Transcript 第四章中�制剂的��测定�3.ppt

气相色谱法
Gas Chromotagraphy(GC)
内






容
掌握GC法的定义、特点
掌握GC法的系统适应性内容
熟悉GC色谱仪的构成
熟悉GC法实验条件的选择
掌握GC法定量分析方法
了解GC法样品的处理
GC法的定义、特点（掌握）
定义
采用气体为流动相（载气）流经装有填
充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。待
测物或其衍生物气化后，被载气带入色谱柱
进行分离，各组分先后进入检测器，数据处
理系统记录色谱信号。
GC法的定义、特点（掌握）
特点

高效率（high performance）
混合物，一般使用毛细管柱可以一次同时测定及分离
100多种的烃类混合物。

高选择性（high selectivity）
如同分异构体，同位素等

高灵敏度（high sensitivity）
所需的样品量很少，

高分析速度（high speed of analysis）
方
项
法
HPLC
GC
样品制成溶液
样品需汽化
液体
与样品之间有相互作用
种类多
黏度大，柱渗透率低
成本高,毒性大
惰性气体
与样品之间无相互作用
种类少
黏度小，柱渗透率高
成本低,安全
内径2～6mm
柱长10～25cm
N= 104～105
填充柱：1～4mm 1～4m
毛细管柱：0.1～0.3mm
10～100m
N= 104～105
柱温：常温
检测器：非破坏型
柱温：高温
检测器：破坏型
低沸点、高沸点、小分子、大分
子、极性、非极性、无机离子、
有机离子；热不稳定化合物，具
有生物活性化合物。可用于分析
低分子量、低沸点、极性
小、热稳定有机化合物。
挥发性低、极性大、热不
稳定、离子、大分子不宜。
目
进样方式
流动相
色谱柱
操作条件
应用范围
GC法分类
1. 按固定相：气-固色谱；气-液色谱
2. 按分离原理：吸附色谱；分配色谱
3. 按柱子粗细：填充柱色谱；毛细管柱色谱
GC法分类
气-固色谱：利用不同物质在固体吸附剂上的物理吸附-解
吸能力不同实现物质的分离。
气-固色谱局限性：由于活性（或极性）分子在这些吸附剂
上的半永久性滞留(吸附-脱附过程为非线性的)，导致色谱
峰严重拖尾，因此气固色谱应用有限。只适于较低分子量
和低沸点气体组分的分离分析。
GC法分类
气-液色谱：通常直接称之为气相色谱。它是利用待测物
在气体流动相和固定在惰性固体表面的液体固定相之间的
分配原理实现分离。
作为固定相的液体（称为固定液）应是蒸气压低、热稳定
性好、有较高操作温度的有机或无机化合物。将它们涂渍
在惰性载体上作为填充柱的固定相、或直接涂渍在毛细管
内壁（开口管柱）作为固定相。气-液色谱法的主要分离
机理为溶解-解析作用，故属于分配色谱法。
GC色谱仪的组成（熟悉）
一、载气源
二、进样部分
三、色谱柱
四、柱温箱
五、检测器
六、数据处理系统
GC法试验条件的选择（掌握）
一、色谱柱的选择
二、柱温的选择
分离条件和操作条件
三、载气的选择
分离条件：色谱柱
四、进样条件的选择
操作条件：载气流速、
五、检测器
进样条件、检测器
色谱条件：
色谱柱的选择




色谱柱为填充柱（很少用）和毛细管柱
填充柱的材质为不锈钢或玻璃，内径为2-4mm，柱
长为2-4m，内装吸附剂、高分子多孔小球或涂渍
固定液的载体。粒径为0.25-0.18mm，0.180.15mm，0.15-0.125mm。
常用载体为经酸洗并硅烷化处理硅藻土或高分子
多孔小球
常用固定液有甲基聚硅氧烷、聚乙二醇等。
色谱柱的选择
参数
内径mm
常见长
度m
柱容量
程序升
温应用
固定相
玻璃、
不锈
钢
mg级
基线漂
移
载体＋
固定相
熔融
石英
100ng
基线稳
定
固定液
每米柱
效N
柱材
料
填充柱
2～5
0.5-3
1000
毛细管
柱
0.10.53
10-60
3000
色谱柱的选择
毛细管柱的分类：
填充型
开管型：按固定液涂渍方法不同，分为：
壁涂开管柱WCOT：Wall- Coated Open Tubular column
载体涂渍开管柱SCOT：Support-Coated Open Tubular column
色谱柱的选择

壁涂开管柱WCOT：
1.管内壁经处理后，直接涂渍固定液；
2.管内壁经处理后，将固定液引入到管壁，再经高
温处理，使其交联至管壁——高效、耐高温、抗溶
剂冲刷。
3.管内壁经处理后，将固定液以化学键合的方式引
入到管壁上——高热稳定性。
色谱柱的选择

载体涂渍开管柱(SCOT)：
将载体如硅藻土先涂在玻璃管内壁上，高温下拉
制成中空的毛细管，再涂上固定液
以上开管柱玻璃材料已被外涂聚酰亚胺保护层的熔融石英管
(含金属氧化合物少、管壁更薄，因而不与待测物作用、柔韧性
好、强度高、更易弯曲）所取代。
色谱柱的选择
色谱柱的选择

毛细管柱的材质为玻璃或石英，内壁经涂渍或交
联固定液，内径一般为0.25mm、0.32mm或0.53mm，
柱长5-60m，固定液膜厚0.1-5.0um，

常用的固定液有甲基聚硅氧烷（非极性）、不同
比例组成的苯基甲基聚硅氧烷、聚乙二醇（强极
性）等。
以上开管柱玻璃材料已被外涂聚酰亚胺保护层的熔融石英管
(含金属氧化合物少、管壁更薄，因而不与待测物作用、柔韧性
好、强度高、更易弯曲）所取代。
色谱柱的选择
毛细管柱的优点：
毛细管内没有固体填料，气阻比填充柱小的多，可以
采用较长的柱管和较小的内径，以及较高的载气流速，柱
管中心是空的,既没有涡流扩散，又减小了纵向扩散造成的
谱带展宽。较薄的液膜又在一定程度上抵消了由于载气流
速增大引起的传质阻力增大。分析速度快、相比率（Vm/Vs）
大，分配快，有利于提高柱效；加上保留因子k小，渗透性
好，因而分析速度快
色谱柱的选择
毛细管柱的缺点：
柱容量小，进样量小，对进样技术要求更高
载气流速的控制要求更加精确
对检测器的灵敏度要求更高
固定液
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
b
r
角鲨烷
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.2891
1.946
阿皮松 L
32
32
15
32
42
13
35
11
31
33
0.2821
1.914
SF-96
12
53
42
61
37
31
0
21
41
-6
0.2525
1.788
SE-30
15
53
44
64
41
31
3
22
44
-2
0.2495
1.776
OV-1
16
55
44
65
42
32
4
23
45
-1
0.2470
1.766
DC200
16
57
45
66
43
33
3
23
46
-3
0.2509
1.782
OV-101
17
57
45
67
43
33
4
23
46
-2
0.2484
1.771
DC410
18
57
47
68
44
34
5
24
48
0
0.2481
1.770
DC710
107
149
153
228
190
107
168
98
174
60
0.2595
1.817
OV-17
119
158
162
243
202
112
119
105
184
69
0.2551
1.799
QF-l
144
233
355
463
305
203
136
53
280
59
0.2094
1.619
OV-210
146
238
358
468
310
206
139
56
283
60
0.2086
1.616
磷酸三甲苯酯
176
321
250
374
299
242
169
131
254
76
0.2630
1.832
204
381
340
493
367
289
203
120
327
94
0.2237
1.674
228
369
338
492
386
382
226
150
342
117
0.2275
1.688
Carbowax 20M
322
536
368
572
510
387
282
22
434
148
0.2235
1.673
Carbowax 6000
322
540
369
577
512
390
282
222
437
147
0.2039
1.674
499
751
593
840
860
595
422
323
725
240
0.1900
1.548
甲基聚硅氧烷
苯基甲基聚硅氧烷(50%)
三氟丙基聚硅氧烷
氰烷基聚硅氧烷
XE-60
OV-225
聚乙二醇(PEC)
最常
用
聚酯
DEGS
毛细管柱