1、第第二二章章气相色谱分析气相色谱分析一、一、气固色谱固定相气固色谱固定相stationary phases in Gas-solid chromatograph二、气液色谱固定相二、气液色谱固定相stationary phases in gas-liquid chromatograph 第四节 气相色谱固定相gas chromatographic analysis,GCstationary phases in gas chromatograph 2023-1-2一、气一、气固固色谱固定相色谱固定相 stationary phases in Gas-solid chromatograph1.1.
2、种类种类 (1)活性炭活性炭 有较大的比表面积，吸附性较强。(2)活性氧化铝活性氧化铝 有较大的极性。适用于常温下O2、N2、CO、CH4、C2H6、C2H4等气体的相互分离。CO2能被活性氧化铝强烈吸附而不能用这种固定相进行分析。(3)硅胶硅胶 与活性氧化铝大致相同的分离性能，除能分析上述物质外，还能分析CO2、N2O、NO、NO2等，且能够分离臭氧。2023-1-2气固色谱固定相气固色谱固定相 (4)分子筛分子筛 碱及碱土金属的硅铝酸盐（沸石），多孔性。如3A、4A、5A、10X及13X分子筛等（孔径：埃）。常用5A和13X（常温下分离O2与N2）。除了广泛用于H2、O2、N2、CH4、C
3、O等的分离外，还能够测定He、Ne、Ar、NO、N2O等。(5)高分子多孔微球（高分子多孔微球（GDX系列）系列）新型的有机合成固定相（苯乙烯与二乙烯苯共聚）。型号：GDX-01、-02、-03等。适用于水、气体及低级醇的分析。2023-1-22.2.气固色谱固定相的特点气固色谱固定相的特点（1）性能与制备和活化条件有很大关系；）性能与制备和活化条件有很大关系；（2）同一种固定相，不同厂家或不同活化条件，分离效果）同一种固定相，不同厂家或不同活化条件，分离效果差异较大；差异较大；（3）种类有限，能分离的对象不多；）种类有限，能分离的对象不多；（4）使用方便。）使用方便。2023-1-2 表表2
4、-4 气固色谱法常用的几种吸附剂及其性能气固色谱法常用的几种吸附剂及其性能二、气液色谱固定相二、气液色谱固定相 stationary phases in gas-liquid chromatograph 气液色谱固定相气液色谱固定相 固定液固定液+担体担体（支持体）：小颗粒表面涂渍上一薄层固定液。小颗粒表面涂渍上一薄层固定液。固定液特点：固定液特点：固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液体状态。液体状态。固定液的种类繁多，选择余地大，应用范围不断扩大。固定液的种类繁多，选择余地大，应用范围不断扩大。担体：担体：化学惰性的多孔性固体颗粒
5、，具有较大的比表面积化学惰性的多孔性固体颗粒，具有较大的比表面积2023-1-2 作为担体使用的物质应满足的条件作为担体使用的物质应满足的条件:比表面积大，孔径分布均匀；比表面积大，孔径分布均匀；化学惰性，表面无吸附性或吸附性很弱，与被分离组份化学惰性，表面无吸附性或吸附性很弱，与被分离组份不起反应；不起反应；具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎；具有较高的热稳定性和机械强度，不易破碎；颗粒大小均匀、适度。一般常用颗粒大小均匀、适度。一般常用6080目、目、80100目。目。1.1.担体担体2023-1-2红色担体红色担体：孔径较小，表孔密集，比表面积较大，机械强度好。孔径较小，表孔密集，比
6、表面积较大，机械强度好。适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活适宜分离非极性或弱极性组分的试样。缺点是表面存有活性吸附中心点。性吸附中心点。白色担体白色担体：煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。煅烧前原料中加入了少量助溶剂（碳酸钠）。颗颗 粒疏粒疏松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性松，孔径较大。比表面积较小，机械强度较差。但吸附性显著减小，适宜分离极性组分的试样。显著减小，适宜分离极性组分的试样。2023-1-2表表 气液色谱担体气液色谱担体 种类 担体名称 特点及用途 生产厂家红色硅藻土担体201 红色担体301 釉化红色担体6201 红色担体适用于涂渍非极性
7、固定液分析非极性物质由 201 釉化而成，性能介于红色与白色硅藻土担体之间，适用于分析中等极性物质上海试剂厂大连催化剂厂硅藻土类白色硅藻土担体101 白色担体101 酸洗101 硅烷化白色担体102 白色担体适用于涂渍极性固定液分析极性物质催化吸附性小，减小色谱峰拖尾上海试剂厂非硅藻土类高分子微球玻璃微球氟担体由苯乙烯和二乙烯苯共聚而成经酸碱处理，比表面积 0.02 m2/g,可在较高温度下使用，适宜分析高沸点物质。由四氟乙烯聚合而成，比表面积 10.5 m2/g适宜分析强极性物质和腐蚀性物质上海试剂厂2023-1-2A对固定液的要求对固定液的要求（1）挥发性小，在操作温度下有较低蒸气压，以免
8、流失。）挥发性小，在操作温度下有较低蒸气压，以免流失。（2）稳定性好，在操作温度下不发生分解。在操作温度下）稳定性好，在操作温度下不发生分解。在操作温度下呈液体状态。呈液体状态。（3）对试样各组分有适当的溶解能力，否则被载气带走而）对试样各组分有适当的溶解能力，否则被载气带走而起不到分配作用。起不到分配作用。（4）具有高的选择性，即对沸点相同或相近的不同物质有）具有高的选择性，即对沸点相同或相近的不同物质有尽可能高的分离能力。尽可能高的分离能力。（5）化学稳定性好，不与被测物质起化学反应。）化学稳定性好，不与被测物质起化学反应。2 2固定液固定液 固定液的选择，一般根据固定液的选择，一般根据“
9、相似相溶相似相溶”原理进行，即固原理进行，即固定液的性质和被测组分有某些相似性时，其溶解度就大。如定液的性质和被测组分有某些相似性时，其溶解度就大。如果组分与固定液分子性质果组分与固定液分子性质(极性极性)相似，固定液和被测组分两相似，固定液和被测组分两种分子间的作用力就强，被测组分在固定液中的溶解度就大，种分子间的作用力就强，被测组分在固定液中的溶解度就大，分配系数就大，也就是说，被测组分在固定液中溶解度或分分配系数就大，也就是说，被测组分在固定液中溶解度或分配系数的大小与被测组分和固定液两种分子之间相互作用的配系数的大小与被测组分和固定液两种分子之间相互作用的大小有关。分子间的作用力包括静
10、电力、诱导力、色散力和大小有关。分子间的作用力包括静电力、诱导力、色散力和氢键力等。氢键力等。B B固定液的分离特征固定液的分离特征规定：角鲨烷（异三十烷）的相对极性为零，氧二丙睛的相对极性为100。然后用一对物质正丁烷丁二烯或环己烷苯进行试验，分别测定这一对试验物质在,氧二丙腈，角鲨烷及欲测极性固定液的色谱柱上的调整保留值，然后按公式计算欲测固定液的相对极性P：C C固定液的极性表示固定液的极性表示 固定液 名 称商品牌号使用温度（最高）溶剂相对极性麦氏常数总和 分析对象 （参考）1、角鲨烷 （异三十烷）SQ150乙醚00烃类及非极性化合物2、阿皮松 LAPL300苯143非极性和弱极性各类
11、高沸点有机化合物3、硅油OV-101350丙酮+1229各类高沸点弱极性有机化合物，如芳烃4、苯基 10%甲基聚硅氧烷OV-3350甲苯+14235、苯基（20%）甲基聚硅氧烷OV-7350甲苯+25926、苯基（50%）甲基 聚硅氧烷OV-17300甲苯+28277、苯基（60%）甲基聚硅氧烷OV-22350甲苯+210758、邻苯二甲酸 二壬酯DNP130乙醚+29、三氟丙基甲基 聚硅氧烷OV-210250氯仿+2150010、氰丙基（25%）苯基（25%）甲基聚硅氧烷OV-225250+3181311、聚乙二醇PEG20M250乙醇氢键2308醇、醛酮、脂肪酸、酯等极性化合物12、丁二酸
12、二乙 二醇聚酯DEGS225氯仿氢键3430表表 优选固定液优选固定液麦氏常数：x、y、z、u、s表示，分别代表了极性分子间存在着的静电力（偶极定向力）；极性与非极性分子间存在着的诱导力；非极性分子间的色散力；氢键等。也可以用五个数的总和来表示固定相的极性大小，如：，氧二丙睛五个常数的总和为4427，是强极性固定相。2023-1-2(1)分离非极性物质，分离非极性物质，一般选用非极性固定液，这时一般选用非极性固定液，这时试样中各组分按沸点次序先后流出色谱柱，沸点低的试样中各组分按沸点次序先后流出色谱柱，沸点低的先出峰，沸点高的后出峰。先出峰，沸点高的后出峰。D固定液的选择固定液的选择(2)分离
13、极性物质，分离极性物质，选用极性固定液，这时试样中各选用极性固定液，这时试样中各组分主要按极性顺序分离，极性小的先流出色谱柱，组分主要按极性顺序分离，极性小的先流出色谱柱，极性大的后流出色谱柱。极性大的后流出色谱柱。气液色谱，应根据气液色谱，应根据“相似相溶相似相溶”的原则的原则(4)对于能形成氢键的试样，对于能形成氢键的试样，如醇、酚、胺和水等的如醇、酚、胺和水等的分离。一般选择极性的或是氢键型的固定液，这时分离。一般选择极性的或是氢键型的固定液，这时试样中各组分按与固定液分子形成氢键的能力大小试样中各组分按与固定液分子形成氢键的能力大小先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形成氢键先后流出，不易形成氢键的先流出，最易形成氢键的最后流出。的最后流出。(3)分离非极性和极性混合物时，分离非极性和极性混合物时，一般选用极性固定一般选用极性固定液，这时非极性组分先出峰，极性组分液，这时非极性组分先出峰，极性组分(或易被极化或易被极化的组分的组分)后出峰。后出峰。内容选择内容选择结束结束第四节第四节 气相色谱固定相及其选择气相色谱固定相及其选择stationary phases in gas chromatograph第五节第五节 气相色谱检测器气相色谱检测器detector of gas chromatograph2023-1-2
