PPT《第三节 气相色谱法》

第三节 气相色谱法

一、气相色谱仪 载气 净化器 流量计 色谱柱 柱箱 汽化室 检测器 记录器 进样 放空 气相色谱仪流程图 气相色谱仪主要包括四部分:

1、载气系统

2、进样系统

3、分离系统

4、检测系统

1、载气系统载气由压缩气体钢瓶供给,经减压阀、稳压阀控制压强和流速,由压强计指示气体压强,然后进入检测器热导池的参考臂,继而进入色谱柱.

最后通过热导池、流量计而放入大气. 气相色谱对载气的基本要求:(1)纯净通过活性炭或分子筛净化器,除去载气中的水分、氧等有害杂质.(2)稳定采用稳压阀或双气路方式: 载气 (3)常用的载气:氮气氢气氦气

2、进样系统包括进样装置和汽化室.进样通常用微量注射器和进样阀将样品引入.液体样品引入后需要瞬间汽化.汽化在汽化室进行.对汽化室的要求是:(1)体积小;

(2)热容量大;

(3)对样品无催化作用 载气入口 接色谱柱 散热片 加热块 汽化室示意图 对高分子样品,采用裂解装置:管式炉裂解器热丝裂解器居里点裂解器 载气入口 尼龙6/66共聚物在6500C的裂解色谱图

3、分离系统 色谱柱 填充柱(2-6mm直径,1-6m长毛细管柱(0.1-0.5mm直径, 几十米长 固定相 固体固定相:固体吸附剂液体固定相:由担体和固定液组成 (1)固体固定相:固体吸附剂包括活性碳、硅胶、Al2O

3、分子筛等;

用于H

2、O

2、N

2、CO、CO

2、C1-C4的分离;

(2)液体固定相 担体 固定液 固定液的选择:依据极性原则 (A)非极性组分分离――非极性固定液 ,组分出峰的顺序由蒸汽压决定,沸点高保留时间长 (B)中等极性组分分离――中等极性固定相,沸点与分子间力同时起作用 (C)强极性组分分离――强极性固定相,分子间力起作用,按极性大小出峰 (D)极性+非极性组分分离――极性固定相 例如:苯和环己烷的色谱分离苯沸点80.10C环己烷沸点80.70C采用非极性固定液 ,因组分出峰的顺序由蒸汽压决定,所以分不开;

但是苯容易极化tR(苯)/tR(环己烷)(1)用弱极性的邻苯二甲酸二辛酯1.5(2)用极性的聚乙二醇-4003.9(3)用?,?'氧二丙氰6.3 固定液极性测量:以丁二烯、正丁烷为分析对象,以?、?'-氧二丙氰和角沙烷为固定液制成色谱柱 (丁二烯) (正丁烷) 求出 q (?、?"-氧二丙氰)、q (角沙烷)、q(x) 利用下式求出固定液的相对极性数据: 当qx = qjpx = 0当qx = q??px = 100其它固定液的极性介于0-100之间 0―100+1+2+3+4+5非―极性 几种常见固定液的相对极性

4、控温系统作用K是热力学常数,随温度变化,温度越高,K值越小,因此保留时间越短,据此,可通过柱温调节分离程度. 恒温程序升温 提高温度 程序升温 恒温和程序升温分析烃类化合物

5、检测器作用:将色谱分离后的各组分的量转变成可测量的电信号,然后纪录下来. 要求:灵敏度高线性范围宽响应速度快结构简单通用性强 常用检测器:热导检测器氢火焰离子化检测器电子捕获检测器

一、热导检测器(Thermal Conductivity Detector, TCD) 某些气体和蒸汽的热导系数 气体 00C1000C气体 00C1000CH217.4122.4甲烷3.014.56He14.5717.41乙烷1.803.06N22.433.14丙烷1.512.64空气2.173.14正丁烷 1.342.34CO21.472.22甲醇1.422.30 热导检测器的主要特点:(1) 结构简单(2) 对无机物和有机物都有响应(3) 灵敏度不高

二、氢火焰离子化检测器Flame Ionization Detector (FID)有机物在火焰中电离形成离子流,根据离子流的出现和大小进行分析. 载气+样品组分 H2 空气 极化极 收集极 放大记录 离子流方向 氢火焰离子化检测器的特点:(1)灵敏度高,线性范围宽(2)适于有机物的检测(3)不能检测惰性气体、空气、水、CO、CO