气相色谱分析法（气相色谱应用技术）_13页.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,*,*,第十二章 气相色谱分析法,一、,裂解气相色谱技术与应用,application and technology of,pyrolysis,gas chromatograph,二、,顶空气相色谱技术与应用,applications and technology of headspace gas chromatograph,气相色谱应用技术,gas chromatographic analysis,GC,application technology of gas chromatograph,2025/2/3 周一,一、裂解气相色谱的原理与应用,application and technology of,pyrolysis,gas chromatograph,裂解气相色谱（,pyrolysis,gas,chromatograph，PyGC,）,热裂解和气相色谱两种技术的结合,。,一些分子量较大、结构复杂、难挥发、难溶解的物质的分析鉴定方法。如：聚合物分析；,热裂解：在热能作用下，物质发生的化学降解过程；,热裂解+气相色谱+质谱（红外、核磁）技术,研究高分子化合物的有力工具；,在高分子、生物医学、环境科学、考古学、地球化学、矿物燃料、炸药等领域有广泛应用,。,2025/2/3 周一,1.基本原理及方法,基本原理：,在一定条件下，高分子及非挥发性有机化合物遵循一定的裂解规律，即特定的样品能够产生特征的裂解产物及产物分布，采用气相色谱分析、鉴定裂解产物，据此可对原样品进行表征。,方法：,样品置于裂解器中，在严格控制的条件下，快速加热，使之迅速分解成为可挥发的小分子产物，然后直接将裂解产物送入色谱柱中进行分离，获得定性定量数据。,2025/2/3 周一,特点:,(1)分离效率高(,色谱法自身的特点),(2)灵敏度高,(色谱法自身的特点),(3)分析速度快,快速裂解、快速分析；不丢失信息；,(4)信息量大,裂解条件与裂解产物关系；样品组成与裂解产物；,裂解机理和反应动力学研究,(5)适合于各种形态样品,粘稠液体、粉末、纤维及弹性体、固化树脂、涂料、硫化橡胶、塑料等；,(6)简单、易行,2025/2/3 周一,2.流程,载气,裂解器,六通阀,气化室,色谱柱,GC,检测器,数据处理,质谱仪,数据处理,压力表,2025/2/3 周一,3.对裂解器的要求,(1)裂解反应控制,裂解温度的精确控制(裂解温度不同，裂解产物不同)；,可重复进行；,(2)裂解温度范围可调,不同物质需要不同的裂解温度；,400-1500,C,(3),裂解器与接口的体积小,减小死体积；防止色谱峰变宽；,(4)对裂解反应无催化反应,防止歧化反应和二次反应；,2025/2/3 周一,4.裂解器,(1)管式炉裂解器,外壁加热的圆管，简单，易于控制。死体积大，二次反应突出；,(2)热丝裂解器,样品放置在加热丝的螺旋管中；,(3),居里点裂解器,利用电磁感应加热；铁磁性材料置于高频电场中，吸收射频能量迅速升温，达到居里点温度时，变为顺磁质，不再吸收能量，温度稳定在该点；样品放置在铁磁性材料制成的加热元件上。不同组成的铁磁质合金具有不同居里点温度；,(3),激光裂解器,2025/2/3 周一,二、顶空气相色谱的,技术,与应用,applications and technology of headspace gas chromatograph,对液体或固体试样中的挥发性成分进行气相色谱分析的技术；,试样置于密闭的恒温系统中，气-液（气-固）两相达到热力学平衡时，测定气相组成。,两种方式：,静态法：恒温密闭系统，平衡时，测定气相组成；,动态法：吹扫-捕集法，采用吸附剂吸附，加热解吸。,2025/2/3 周一,理论依据,当顶空瓶中样品上面的蒸气压相当低时，峰面积,A,i,的大小与样品上面的气相中挥发性组分,i,的蒸气压,p,i,成正比：,A,i,=,f,i,p,i,f,i,为校正因子，在真实体系中，蒸气分压通常用下式表示：,p,i,=,p,oi,i,x,i,p,oi,为气相中组分,i,的摩尔分数；,x,i,为样品中组分,i,的摩尔分数；,i,为组分,i,的活度系数。,A,i,=,f,i,p,i,=,f,i,i,x,i,p,oi,当系统平衡时：,A,i,=,f,i,p,i,=,k,i,x,i,通过顶空分析，可确定试样中的含量。,2025/2/3 周一,应用1：,在职业病和法庭分析中，经常要测定体液等中的苯、甲苯、二甲苯等有毒成分，采用顶空分析是一种有效、方便、快速的方法。司法部司法鉴定科学技术学院制订了分析水、尿、血中苯类化合物的静态顶空分析方法。,方法：,5,mL,青霉素小瓶，取1,mL,试样（水、尿、血），加入0.4内标物和约1,g,硫酸铵至饱和，加盖密封，置于80,C,的恒温器中30,min，,取0.6,mL,顶空的气样色谱分析。,色谱柱：2,m,2,mm；80-100,目；固定液,PEG 20M,柱温：110,C,，以10,C,/,min,程序升温到110,C。,2025/2/3 周一,应用2：,分析血样中的酒精是顶空气相色谱应用最广泛的方法，可检查汽车司机是否酒后驾车。,方法：,样品平衡温度 50,C；,平衡时间 30,min；,色谱柱：30,m,0.53mm；,石英毛细管柱；,固定液：聚二甲苯硅氧烷；,2025/2/3 周一,应用3：,固体样品（塑料、食品等）的顶空分析。,塑料食品包装袋中的甲苯残留量的测定。,方法：,将,塑料食品包装袋剪成30,mm10mm,装入100,mL,玻璃注射器，在80,C,预热20,min，,用空气稀释为100,mL,，,恒温10,min,后进样分析。,色谱柱：500,mm,3,mm，,填充柱，80-100目；,固定液：20%的,PEG 20M；,柱 温：80,C,；,最小检测浓度为0.031,mg/m,2,.,2025/2/3 周一,内容选择,第一节 气相色谱仪,gas chromatographic instrument,s,第二节 气相色谱固定相及其选择,stationary phases in gas chromatograph,第三节 气相色谱检测器,detector of gas chromatograph,第四节 分离与操作条件选择,choice of chromatographic operating condition,第五节 气相色谱分析法的应用,application technology of gas chromatograph,第六节 毛细管色谱法,capillary gas chromatograph,结束,2025/2/3 周一,