第四章气相色谱法 。概论 。基本原理 检测器 冬色谱柱 。定性定量分析 。色一质联用分析 冬计算机的应用
第四章 气相色谱法 ❖ 概论 ❖ 基本原理 ❖ 检测器 ❖ 色谱柱 ❖ 定性定量分析 ❖ 色－质联用分析 ❖ 计算机的应用
一、概论 流动相是气体，固定相是固体或液体的色谱法称为气相色谱法。 1941年，Martin and Synge 提出色谱塔板理论，并预言：“流动相可用气体来代替，对分 离更有好处”，预见了气相色谱的产生。 1952年，Martin and James 首次用气体作为流动相，以微量酸碱滴度作为检测手段，发明 了气相色谱。对化合物的分离测定带来了划时代的革命。 生产和技术上的需要： 石油的开发、炼制及石油化工的出现和发展，近切需要能分析 检测多组份复杂化合物的手段。采用精密分馏和光谱测定，检测1个 样品需要几个月乃至1个。气相色谱却能在很短时间内对含有几十个 甚至上百个组份的石油馏分进行全分析。 近代电子工业的发展使气相色谱仪日益完善
一、概 论 流动相是气体，固定相是固体或液体的色谱法称为气相色谱法。 1941年，Martin and Synge 提出色谱塔板理论，并预言：“流动相可用气体来代替，对分 离更有好处”，预见了气相色谱的产生。 1952年，Martin and James 首次用气体作为流动相，以微量酸碱滴度作为检测手段，发明 了气相色谱。对化合物的分离测定带来了划时代的革命。 生产和技术上的需要： 石油的开发、炼制及石油化工的出现和发展，近切需要能分析 检测多组份复杂化合物的手段。采用精密分馏和光谱测定，检测1个 样品需要几个月乃至1个。气相色谱却能在很短时间内对含有几十个 甚至上百个组份的石油馏分进行全分析。 近代电子工业的发展使气相色谱仪日益完善
)特点 1. 应用范围广农药沸点大都在气谱工作范围内，分子量大多小 于400，且在载气流存在的情况下，可使高沸点化合物的气化 温度比其沸点为低，再加气谱测定需用样品甚少，故检测范围 泛。 2. 分离效能高农药分析的检测对象中，有的含杂质，有的为混 合制剂，有的为异构体，用其它方法分离相当困难，但用气相 色谱则比较容易。例如分离化学结构极为接近的六六六异构体 卓岂角于百常分析。 3. 分析速度快气相色谱的分析速度较快.适于农药生产中的流 程控制分析和大量样本分析。，进行一次色谱分析短者只需几十 秒，长者几十分，一般几分钟即可。 4. 灵敏度高农药污染环境的检样，要求分离和测定出极少量的 物质。有时检测极限为PPb一PPt数量级(10-9一10一12)气谱法可 满足分析要求。 5. 准确度、精密度高农药分析要求有一定准准确度和精密度， 尤其制剂分析对此要求更高。用气谱内标法测定，准确度和精 密度，均较经典方法和光学分析法等为好。 6. 分离和测定一次完成用紫外、红外、质谱、核磁共振法测定 农药样本时，均需先分离出纯品，而气相色谱法的分离和测定 次即可完成
一）特点 1．应用范围广 农药沸点大都在气谱工作范围内，分子量大多小 于400，且在载气流存在的情况下，可使高沸点化合物的气化 温度比其沸点为低，再加气谱测定需用样品甚少，故检测范围 广泛。 2．分离效能高 农药分析的检测对象中，有的含杂质，有的为混 合制剂，有的为异构体，用其它方法分离相当困难，但用气相 色谱则比较容易。例如分离化学结构极为接近的六六六异构体 早已用于日常分析。 3．分析速度快 气相色谱的分析速度较快．适于农药生产中的流 程控制分析和大量样本分析。进行一次色谱分析短者只需几十 秒，长者几十分，一般几分钟即可。 4．灵敏度高 农药污染环境的检样，要求分离和测定出极少量的 物质。有时检测极限为PPb—PPt数量级(10－9－l0－12)气谱法可 满足分析要求。 5．准确度、精密度高 农药分析要求有一定准准确度和精密度， 尤其制剂分析对此要求更高。用气谱内标法测定，准确度和精 密度，均较经典方法和光学分析法等为好。 6．分离和测定一次完成 用紫外、红外、质谱、核磁共振法测定 农药样本时，均需先分离出纯品，而气相色谱法的分离和测定 一次即可完成
二) 仪器和流程 仪器：分析用GC,制备用GC,工艺过程 控制用GC； 流程：载气和试样流动的方向，简称气 路。 每种仪器都有自己的流程。例如：北京分析仪器厂生产的 SP一2305气相色谱仪是双气路流程，上海分析仪器厂生产的上 分一100型气相色谱仪是单气路流程。 图4一1为典型气相色谱仪流程示意图，图中箭头（→）方向 为载气流动的趋向，虚箭号(.一)为试样流动的趋向
二）仪器和流程 仪器：分析用GC，制备用GC，工艺过程 控制用GC； 流程：载气和试样流动的方向，简称气 路。 每种仪器都有自己的流程。例如：北京分析仪器厂生产的 SP—2305气相色谱仪是双气路流程，上海分析仪器厂生产的上 分—100型气相色谱仪是单气路流程。 图4—1为典型气相色谱仪流程示意图，图中箭头(→)方向 为载气流动的趋向，虚箭号(······→)为试样流动的趋向
压力计 净化器 10 记录仪 控制仪 1●香0 5 稳正阀 皂 针形阀 12 流量计 膜流量 13 气源钢瓶 11 6 9 色谱柱 图4-1气相色谱仪流程示意图 1一气源铜瓶；2—净化器，3一稳阁，4—针形阁，5一压力计，6—流盘计， 7一一进样器，8一气化室；9—色谱柱，10—检测器；11一皂膜流量计，12一 控制仪，13—记录仪
净化器 气源钢瓶 稳压阀 针形阀 压力计 流量计 进样器气化室 色谱柱 检测器 皂膜流量计 控制仪 记录仪
三)应用范围与局限 范围：样品在气相色谱仪所能达到的工作温度下可以气 化，而且不发生分解，原则上都可以采用气相色谱法。 工作温度一般为-196~450°C,在这一温度下， 对蒸汽压不小于20~1300Pa,热稳定好的任何气体、 液体、固体农药都可进行分析：或沸点大约在500C 以下，分子量在400以下的农药，原则上都可采用气相 色谱法进行分离和分析
三）应用范围与局限 范围：样品在气相色谱仪所能达到的工作温度下可以气 化，而且不发生分解，原则上都可以采用气相色谱法。 工作温度一般为-196~450C，在这一温度下， 对蒸汽压不小于20~1300Pa，热稳定好的任何气体、 液体、固体农药都可进行分析；或沸点大约在500 C 以下，分子量在400以下的农药，原则上都可采用气相 色谱法进行分离和分析
局限： (1)分子量大，热分解和不挥发农药不能 使用： (2)对于每一项分析任务，需要建立特定 的分析方法： (3)色谱峰定性可信度较差： (4)对化学性质极为活泼的及腐蚀性的试 样，分析较为困难
局限： (1) 分子量大，热分解和不挥发农药不能 使用； (2) 对于每一项分析任务，需要建立特定 的分析方法； (3) 色谱峰定性可信度较差； (4) 对化学性质极为活泼的及腐蚀性的试 样，分析较为困难
四)在农药分析中的应用 气相色谱法是农药分析中必不可少的方法。气相色谱仪是 农药分析实验室必备的仪器。该法在有关农药的研制创新、工 亚注产、科学管理、农亚应用、污染防治等方面均广泛应用。 研制创新：新农药的创制，新剂型的开发及其有关研究。 工业生产：农药生产中工艺流程的控制与改进，原料、中 间体及产品质量的分析。 科学管理：制定与检验农药质量标准，监督保证农药量。 农业应用：制定农药合理使用准则，.为农业上施用提供科 学依据。此外，尚有中毒原因及发生药害时的分析判断等。 污染防治：农田用药后，农药在农作物、畜产品、土壤、 河川水中的残留量及代谢物的残留规律和其对生态系的影响。 以上各项工作的分析测定，都离不开气相色谱法。目前国 际上约70%的农药制剂，采用气谱法进行分析；在残留量分析 中，测气谱法应用更多
四）在农药分析中的应用 气相色谱法是农药分析中必不可少的方法。气相色谱仪是 农药分析实验室必备的仪器。该法在有关农药的研制创新、工 业生产、科学管理、农业应用、污染防治等方面均广泛应用。 研制创新：新农药的创制，新剂型的开发及其有关研究。 工业生产：农药生产中工艺流程的控制与改进，原料、中 间体及产品质量的分析。 科学管理：制定与检验农药质量标准，监督保证农药量。 农业应用：制定农药合理使用准则，为农业上施用提供科 学依据。此外，尚有中毒原因及发生药害时的分析判断等。 污染防治：农田用药后，农药在农作物、畜产品、土壤、 河川水中的残留量及代谢物的残留规律和其对生态系的影响。 以上各项工作的分析测定，都离不开气相色谱法。目前国 际上约70％的农药制剂，采用气谱法进行分析；在残留量分析 中，则气谱法应用更多
二、基本原理 气相色谱法亦称气体色谱法或气相层析法，是以气体为流动 相的柱色谱分离技术。它分离的主要依据是利用样品中各组分在 色谱柱中吸附力或溶解度不同，也既是利用各组分在色谱住中气 相和固定相的分配系数不同来达到样品的分离。对于气一固色谱 (也叫吸附色谱)，它的分配系数确切地讲，应称吸附平衡常数，主 要用于永久性气体或气态烃等的分离分析。本课程仅就常用于农 药分析的气一液色谱加以介绍
二、基本原理 气相色谱法亦称气体色谱法或气相层析法，是以气体为流动 相的柱色谱分离技术。它分离的主要依据是利用样品中各组分在 色谱柱中吸附力或溶解度不同，也既是利用各组分在色谱住中气 相和固定相的分配系数不同来达到样品的分离。对于气—固色谱 (也叫吸附色谱)，它的分配系数确切地讲，应称吸附平衡常数，主 要用于永久性气体或气态烃等的分离分析。本课程仅就常用于农 药分析的气—液色谱加以介绍
)气一液色谱分离过程 色谱柱的构成：气液色谱柱中装有一种具有一定惰性 的多孔性固体物质（称为担体或载体），在它的表面涂 敷一层很薄的不易挥发的高沸点有机化合物，即固定 液，形成一层薄膜。 2分离过程：当载气把气化的样品带入色谱柱后，样品 在载气和固定液间进行溶解一脱溶解一再溶解一再 脱溶的过程，由于分配系数的不同，多次分配平衡 后，移动速度有了显著的差别，样品中各组分得以分 离
一）气－液色谱分离过程 1 色谱柱的构成：气液色谱柱中装有一种具有一定惰性 的多孔性固体物质(称为担体或载体)，在它的表面涂 敷一层很薄的不易挥发的高沸点有机化合物，即固定 液，形成一层薄膜。 2 分离过程：当载气把气化的样品带入色谱柱后，样品 在载气和固定液间进行溶解—脱溶解——再溶解—再 脱溶 的过程，由于分配系数的不同，多次分配平衡 后，移动速度有了显著的差别，样品中各组分得以分 离