色谱分析检测技术-GC要点课件.ppt

1、胡蒋宁胡蒋宁色谱的基本概念色谱的基本概念气相色谱气相色谱提纲提纲液相色谱液相色谱1. 1. 色谱法概述色谱法概述重重现现1903年年俄罗斯植物学家俄罗斯植物学家Tsweet茨维特茨维特植物提取液植物提取液CaCO3玻璃柱玻璃柱石油醚淋洗石油醚淋洗色色谱谱色色：颜色颜色谱谱：图谱图谱1906年茨维特年茨维特论文发表论文发表创建创建石石油油醚醚流动相流动相石油醚石油醚固定相固定相 CaCO3两相两相本本质：质：混混合合物物分分离离色谱法分离过程色谱法分离过程迁移迁移固定液固定液载气载气ts1941 Martin和Synge提出液-液色谱理论；1952 James和Martin发展了气相色谱；195

2、6 Van Deemter提出速率理论；1967 Kirkland等研制高效液相色谱法；2. 分类按流动相分气相色谱（GC）液相色谱（LC）超临界流体色谱（SFC）按机理分吸附色谱分配色谱离子交换色谱排阻色谱按固定相在支持体中的形状分柱层析色谱平板色谱纸色谱薄层色谱按分离效率分经典液相色谱高效液相色谱最新进展微柱色谱毛细管电动色谱色谱流出曲线示意图WbW1/21/2h0.607h 3. 基本概念与术语1、色谱流出曲线 （chromatogram）指样品注入色谱柱后，信号随时间变化的曲线。2、常用术语（1）基线无组分通过色谱柱时，检测器的噪音随时间变化的曲线。（2）峰宽峰底宽Wb 峰半宽W1/2

3、标准偏差4bW2ln2221W色谱参数示意图1/2h0.607hW1/2 WbtRt0（3）保留值保留时间tR进样到出现色谱峰的时间保留体积VR进样到出现色谱峰时消耗的流动相体积死时间t0流动相流过色谱柱的时间死体积V0色谱柱的空隙体积校正保留时间Rt校正保留体积RV0tttRR0VVVRRFtVRRF流动相流动线速度（4）相对保留值1 . 21212RRVVttrRR（5）分配系数和分配比（容量因子）分配系数：一定温度与压力下两相达平衡后，组分在固定相和流动相浓度的比值mSCCK 分配比（容量因子）： 一定温度与压力下两相达平衡后，组分在固定相和流动相量的比值qpk 固定相重量流动相重量ss

4、mSVVkVqVpCCK00/K与k的关系：（6）容量因子k与保留值的关系000tttttkRR)1 (0kttR4. 分离效能指标1、选择性（相对保留值）12121 . 212KKkkttrRR相对保留值由两组分的热力学性质决定，与色谱柱的长短粗细无关。2、峰宽度3、分离度21212bbRRWWttR分离度考虑了保留时间和峰宽度，是一个综合指标：R 1.0两峰明显重叠两峰明显重叠R = 1.0两峰达两峰达97.7%分离分离R 1.5两峰完全分开两峰完全分开第二节第二节色谱理论色谱理论一、塔板理论 (马丁， 1904)目的从理论上得到描述色谱流出曲线的方程，并通过这一方程各参数来研究影响分离的

5、因素。假设 （1）色谱柱存在多级塔板;（2）组分通过时在每级塔板两相间达到一次平衡;effeffnLH/22122)(54. 5)(16)(WtWttnRbRReff22122)(54.5)(16)(WtWttnRbRRr0r1r2。rnneff 与 n 的关系：2)(Refftn2)(Rtn 2002) 1()(ktktttnnRReff2)1(kknneff二、速率理论1、塔板理论的不足塔板理论虽然指出了理论板数n或理论板高度H对色谱柱效率的影响，但是没有指出影响塔板高度的因素，因此无法在理论指导下从实验上提高色谱柱的效率。2、Van Deemter方程1956年Van Deemter提出

6、速率方程，指出了提高柱效率的途径：Van Deemter方程CuuBAH式中 u流动相流动的线速度（1）A涡流扩散项：指固定相填充不均匀引起的扩散dpA2为填充的不规则因子dp固定相颗粒粒径涡流扩散示意图（2）B/u 纵向分子扩散项指分子沿色谱柱轴向扩散引起的色谱谱带展宽B = 2 r Dm式中： r弯曲因子，填充柱 r )()()(nRXRnR 1 )()()()1(lglg100lglg100) 1(100 nxRxnRnRRttnIttnn)()1()()(lglglglg100nRnRnRxRxttttnI11lgCnAtR3n22lgCTAtbRSampleSampleGas Chr

7、omatograph (GC) Mass Spectrometer (MS)SeparationIdentificationiiiiihfmAfm或i 近似将色谱峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的近似将色谱峰当作等腰三角形。此法算出的面积是实际峰面积的0.94倍：倍： A = 1.065 hW1/2 当峰形不对称时，可在峰高当峰形不对称时，可在峰高0.15和和0.85处分别测定峰宽，由下式计算峰面处分别测定峰宽，由下式计算峰面积：积：（3）峰高表示峰面积：）峰高表示峰面积：（4）自动积分和微机处理法）自动积分和微机处理法)(2185.015.0WWhA ississiisiiAAm

8、mAmAmfff / 特点及要求：特点及要求： %100)(%100%100121niiiiiniiiiAfAfmmmmmmmw 外标法不使用校正因子，准确性较高外标法不使用校正因子，准确性较高； 操作条件变化对结果准确性影响较大；操作条件变化对结果准确性影响较大； 对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的快速分析。对进样量的准确性控制要求较高，适用于大批量试样的快速分析。SsiisiSsiisiAfAfmmAfAfmm; %100%100%100SsiisSsiisiiAfAfmmmAfAfmmmw环境水样中芳香烃，杀虫剂，除草剂，水中锑形态石油原油成分、汽油中各种烷烃和芳香烃化工喷气发动机燃料中烃类，石蜡中高分子烃食品、水果、蔬菜植物精炼油中各种烯烃、醇和酯，亚硝胺，香料中香味成分，人造黄油中的不饱和十八酸，牛奶中饱和和不饱和脂肪酸生物植物中萜类，微生物中胺类、脂肪酸类、脂肪酸酯类医药血液中汞形态、中药中挥发油应用领域分析对象举例法医学血液中酒精，尿中可卡因、安非他命，奎宁及其代谢物，火药成分，纵火样品中的汽油气相色谱的应用举例色谱的基本概念色谱的基本概念 气相色谱气相色谱 提纲提纲液相色谱液相色谱 高效液相色谱法高效液相色谱法 High Performance Liquid Chromatography, HPLC