气相色谱的工作原理

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Anonim

气相色谱法是一种用于样品分离和分析的分析分离技术。分离发生在气体流动相和液体固定相之间。气相色谱中使用的样品应该能够在不热分解的情况下蒸发。 相关样品与流动相混合并注入气相色谱仪。加热蒸发后,样品进入带有液体固定相的色谱柱。在色谱柱的末端,检测器通过识别沿色谱柱前进的化合物来生成色谱图。

涵盖的关键领域

1.什么是气相色谱 – 定义、原理、应用 2. 气相色谱的工作原理 – 气相色谱法

关键词:沸点、检测器、气相色谱、流动相、固定相

什么是气相色谱

气相色谱法是一种用于根据挥发性化合物通过固定相的流动性来分离它们的技术。它使用气体流动相和液体固定相。流动相可以是惰性气体,例如氩气、氦气或氢气。气相色谱中使用的色谱柱内侧涂有一层薄薄的液体固定相。气相色谱主要用于混合物中分子的定性和定量分析。

气相色谱的工作原理

样品混合物应该能够在气相色谱中蒸发以与气态流动相一起移动。混合物的分子与柱内的固定相相互作用。与固定相相互作用较少的分子通过它的速度更快,而与固定相相互作用较高的分子通过它的速度较慢。通常,流动相是惰性的并且是非极性的。具有低沸点和低分子量的化合物与气态流动相的相互作用更多。具有高沸点和高分子量的化合物与液体固定相的相互作用更多。气相色谱仪的仪器如图1所示。

图 1:气相色谱

色谱柱的极性和温度是影响分子通过色谱柱的相对迁移率的其他因素。如果混合物中化合物的极性很高,它们往往会保留在固定相中。因此,非极性化合物首先移出色谱柱。如果柱温高,混合物中化合物的汽化发生得更快;因此,它们很快就会从色谱柱中出来。

气相色谱仪使用多种类型的检测器,例如质谱、火焰离子化检测器、热导检测器、电子捕获检测器等。色谱柱末端的检测器识别从色谱柱中出来的分子,并生成与色谱柱相关的色谱图。洗脱时间,即用液体从吸附剂中去除吸附物质(吸附物)的过程。

当混合物中特定类型的组分从色谱柱中出来时,它会在色谱图中显示为一个峰。特定组分的洗脱时间用于在一组定义的条件下识别组分。

峰的大小与样品中存在的特定化合物的量成正比。第一个峰是由内部载气引起的,它首先从色谱柱中出来。用于制备样品的溶剂第二次洗脱。

结论

气相色谱法是一种用于分离挥发性化合物混合物的分析技术。它使用气态流动相和液态固定相。较简单和惰性更强的化合物会很快从色谱柱中出来,而较重的极性化合物则需要一些时间才能洗脱。

参考:

1. “气相色谱法”。化学 LibreTexts,Libretexts,2016 年 7 月 21 日,可在此处获取。

图片提供:

1. Offnfopt 的“Gas chromatograph-vector” – 使用 File:Gas chromatograph.png 作为参考创建的自己的作品。 (公共领域)通过Commons Wikimedia

气相色谱的工作原理