气固色谱固定相及选择课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,气固色谱,固定相,及选择,主讲：,毛细管柱和填充色谱柱比较,填充色谱柱,不锈钢填充色谱柱 内经2mm，长度2-3米，外径1/8英寸,玻璃填充色谱柱 内经2mm，长度2米，外径1/8英寸,毛细管色谱柱,内经0.05-0.8mm，长度30-100米，常见的是30米。外层涂聚酰脂，内表面硅烷化处理，内壁涂固定相。,气固色谱固定相分离原理,由于固体吸附剂表面对样品中各组分的吸附能力不同，当样品随载气不断通过色谱柱时，产生反复多次的吸附和解析过程（可逆），各组分被吸附剂吸附的难易程度不同，易吸附的组分后从色谱柱流出，不易吸附的组分先从色谱柱流出，从而实现分离。,固定相的种类,气固色谱填充柱常采用固体物质作固定相,。,固定相,无机吸附剂,高分子多孔小球,化学键合固定相,硅胶,（强极性）,氧化铝,（中等极性）,碳素,（非极性）,分子筛,（有特殊吸附作用）,活性炭,石墨化碳黑,碳分子筛,硅胶的处理方法,用前通常需要经过处理。,1、,市售的色谱专用硅胶,老化方法：,可在200下活化处理2h后使用；,2、,市售的非色谱专用硅胶,处理方法：,A,先将硅胶用6mol/L盐酸浸泡2h然后用水冲洗至无Cl,-,。,B,晾干后置于马弗炉内，在200-500温度下灼烧活化2h后降温取出，贮存于干燥器中备用。,氧化铝,一、,性质：中等极性，热稳定性好，机械强度高，其活性随,含,水量有较大的变化,；水含量40%MeOH50%)，4个取样点,2、DMO硝化还原反应器底部液体（AP-42A,D15/14/11)，,(H20,40%MeOH50%)，,12个取点。,3、碱处理罐液体（H2O68.46%,MeOH,27.79%),1个取样点。,示例1：溶液中甲醇和水含量的测定,一、色谱参数,1、固定相：Porapak Q，60-80目；,2、色谱柱：长2m，内径3mm，不锈钢柱；,3、进样量：1ul；,4、检测器：TCD检测器；,5、载气+参比气：H2或者He，流速：35,40ml/min。,6、操作条件,气化室温度：180200,柱温：130150,检测器温度：180200,桥流：100mA。,7、定量方法：内标法或者外标法。,示例1：溶液中甲醇和水含量的测定,二、标准曲线的绘制（以内标为例）,以5g乙腈为内标物，分别加入甲醇和水配制成标准溶液,甲醇4.5g+水0.5g,甲醇3.5g+水1.5g,甲醇2.5g+水2.5g,甲醇1.5g+水3.5g,甲醇0.5g+水4.5g,三、标准曲线使用范围,水：10,90%，甲醇：1090%,示例1：溶液中甲醇和水含量的测定,四、分析过程及计算,1、内标法分析:进样量 0.5mL,2、称取0.5g样品和0.5g意境混合均匀后，近样0.5ul。,3、计算,w,i,组分含量%,A,i,组分的峰面积,F,i/s,组分的相对校正因子,A,s,内标物的峰面积,W,s,内标物的质量，g,W样品的质量，g,示例1：溶液中甲醇和水含量的测定,四、注意事项,1、采用外标法，进样量和色谱工作条件要与制作校准曲线相同。,2、采用内标法，先进标样分析两次，然后再分析试样；标样和试样的加入量要相等；称量时要精确到0.0001g。,示例2：不同固定相色谱图-煤炭合成原料气,思考题：1、色谱柱温度是100,，如果要提高N2和CO的分离效果，应提高还是降低色谱柱的温度？,示例2：不同固定相色谱图-人工煤气,思考：1、所用检测器是什么检测器？,2、所用载气是什么？,复习思考题,一、填充色谱柱固定相有几大类？,参考答案：三大类：无机吸附剂，高分子小球，化学键和固定相。,二、无机吸附剂常见种类有哪些？其极性如何？,参考答案：硅胶强极性、氧化铝中等极性、,碳素非极性、分子筛有特殊吸附作用。,三、硅胶、氧化铝、碳分子筛、分子筛哪一种分子筛能分析,CO2气体？,参考答案：硅胶、氧化铝、分子筛对CO2有强的吸附力，不,能分离CO2，且不易解析；只有碳分子筛能分析CO2。,复习思考题,四、气固色谱固定相分离原理,参考答案：由于固体吸附剂表面对样品中各组分的吸附能力不同，当样品随载气,不断通过色谱柱时，产生反复多次的吸附和解析过程（可逆），各组分被吸附剂,吸附的难易程度不同，易吸附的组分后从色谱柱流出，不易吸附的组分先从色谱,柱流出，从而实现分离。,五、写出常见高分子多孔小球型号和极性,参考答案：国产型号：,1、非极性：GDX-101、GDX-102、GDX-103、GDX-104、GDX-105,GDX-201。,2、弱极性：GDX-301；,3、中等极性：GDX-501。,美国的型号,ParapakQ，Parapak N，Parapak T，chromosorb等，中等极性。,六、写出常用分子筛的型号,参考答案：4A，5A，13X,复习思考题,七简述碳分子筛（以TDX-01为例）其优点和缺点是什么，为什么用TDX-01作固,定相分析煤气的组要组分，柱温不能高于90？,参考答案：,优点,：a、由于属于非极性吸附剂，能进行无机和有机的极性分子的微量分析，特,别适用于分离空间和结构异构体，b、除了能分析CO、N2、CH4等组要组分外，还,可分析CO2气体，c、也可用于H2S、SO2等分析，d、也可分析低烃中的微量水分。,缺点,：,a、对于微量的O2、N2和CO在温度较低的情况下（-78）才能完全分离开，,而且分时间比较长。由于TDX-01的缺点，在实际操作时，柱温不能设置过高，一,般要低于90，以利于O2，N2、CO的分离。,b、分析高含量的水分时出峰时间长，易拖尾，水峰容易提前出从而掩盖CO峰。,复习思考题,八、,5A和13X分子筛能分析H2O、CO2、NH3甲醇吗？为什么？如何判断分,子筛失效？,参考答案：,不能分析。分子筛极易因吸水而失去活性；氨、甲酸、二氧化碳等会被,分子筛不可逆吸附，所以不能分析上述组分。,分子筛是否失效通常可从氮、氧的分离情况来判断，如果分离效果不好,需要老化或者重新更换。,九、如果要把永久性气体中的O2、N2、CO完全分离开，碳分子筛（如TDX-,01)和分子筛（如5A，13X）哪一种效果好？,参考答案：,分子筛（5A和13X）效果较好，碳分子筛在90以上时分离效果不好；由,于分子筛有特殊吸附活性，用于分析气样中N2和O2有特效。,复习思考题,十,、分析煤气中的微量水分、甲醇、NH3、H2S等气体组分，,以碳分子筛（TDX-,01）和高分子小球（如GDX系列和Porapak Q）为例,选用哪种固定相较好？阐述,理由。,参考答案案：,1、碳分子筛在,分析高含量的水分时出峰时间长，易拖尾，水峰容易提前出,从而掩盖CO峰,等缺点。,2、,由于高分子多空微球（如GDX系列和Porapak系列）具有,：,a、吸附活性低，对于极性和非极性物质都能得到可对称的色谱峰，,b、对含羟基化合物具有相对低的亲和力，特别适合有机物质中痕量水分,分,析，,c、可选择范围大，,d、高温下不流失、机械强度好、圆球均匀。,3、,由于高分子多空,小,球具有上述优点，煤气中的微量水分、甲醇、NH3、,H2S等气体适合用用高分子多空微球分析。,观,谢,看,谢,