色谱分析展示.pptx

仪器分析-色谱分析法总结,目录,2019/7/2,色谱分析法,2,2019/7/2,色谱分析法,3,色谱基本术语,2019/7/2,4,色谱分析法,色谱分离基本原理,色谱分析的基本目的：将样品中的各组分彼此分离,达到分离目的的要求,热力学性质,动力学性质,2019/7/2,5,色谱分析法,两峰之间距离足够远 由组分在两相中的分配系数决定—热力学性质,分配系数K 在一定温度和压力下，组分在固定相和流动相中达到分配平衡时的浓度值比。 K= 溶质在固定相中的浓度 溶质在流动相中的浓度 = 𝑐s 𝑐𝑚 分配比k 分配比又称容量因子，是指在一定温度和压力下，组分在两相间达到平衡时，分配在固定相和流动相之间的质量比。 k= 溶质在固定相中的质量 溶质在流动相中的质量 = m s 𝑚𝑚 = 𝑐𝑠𝑉𝑠 𝑐𝑚𝑉𝑚 = 𝑡𝑟′ 𝑡𝑜 = 𝑉𝑟′ 𝑉𝑜 分配系数和分配比的关系 K= 𝑐s 𝑐𝑚 =k 𝑉𝑚 V 𝑠 选择因子a a= 𝑡𝑟′(𝐵) 𝑡𝑟’（𝐴） = 𝑘(𝐵) 𝑘(𝐴) = 𝐾(𝐵) 𝐾(𝐴),2019/7/2,6,色谱分析法,峰的宽度合理，不能彼此重叠 有组分在色谱柱中的传质和扩散行为决定 —动力学性质,塔板理论 理论假定：1）在柱内一小段长度H内，组分可以在两相间迅速达到平衡 2）脉动式进载气，每次进其为一个塔板体积 3）所有组分开始存在于0号塔板，且沿轴向扩散可忽略 4）分配系数在所有塔板上是常数，与组分在塔板上的量无关 柱效能指标： 由把死时间扣除的有效理论塔板数neff和有效塔板高度Heff衡量 neff=5.54（tr/W1/2）2=16（tr/W）2 Heff=L/neff 速率理论 van Deemter方程： H=A+B/u+Cu 涡流扩散项A=2λdp 分子扩散项B=2γDg 传质阻力项Cu,2019/7/2,7,色谱分析法,总分离效能的指标，既能反映柱效率又能反映选择性的指标 R＝2（tr2-tr1）/ (W1＋W2 ) R越大，表明相邻两组分分离越好 通常用R=1.5作为相邻两组分已完全分离的标志,基本色谱分离方程式,分离度R,n=（1+k/k）2neff,R=√n/4（α-1/α）（k/k-1）,R=√neff/4（α-1/α）,以neff代替n,2019/7/2,8,色谱分析法,9,色谱分析法,气相色谱法(GC),气相色谱法是以气体作为流动相的色谱分析方法。根据所用的固定相的状态不同，又分为气固色谱（GSC）和气液色谱（GLC）。,气固色谱（GSC） 流动相：气体 固定相:多孔性固体 分离对象：一些永久性的气体和低沸点的化合物,气液色谱（GLC） 流动相：气体 固定相：涂渍有高沸点有机物的惰性载体,2019/7/2,10,色谱分析法,气相色谱仪结构,2019/7/2,11,色谱分析法,气路系统,GC使用的气体压力为0.2～0.4MPa，故需要减压阀使钢瓶气源的输出压力下降到规定值。,气体钢瓶供给的气体经减压阀后，必须经净化管净化处理，以除去水分和杂质。,GC中所用气体流量较小（一般低于100 ml /min），通常在减压阀输出气体的管线中串联稳压阀，以稳定载气（或燃气）的压力。,自动控制载气的稳定流速。,气路系统的主要部件,GC中的气路是一个载气连续运行的密闭管路系统。 载气是载送样品进行分离的惰性气体，是 GC 的流动相，常用的载气有氮气、氢气、氦气、氩气。,气体钢瓶和减压阀,净化管,稳压阀,稳流阀,2019/7/2,12,色谱分析法,分离系统 分离系统的功能是使试样在柱内运行的同时得到分离。,为一个精密的恒温箱，一般温度范围为：室温～450℃，且均带有多阶程序升温设计，能满足色谱优化分离的需要。,填充柱,由不锈钢或玻璃材料制成，内装固定相，一般内径为2～4mm，长度为1～10m左右。填充柱的形状有U型和螺旋型二种。,毛细管柱,空心毛细管柱材质为玻璃或石英。内径一般为0.2～0.5mm，长度20～200m，呈螺旋型。,主要由柱箱和色谱柱组成,色谱柱,柱箱,2019/7/2,13,色谱分析法,,检测系统—检测器,检测系统的功能是对柱后已被分离的组分进行检测，将各组分的浓度或质量信号转变成相应的电信号。根据检测器的输出信号与组分含量的关系不同，可分为浓度型检测器和质量型检测器浓度型检测器。,浓度型检测器,测量载气中组分浓度的瞬间变化，检测器的响应值与组分在载气中的浓度成正比，与单位时间内组分进入检测器的质量无关。,热导检测器（TCD）,电子捕获检测器（ECD）,质量型检测器,氢火焰离子化检测器（FID）,火焰光度检测器（FPD）,测量载气中组分进入检测器的质量流速变化，即检测器的响应值与单位时间内进入检测器的组分的质量成正比,2019/7/2,14,色谱分析法,衡量检测器性能的指标及适用范围,2019/7/2,15,色谱分析法,气相色谱的定性定量分析,2019/7/2,16,色谱分析法,