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气相色谱柱的选择

毛细管气相色谱法的起源

•1956年，Martin提出使用0.2mm内径色谱柱

的建议。

•1957年，Golay提出理论推断：毛细管内径

不仅决定对气流的阻力，而且决定板高。

并用长1m内径0.8mm、内涂固定液的柱子进

行实验，获得效能极高的色谱柱。

近年GC色谱柱发展的趋势有以下特点:

1.气相色谱柱制柱工艺已经是一个成熟的技术

,研究不活跃。近几年新研究的固定相集中

在常温离子液体和各种环糊精的衍生物。

2.近十年GC毛细管色谱柱的研究和改进集中

在色谱柱厂家进行,并立即成为商品色谱柱。

3.近年GC分析所用的色谱柱大都使用毛细

管柱,并趋向于使用商品GC毛细管柱。

色谱柱选择原则

毛细GC色谱柱由两个主要部分组成：柱管和固

定相。把高分子量、热稳定聚合物涂渍到内径为

0.05mm-0.53mm的管内，形成0.1µm到10.0µm

的薄膜。此聚合物涂层称为固定相。通过管路的气

流称为载气或流动相。

选择用于分析的最佳毛细管柱可能是一件难以确

定和非常困难的任务。虽然没有有关色谱柱选择的

简易技巧、捷径、窍门或秘诀，但却有些指南和概

念来简化此过程。有四个要考虑的主要色谱柱参数：

固定相、直径、长度和液膜厚度。

常用的固定液有烃类、聚硅氧烷类、醇类、

醚类、酯类以及腈和腈醚类等。

选择固定相

选择毛细管柱时，最重要的是选择最佳固定

相。最可靠的方法是参考色谱柱制造商和供应商、

GC制造商以及出版的文献中所提供应用实例的

汇编。尽管可能无法参考确切的实例，但是通常

可以得到足够信息来简化决策或减少潜在色谱

柱数量。

固定相选择性和极性的概念在选择固定相时

非常有用。选择性决定于溶质和固定相分子的物

理化学相互作用力。极性决定于固定相的结构。

极性确实对分离有影响，但这仅是影响峰分离的

众多固定相性质之一。

选择性可以认为是固定相在区分两种溶质分子在其化学或物理性质方面

的差异能力。如果固定相和溶质间的相互作用力不同，则可分离。对于液体或

胶态固定相（聚硅氧烷和聚乙二醇），有三种主要相互作用：色散、偶极和

氢键作用力。以下是对聚硅氧烷和聚乙二醇固定相相互作用简单扼要的说明

1、色散力

色散力可以简化为挥发性的概念。简单来说，溶质的挥发性越好，

从色谱柱中流出的速度就越快（即，保留时间更短）。处理具有简单结构、官

能团或同系物的化合物时，沸点相当有效

烃类同系物。溶质按它们逐渐增高的沸点被依次顺序洗脱；但是，峰间距与其各自

沸点不成正比

但处理具有混合官能团的化合物时，沸点简化方法经常会失败（

图2）。如果化合物沸点相差大于30℃，则通常能被大部分固定相分

离（则沸点简化方法变得不确定并且更加容有例外）。如果化合物沸

点相差小于10℃，易出错（同系物中的化合物除外）

色谱柱:DB-130mx0.25mm，

内径，0.25µm

沸点(ºC)

1.甲苯

111

2.己醇

157

3.苯酚

182

4.癸烷(C10)174

5.萘219

6.正十二烷(C12)216

不属于同系物的溶质不按沸点顺序洗脱

2、偶极力相互作用

对于这些脂肪酸甲酯(FAME)，分子量和沸点几乎是相同的，

唯一的异是由分子上的氢异构位置导致的偶极相互作用不同。只有

在固定相中存在强偶极相互作用，才能对这检测器些类型的化

合物进行色谱分离

3、氢键作用力

如果溶质分子和固定相之间有氢键，则会有氢键作用力。如果使用氢键作

用力不同的固定相，则氢