同濟(jì)大學(xué)分析化學(xué)(環(huán)境生物版)9色譜分析法.ppt
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色譜分析法,同濟(jì)大學(xué)化學(xué)系,上周要點(diǎn) 1 歷史,1903 Tsweet的實(shí)驗(yàn),植物提取液 CaCO3玻璃柱 石油醚淋洗,流動相 固定相,stationary phase,mobile phase,什么是兩相?,上周要點(diǎn) 2 兩相,流 動 相,按M相分類,80%,基線,死時(shí)間tM,保留時(shí)間tR 調(diào)整 tR’,峰高h(yuǎn),標(biāo)準(zhǔn)差σ,半峰寬Y1/2,峰底寬Yb,上周要點(diǎn) 3 流出曲線,色譜流出曲線中得到的重要信息,根據(jù)色譜峰的個(gè)數(shù),可以判斷試樣中所含組分的最少個(gè)數(shù)。 根據(jù)色譜峰的保留值?或位置?,可以進(jìn)行定性分析。 根據(jù)色譜峰下的面積或峰高,可以進(jìn)行定量分析。 色譜峰的保留值及其區(qū)域?qū)挾龋窃u價(jià)色譜柱分離效能的依據(jù)。 色譜峰兩峰間的距離,是評價(jià)固定相?和流動?選擇是否合適的依據(jù)。,載氣系統(tǒng),進(jìn)樣系統(tǒng),,色譜柱,,檢測器,,氣相色譜分析流程示意圖 1 – 載氣鋼瓶; 2 – 減壓閥; 3 – 干燥管; 4 – 針形閥; 5 – 流量計(jì); 6 – 壓力表; 7 – 進(jìn)樣器; 9 – 色譜室; 10 – 檢測器; 11 – 記錄儀,記錄系統(tǒng),,上周要點(diǎn) 4 儀器結(jié)構(gòu),上周要點(diǎn) 4 兩類柱,L 10-150m ID 0.1-0.5mm Film 0.1-1μm,L 1-5m ID 2-6mm Film 10μm,HP-1 30/0.25/0.25,上周要點(diǎn) 5 分離本質(zhì),兩相分配理論,K越大,tR越大,越慢出峰,分離本質(zhì),K不同,K=0, 不保留, 最先出峰, tR= tM (死時(shí)間),誰先出峰? 苯/甲苯/對二甲苯,上周要點(diǎn) 6 塔板理論,塔高H柱長L的關(guān)系 有效板高Heff,neff和Heff是柱效能指標(biāo),上周要點(diǎn) 7 速率理論,1956 Van Deemter方程,u為 載氣 流速,H為板高,A:渦流擴(kuò)散,C:傳質(zhì)阻力,B:分子擴(kuò)散,各類擴(kuò)散 高斯分布,12.1 色譜法概述,12.4 色譜條件的選擇,12.5 檢測器,12.6 定性定量方法,12.2 色譜柱,12.3 色譜理論,今 天 繼 續(xù),12.4 色譜條件,分離度,如何確保分離度?,,,,適當(dāng)?shù)闹L,第一笨招整柱長,P241導(dǎo)出,R不夠 增柱長,換個(gè)思路,,載氣流速,載氣種類,H2/N2 / Ar,有最佳流速, 實(shí)際略高于此值,太慢分子擴(kuò)散峰展寬,太快傳質(zhì)阻力峰也寬,載氣流速/種類,原則:保證相似組分分離 盡量低柱溫、tR適宜、不拖尾,氣化溫度,低于固定液使用溫度,約350℃ 略低于組分沸點(diǎn),如300℃組分可取約180℃ 能低則低!基線穩(wěn)定,柱壽命延長,太高?樣品分解! 太低?進(jìn)樣效率低! 常高于柱溫30-50℃,柱溫/氣化溫度,其他條件,柱長,固定液/固定相討論,其他條件,L增,R增 但tR也增 確保難分組分分離度即可!,內(nèi)徑過大,柱效下降 填充柱: 3~6 mm 毛細(xì)管: 0.1~0.5 mm,柱內(nèi)徑,,固定相與固定液,擔(dān)體,,,,填充柱需要,,固定液,高沸點(diǎn)難揮發(fā)有機(jī)物或聚合物,固定相與固定液,各種柱都需要,看二甲苯混合液分離,對二甲苯,間二甲苯,鄰二甲苯,沸點(diǎn)℃,138.4,139.1,144.4,極性,沸點(diǎn)是最重要出峰依據(jù),固定相是分離的 重要因素,商品名: HP-INNOWax,30m×0.25mm×0.25um,聚乙二醇: 極性強(qiáng),商品名: HP-1,30m×0.25mm×0.25um,二甲基聚硅氧烷: 弱極性,對/間/鄰二甲苯 分成2峰,對間/鄰二甲苯 只有3峰,固定液 極性,,,1 分離非極性物質(zhì),選用非極性色譜柱,各組分按沸點(diǎn)順序先后流出色譜柱。,2 分離強(qiáng)極性樣品,選用強(qiáng)極性色譜柱,試樣中的各組分主要按極性順序分離,非極性或極性色譜柱,視組分的性質(zhì)而定,3 分離極性和非極性混合物,固定相的選擇,12.1 色譜法概述,12.4 色譜條件的選擇,12.5 檢測器,12.6 定性定量方法,12.2 色譜柱,12.3 色譜理論,下 一 單 元,12.5 色譜檢測器,一個(gè)理想的檢測器 - 靈敏度高 - 穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好 - 對樣品無損檢測 - 通用性好,對所有樣品都有響應(yīng) - 線性響應(yīng)范圍寬,AD? however,GC 常用檢測器,質(zhì)量型檢測器測量的是載氣中所攜帶的樣品進(jìn)入檢測器的速度變化,即檢測器的響應(yīng)信號正比于單位時(shí)間內(nèi)組分進(jìn)入檢測器的質(zhì)量。如氫焰離子化檢測器(FID)和火焰光度檢測器(FPD)。,濃度型檢測器測量的是載氣中組分濃度的瞬間變化,即檢測器的響應(yīng)值正比于組分的濃度。如熱導(dǎo)檢測器(TCD)、電子捕獲檢測器(ECD)。,GC 常用檢測器,熱敏電阻 不同氣體的熱擴(kuò)散作用改變電阻 “萬能”檢測器,但是靈敏度低 常用于填充柱和濃度較大時(shí),TCD檢測器,TCD檢測器,工作原理:電橋,記錄儀,氣體熱導(dǎo)系數(shù)之差,色譜峰面積,參比池僅通過載氣,測量池通過組分,TCD 的影響因素,FID檢測器,FID 特點(diǎn),含碳物質(zhì)氫火焰中離子化 外電場作用形成電流, 與待測物質(zhì)量正比 檢測含碳化合物更通用 靈敏度比TCD高的多,選擇性也更高,FID 特點(diǎn),FID檢測器,(1)檢測含碳有機(jī)化合物更通用 (2)無機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng),GC 常用檢測器,MSD 檢測器,MSD 特點(diǎn),通用性強(qiáng),對所有樣品都有響應(yīng) 常使用電子轟擊源(EI) 配質(zhì)譜標(biāo)準(zhǔn)譜庫,進(jìn)行定性分析 高靈敏度,下次單獨(dú)講座,卷煙香氣成分分析,,GC-MS實(shí)例,GC-MS實(shí)例,定性能力強(qiáng),本書雖未提及 但是最強(qiáng)大有效檢測器,,下 一 單 元,12.1 色譜法概述,12.4 色譜條件的選擇,12.5 檢測器,12.6 定性定量方法,12.2 色譜柱,12.3 色譜理論,12.6 色譜定性分析方法,純標(biāo)準(zhǔn)樣對照,文獻(xiàn)值對照,儀器聯(lián)用定性,色譜自身定性—保留值,12.7色譜定量分析方法,定量依據(jù):組分含量與峰面積成正比,峰面積A測定,積分軟件,強(qiáng)大的分離能力,主流,定量校正因子,原因:不同檢測器對不同組分的靈敏度不同,測量f ’常用標(biāo)準(zhǔn)物:苯(TCD), 正庚烷(FID),12.7色譜定量分析方法,為什么要引入校正因子?,TCD原理: 熱導(dǎo)系數(shù)差,樣品與載氣,液體的比重概念,水與乙醇,12.7色譜定量分析方法,,特點(diǎn)及要求: § 簡便、準(zhǔn)確 § 進(jìn)樣量/操作條件對結(jié)果影響不大(同時(shí)) § 試樣中所有組分必須全出峰,1 歸一化法,常用定量方法,2 外標(biāo)法,方法: 已知濃度標(biāo)準(zhǔn)系列作工作曲線,注意: 控制相同條件,常用定量方法,3 內(nèi)標(biāo)法,內(nèi)標(biāo)物要滿足以下要求:,目的:為消除進(jìn)樣量、操作條件對色譜定量的影響,方法:定量地將內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入試樣中并混勻,常用定量方法,本章作業(yè):p253-255,概念與選擇題等自行完成,上交計(jì)算題:12.26/12.29,頂空色譜法,基本樣品預(yù)處理技術(shù)之一,色譜最麻煩的環(huán)節(jié):樣品預(yù)處理,Headspace:大花園中的,樣品預(yù)處理:百花齊放大花園,內(nèi) 容 摘 要,概念,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,基本原理,儀器,氣相萃取法,頂空密封瓶,頂空色譜—概念,加熱,底部液/固相有關(guān)成分揮發(fā),取樣,上部氣相,氣相色譜適合: 易揮發(fā)成分,頂空優(yōu)勢!,實(shí)驗(yàn),自己采樣,三種樹皮,1g就夠! 香樟、松樹、梧桐:樹皮色譜指紋圖譜,全自動儀器視頻,今日關(guān)鍵詞,色譜條件/固定液/溫度/柱,檢測器/FID/TCD/MSD,tR定性/面積定量:歸一化等,頂空色譜:氣相萃取,這就是色譜!,本章關(guān)鍵詞,首次色譜實(shí)驗(yàn)1903 tsweet,本質(zhì):分離 // 兩相:固定/流動相,分離:按流動相/原理,色譜曲線的術(shù)語:保留時(shí)間/區(qū)域?qū)挾?填充柱與毛細(xì)管柱:各自特點(diǎn),本章關(guān)鍵詞,分離原理:分配系數(shù)差異,K越大,tR越大,越慢出峰,塔板理論與速率理論:柱效標(biāo)志,分離度:1.5,這些重要公式,條件:柱長/柱溫/流速/固定液極性,檢測器:TCD/FID/MSD,色譜定性:tR法/MS等聯(lián)用,色譜定量:歸一/內(nèi)標(biāo)/外標(biāo),色譜法的應(yīng)用實(shí)例,,開放實(shí)驗(yàn)室 下周四12:45-1:40 2:00-3:10 紫外可見分光光度儀 拉曼 漫反射 頂空-氣相色譜,,分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)談?wù)搮^(qū) 報(bào)名 09年外系開放實(shí)驗(yàn)討論區(qū),- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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