氣相色譜法工程工程綜合-資料下載頁(yè)
2025-06-07 09:48本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】用氣體作為流動(dòng)相的色譜法稱為氣相色譜法。固定相的狀態(tài)不同，又可將其分為氣固色譜和氣液色譜。一些永久性的氣體和低沸點(diǎn)的化合物。峰容易產(chǎn)生拖尾，因此實(shí)際應(yīng)用較少。的有機(jī)及無(wú)機(jī)化合物都可用氣液色譜分離。性，所以氣液色譜有廣泛的實(shí)用價(jià)值。由高壓鋼瓶1供給的流動(dòng)相載氣。經(jīng)減壓閥2、凈化。的流速連續(xù)流過(guò)氣化室6、色譜柱7、檢測(cè)器8，最后放空。大后，由記錄儀記錄下來(lái)，即得色譜圖。確性，對(duì)色譜結(jié)果均有很大的影響，因此必須注意控制。載氣的凈化，需經(jīng)過(guò)裝有活性炭或分子篩的凈化器，定是通過(guò)減壓閥、穩(wěn)壓閥和針形閥串聯(lián)使用后達(dá)到。進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣器和氣化室兩部分。液體樣品的進(jìn)樣一般采用微量注射器。為了盡量減少柱前譜峰。即檢測(cè)器的響應(yīng)值正比于組分的濃度。樣品會(huì)迅速通過(guò)柱子，難于使組分分離。又如存在于極性分子與非極性分子之間的誘導(dǎo)力。就能使苯產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩，而在環(huán)己烷之后流出。相似”原則選擇固定液時(shí)參考。
【正文】 項(xiàng) Cu將是主要控制因素。此時(shí)宜采用相對(duì)分子質(zhì)量較小，具有較大擴(kuò)散系數(shù)的載氣（ HHe），以改善氣相傳質(zhì)。 40 第四節(jié) 色譜分離操作條件的選擇 最佳線速和最小板高可以通過(guò) H = A + B / u + C u進(jìn)行微分后求得。 （微分過(guò)程參考教材 ） 上圖的虛線是速率理論中各因素對(duì)板高的影響。比較各條虛線可知，當(dāng) u值較小是，分子擴(kuò)散項(xiàng) B/u將成為影響色譜峰擴(kuò)張的主要因素，此時(shí)，宜采用相對(duì)分子質(zhì)量較大的載氣（ N Ar），以使組分在載氣中有較小的擴(kuò)散系數(shù)。另一方面，當(dāng) u較大時(shí)傳質(zhì)項(xiàng) Cu將是主要控制因素。此時(shí)宜采用相對(duì)分子質(zhì)量較小，具有較大擴(kuò)散系數(shù)的載氣（ H He），以改善氣相傳質(zhì)。當(dāng)然，還須考慮與所用的檢測(cè)器相適應(yīng)。 41 第四節(jié) 色譜分離操作條件的選擇 二、柱溫的選擇 柱溫是一個(gè)重要的色譜操作參數(shù)，它直接影響分離效能和分析速度。 柱溫不能高于固定液的最高使用溫度，否則會(huì)造成固定液大量揮發(fā)流失。某些固定液有最低操作溫度。一般地說(shuō)，操作溫度至少必須高于固定液的熔點(diǎn)，以使其有效地發(fā)揮作用。 降低柱溫可使色譜柱的選擇性增大，但升高柱溫可以縮短分析時(shí)間，并且可以改善氣相和液相的傳質(zhì)速率，有利于提高效能。所以，這兩方面的情況均需考慮。 42 第四節(jié) 色譜分離操作條件的選擇 在實(shí)際工作中，一般根據(jù)試樣的沸點(diǎn)選擇柱溫、固定液用量及載體的種類。對(duì)于寬沸程混合物，一般采用程序升溫法進(jìn)行。 三、柱長(zhǎng)和內(nèi)徑的選擇 由于分離度正比于柱長(zhǎng)的平方根，所以增加柱長(zhǎng)對(duì)分離是有利的。但增加柱長(zhǎng)會(huì)使各組分的保留時(shí)間增加，延長(zhǎng)分析時(shí)間。因此，在滿足一定分離度的條件下，應(yīng)盡可能使用較短的柱子。 增加色譜柱的內(nèi)徑，可以增加分離的樣品量，但由于縱向擴(kuò)散路徑的增加，會(huì)使柱效降低。 43 第四節(jié) 色譜分離操作條件的選擇 四、載體的選擇 又范氏速率理論方程式可知，載體的粒度直接影響渦流擴(kuò)散和氣相傳質(zhì)阻力，間接地影響液相傳質(zhì)阻力。隨著載體粒度的減小，柱效將明顯提高，但粒度過(guò)細(xì)，阻力將明顯增加，使柱壓降增大，對(duì)操作帶來(lái)不便。因此，一般根據(jù)柱徑選擇載體的粒度， 保持載體的直徑約為柱內(nèi)徑是 1/20 ~ 1/25為宜。 速率理論方程式 A項(xiàng)中的 ?是反映載體填充不均勻性參數(shù)，降低 ?，即載體粒度均勻，形狀規(guī)則，有利于提高柱效。 44 第四節(jié) 色譜分離操作條件的選擇 五、進(jìn)樣時(shí)間和進(jìn)樣量 進(jìn)樣速度必須很快，因?yàn)楫?dāng)進(jìn)樣時(shí)間太長(zhǎng)時(shí)，試樣原始寬度將變大，色譜峰半峰寬隨之邊寬，有時(shí)甚至使峰變形。一般地，進(jìn)樣時(shí)間應(yīng)在 1s以內(nèi)。 色譜柱有效分離試樣量，隨柱內(nèi)徑、柱長(zhǎng)及固定液用量不同而異。柱內(nèi)徑大，固定液用量高，可適當(dāng)增加試樣量。但進(jìn)樣量過(guò)大，會(huì)造成色譜柱超負(fù)荷，柱效急劇下降，峰形變寬，保留時(shí)間改變。理論上允許的最大進(jìn)樣量是使下降的塔板數(shù)不超過(guò) 10%。總之，最大允許的進(jìn)樣量，應(yīng)控制在使峰面積和峰高與進(jìn)樣量呈線性關(guān)系的范圍內(nèi)。 45 第五節(jié) 毛細(xì)管氣相色譜法 毛細(xì)管氣相色譜法是采用高分離效能的 毛細(xì)管柱 分離復(fù)雜組分的一種氣相色譜法。毛細(xì)管柱與填充柱相比在柱長(zhǎng)、柱徑、固定液液膜厚度、容量以及分離能力上都有較大的差別（教材 ）。 毛細(xì)管柱 是毛細(xì)管色譜儀的關(guān)鍵部件。 一、毛細(xì)管色譜柱 毛細(xì)管柱的內(nèi)徑一般小于 1mm， 它可分為填充型和開(kāi)管型兩大類。 1. 填充型 它分為填充毛細(xì)管柱（先在玻璃管內(nèi)松散地裝入載體 46 第五節(jié) 毛細(xì)管氣相色譜法 拉成毛細(xì)管后再涂固定液）和微型填充柱（與一般填充柱相同，只是徑細(xì)，載體顆粒在幾十到幾百微米）。 目前填充柱毛細(xì)管已使用不多。 按其固定液的涂漬方法不同，可分為： （ 1）涂壁開(kāi)管柱 ： 將內(nèi)壁經(jīng)預(yù)處理再把固定液涂在毛細(xì) 管內(nèi)壁上。 （ 2）多孔層開(kāi)管柱： 在管壁上涂一層多孔性吸附劑固體 微粒，不再涂固定液。實(shí)際是一種氣固色譜開(kāi)柱管。 （ 3）載體涂漬開(kāi)柱管： 為了增大開(kāi)柱管內(nèi)固定液的涂漬 47 第五節(jié) 毛細(xì)管氣相色譜法 量 ，先在毛細(xì)管內(nèi)壁涂一層載體，如硅藻土載體，在此載體上再涂固定液。 （ 4）交聯(lián)型開(kāi)柱管 ：采用交聯(lián)引發(fā)劑，在高溫處理下，把固定液交聯(lián)到毛細(xì)管內(nèi)壁上。目前大部分的毛細(xì)管屬于此類型。 （ 5）鍵合型開(kāi)柱管： 將固定液用化學(xué)鍵合的方法鍵合到涂敷硅膠的柱表面或經(jīng)表面處理的毛細(xì)管內(nèi)壁上，由于固定液是化合鍵合的，大大提高了熱穩(wěn)定性。 48 第五節(jié) 毛細(xì)管氣相色譜法 二、毛細(xì)管柱的特點(diǎn) （ 1）滲透性好（載氣流動(dòng)阻力小），可使用長(zhǎng)的色譜柱。 （ 2）相比率（ ?）大，有利于提高柱效并實(shí)現(xiàn)快速分析。 （ 3）柱容量小，允許進(jìn)樣量小。由于毛細(xì)管柱涂漬的固 定液僅幾十毫克，液膜厚度為 ~ ?m， 柱容量小。對(duì)液體樣品，一般采用分流進(jìn)樣技術(shù)。 （ 4）總柱效高。 （ 5）毛細(xì)管柱（開(kāi)口柱）的渦流擴(kuò)散項(xiàng)為零。毛細(xì)管的氣相、液相傳質(zhì)阻力項(xiàng)的影響因素復(fù)雜。 49
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