气相色谱的分离条件选择PPT
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气相色谱分离操作条件的选择气相色谱(GC)是一种广泛应用于化学分析的分离技术。
在进行气相色谱分离操作时,需要选择合适的操作条件以保证分离效果和分析结果的准确性。
操作条件的选择涉及到以下几个方面:1.色谱柱选择:色谱柱是GC分离的关键。
选择适合待分析物性质和样品基质的色谱柱非常重要。
常见的色谱柱有填充型和毛细管型两类,填充型色谱柱适用于绝大多数分析,毛细管型色谱柱适用于高分辨、高效率以及样品量较少的分析。
2.色谱流动相选择:色谱流动相的选择主要受样品性质、待测分子的化学活性以及待测物的反应性等因素的影响。
通常选择常见的有机溶剂(如乙腈、二甲基甲酰胺、甲醇等)作为色谱流动相。
3.蒸发器温度选择:蒸发器温度影响样品的蒸汽压和蒸发速率。
温度过低会导致待分析物不能完全蒸发,影响分离的效果;温度过高则可能导致样品的不稳定性和分解。
因此,需要根据待分析物的特性选择合适的蒸发器温度。
4.柱温选择:柱温是影响GC分离效果的关键因素之一、低温时,分离速度较慢,但分离程度较好;高温时,分离速度较快,但分离程度较差。
因此,柱温需要根据样品和待测物的性质以及分离要求进行调整。
5. 柱流速选择:柱流速影响分析的快速性以及分离效果。
流速过快会导致分离效果较差,分离峰变宽,而流速过慢则分离时间较长。
常用的柱流速一般为1-2 mL/min,根据样品性质和分析时间的要求进行选择。
6.应用适当的柱保护剂:GC分析过程中,待分析物有可能对柱产生损害,因此通常要考虑使用柱保护剂。
柱保护剂可减少来自于样品中杂质的残留和柱的损伤,提高色谱分析的稳定性和重复性。
选择合适的柱保护剂需要考虑样品性质、柱类型和待分析物化学性质等因素。
7.检测器选择:GC常用的检测器有火焰离子化检测器(FID)、热导检测器(TCD)、质谱检测器(MS)等。
根据分析要求选择合适的检测器。
8.样品前处理:样品前处理是样品在进入色谱仪之前的处理步骤,目的是去除样品中的杂质、浓缩待测物等。
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。
气相色谱分离操作条件的选择包括以下几个方面:
1.柱温选择:柱温是气相色谱分离操作中最关键的因素之一,它直接影响到分离效果和分离速度。
一般来说,选择较高的柱温可以提高分离速度,但也会降低分离效果。
因此,需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的柱温。
2.载气流速选择:载气流速也是影响气相色谱分离效果的重要因素之一。
一般来说,选择较高的载气流速可以提高分离速度,但也会降低分离效果。
因此,需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的载气流速。
3.进样方式选择:进样方式包括顶空进样和液相进样两种方式。
顶空进样适用于挥发性较强的样品,而液相进样适用于挥发性较弱的样品。
需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的进样方式。
4.柱子选择:柱子的选择也是影响气相色谱分离效果的重要因素之一。
不同类型的柱子具有不同的分离效果和分离速度,需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的柱子。
5.检测器选择:检测器的选择也是影响气相色谱分离效果的重要因素之一。
不同类型的检测器具有不同的灵敏度和响应速度,需要根据样品的性质和分析目的来选择适当的检测器。
总之,选择适当的气相色谱分离操作条件需要综合考虑样品的性质、分析目的、仪器设备等多个因素,并通过试验和优化来确定最佳的操作条件。
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。