• / 45
  • 下载费用:16 金币  

第二节 气相色谱法3

关 键 词:
第二节气相色谱仪 气相色谱法第二节气相色谱 气相色谱法第二节 第二节气相色谱法 节气相色谱仪 第二节气相色谱
资源描述:
第四节 固定相及其选择 n混合组分在色谱柱上能否分离,主要取决于所用 固定相,选择固定相是GC的关键问题 n固定相主要分二大类: 固体固定相 液体固定相 一、固体固定相――气-固(吸附)色谱固定相 吸附——物理化学过程 吸附剂分类: 非极性吸附剂:如活性炭 吸附剂 极性吸附剂:如硅胶、氧化铝、分子筛等 固体固定相的特点:  优点:比表面积大,200~ 1000m2/g,吸附容 量大、选择性好、价廉、热稳定性好、在较高 温度下使用几乎不流失。操作中,活化后直接 装柱使用。  缺点:  色谱峰容易出现拖尾,降低柱效,而且进样 量越大,拖尾越严重。  在某些情况下,如高温使用时,常具有催化 活性,所以不宜分析高沸点和含有活性组分的 样品。 活性炭 特点:非极性吸附剂,表面活性大而不均一,使用温度 应低于300℃ 适用对象: ①分离永久性气体(N2、CO2 、CH4等) ②低沸点烃类 ③不宜分析高沸点组分和具有活性组分样品(峰拖尾严 重,降低柱效) 石墨化炭黑 特点:非极性吸附剂,表面均匀,活化点少,主要 靠色散力起作用 适用对象:进行各种表面处理后,可适应各种样品 的分离 碳分子筛 特点:非极性,表面活化点少,疏水性强,柱效高 ,耐腐蚀,耐辐射,寿命长 适用对象:用于一些永久气体的分析,适于分析氢 键型化合物 分子筛 特点:人工合成的硅酸盐,强极性吸附剂,比表面 大,最高使用温度为400℃。易吸水,载气要除 水、除杂处理 适用对象:特别用于永久性气体和惰性气体的分离 高分子多孔小球(GDX) 特点:极性和非极性吸附剂,疏水性很强,球形颗粒,大小 均匀,有利于色谱柱的填充,可改变GDX的极性和孔径来 提高柱效。 适用对象: ①极性样品:多元醇、脂肪酸、腈类、胺类 ②非极性样品:烃、醚、酮等 ③有机物中微量水的测定 二、担体和固定液―― 气-液色谱(分配色谱 )固定相 气-液色谱(分配色谱)固定相 固定液 惰性担体 担体又称为载体,是一种化学惰性的多 孔固体颗粒,作用是提供惰性表面,支持固 定液,使固定液以薄膜状态分布在其表面。 (一)担体 担体的性质要求 ①具有化学惰性 ②具有好的热稳定性 ③有一定的机械强度 ④有适当的比表面,表面无深沟,以便使固定液 成为均匀的薄膜 ⑤要有较大的孔隙率,以便减小柱压降 1、担体的种类 红色硅藻土 硅藻土型 担体 白色硅藻土 非硅藻土型 (1)红色硅藻土担体 特点: ①表面孔穴密集,孔径比较小(1μm),比表面较 大(4.0m2/g)能负载较多的固定液; ②机械强度好,不易破碎; ③分离效能高,用于分析非极性和弱极性化合物; ④一般红色担体和非极性固定液配伍。 缺点:担体表面存在活性中心,在分离极性物质时 色谱峰易拖尾 国产:6201,201;301等 (2)白色硅藻土担体 特点: ①表面孔径比较粗,约8~ 9μm,且比表面较小 (1.0m2/g) ②由于表面活性中心减少,表面惰性好,主要用 于分析极性和碱性物质; ③白色担体和极性固定液配伍。 缺点:机械强度较差,易碎。在固定液涂渍和装 柱时要细心操作,避免破损。 国产:101,102系列 比较两种载体的优缺点 红色载体 白色载体 柱效 较高 较低 强度 高 低 比表面 大(3~10 m2/g) 小(1~3 m2/g) 活性中心 有 少 适宜涂渍 非极性固定液 极性固定液 适于分离 非极性、弱极性化合物 极性化合物 ( 3 )非硅藻土担体 玻璃微球: 表面比较光滑,即使经过表面处理,固定液的 涂渍仍然很小,在0.05-0.5%之间 在低于组分沸点200~ 220℃的柱温下分析高 沸点的样品 氟载体(聚四氟乙烯): 主要用于分析强极性和强腐蚀性物质 由于固定液涂渍困难,柱填充时需要在低温下 操作,一般柱效不高,用得较少。 2、担体的预处理(担体的钝化) 处理方法有酸洗、碱洗、硅烷化及添加减尾剂等 (1)酸洗法(除去碱性活性基团) 方法:用3~6mol·L-1盐酸浸煮载体、过滤,水 洗至中性。甲醇淋洗,脱水烘干。可除去无机 盐,Fe,Al等金属氧化物。 特点: ①能用于分析酸性和酯类化合物,色谱峰对称 ②不能分析极性化合物 ③分析醇类化合物时,会使酯化作用加剧 (2)碱洗法(除去酸性活性的基团) 方法:用5%或10% NaOH的甲醇溶液回流或浸泡,然 后用水、甲醇洗至中性,除去氧化铝 特点:用于分析碱性物质 (3)硅烷化(消除氢键结合力) 用硅烷化试剂与载体表面硅醇基反应,使生 成硅烷醚,以除去表面氢键作用力。如: (4)釉化处理(使表面玻璃化、堵住微孔) 特点:担体上固定液涂渍量少,柱子适宜于分离 高沸点化合物,柱效比较高 (5)其他处理方法 担体的选择遵循的原则 ①固定液质量分数>5%,选用硅藻土型担体 ②固定液质量分数<5%,选用经预处理的担体 ③分离高沸点组分时,选用玻璃微球担体 ④分离强腐蚀性组分时,选用氟载体 (二)固定液 1、对固定液的要求 ①挥发性小 ②化学稳定性好 ③热稳定性好 ④选择性高 :填充柱一般要求21>1.15;毛细管柱 ,21>1.08 ⑤溶解性好 ⑥有合适的溶剂溶解 2、组分与固定液分子间的相互作用 (1)定向力(静电力): 由于极性分子具有永久偶 极矩而产生的一种静电相互作用力。 结论: ①是和组分分子、固定液分子的极性有关的一个力( 极性愈强,作用力愈大,组组分保留值值越大 ) ②作用力是一个和温度有关的参数 ③作用力和分子间间的平均距离成反比,分子越小, 作用力越大,所以对对小分子的极性固定液,分离 能力会很高 (2)诱导力:具有永久偶极矩的极性分子 可产生电场作用力,对共存的极性或非 极性分子产生诱导力。 组分分子和固定液分子的偶极矩越大, 分子极化率越大,而分子间距离越小, 则诱导力越大。 (3)色散力 色散力是非极性分子间的作用力,它的产 生是由于分子具有周期性变化的瞬间偶极矩, 并伴随有一同步的电场产生,这电场又会使邻 近的分子极化,极化了的分子反过来又使瞬间 偶极矩的变化幅度增大,于是产生了色散力。 (4)氢键力 氢键力也是一种分子间的力。当化合物中的某 氢原子和两个电负性很大而原子半径较小的原子 相结合时,就会形成氢键 3、固定液的特性 固定相极性用相对极性P表示: (a)规定强极性的,’—氧二丙腈的相对极 性 P=100; (b)规定非极性的角鲨烷(异三十烷)的相对 极性 P=0; (c)其它固定液与它们比较,相对极性在0~ 100之间 按P的数值将固定液的极性以20间隔分为五级: 0~+1 ,称非极性固定液 +1~+2 ,称弱极性固定液 +3 , 称中等极性固定液 +4~+5 , 称强极性固定液 第一类:非极性固定液 多数是饱和烷烃,如:异角鲨烷。固定液 和组分分子间的作用力是色散力,主要用于分 离烃类和非极性化合物 第二类:弱极性固定液 主要是含甲基的硅氧烷类。固定液和组分分子间 的作用力为色散力。 第三类:中等极性固定液 种类多、应用广,如硅氧烷(OV-17)等 固定液和组分分子间的作用力属于诱导力 和色散力。最高使用温度为200~300℃ ,中 等极性,用于分离沸点相近的烷烃、烯烃、芳 烃、环烷烃、醇类和酮类,也可用于各种卤化 物的分离。 第四类:极性固定液 分子中多含有很强的极性基团,固定液和组 分分子间的作用力属于静电力和诱导力。代表 物为,’--氧二丙腈。适合极性样品的分 离。 特殊类型固定液 代表物有:有机皂土-34,它是一种极性很 强的固定液,最高使用温度为180~200 ℃ , 对芳香族异构体的分离非常有效。 4、固定液的选择 (i)分离非极性物质:一般选用非极性固定液  组分和固定液分子间的作用力主要是色散力  试样中各组分按沸点由低到高的顺序出峰  常用的有:角鲨烷(异三十烷)、十六烷、硅 油等 (ii)分离中等极性物质:一般选用中等极性固 定液  组分和固定液分子间的作用力主要是色散 力和诱导力。  试样中各组分按沸点由低到高的顺序出峰 (iii)分离极性物质:选用极性固定液  组分和固定液分子间的作用力主要是定向力  待测试样中各组分按极性由小到大的顺序出峰 例:用极性固定液聚乙二醇(PEG)-600,分析乙醛、丙烯醛 气体混合物的情形就是这样,乙醛的极性比丙烯醛小,故 先出峰 (vi)分离非极性和极性混合物:一般选用极性固定液,这 时非极性组分先流出,极性组分后流出。 例:分离沸点相差极小的苯(沸点80.l℃)和环乙烷(沸点 为80.8℃)  若采用非极性固定液则很难使二者分离  采用中等极性的邻苯二甲酸二壬酯作固定液,可以定量 分离,苯的保留时间时间 是环环己烷烷的3.9倍,环乙烷先出峰 ,  选选用极性更强的β,β’-氧二丙腈腈作固定液,苯的保留时时 间间是环环己烷烷的6.3倍,就更容易将其分离了 (v)分离能形成氢键的试样:一般选用极性或 氢键型固定液。 试样中各组分按与固定液分子间形成氢键 能力大小先后流出,不易形成氢键的先流出, 最易形成氢键的后流出。 (ⅵ )复杂的难分离物质:可选用两种或两种以上 混合固定液。 注:对于样品极性情况未知的,一般用最常 用的几种固定液做试验 常见的固定液 名称 最高使用 温度 /℃ 常用溶剂剂 适用对对象( 参考) 角鲨烷鲨烷 (异三 十烷烷) 150 乙醚醚、甲苯 一般烃类烃类 及 非极性化合物 阿皮松L(真空 润润滑脂L) 300 苯、氯氯仿 高沸点烃类烃类 、酯类酯类 、醚醚 甲基硅油 200~270 甲苯、乙醚醚 非极性或弱极 性化合物 名称 温度最高使 用 /℃ 常用溶剂剂 适用对对象(参考 ) 二甲基硅橡胶 300~320 氯氯仿+丁醇 (1:1) 高沸点弱极性或 非极性 邻邻苯二甲酸二丁 酯酯 100 二氯氯甲烷烷、 丙酮酮 非极性和弱极性 物 邻邻苯二甲酸二壬 酯酯 160 乙醚醚、甲醇 弱极性物质质(醇 、醛醛、酮酮 常见的固定液 常见的固定液 名称 温度最高使 用 /℃ 常用溶 剂剂 相对对极性适用对对象(参考) 磷酸三甲 苯酯酯 130 二氯氯甲 烷烷、丙 酮酮 +2 弱极性物质质(醇、 醛醛、酮酮 有机皂土 200 甲苯 +4 芳烃烃 聚乙二醇 ( 1500~2000 0) 80~200 丙酮酮、 乙醇、 氯氯仿 氢键氢键 型 极性化合物,醛醛、 酮酮、酯酯,分离芳烃烃 和非芳烃烃 ββ'- 氧二丙腈腈 100 甲醇、丙 酮酮 +5 芳烃烃和非芳烃烃分离 ,低级烃级烃 ,含氧化 合物  它既起固定液作用直接用于分离,也可作为 载体在其表面涂渍固定液后再用。  由于是人工合成的,可控制其孔径大小及表 面性质。圆球型颗粒容易填充均匀,数据重现性 好。在无液膜存在时,没有“流失”问题,有利于 大幅度程序升温。  这类高分子多孔微球特别适用于有机物中痕 量水的分析, 也可用于多元醇、脂肪酸、脂类等 的分析。 三、聚合物固定相
展开阅读全文
  麦档网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:第二节 气相色谱法3
链接地址:https://www.maidoc.com/p-15475479.html

当前资源信息

0****

编号: 20180818144656525282

类型: 共享资源

格式: PPT

大小: 275.50KB

上传时间: 2019-10-09

关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

[email protected] 2018-2020 maidoc.com版权所有  文库上传用户QQ群:3303921 

麦档网为“文档C2C模式”,即用户上传的文档所得金币直接给(下载)用户,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的金币归上传人(含作者)所有。
备案号:蜀ICP备17040478号-3  
川公网安备:51019002001290号 

本站提供办公文档学习资料考试资料文档下载


收起
展开