第14章

氣相色譜法14-1氣相色譜儀

氣相色譜儀由五大系統(tǒng)組成一、氣路系統(tǒng)二、進(jìn)樣系統(tǒng)三、分離系統(tǒng)四、檢測系統(tǒng)五、記錄系統(tǒng)1氣相色譜結(jié)構(gòu)流程

processofgaschromatograph1-載氣鋼瓶；2-減壓閥；3-凈化干燥管；4-針形閥；5-流量計;6-壓力表;7-進(jìn)樣器；8-色譜柱；9-熱導(dǎo)檢測器；10-放大器；11-溫度控制器；12-記錄儀；載氣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)色譜柱檢測系統(tǒng)溫控系統(tǒng)215-1-1氣路系統(tǒng)1、載氣：相應(yīng)高壓鋼瓶供給。常用的載氣有：氫氣、氮氣、氦氣，氬氣；2、氣路結(jié)構(gòu)

單柱單氣路

適用于恒溫分析；

雙柱雙氣路

p324圖15-2可補(bǔ)償由于氣流不穩(wěn)定和固定液流失引起的基線不穩(wěn)，尤其適合程序升溫。3、凈化器——活性炭、硅膠、分子篩等，除去烴類雜質(zhì)、水分、等。4、穩(wěn)壓恒流裝置315-1-2進(jìn)樣系統(tǒng)

1、進(jìn)樣器

液體樣品——微量注射器:1μL,5μL,10μL等氣體樣品——注射器:

0.1ml-5ml;

六通閥P325圖15-3

2、氣化室作用：使液體樣品完全、迅速氣化。415-1-3分離系統(tǒng)

1、色譜柱

填充柱

φ2-4mm，L1-3m，一般混合物分析空心毛細(xì)管柱

φ0.2-0.5mm，L20-300m

復(fù)雜混合物分析2、色譜爐（柱箱）和溫控系統(tǒng)柱溫：恒溫或程序升溫；氣化室溫度：高于柱溫10～50℃檢測器溫度：控溫精度要求高于±0.1℃515-1-4檢測系統(tǒng)15-1-5記錄系統(tǒng)記錄儀色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)等615-2氣相色譜檢測器

15-2-1檢測器的分類1、濃度型信號∝載氣中組分濃度，熱導(dǎo)池（TCD）、電子捕獲檢測器（ECD）2、質(zhì)量型信號∝質(zhì)量/時間，氫焰（FID）、火焰光度檢測器（FPD）715-2-2熱導(dǎo)池檢測器（TCD）

ThermalConductivityDerterctor

1、結(jié)構(gòu)池體熱敏元件-鎢絲雙臂：測量臂、參比臂四臂：二個測量臂、二個參比臂（102G）82、檢測原理

①被檢測組分的蒸汽與載氣具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)（λ）H2HeN2

空氣甲烷正己烷苯丙酮λ(100℃)卡/cm·℃·S

53.441.87.57.510.95.04.44.2氣體分子越小，遷移速度越快，即分子擴(kuò)散到熱絲表面及離開熱絲的速度越快，熱導(dǎo)系數(shù)就越高，所以H2、He具有較高的λ。

②熱絲阻值隨T而改變

電阻溫度系數(shù)——溫度每變化1℃，導(dǎo)體電阻變化值。鎢絲——電阻率高，電阻溫度系數(shù)大。

9③利用惠斯登電橋測量a/通入載氣，調(diào)節(jié)熱導(dǎo)池橋電流為100-200mA，鎢絲T↑，部分熱量被載氣帶走，達(dá)到平衡時，T恒定。調(diào)節(jié)池平衡使R1R4=R2R3，AB間電位差=0，記錄儀走“基線”。R1參比池，柱前；R2測量池，柱后。固定電阻R3=R410b/進(jìn)樣，測量池：載氣+組分

參比池：載氣λX≠λ載R1≠R2

R1R4≠R2R3AB間△E≠0，有信號輸出信號大小:

△λ↑,△R↑，信號↑，故用H2靈敏度高，N2靈敏度低，且當(dāng)λx>λN2（如甲烷）會出負(fù)峰

Cx↑,△R↑,信號↑

113、影響TCD靈敏度的因素

①橋電流S∝I3,但I(xiàn)太大，基線不穩(wěn)，熱絲易燒斷②載氣λ↑,S↑。③熱導(dǎo)池體溫度△T=T絲-T池

T池↓，△T↑，S↑。但T池不低于柱溫。124、TCD特點：①適用范圍廣，對有機(jī)物、無機(jī)氣體均有響應(yīng)—通用型檢測器；②結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定；③不破壞樣品1315-2-3氫火焰離子化檢測器（FID）1、結(jié)構(gòu)離子室噴嘴發(fā)射極（極化極）（－）收集極（＋）放大器加電壓150～300V142、檢測原理

例：C6H6→6CH·（自由基）6CH·+3O2→6CHO++6e-6CHO++6H2O→6CO+6H3O+

②正離子CHO+,H3O+→極化極（—）電子e-→收集極（+）①有機(jī)物在氫焰中燃燒并化學(xué)電離在電場作用下產(chǎn)生微電流→放大→記錄形成離子流153、FI井D特點①保對絕震大多囑數(shù)有碑機(jī)物仙響應(yīng)咬，靈絲式敏度錢高，俊適用悟于痕村量有某機(jī)物涌分析導(dǎo)；②儉不能扶檢測惰性桐氣體增、水然、空吼氣、CO呈、C今O2、C麥S2等在突氫火冰焰中坡不能拘電離敏的無勵機(jī)化技合物每；③桐檢測斷時樣尼品被別破壞默。1615膝-2盾-4電子上捕獲鐮檢測參器（EC烘D）選擇懸性檢揉測器拳，只對扇電負(fù)丙性物版質(zhì)（X,孟S,循P,協(xié)N,監(jiān)O）有響藥應(yīng)，用于更農(nóng)藥雹殘留牛量、勻大氣律、水會中痕負(fù)量污適染物榮測定肚。15叔-2乒-5火焰讓光度吉檢測罵器（FP說D）——硫磷尋檢測翁器（簡納單的牙火焰司發(fā)射栽光度前計）1715輛-2脂-6檢測姑器性尊能指占標(biāo)其中堂：Ai—峰面逼積，A=1英.0隊65允hw1/膀2×衰減巡壽倍數(shù)Cm2FD—檢測喝器中慢載氣杜體積迫流速mL/m觸inu2—記錄而儀靈醒敏度mv/c朋mu1—記錄糠儀紙旁速cm權(quán)/m膚inm—進(jìn)樣嚇量mg或g1、芹靈敏翠度—單君位量軋物質(zhì)澤通過錢檢測僅器時掀產(chǎn)生全的信玩號濃度哥型，警如TC桂D:潑1m像L載氣丙中含今有1mg樣品煌時，檢測祝器給廳出的計信號mv數(shù)SC=AiFDu2u1mmvmL/m遍g質(zhì)量繪型，德如FI播D:1秒內(nèi)繞有1g樣品涼進(jìn)入槽檢測壞器時飄產(chǎn)生丟的毫托伏數(shù)責(zé)。Sm=60Aiu2

u1mmv/耽(g搶/s輛)182、詢檢測亡限——灶恰能挖產(chǎn)生3倍噪盛音的鍵信號肥時單均位時鬧間進(jìn)焦入檢貞測器別的質(zhì)漢量或雁單位近體積理載氣足中需祖含的費試樣臭量。D=止3RN/S3、刺線性棕范圍——構(gòu)檢測瓦器信仔號和游被測聽物濃定度成徹線性禿關(guān)系辨的范烈圍，痕以樣末品濃乒度上網(wǎng)下限假之比唇表示立，如P3虛32表15-揚1，TC暫D線性監(jiān)范圍杏為1浸051915捏-3氣相只色譜番固定紛相15染-3捕-1液體蠅固定耕相（一駝）固蛇定液固定跌液蜻涂減漬在議載體化上1梅.對電固定絕液的痰要求或:①蟲在使章用溫跡度下爭為液園體，應(yīng)熱穩(wěn)沒定性線及化致學(xué)穩(wěn)羞定性累好；②關(guān)在操湯作溫認(rèn)度下畏粘度芹低，齊保證群液膜坦均勻筆；③嬸能溶震解混灣合物弓各組點分，粱對不態(tài)同組迷分有哨足夠送的分古離能有力。202.擴(kuò)固緊定液表與組禽分分明子間涉作用鐵力（1焰）靜壘電力——線極性薯分子素間靜栽電作添用；（2涉）誘辨導(dǎo)力——小極性火分子哭和非緞極性烤分子嚇間非極捏性分膨子被貍極性顏分子壟永久慚偶極妻矩電閱場極暢化可嚷產(chǎn)生低誘導(dǎo)芳偶極用矩如苯BP紫80顯.1歲℃和薪環(huán)己釘烷BP道80調(diào).8也℃，偶極遺矩均滔為0禽，用平非極絲式性固建定液死不能陽分離苯棟極健性固傾定液閣易極厚化環(huán)己股烷泛不享易極郊化（3庭）色陶散力——取非極怪性分往子間緞瞬間額偶極窩矩（4兆）氫容鍵力X—仿H…軋Y宏(F、O、N）甲胺越、二懇甲胺電、三屋甲胺213.押固揀定液甲分類（1柄）按欺化學(xué)聯(lián)結(jié)構(gòu)癥分類P3苗35表15-蹈2（2宮）按理相對雜極性儀分類非極農(nóng)性，膛弱極德性，舌中等墻極性取，強(qiáng)弊極性（P3編36表15吩-3）22（3快）常哀用固泡定液最常盛用五弄種:SE濱-3我0,OV話-1蠟7,QF泰-1返,PE推G-劣20送M,DE那GS相對款極性+1(掉13行)+2+3+4+423（二箱）載猾體1、兄對載河體要鋒求：款大、吐勻、志穩(wěn)、柴強(qiáng)大：比以表面泊積大樓；勻：粒固度均殖勻；穩(wěn)：化逮學(xué)穩(wěn)熄定性察，熱憲穩(wěn)定征性好庸；強(qiáng)：機(jī)方械強(qiáng)竟度好推。2415星-4氣相謊色譜疤條件麻的選掉擇15搶-4應(yīng)-1固定充相的箏選擇氣體姻及低捧沸點麻烴類—固談體固護(hù)定相大多銹數(shù)有傳機(jī)物—液霧體固騰定相鋸:固定茅液、早載體數(shù),身兩效者的現(xiàn)配比251.固定旋液的芝選擇(1討)“相雹似相縫溶”真原則相似深—化國學(xué)結(jié)濟(jì)構(gòu)、摩極性筍相似試樣固定液主要作用力

出峰次序非極性非極性色散力沸點從低→高，同沸點者，極性物先出峰中等極性中等極性色散力、誘導(dǎo)力同極性者，按沸點從低→高，同沸點者，按極性從小→大強(qiáng)極性強(qiáng)極性靜電力極性從小→大非極性+極性一般極性誘導(dǎo)力、靜電力非極性先出，極性物按極性從小→大氫鍵氫鍵型氫鍵力按氫鍵力從小→大26（2獲）分纏離好騰，分占析時析間短例：爬苯和廉環(huán)已襪烷BP原80國.1砌℃和8鑄0.暈8℃軌，非極言性柱朋難以爹分離載，中等斷極性襯柱DO脅P（鄰苯驚二甲蒙酸二仁辛酯裝）強(qiáng)極董性PE淺G-嚼40班0（聚乙甲二醇妻-4簽00）β-再β′氧二寄丙腈考慮囑因素否：分離甘好，分析電時間籌短,峰形唐好。應(yīng)選富？柱參？α1.爆53.嗽96.怕327（3兆）利器用常任備柱軌初試五種攀常用魔固定庫液SE納-3均0OV仙-1夾7QF侵-1PE凝G-本20框MDE筐GS2815矩-4蹦-2柱長題和柱暴徑L↑南，R陸s↑簽，t↑，填充弱柱1-3覆m，毛細(xì)特管柱煤20-3雖00矛mφ↑葬，樣品次量↑饒，柱浸效↓溫，填充羅柱φ3隆-6快mm潤，毛細(xì)不柱0挺.2-0位.5朋mm2915蒙-4港-3載氣牢及其屢流速dH德/d到u=-西B/追u2+C拆=0u最佳酒=√B/文CH最小=A+割2√筍BC1、u泳<護(hù)u最佳B項起報決定絕性作憲用，B=居2γ逆Dg霞，Dg選小歡有利紹：N2、A令r2、u繁>洋u最佳C項起箏決定宅性作添用Cg∝d免p2/D啦g,定Dg選大余有利鼻：H2、H純e3、魚檢測制器TC墓D：H2熱導(dǎo)園系數(shù)云大，S大；FI幼D：N2、H2由范蠟氏方挑程H=斬A+冷B/尿u+巾C形uH-醒u曲線3015黎-4賤-4柱溫狠的選鴉擇1、膚柱溫述的影狹響①TC↑，分析嬸時間甚↓，Dg↑，團(tuán)DL↑，使CL↓Cg↓減小斯傳質(zhì)淺阻力但k′裳↓,α↓期,Rs↓，蒼Dg↑,運B捆↑,縱向張擴(kuò)散恐加?、赥C↓,可減豎少固缸定液剩流失劫，延沖長柱釘壽命栽，使焦基線澆穩(wěn)定,tR↑，k′榜↑泳,雁α俘↑。312、脅選擇握柱