
Px
10（ 01q1qX） q1q2
q1(lgr1) : 苯与环己烷在β,β'-氧二丙腈柱上的 相对保留值的对数。
q2 (lgr2) :苯与环己烷角鲨烷柱上的相对保留 值的对数。
热导检测器（TCD）和电子捕获检测器(ECD) 质量型检测器：检测器的响应值和单位时间内进入检 测器某组分的质量成正比 。
氢焰离子化检测器(FID)、火焰离子化检测器、热离 子
二、检测器的性能指标
要求：灵敏度高；稳定性好，噪音低；线性范围宽； 死体积小，响应快。
1.噪音和漂移 噪音（N）：无组分通过时，仪器本身和工作条件等偶然
1、热导池的结构
双臂热导池
四臂热导池
相对极性Px分类：
β,β ' -氧二丙腈：P =100
角鲨烷：
P =0
其余：Px=0---100 分为5级 0—20 0或1 非和弱极性
角鲨烷、甲基硅 橡胶
21—40 2 中等极性 DNP、OV-17
41—60 3 中等极性 氰基硅橡胶
61—80 4 极性
二、实验条件的选择性
R(
n 4
)
r2r,12,1 1
k2k2 1
（a） （ b） （c）
a：柱效项 b：柱选择性项 c：柱容量项
1.提高r21和k
（1） r21 反映了固定液的选择性， r21值越大（即固定液选 择性 好），分离度就越大，分离越好。若r21 =1 ，则 R = 0 ，两组分不能分离。
1. 填充柱
2. 毛细管柱(开管柱)
四、检测系统 1. 热导池检测器 2. 氢火焰离子化检测器 3. 电子捕获检测器 4. 火焰光度检测器
五、温度控制系统 控制和测量汽化室、色谱柱、检测器温度。
色谱柱温控方式：恒温分析、程序升温。
三、气相色谱法的特点
1. 高选择性 2. 高效能 3. 高灵敏度 4. 分析速度快 5. 应用范围广 沸点在500℃以下，热稳定好，分 子量在400以下的组分的分离和测定
对于气体、气态烃等低沸点混合物，柱温选在比平均沸 点低50℃至平均沸点范围内分析。
对于沸点范围较宽的试样，宜采用程序升温。
程序升温：指在一个分析周期里，色谱柱的温度随时 间由低温到高温呈线性或非线性地变化，使沸点不同的组分， 在其最佳柱温下流出，从而改善分离效果，缩短分析时间。
总结：范第姆特方程 H=A+B/U+CU
A，B/U，CU越小，色谱柱的塔板高度H 越小，柱效率越高。
改善柱效率的因素：
1.选择颗粒较小的均匀填料 2.选用较低的柱温操作 3.降低载体表面液层的厚度
4.选用合适的载气及载气流速：流速较小时，分子扩散项成为 色谱峰扩张的主要因素，宜用相对分子质量较大的载气；流速较 大时，传质项为控制因素，宜用相对分子质量较小的载气。
质量型检测器：用峰高定量时，需保持载气 流速恒定。
选择极化电压150～300V
4.氢焰离子化检测器特点
优点：灵敏度高，噪音小，死体积小等
缺点：破坏样品，一般只能测定含碳化 合物。
第四节 分离条件的选择性 （一）气相色谱速率理论
范第姆特方程式： H=A+B/U+CU
式中：U为流动相平均线速度，A为涡流扩散项，B/U为分子扩散 项，CU为传质阻力项。
氮气
分子量小，热导系数大，粘度小。 常用于热导检测器。
扩散系数小，柱效比较高。 除热导检测器以外的其它几种检测器 中，多采用氮气作载气。
要求：纯度在99.999%以上、净化 选择：主要取决于检测器、色谱柱及分析要求。
第三节 气相色谱检测器
检测器：将流出色谱柱的载气中组分的浓度（或质 量）转换为电信号的装置。 浓度型检测器：检测器的响应值和组分浓度成正比。
(5) 在一定范围内，微电流的大小与进入离子室的被测 组分质量成正比，所以氢焰检测器是质量型检测器。 (6) 组分在氢焰中的电离效率很低，大约五十万分之一 的碳原子被电离。 (7)离子电流信号输出到记录仪，得到峰面积与组分质 量成正比的色谱流出曲线。
3. 注意
气体及流量：燃气用氢气，空气作为助燃气， 载气用氮气。流量关系一般为，N2::H2:Air为 1:1～ 1.5:10。
3.检测限（D）
某组分的峰高恰为噪音的两倍（2N）时，单位时间内载气 引入检测器中该组分的质量（g/s），或单位体积载气中所 含该组分的量（mg/ml）。
D=2N/S 检测限越小，检测器的性能越好。
4.最小检测限与最小检测浓度
指恰能产生3倍噪音信号时的进样量或进样液浓度
（一）热导池检测器 （thermal conductivity detector）TCD表示
三．教学目标
1.掌握气相色谱法的特点，气液色谱固定液的分类和选择原则， 速率理论，色谱条件的选择，定性、定量方法及适用范围 2.熟悉气相色谱一般流程，检测器的分类、性能指标、常用检测 器
第十七章 气相色谱法（GC）
第一节 气相色谱法的分类和一般流程
气相色谱法：以气体为流动相的色谱方法。
一、GC分类 1. 按固定相分
气-固色谱
气-液色谱
2. 按分离原理分 吸附色谱 分配色谱
3. 按柱子粗细分 填充柱色谱 毛细管柱色谱
二、气相色谱仪的一般流程
气路系统 进样系统 色谱柱系统 检测和记录系统 控制系统
载气→减压→净化→稳压→ →色谱柱→检测器→记录仪 进样
一、载气系统
二、进样系统 进样器、气化室 三、柱分离系统 分离系统的核心是色谱柱。
（2）k 值与组分分配系数、固定液的用量和柱温有关。 固定液液膜薄一些，同时还可缩短分析时间。 太厚，传质阻力大，引起谱峰展宽。
2.提高n
(1)载气种类的选择 首先应考虑检测器对载气的要求，如电子捕获检测器要求 高纯氮气作载气。热导检测器则选用H2或He作载气。
H A B /u Cu H最小，柱效最高。
(1)非极性吸附剂：如活性炭，适用于 低沸点的碳氢化合物的分析。
(2)弱极性吸附剂：如氧化铝吸附剂， 适用于分析C1～C4烃类及异构体。
(3)强极性吸附剂：如分子筛，适于分析N2，O2，CO， H2等气体和正异构烷烃。
(4)氢键型吸附剂：如硅胶吸附剂，适用于分析有氢键 或极性的化合物。
流动相 氢气
一．教学内容
1.气相色谱法分类、一般流程 2.气液色谱固定液的要求、分类以及选择原则，载体的要求 3.检测器的分类、性能指标，常用的检测器的结构、检测原理
和使用注意事项 4.气相色谱速率理论及色谱条件选择方法，样品预处理方法 5.定性、定量方法
二．重点与难点
1.气液色谱固定液的要求、选择原则 2.检测器的原理和使用注意事项 3.气相色谱速率理论及色谱条件选择方法 4.定性、定量方法
酸洗法 碱洗法
除去载体表面的铁等金属氧化物。 用于分析酸性化合物。
除去载体表面的Al2O3等酸性作用点。 用于分析胺类等碱性化合物。
硅烷化法
将载体与硅烷化试剂反应，除去载 体表面的硅醇基。 分析形成氢键能力较强的化合物。 二甲基二氯硅烷，六甲基二硅烷
（二）气—固填充色谱柱 1.固定相 吸附剂分类：
（二）载体（担体）
载体是固定液的支持骨架，使固定液能在其表面上
形成一层薄而均匀的液膜。
1.要求：
表面积大，孔径分布均匀； 表面吸附性很弱；
热稳定性、化学稳定性好；
2.分类
有一定的机械强度。
硅藻土型载体
红色载体 常与非极性固定液配伍
白色载体 常与极性固定液配伍
非硅藻土型载体
氟载体、玻璃微珠 素瓷
3.载体的钝化 钝化：除去或减弱载体表面的吸附性能。
氢火焰各层图
A区：预热区 B层：点燃火焰 C层：热裂解区： 温度最高 D层：反应区
(3)生成的正离子CHO+ 与火焰中大量水分子碰撞而发 生分子离子反应：
CHO+ + H2O ──→H3O+ + CO (4)化学电离产生的正离子和电子在外加恒定直流电场 的作用下分别向两极定向运动而产生微电流（约10-6～ 10-14A）；
4.热导检测器特点
优点: 结构简单、适用范围广（无机物，有机物）， 不破坏样品。
缺点: 灵敏度低，噪音大。
氢焰离子化检测器(FID)
在高温火焰作用下，有机物组分电离成正负离 子，在收集极（正极）和极化极（负极）外电 场作用下定向运动而形成离子流（电流）。放 大后被检测。
离子流强度决定于： 电离的程度---被测组分的性质， 进入离子室的被测组分的量
聚乙二醇
81—100 5 极性
β,β ' -氧二丙腈
3.固定液的选择——相似性原则
被分离物质 非极性
固定液 非极性
主要作用力
出峰顺序
色散力 按沸点顺序，沸点低 者先出柱。相同沸点
的极性组分先出。
中等极性 中等极性 诱导力和色 按沸点顺序。相同沸
散力
点的极性组分后出柱。
极性
极性
静电力 按极性顺序出柱。非 极性组分先出柱。
H
H最小
B/u
Cu
流 速 稍 高 于 最 佳 流 速 H2，15~20cm/s
A
N2，10~12cm/s
u最佳
u
图 H－u曲线
(2)柱温的选择
柱温选择的原则：在使最难分离的组分能尽可能好的分离 前提下，尽可能采取较低的柱温，但以保留的时间为宜，峰 形不拖尾为度。
对于高沸点混合物（300～400℃）希望在较低温度下进 行（低于沸点100～150℃）分析
最通用 聚醇：如聚乙二醇PEG20M ，氢键型 聚酯：丁二酸二乙二醇聚酯 ( PDEGS或DEGS)
极性分类
用相对极性 P 来表示
Px
10（ 01q1qX） q1q2
q1(lgr1) : 苯与环己烷在β,β'-氧二丙腈柱上的 相对保留值的对数。
q2 (lgr2) :苯与环己烷角鲨烷柱上的相对保留 值的对数。
热导检测器（TCD）和电子捕获检测器(ECD) 质量型检测器：检测器的响应值和单位时间内进入检 测器某组分的质量成正比 。
氢焰离子化检测器(FID)、火焰离子化检测器、热离 子
二、检测器的性能指标
要求：灵敏度高；稳定性好，噪音低；线性范围宽； 死体积小，响应快。
1.噪音和漂移 噪音（N）：无组分通过时，仪器本身和工作条件等偶然
1、热导池的结构
双臂热导池
四臂热导池