19-4色谱分离操作条件的选择 根据基本色谱分离方程式及范氏理论 可指导选择色谱分离的操作条件。 1.柱长的选择 的理长妻选择适 全分營到防的精为娃4算 然后粮据 分离 是程图 是否适
19-4 色谱分离操作条件的选择 根据基本色谱分离方程式及范氏理论， 可指导选择色谱分离的操作条件。 1．柱长的选择 固然增加柱长可使理论塔板数增大，但同 时使峰宽加大，分析时间延长。因此，填充柱 的柱长要选择适当。过长的柱子，总分离效能 也不一定高。一般情况下，柱长选择以使组分 能完全分离，分离度达到所期望的值为准。具 体方法是选择一根极性适宜，任意长度的色谱 柱，测定两组分的分离度，然后根据基本色谱 分离方程式，确定柱长是否适宜
[例19.3]在一根1m长的色谱柱上测得两组分 的分离度为0.68,要使它们完全分离以(R=1.5),则柱 长应为多少? 解根据式(18-43),有 CRy 1、2 1 2 2 L2=L1( RR 1m×( 1.5)2=487m≈5m 0.68 即在其他操作条件不变的条件下,色谱柱 长要选择5m左右才能使分离度达R=1.5组分达 到完全分离
［例 19．3］在一根1m长的色谱柱上测得两组分 的分离度为0.68,要使它们完全分离以(R=1.5),则柱 长应为多少？ 解根据式（18-43），有 即在其他操作条件不变的条件下，色谱柱 长要选择5m左右才能使分离度达R=1.5,组分达 到完全分离。 2 1 2 2 1 2 1 ( ) L L n n R R = = m m m R R L L ) 4.87 5 0.68 1.5 ( ) 1 ( 2 2 1 2 2 = 1 = =
2载气及其流速的选择 A+Cu C cm·s 图19-14流速对柱效的影晌
2.载气及其流速的选择
曲线的最低点,塔板高度H最小,柱效最 高,其相应的流速是最佳流速. 从图19-12可知,当u较小时,分子扩散项 B/u是影响板高的主要因素,此时,宜选择相 对分子质量较大的载气(N2,Ax),以使组分 在载气中有较小的扩散系数。当u较大时,传 质阻力项Cu起主导作用,宜选择相对分子质 小的载气(H2He),使组分有较大的扩散系数, 减小传质阻力,提高柱效。当然,载气的选择 还要考虑与检测器相适应 色谱 方法 分析
曲线的最低点，塔板高度H最小，柱效最 高，其相应的流速是最佳流速. 从图19-12可知，当u较小时，分子扩散项 B/u是影响板高的主要因素，此时，宜选择相 对分子质量较大的载气（N2，Ar），以使组分 在载气中有较小的扩散系数。当u较大时，传 质阻力项Cu起主导作用，宜选择相对分子质量 小的载气(H2 ,He)，使组分有较大的扩散系数， 减小传质阻力，提高柱效。当然，载气的选择 还要考虑与检测器相适应。 分析 色谱 方法
3.柱温的选择 柱温是一个重要的操作参数,直接影响分离效 能和分析速度。提高柱温可使气相、液相传质速率 加快,有利于降低塔板高度,改善柱效一但增加柱 温同时又加剧纵向扩散,从而导致柱效下降。另外, 为了改善分离,提高选择性,往往希望柱温较低, 这又增长了分析时间。因此,选择柱温要兼顾几方 面的因素。一般原则是:在使最难分离的组分有 尽可能好的分离前提下,采取适当低的柱温,但 以保留时间适宜,峰形不拖尾为度。具体操作条 件的选择应根据实际情况而定
3．柱温的选择 柱温是一个重要的操作参数，直接影响分离效 能和分析速度。提高柱温可使气相、液相传质速率 加快，有利于降低塔板高度，改善柱效一但增加柱 温同时又加剧纵向扩散，从而导致柱效下降。另外， 为了改善分离，提高选择性，往往希望柱温较低， 这又增长了分析时间。因此，选择柱温要兼顾几方 面的因素。一般原则是：在使最难分离的组分有 尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但 以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。具体操作条 件的选择应根据实际情况而定
另外,柱温的选择还应考虑固定液的使用温 度,柱温不能高于固定液的最高使用温度,否 则固定派挥发流失,对分离不利。 对于宽沸程的多组分混合物,可采用程序升 温法,即在分析过程中按一定速度提高柱温, 在程序开始时,柱温较低,低沸点的组分得到 分离,中等沸点的组分移动很慢,高沸点的组 分还停留于柱口附近:随着温度上升,组分由 低沸点到高沸点依次分离出来。图19-13是正 构烷烃恒温和程序升温色谱图比较 由图19-13不难看出,采用程序升温后不仅 改善分离,而且可以缩短分析时间,得到的峰 形也很理想
另外，柱温的选择还应考虑固定液的使用温 度，柱温不能高于固定液的最高使用温度，否 则固定派挥发流失，对分离不利。 对于宽沸程的多组分混合物，可采用程序升 温法，即在分析过程中按一定速度提高柱温， 在程序开始时，柱温较低，低沸点的组分得到 分离，中等沸点的组分移动很慢，高沸点的组 分还停留于柱口附近；随着温度上升，组分由 低沸点到高沸点依次分离出来。图19-13是正 构烷烃恒温和程序升温色谱图比较。 由图19-13不难看出，采用程序升温后不仅 改善分离，而且可以缩短分析时间，得到的峰 形也很理想
CC10C1(C12C13 C1 CuCu2CI3C1 C 14 sC 15 Cg 18C 19 C7 3120230453”90948立1242 t/min t/min (a) 图1915正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较 (a)恒温150℃ (b)程序升温50~250℃,8℃min
4.载体粒度及筛分范围的选择 载体的粒度愈小,填装愈均匀,柱效就愈高。但 粒度也不能太小。否则,阻力压也急剧增大。一般粒 度直径为柱内径的1/20~1/25为宜。在高压液相色 谱中,可采用极细粒度,直径在μm数量级 5.进样量的选择 在实际分析中最大允许进样量应控制在使半峰 定基本不变,而峰高与进样量成线性关系。如果超 过最大允许进样量,线性关系遭破坏。一般说来, 色谱柱越粗、越长,固定液含量越高,容许进样量 越大
4．载体粒度及筛分范围的选择 载体的粒度愈小，填装愈均匀，柱效就愈高。但 粒度也不能太小。否则，阻力压也急剧增大。一般粒 度直径为柱内径的1／20～l／25为宜。在高压液相色 谱中，可采用极细粒度，直径在μm数量级。 5．进样量的选择 在实际分析中最大允许进样量应控制在使半峰 定基本不变，而峰高与进样量成线性关系。如果超 过最大允许进样量，线性关系遭破坏。一般说来， 色谱柱越粗、越长，固定液含量越高，容许进样量 越大
19-5定性分析 气相色谱分析对象是在气化室温度下能成为气态的物质 除少数外,大多数物质在分析前都需要预处理。例如,样品 中含有大量的水,乙醇或被强烈吸附的物质,可导致色谱柱 性能变坏。一些非挥发性物质进人色谱柱,本身还会逐渐降 解,造成严重噪声。还有些物质,如有机酸,极性很强,挥 发性很低,热稳定性差。必须先进行化学处理,才能进行色 谱分析。 气相色谱法是一种高效、快速的分离分析技术,它可以 在很短时间内分离几十种甚至上百种组分的混合物,这是其 他方法无法比拟的。但是,由于色谱法定性分析主要依据是 保留值,所以需要标准样品。而且单靠色谱法对每个组分进 行鉴定,往往不能令人满意
19-5 定性分析 气相色谱分析对象是在气化室温度下能成为气态的物质。 除少数外，大多数物质在分析前都需要预处理。例如，样品 中含有大量的水，乙醇或被强烈吸附的物质，可导致色谱柱 性能变坏。一些非挥发性物质进人色谱柱，本身还会逐渐降 解，造成严重噪声。还有些物质，如有机酸，极性很强，挥 发性很低，热稳定性差。必须先进行化学处理，才能进行色 谱分析。 气相色谱法是一种高效、快速的分离分析技术，它可以 在很短时间内分离几十种甚至上百种组分的混合物，这是其 他方法无法比拟的。但是，由于色谱法定性分析主要依据是 保留值，所以需要标准样品。而且单靠色谱法对每个组分进 行鉴定，往往不能令人满意
近年来,气相色谱与质谱、光谱等联用,既充分利 用色谱的高效分离能力。又利用了质谱、光谱的高鉴别 能力,加上运用计算机对数据的快速处理和检索,为未 知物的定性分析开辟了一个广阔的前景。 1.用已知纯物质对照定性 这是气相色谱定性分析中最方便,最可 靠的方法。图19-14是进行对照定性的示 图。这个方法基于在一定操作条件下,各组 分的保留时间是一定值的原理。如果未知样 品。较复杂,可采用在未知混合物中加入已 知物,通过未知物中哪个峰增大,来确定未 知物中成分
近年来，气相色谱与质谱、光谱等联用，既充分利 用色谱的高效分离能力。又利用了质谱、光谱的高鉴别 能力，加上运用计算机对数据的快速处理和检索，为未 知物的定性分析开辟了一个广阔的前景。 1.用已知纯物质对照定性 这是气相色谱定性分析中最方便，最可 靠的方法。图19-14是进行对照定性的示意 图。这个方法基于在一定操作条件下，各组 分的保留时间是一定值的原理。如果未知样 品。较复杂，可采用在未知混合物中加入已 知物，通过未知物中哪个峰增大，来确定未 知物中成分