气相色谱分离的条件选择word精品

气相色谱最佳实验条件的选择1、优选色谱柱的原则（1）以美国EPA 提出的重点控制有机污染物为目标，讨论色谱柱的优选。

（2）这些污染物有如下特点。

● 种类多组成复杂，可分为八大类（见下表）（重点控制有机污染物部分测定的色谱条件）● 一些化合物结构相似、极性相近，不易分离● 一些化合物挥发性差，在气相色谱中不易出峰，灵敏度低，出峰慢 ● 沸点范围宽，低沸点化合物和高沸点化合物沸点相差200℃多，对柱温要求差别大，要有恰当的程序升温，最后需要温度高达290℃。

化合物 名称色谱条件保留时间 t R min响应因子灵敏度Si[（mV·s ）/g]检测限Di绝对值[μg/(V·s)]标准偏差s相对值卤代烷类 酚类 酯类胺类 （乙酰胺）40℃（4min ） 25℃/min 95℃（2min ） 10℃/min 140℃ 35℃/min 285℃（10min ）14.550 2.52 0.18 2.601.06×1010 1.89×10-11苯系物 多环芳烃烯类 （丙烯腈） 30℃（1min ） 25℃/min 150℃（2min ）2.775 1.72 0.28 1.152.95×10113.39×10-12烷烃类2、色谱柱应具备的性能[1].选择性好（对不同组分有不同的溶解和解析能力）[2].极性范围广（具有多种类型的作用力，可分析多种类型的样品）[3].化学稳定性强（不与样品反应）[4].液态粘度小（组分在其中快速完成溶解和解析能力）[5].热稳定性高（有较宽的工作温度范围，能承受较高的工作温度和较低的凝固点，以便完成对沸程较宽的样品的分离分析）[6].附着力强（在载体表面上形成的薄膜不易脱落，有利于提高柱效率）[7].蒸汽压低（流失少、基线稳定、柱寿命长）3、柱温的选择（一）柱温范围柱温是一个重要的色谱分析参数，它对分离效能和分析速度影响很大。

浅谈气相色谱分离条件的选择在气相色谱分析中,人们期望的理想状态是在最短的时间内对样品中各个组分完全分离并分析。

所以,选择高效率的色谱柱和适当的分离条件十分重要。

本文简要介绍了气相色谱仪分离条件的选择原则,并列举了应用实例。

1、固定相的选择一般来说,载体或固定相的粒度越小越有利于提高柱效率,但是粒度过小会使分析时间变长。

一般要求填充颗粒直径是柱直径的十分之一左右,即60～80目或80～100目。

粒度要均匀,粒度越一致,填充的越均匀,柱效率越高。

除分析气体外,分析其他物质大多使用涂装固定相的色谱柱。

其优点是可在较低温度下分析高沸点的样品,由于柱温低,固定相选择系数增大,从而提高了柱效率。

同时,固定相含量低,缩小了保留值,节省了分析时间。

固定相配比的选择取决于样品性质(如沸点、极性)、载体性质及柱温等,此外要求固定相粘度小,蒸汽压力低。

2、色谱柱的选择制作色谱柱的材料很多,其中不锈钢和玻璃是最常用的材料。

不锈钢柱质地坚硬,化学稳定性好,耐高温高压,应用最为广泛。

玻璃柱表面吸附性小,化学活性差,常用于微量分析或分析某些和金属发生化学反应以及易受热金属表面催化作用而分解的样品。

制作毛细管柱的材质主要是玻璃或石英。

在其他操作条件不变的前提下,适当增加柱长能获得较好的分离效果。

但柱子增长,分析时间也相应增加。

如在相同的操作条件下,柱长L1=1.0m时求得样品的分离度R1=0.8,若R2=1.5时,样品完全分离,则此条件下理想的柱长L2=L1/(R1/R2)2≈3.5m。

3、载气压力和流速的选择载气压力对柱效率有直接的影响。

如提高柱内压力,有助于提高柱效率。

但只提高入口压力,使流速加大且压降太大时,反而会降低柱效率,因此也必须提高出口压力。

一般采用在柱后加装适当气阻的方法来解决这一问题。

载气流速是决定色谱分离的重要因素之一。

一般情况下,流速高色谱峰窄,反之则宽些,但流速过高或过低对分离都有不利的影响。

流速要求要平稳,常用的流速范围为20～70mL/min。

气相色谱分离条件的选择分别条件的挑选是为了提高组分间的挑选性，提高柱效，使分别峰的个数尽量多，分析时光尽可能短，从而充分满足分别要求。

一液及其含量的挑选1．固定液挑选的普通逻辑普通可按“相像相溶”的原则来挑选固定液。

下列挑选固定液的普通逻辑，具有参考价值。

分别非极性化合物，普通选用非极性固定液，此时非极性固定液与试样间的作用力为色散力，被分别组分按沸点从低到高挨次流出；中等极性化合物，普通选用中等极性固定液，此时，固定液与试样间的作用力主要为诱导力和色散力，在这种状况下，组分基本按沸点从低到高先后流出，若沸点相近的极性和非极性化合物，普通非极性组分就先流出；强极性化合物，普通选用强极性固定液，固定液与组分之间主要是静电力（定向力）作用力，普通按极性从小到大的挨次流出；能形成氢键的化合物，普通选用极性或氢键型固定液，按试样组分与固定液分子形成氢键的能力从小到大地先后流出，不能形成氢键的组分最先流出；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；分别复杂的组分，可采纳两种或两种以上的混合固定液。

2．按照固定液挑选性常数挑选固定液固定液挑选性常数（Rohrschneider或McReynolds）能较好地反映固定液对不同类型化合物的分别挑选性。

固定液挑选性常数表可用于指导按组分和固定液之间的作用力来挑选合适的固定液。

假如在常数表中，挑选性类似的固定液有几种，就应挑选其中热稳定性好的固定液。

3．固定液含量以固定液与载体的质量比表示固定液的含量，它打算固定液的液膜厚度df，影响传质速率。

同时固定液含量的挑选与分别组分的极性、沸点以及固定液的性质有关。

低沸点试样多采纳高液载比（或液担比）的柱子，普通为20％一30%；高沸点试样则多采纳低液载比柱，普通为1%-10%。

二及其粒度的挑选若试样相对分子质量大、沸点高、极性大、用法的固定液量少，大都选用白色载体；试样的相对分子质量小、沸点低、非极性、固定液的用量多，则应选用红色载体；对于那些具有强极性、热和化学不稳定的化合物。

实验气相色谱分离苯、甲苯和二甲苯的条件选择、柱效计算及定性分析1.目的了解气相色谱仪的组成、工作原理以及数据采集、数据分析的基本操作。

掌握仪器主要操作参数及其对分析结果的影响（理解柱温的改变对组分的保留行为的影响）2.原理气相色谱方法是利用试样中各组份在固定液相的分配系数不同，将混合物分离后测定的仪器分析方法，特别适用于分析含量少的气体和易挥发的液体。

当气化后的试样被载气带入色谱柱中时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的迁移速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按流出顺序离开色谱柱进入检测器，在记录器上绘制出各组份的色谱峰——流出曲线。

在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留参数，如保留时间、保留体积及相对保留值等。

因此，在相同的色谱操作条件下，通过比较已知纯样和未知物的保留参数，即可确定未知物为何种物质。

对于非极性柱分离非极物质，出峰顺序按沸点小大出峰。

苯、甲苯和混二甲苯的混合物。

它们的性质极为相似，用一般方法难以分离分析，但气相色谱法可以实现分离分析。

在分离过程中，分离好坏是用分离度衡量的。

有很多因素影响分离度，这在分离度方程中便可知，如柱效、相对保留值和容量因子等。

而影响柱效的操作条件有固定液、柱子长度、柱温、载气流速和进样量等。

柱温严重影响分配系数，进而影响组分的分离度。

随着柱温的升高，色谱峰出峰快，分析时间缩短，但如果柱温太高，色谱峰的分离会变差，甚至分离不开。

柱温降低，分配系数增大，分离改进。

但过慢，分析时间太长，影响柱效。

随着载气流速的增加，色谱峰出峰快，分析时间缩短，另一方面，色谱峰的分离变差，但其影响远比柱温对分辨率的影响小。

载气流速增加，氢气的流速也应相应改变，以得到较高的灵敏度。

3.仪器与试剂仪器：福立GC-9790气相色谱仪，SE-54（5 ％苯基＋ 1 ％乙烯基＋94 ％聚二甲基硅氧烷）毛细管柱: 0.50μm×0.25mm×15mmm。

气相色谱操作条件的选择胡焰1145044049 卫生检验在气相色谱分析中,我们要快速有效的分离一个复杂的样品,除了要选择一根最佳色谱柱以外,要对操作条件进行仔细的选择. 实际工作中,我们主要是要选择载气流速,进样技术,气化室温度,柱温,桥电流等几个方面,来有效的提高柱效率,使得分析出的色谱峰峰形正常,分离度高,从而提高分析结果的准确性.一、色谱柱的选择1、材料的选择色谱柱是决定色谱分离的核心，如果所选色谱柱对最难分享物质对的相对选择因子R=1，无论如何选择色谱条件，都不能得到分享。

影响选择因子的两个因素是固定相和柱温。

因此首先要有一根高效的、对被分析对象有效的色谱柱。

一根高效的、质量好的色谱柱应有选择性好、内壁惰性、温度使用范围广，这要取决于色谱柱的内表面和内表面上的固定相层，固定相在柱内壁是否形成均匀薄膜。

应根据分析对象，选择合适的柱材料、固定相、去活方法等。

对于永久性气体分析，一般选择填固体吸附剂的气固色谱柱，如分子筛用于永久性气体的分析，Parapak Q用于二氧化碳和不凝气的分析。

对于复杂的样品，一般选择毛细气液色谱柱，根据相似相容原理确定所选色谱柱的类型。

2、柱长的选择色谱柱长选择时，应考虑分离度、分析时间和色谱柱的成本，分离度与柱长的平方根成正比，而分析时间直接与柱长成正比，即如果通过增加色谱柱长，提高分离度，分离度增大1倍，柱长必须增加3倍。

一般填充柱的柱长在0.5-5m，对于毛细管色谱柱，一般柱长在10-30m间，可满足大多数分析的需求，对于复杂的混合物可采用50m、60m或100m的色谱柱。

在我们的实际工作，通常用15m的毛细管柱分析快速筛分简单混合物或高分子量的化合物；（发泡剂、6#油、苯），30m是普遍使用的柱长（天然气油），对汽油组分的分析，选用50m的色谱柱。

3、柱径的选择柱径的选择受多种因素制约人。

内径增大，意味着有更多的固定相，即使液膜厚度不增加，也有较大的样品容量，随着内径的减小，单位时间内的柱效率迅速增加，分离度增大，但样品的容量以内径的平方（r2）的关系减小；柱压降以1/ r4关系增加，对仪器的综合性能有较高的要求。

在气相色谱中，除了要选择合适的固定液之外，还要选择分离时的最佳条件，以提高柱效能，增大分离度，满足分离的需要。

一、载气及其线速的选择根据van Deemter方程的数学简化式为H = A + B / u + C u可得到下图所示的H-u关系曲线。

当u值较小时，分子扩散项B/u将成为影响色谱峰扩张的主要因素，此时，宜采用相对分子质量较大的载气（N2、Ar），以使组分在载气中有较小的扩散系数。

当u较大时，传质项Cu将是主要控制因素。

此时宜采用相对分子质量较小，具有较大扩散系数的载气（H2、He），以改善气相传质。

各项因素对板高H的影响图中曲线的最低点，塔板高度最小，柱效最高，所以该点对应的流速即为最佳流速。

最佳线速和最小板高可以通过H = A + B / u + C u进行微分后求得。

上图的虚线是速率理论中各因素对板高的影响。

比较各条虚线可知，当u值较小是，分子扩散项B/u将成为影响色谱峰扩张的主要因素，此时，宜采用相对分子质量较大的载气（N2、Ar），以使组分在载气中有较小的扩散系数。

另一方面，当u较大时传质项Cu将是主要控制因素。

此时宜采用相对分子质量较小，具有较大扩散系数的载气（H2、He），以改善气相传质。

当然，还须考虑与所用的检测器相适应。

二、柱温的选择柱温是一个重要的色谱操作参数，它直接影响分离效能和分析速度。

柱温不能高于固定液的最高使用温度，否则会造成固定液大量挥发流失。

某些固定液有最低操作温度。

一般地说，操作温度至少必须高于固定液的熔点，以使其有效地发挥作用。

降低柱温可使色谱柱的选择性增大，但升高柱温可以缩短分析时间，并且可以改善气相和液相的传质速率，有利于提高效能。

所以，这两方面的情况均需考虑。

在实际工作中，一般根据试样的沸点选择柱温、固定液用量及载体的种类。

对于宽沸程混合物，一般采用程序升温法进行。

三、柱长和内径的选择由于分离度正比于柱长的平方根，所以增加柱长对分离是有利的。

但增加柱长会使各组分的保留时间增加，延长分析时间。

气相色谱分离条件的选择
1.柱长和柱内径的选择：
能满足分离目的的前提下，尽可能选用较短的柱，有利于缩短分析时间;填充色谱柱的柱长通常为1~3米，内径3~4厘米。

2.载气种类的选择
(1)载气摩尔质量大，可抑制试样的纵向扩散，提高柱效。

载气流速较大时，传质阻力
项起主要作用，采用较小摩尔质量的载气（如H2，He），可减小传质阻力，提高柱效;
(2)热导检测器需要使用热导系数较大的氢气有利于提高检测灵敏度。

在氢焰检测器中，
氮气仍是首选目标
(3)在载气选择时，还应综合考虑载气的安全性、经济性及来源是否广泛等因素。

3、柱温的确定
(1)柱温在最高使用温度和最低使用温度之间
(2) 柱温↑，分离度↓，色谱峰变窄变高。

柱温↑，被测组分的挥发度↑，即被测组分
在气相中的浓度↑，K↓，tR↓，低沸点组份峰易产生重叠。

(3)柱温↓，分离度↑，分析时间↑。

对于难分离物质对，降低柱温不可能使之完全分
离，这是由于两组分的相对保留值增大的同时，两组分的峰宽也在增加，当后者的增加速度大于前者时，两峰的交叠更为严重;
(4)柱温一般选择在接近或略低于组分平均沸点时的温度
(5) 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。

4、进样方式和进样量的选择
(1) 液体试样采用色谱微量进样器进样，规格有1μL，5μL，10μL等。

(2) 进样量应控制在柱容量允许范围及检测器线性检测范围之内。

进样要求动作快、时
间短。

(3) 气体试样应采气体进样阀进样。

5、气化温度
需要瞬间气化，一般较柱温高30~70℃，防止气化温度太高造成试样分解。