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气相色谱分离条件的优化!

放大字体缩小字体发布日期:2023-12-18
核心提示:气相色谱是有机实验室主要的设备之一,由于样品组分在气相中传质速度快,与固定相相互作用次数多,加上可供选择的固定液种类很多

气相色谱是有机实验室主要的设备之一,由于样品组分在气相中传质速度快,与固定相相互作用次数多,加上可供选择的固定液种类很多,可供使用的检测器灵敏度高、选择性好,因此气相色谱被广泛地应用在有机样品检测领域。

色谱操作条件的选择和优化

1、固定相的选择

固定相类型:

气-固色谱:固体吸附剂

气-液色谱:固定液与载体

混合物在不同固定相上的分离,

注:1-乙腈(强极性);2-2-丙醇(质子受体);3-1,2-二氯乙烷(弱极性);4-三乙胺(质子受体);5-正辛烷。

固定相种类的不同,直接影响到样品中各组分分离效果优劣。

固定相的选择一般按照“相似相溶原理”。

常用固定液:

固定相液的选择:

分离非极性物质,一般选用非极性固定液。

分离极性物质,一般按极性强弱来选择相应极性的固定液。

分离非极性和极性混合物时,一般选用极性固定液。

能形成氢键的试样,一般选用氢键型固定液。

对于复杂组分,一般可选用两种或两种以上的固定液配合使用。

2、载气种类的选择

载气种类的选择应考虑三个方面:载气对柱效的影响、检测器要求及载气性质。

(1) 载气摩尔雷竞技百科 大,可抑制试样的纵向扩散,提高柱效。

(2) 载气流速较大时,传质阻力项起主要作用,采用较小摩尔雷竞技百科 的载气(如H2、He),可减小传质阻力,提高柱效。

(3) 在载气选择时,还应综合考虑载气的安全性、经济性及来源是否广泛等因素。

载气的选择与检测器有关:

TCD一般选用氢气或氦气做载气

FID 一般选氮气和氩气做载气

ECD 一般选氮气做载气

FPD 一般选氮气做载气

3、载气流速的选择

根据公式,绘制H~u曲线,以实现最佳载气流速的获取,实际载气流速的选择。

在曲线的最低点,塔板高度H最小(Hmin),此时柱效最高。与H最小所对应的流速为最佳流速uopt

4、柱长和内径的选择

柱长增加,分离度增大,对分离有利。但柱长增加也使传质阻力增大,色谱峰区扩展加剧,分析时间延长。因此,在确保一定分辨率的条件下应尽可能使用短色谱柱。

填充柱:柱长1~5 m,柱内径2~6 mm。

毛细管柱:柱长20~200 m,柱内径0.1~0.5 mm。

5、柱温的选择

柱温对分离度的影响比较复杂。兼顾分离度和分析速度两个方面。

(1)柱温升高,被测组分的挥发度↑,即被测组分在气相中的浓度↑,tR↓,改善气相和液相的传质速率,有利于提高柱效,但低沸点组份峰易产生重叠。

(2)柱温降低,分离度↑,分析时间↑。对于难分离物质对,降低柱温虽然可在一定程度内使分离得到改善,但是不可能使之完全分离。这是由于两组分的相对保留值增大的同时,两组分的峰宽也在增加,当后者的增加速度大于前者时,两峰的交叠更为严重。

(3) 柱温选择:接近或略低于组分平均沸点时的温度。


⑷ 组分复杂:宽沸程的试样,采用程序升温。

采用程序升温的方法能兼顾高、低沸点组分的分离效果和分析时间,使不同沸点组分基本上都在其较合适的平均柱温下进行分离。

程序升温条件:升温方式;起始温度;升温速度;终止温度。

6、进样条件和进样量的选择

进样速度越快越好,这样可使样品汽化后能立即被载气带入色谱柱中。若进样时间过长,试样原始宽度变大,流出峰宽也必然变宽甚至发生峰变形。液体试样量一般进样0.1~5 uL,气体试样0.1~5 mL。进样量大,会使几个峰重叠在一起分离不好;但进样量太少,又会使含量少的组分因检测器灵敏度不够而检不出。最大允许的进样量,应控制在峰面积或峰高与进样量呈线性关系的范围内。

7、气化室和检测器温度的选择

气化室温度的选择:

(1)原则是保证样品,同时不分解

(2)一般比样品组分最高沸点高30-50度或比柱温高30-70度。

检测器温度的选择:一般比柱温高30-50度。TCD要求温度恒定,FID要求温度>120度。

编辑:songjiajie2010

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