第三章地球化学正构烷烃.ppt

第四章 正构烷烃、类异戊二烯烃地球化学 第一节 气相色谱（Gas Chromatograph）结构与工作原理 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 保留时间 (min) 相对强度 C18 C8 C12 C30 全油气相色谱图 一、色谱分析中的几个概念 固定相 色谱柱中的吸附剂称为固定相，可固体和液体； 常用的固体吸附剂有：非极性活性碳、中等极性的氧化铝和强极性的硅胶等。 液体固定相种类很多，其沸点都较高，如硅油等。 流动相 色谱柱中携带化合物流动的流体称为流动相，可液体和气体； 常用的气体有N2、H2、He 等，称为载气。 色谱种类 色谱 按流动相分 气相色谱 液相色谱 气-固色谱 液-液色谱 气-液色谱 液-固色谱 按固定相分 分配系数（k) k=液相（固定相）单位体积中溶质的量/气相（流动相）单位体积中溶质的量 （对GC来说） 色谱柱 为装（涂）有固定相的玻璃管或石英毛细玻璃管。前者为填充柱，后者为毛细管柱； 填充柱有U、W及螺旋型，内径2~4mm，长1~4m； 毛细管柱，内径0.1~0.3mm，长30~100m； 弹性石英毛细管色谱柱 柱长：30~60m；内径：0.20~0.30mm；多种类型。 二、气相色谱(GC)仪结构与组成 气相色谱仪分分析和记录两个单元； 分析单元包括气路、进样系统、分离系统和检测系统； 记录单元包括信号放大系统和记录系统。 气相色谱图仪 气路系统 由钢瓶、阀门、导管和气体组成； 气体种类与用途： 载气： N2、H2、He 作流动相，携带化合物，纯度要求达99.99%以上； 燃烧气： H2 ，使有机物燃烧，产生信号； 助燃气：空气，助燃。 载气流速： 载气流速即为载气的流动速度，它直接影响到组分的分离效果。流速习惯上用ml/min表示，一般为几十ml/min。 分流比： 载气的放空体积/进入柱子的体积之比值；一般为30~60左右。 进样器 作用：使样品气化成气体；气化室温度一般为300℃。 色谱分离系统 作用：将混合物样品分离开来； 柱室程序升温： 初温：程序升温开始前色谱柱的温度； 终温：程序升温结束时色谱柱的温度； 恒温时间：在某一温度停留的时间； 升温速率：单位时间内温度上升的度数，用℃/min。 检测器 作用：检测化合物流出色谱柱口的信号。 氢火焰离子检测器（FID）：用氢-氧火焰使有机物燃烧，参加自由基反应而被电离，产生的离子在外加电场作用下，产生微电流，经放大后送往记录仪。 火焰光度检测器（FPD）： 热导检测器： 记录仪 作用：将检测器输入的讯号放大后，进入记录仪记录色谱信息，以谱图的形式记录化合物分离情况； 化学工作站 作用：通过计算机软件系统，对样品色谱分析信息进行数据和图像处理和编辑，提供样品色谱图和参数文档。 三、气相色谱分析的基本原理 气相色谱法一般用难挥发的高沸点固定液或固体吸附剂作固定相，用氢气、氮气等作载气，携带溶质作为流动相。由于固定相分子与溶质分子之间的作用力大小、性质不同，决定了固定相对样品各组分吸附和溶解能力，也即分配系数大小不同。当样品被载气带入色谱柱并且不断向前移动的过程中，分配系数小的组分移动速度越来越快，而分配系数大的组分移动越来越慢。这样，即使组分之间分配系数相差很小，但只要存在差别，在色谱柱中反复多次（103~106次）的分配（表现为吸附与脱附，溶解与解释过程），经过一定的柱长，使之彼此分离，依次进入检测器产生讯号，在记录仪上绘出色谱图。 四、气相色谱的常用术语 色谱图 是以化合物相对含量（强度）为纵座标，流出时间作横座标的曲线图； 基线 没有试样情况下，检测器输出的信号变化曲线，记录色谱柱流失的状况；在许多情况下，色谱基线也指样品色谱图底部的轮廓线。 基线 时间（分） 化合物相对含量 % 保留时间 指被测化合物从进样开始，到柱后出现浓度最大值时所需