【正文】 1 第 7章 氣相色譜法 1 色譜法 是一種重要的分離、分析技術(shù)，它是將待分析樣品的各組分一一進(jìn)行分離，然后按順序檢測各組分的含量。 色譜法是 1906年由俄國植物學(xué)家茨維特（ M. Tswett）創(chuàng)立的 。 色譜法概述 2 洗出液 固定相 (CaCO3) 色譜柱 流動(dòng)相 (石油醚 ) 黃色層 (胡蘿卜素 ) 黃色層 (葉黃素 ) 綠色層 (葉綠素 A) 圖 71 植物葉綠素的分離 3 6 進(jìn)樣 放空 8 5 1 2 3 4 放大器 7 恒溫箱 記錄器 圖 氣相色譜流程示意圖 ； （使高壓氣體降至 ~)； 3. 凈化器 (除掉載氣中的水、氧等有害氣體 )， 4. 氣流調(diào)節(jié)閥； 5. 轉(zhuǎn)子流量計(jì) (測定其流速 )； 6. 氣化室； ； 4 色譜法的分類 （ 1）．按流動(dòng)相和固定相所處狀態(tài)分類 表 7 1 色譜法分類 流動(dòng)相 氣 體 液 體 方法名稱 氣相色譜（ GC ） 液相色譜（ LC ） 固定相 固體吸附劑 液 體 固體吸附劑 液 體 分離依據(jù) 吸 附 分 配 吸 附 分 配 方法名稱 氣 固色譜 （ GS C ） 氣 液色譜 （ GL C ） 氣 液分配譜 （ GL P C ） 液 固色譜 （ L S C ） 液 液色譜 （ LLC ） 5 （ 2） . 按固定相的固定方式分類 柱色譜法：固定相裝在色譜柱中 紙色譜法：用濾紙作固定相，水分子作流動(dòng)相 薄層色譜法：將吸附劑粉末制成薄層作固定相 （ 3）按分離過程的機(jī)制分類 吸附色譜法：利用吸附劑表面對不同組分的物理吸附性 能的差異進(jìn)行分離 分配色譜法：利用不同組分在兩相中有不同分配系數(shù)來進(jìn)行分離 離子交換色譜法：利用離子交換原理 排阻色譜法：利用多孔性物質(zhì)對不同大小分子的排阻作用 6 色譜法的特點(diǎn)和應(yīng)用 優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用： （ 1） . 分離效能高 能在較短的時(shí)間內(nèi)對組成極為相近的混合物同時(shí)進(jìn)行分離和測定 。 （ 2） . 靈敏度高 可檢測 1011～ 1013 g的物質(zhì) ， 適于作痕量分析 。 （ 3） . 分析速度快 一般只需幾分鐘或幾十分鐘便可完成一個(gè)分析周期 ， 一次分析可同時(shí)測定多種組分 。 （ 4） . 應(yīng)用范圍廣 可分析氣體 、 液體和固體物質(zhì) 。不適于色譜分離或檢測的物質(zhì) ， 可通過化學(xué)衍生等方法轉(zhuǎn)化為適于色譜分離 、 分析的物質(zhì) 。 7 缺點(diǎn)： 對未知物的定性分析比較困難 。 發(fā)展高選擇性的檢測器 ， 發(fā)展色譜與其它分析方法聯(lián)用 （ 如色譜 質(zhì)譜 、 色譜 紅外光譜 、色譜 電化學(xué)等 ） ， 就可以解決未知物的定性分析問題 ， 并更能發(fā)揮色譜法高分離效能的特點(diǎn) ， 大大提高分析工作的水平 。 8 試樣各組分經(jīng)色譜柱分離后，從柱后流出進(jìn)入檢測器，檢測器將各組分濃度（或質(zhì)量）的變化轉(zhuǎn)換為電壓（或電流）信號，再由記錄 9 基線 當(dāng)沒有待測組分進(jìn)入檢測器時(shí) ， 在實(shí)驗(yàn)操作條件下 ， 反映檢測器噪聲隨時(shí)間變化的曲線稱為基線 。 如圖 62 中的 OC J 圖 色譜圖 A′ 信號 O′ tM O 0 1/2h Y1/2 空氣峰 G E B′ B I C A F H W 進(jìn)樣 2? tR t’R I W1/2 10 峰高 從色譜峰頂點(diǎn)到基線的距離叫峰高 ， 以 h表示：如圖 72 中的 AB’ 區(qū)域?qū)挾? （ 1） . 標(biāo)準(zhǔn)偏差 σ 拐點(diǎn) （ 位于 ） 間距離的一半 ， 即圖 62 中的 1/2 EF 。 （ 2） . 半峰寬 ω1/2 峰高一半處的峰寬度 ， 如圖 72 中的 GH。 半峰寬容易測量 ， 使用方便 。 ω1/2＝ () （ 3） . 峰底寬度 ωb 在色譜峰兩邊的轉(zhuǎn)折點(diǎn)所畫的切線與基線相交的截距，如圖 72 中的 IJ。如圖 72 中的點(diǎn) E和 F。 峰底寬 ωb＝ 4σ 11 保留值 （ 1） . 保留時(shí)間 tR 從進(jìn)樣開始到色譜峰最大值出現(xiàn)時(shí)所需要的時(shí)間，稱為保留時(shí)間。 （ 2） . 死時(shí)間 tM 不被固定相保留的組分，從進(jìn)樣到出現(xiàn)峰極大值所需要的時(shí)間稱為死時(shí)間。 式中 L為柱長 （ cm） ；為流動(dòng)相平均線速度（ cm/s） 。 ?Lt M ?() 12 （ 3） . 調(diào)整保留時(shí)間 指組分的保留時(shí)間與死時(shí)間之差值 t’R = tR – tM (73) 實(shí)際上就是組分被固定相滯留的總時(shí)間。反映了組分與固定相之間的作用， tM反映了柱內(nèi)流動(dòng)相所占體積大小，而與組分性質(zhì)無關(guān)。 （ 4） . 保留體積 VR 從進(jìn)樣開始到色譜峰最大值出現(xiàn)時(shí)所通過的流動(dòng)相的體積。單位 : mL (74) RcR tFV ?13 : 流動(dòng)相平均體積流速 （ 5） . 死體積 VM 不被保留的組分通過色譜柱所消耗的流動(dòng)相的體積 : VM = tM (75) （ 6） . 調(diào)整保留體積 保留體積減去死體積 ， 叫做調(diào)整保留體積 ， 即組分停留在固定相時(shí)所消耗的流動(dòng)相體積 。 V’R＝ VR－ VM＝ t’R (76) cFcFcF14 (7) 相對保留值 ?2,1 組分 2 與組分 1的調(diào)整保留時(shí)間之比： 在定性分析中，通常固定一個(gè)色譜峰作為標(biāo)準(zhǔn) (s)，然后再求其它峰對這個(gè)峰的相對保留值，此時(shí)可用 ?表示： ?又稱為 選擇因子 。 39。139。239。139。21,2RRRRVVtt ??? （ ) )()(39。39。jtitRR??（ ) 15 氣相色譜固定相 氣相色譜固定相分為兩類： 用于氣固色譜的固體吸附劑 用于氣液色譜的固液體固定相（包括固定液和載體） 16 1 載體（擔(dān)體） （ 1） 對擔(dān)體的要求： 為多孔性固體顆粒 ， 起支持固定液的作用 。 ① 表面應(yīng)是化學(xué)惰性的 （ 化學(xué)穩(wěn)定性好 ） ； ② 比表面積大； ③ 熱穩(wěn)定性好； ④ 粒度均勻，有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 17 ( 2)．載體的分類： 載體 硅藻土型載 體 非硅藻土型載體 紅色載體：結(jié)構(gòu)緊密，強(qiáng)度較好，但表面存在吸附中心，不宜涂極性固定液。 白色載體：含有助熔劑 Na2CO3，結(jié)構(gòu)疏松，表面吸附 性小，可與極性固定液配合使用，但強(qiáng)度較差。 玻璃微球載體 石英微球載體 氟塑料載體 18 (3).硅藻土載體的預(yù)處理 普通硅藻土表面并非完全惰性的，仍有不同程度的活性中心，特別是在固定液用量較小并用于分析極性樣品時(shí)，表面的非惰性就會對分離有明顯的影響，使柱效降低，色譜峰拖尾。 在涂漬固定液前，應(yīng)對載體進(jìn)行預(yù)處理，使其表面鈍化。常用的預(yù)處理方法有 : 酸洗 （除去堿性作用基團(tuán)）、 堿洗 （除去酸性作用基團(tuán)）、 硅烷化 （消除氫鍵結(jié)合力）、 釉化 （表面玻璃化、堵住微孔）等處理方法。 19 2. 固定液 (1