分析化学笔记气相色谱法-高效液相色谱法

  1、掌握气相色谱法的分类及气相色谱仪的基本组成，包括气相色谱仪各种检测器的检测原理等；掌握高效液相色谱的分类及化学键合相色谱法，高效液相色谱仪的构造及检测的一般流程；

  2、理解并掌握气相色谱法的定性和定量分析方法，反相离子对色谱法和正相键合相色谱法及各自的分离条件；3、对气相色谱和毛细管气相色谱的区别作大致了解，注意高效液相色谱法与液相色谱和气相色谱相比的优点是不同的。

  1、气相色谱法(GC)：以气体为流动相的色谱方法，大多数都用在分离易挥发的物质。2、高效液相色谱法(HPLC)：以液体为流动相，采用高压输液系统、高效固定相及高灵敏度检测器进行复杂样品分离分析的色谱方法。3、键合相：通过化学反应将有机基团键合在载体表面构成的固定相。4、键合相色谱法：以化学键合相为固定相的色谱法。5、反相离子对色谱法(RP-IPC)：把离子对试剂加入到含水的流动相中，被分析的组分离子在流动相中与离子对试剂的反离子生成不荷电的中性离子对，从而增加组分与非极性固定相的作用，使组分的容量因子k增加，改善分离效果。

  2、气相色谱法的特点：（1）分离效能高（2）灵敏度较高（3）选择性高（4）简单、快速（5）应用广泛3、气相色谱仪的基本组成部分：（1）气路系统：使总系统保持密封，不得有气体泄漏（2）进样系统：使样品气化并有效地导入色谱柱（3）色谱柱系统：是分离的关键，是色谱仪的心脏部分（4）检测和记录系统：包括检测器、放大器、数据处理装置（5）控制管理系统：控制整台仪器的运行4、气-液色谱法的固定相气-液色谱的固定相由固定液（一种高沸点物质）涂渍在载体（惰性固体颗粒）上组成。（1）固定液：室温下呈固态或液态，在操作温度下为液态。对固定液的要求：①固定液有一最高使用温度，实际使用时以不超过最高温度以下20℃为宜，②热稳定性高，在高柱温下不分解，不与试样组分发生化学反应，③对被分离组分的选择性高，即分配系数有较大差异，④对试样中各组分有足够的溶解能力（2）载体：一般是化学惰性的多孔性颗粒，为固定液提供一个惰性表面，使其能铺展成液膜。对载体的要求：①比表面积大，粒度和孔径分布均匀，②无吸附性能或很弱，不与固定液和被测组分发生化学反应，③热稳定性高，④有一定的机械强度。载体的钝化：以适当的方法减弱或消除载体表面的吸附活性。常用的钝化方法：酸洗法、碱洗法、硅烷化法5、气-固色谱固定相——高分子多孔微球的使用特点：（1）耐高温，（2）色谱峰形对称，（3）无柱流失现象，柱寿命长，（4）极性大的先出峰6、气相色谱检测器的性能指标：（1）灵敏度：单位体积的载气携带单位质量的某组分通过检测器时产生的电压，单位为mV·mL/mg；或单位时间内单位体积的某组分被载气携带通过检测器时所产生的电压，单位mV·s/g。又称响应值或应答值。（2）噪声：无样品通过检测器时，由于仪器本身和工作条件等偶然因素引起的基线起伏称为噪声。用基线波动的最大宽度来衡量，单位用mV数表示。（3）漂移：指基线在单位时间内单方向缓慢变化的幅值，单位为mV/h。（4）检测限：某组分的峰高恰为噪声的3倍时，单位时间内载气引入检测器中该组分的质量Dm，或单位体积载气中所含该组分的量。//一般检测限越低，检测器性能越好（5）最小检测量：指产生3倍噪声信号时，色谱体系所需样品的质量g或mg7、气相色谱检测器的种类及注意事项：

  柱后载气携带样品组分进入热导检测器测量臂时，由于组分与载气的热导率不等，热丝温度即变化，此时参考臂电阻R也变化，且R1≠R2，R1/R2≠R3/R4，检流计指针偏转，将此微小电流通过电阻转化成电压并放大，称为检测信号

  柱后载气携带样品组分与氢气混合进入离子化室，在氢气燃烧所产生的高温火焰中电离成正离子和电子，在外加电场作用下，定向移动而形成电流，经放大器放大后得到色谱图

  当载气进入检测室时，在β射线作用下发生电离，产生正离子和低能量电子，在电场作用下向两极移动，形成恒定的电流（基流）。当含强电负性元素的物质进入检测器时，捕获这些低能量电子产生带负电荷的离子和载气电离生成的正离子碰撞生成中性化合物，结果使基流降低，产生负信号，形成倒峰。经放大器放大，极性转换，输出正峰信号

  含有硫、磷化合物的载气与空气混合，进入喷嘴，点燃周围氢气后组分在富氢焰中燃烧产生激发态S2*或发光的HPO*碎片，同时发射出不同波长的分子光谱，此光谱经干涉滤光片而投射至光电倍增管，产生光电流被放大记录

  ①TCD为浓度型检测器，当进样量一定时，峰面积与载气流速成反比，而峰高受流速影响较大，因此用峰面积定量时需严格保持流速恒定②为避免热丝被烧断，在没有通载气时不能加桥电流，而在关仪器时应先切断桥电流再关载气；③其他条件一定时，TCD灵敏度与载气和组分之间热导率差值有关，差值越大，灵敏度越高；④在灵敏度足够的条件下，应尽量采取低桥电流以保护热敏元件；⑤降低检测室温度可增加热导，提升灵敏度；氮检测室温度不能低于柱温，以防样品在检测室中冷凝，引起基线不稳

  ①FID要使用三种气体，载气常使用氮气，燃气用氢气，空气作为助燃气②FID为质量型检测器，在进样量一定时，峰高与载气流速成正比，而流速对峰面积影响较小。因此，一般都会采用峰面积定量，在用峰高定量时需保持载气流速恒定

  ①应使用高纯度载气，一般都会采用高纯氮，还应采用脱氧管等净化装置除去其中的微量杂质；②载气流速对基流和响应信号也有影响，可根据实验条件选择最佳载气流速；③检测其中含有放射源，应注意安全，，不可随意拆卸

  补充：其他检测器：热离子检测器、火焰光度检测器、傅里叶变换红外光谱检测器

  8、毛细管气相色谱法的特点：（1）分离效能高（2）柱渗透性好（3）柱容量小（4）易实现气相色谱-质谱(GC-MS)联用（5）应用场景范围广9、与经典液相色谱法相比，高效液相色谱法的优点：（1）应用了颗粒极细、规则均匀的固定相，传质阻抗小，柱效高，分离效率高，（2）采用高压输液泵输送流动相，流速快，分析速度快，（3）普遍的使用了高灵敏度检测器，大幅度的提升了灵敏度。10、与气相色谱法相比，高效液相色谱法的优点：（1）不受试样的挥发性和热稳定性的限制，应用场景范围广，（2）可选用不同性质的各种溶剂作为流动相，而且分离选择性高，（3）一般室温条件下进行分离，无需高柱温。11、化学键合相色谱法的分类：（1）正相键合相色谱法NP：键合固定相的极性大于流动相的极性适用于分离脂溶性或水溶性的极性与强极性化合物（2）反相键合相色谱法RP：键合固定相的极性小于流动相的极性适用于分离非极性、极性或离子型化合物。（应用场景范围更广）12、高效液相色谱法的固定相应满足以下要求：（1）颗粒细且均匀，（2）传质快，（3）机械强度高，能耐高压，（4）化学稳定性高，不与流动相发生化学反应13、高效液相色谱仪的基本组成：（1）高压输液系统：高压输液泵（2）进样系统：进样阀或自动进样装置（3）色谱柱分离系统：色谱柱、保护柱和柱温箱等（4）检测系统：把色谱洗脱液中组分的量转变成电信号，（5）数据记录处理系统

  1、本章把气相色谱和液相色谱合并，原因是二者在分析过程和所用仪器方面非常相似，便于对照记忆，

  2、两种色谱仪各有各的特点，因此需格外的注意他们的特点是与谁比的，如与经典液相色谱和气相色谱相比，高效液相色谱的特点是不相同的，

  3、气相色谱检测器的原理不必特别准确的背诵下来，而是能用自己的语言描述出来即可，不同检测器的特点和需要注意的几点需要加以区分，避免混淆。