有奖竞答(1)：色谱分离知识

为丰富大家“课余”生活，活跃板块内容，提高从事色谱类计量工作的广大同行的知识水平，加强同行间的技术交流，本版块决定从即日起，不定期举办有奖竞答活动。希望大家踊跃参与，尽量详细客观的回答问题。我们会对积极参与的朋友予以奖励，更会对观点新颖、分析精辟、条理清晰的回答予以重奖。也欢迎广大同行、老师向我们提供有价值的竞答题目，我们选用后定会奖励并署上你的大名（论坛ID或真名均可，看个人意愿）。
本次活动的评分标准我没有统一，也不打算制定这么一个标准。各版主、专家组成员皆可以自己观点评分或者加精。我们的目的，是鼓励大家互相交流学习，不求标准答案，但求有自己的见解，甚至有勇于挑战权威的创新观点。总之，真理越辩越明。为了我们的计量事业、自身事业、论坛事业，希望大家多多配合。不足之处，欢迎短消息给我或其他版主，你们的意见是我们改进的动力！

本次活动的主题是：色谱分离

题目：气相色谱检测中，不同物质出峰的顺序是怎样的？或者说，影响气相色谱峰分离的因素有哪些？两个相邻的峰，怎样才算是分离得好呢？

本竞答活动的截止时间暂定为2个星期。届时，我们会公布答案。并赠送大家关于色谱分离方面的许多资料。


为帮助大家更好的回答这样一问题，先提供一些关于气相色谱分离原理及理论基础的简要介绍。

气相色谱法的分离原理是利用要分离的诸组分在流动相（载气）和固定相两相间的分配有差异（即有不同的分配系数），当两相作相对运动时，这些组分在两相间的分配反复进行，从几千次到数百万次，即使组分的分配系数只有微小的差异，随着流动相的移动可以有明显的差距，最后使这些组分得到分离。
气相色谱法的理论基础主要表现在两个方面，即色谱过程动力学和色谱过程热力学，也可以这样说，组分是否能分离开取决于其热力学行为，而分离得好不好则取决于其动力学过程。
首先揭露影响色谱区域宽度内在因素的是纵向扩散理论和考察传质速率有限性的的速率理论。在气相色谱中有同时考察传质速率和纵向扩散影响的van  Deemter方程式，考察径向扩散的Golay毛细管色谱方程式。 van  Deemter方程式和Golay方程式分别描述了填充柱和毛细管柱两种色谱柱的理论塔板高度H的各种影响因素，两个公式综合到一起可简化如下：   H=A+B/u+(Cg+Cl)u 色谱过程热力学方程式。
色谱过程热力学能够很好地解释气相色谱的保留值规律：利用分子结构参数直接预测气相色谱保留值；容量因子k’随柱温变化的规律；同类化合物中同系物保留值随分子中碳原子数目变化的规律；同族化合物的保留值随沸点变化的规律；双固定液的保留值变化规律。

[ 本帖最后由 乔浩 于 2008-5-30 21:05 编辑 ]

希望广大对此感兴趣的量友踊跃参加,大家共同交流讨论,最后共同提高!把我们的家园越办越火!

检测器（温度、尾吹等）之外跟样品的性质等相关，还有仪器的条件：柱箱的程序升温条件、进样口的温度、载气的流速等相关

分离度：相邻的两个色谱峰中，小峰峰高和两峰交点的高度之差与小峰峰高之比值，分离度常用来描述未全分离色谱峰的分离程度。一般要求分离度大于0.5.

我检气相还不到一年时间，检的台件数也不多，但既然是论坛我也发表一下我的意见，也希望从这里多学点知识。

影响气相色谱峰分离的因素有哪些：
1、色谱柱的极性，如果色谱柱的极性与样品的极性不同则不能出峰，更别说峰的分离了。
2、载气流速，载气流速越慢则峰的分离越好。
3、进样口和色谱柱的温度，不同的样品有不同的进样口温度和柱温条件，有时还必须程序升温才能把样品峰分离出来。

   以上我觉得是比较主要的因素，当然不可否认还有其他因素，本人水平有限，平时的检定也只是从以上的三点着手解决峰分离的问题。

影响气相色谱峰分离的因素有哪些？
主要有载气种类、流速、柱温、汽化温度、柱长、柱内径、进样时间和进样量等因素影响。
   流速是影响塔板高度的重要因素，通常选择稍高于最佳流速的载气流速；载气流速大时，应选择相对分子量小，扩散系数大的H2，Ne等作载气，反之选择相对分子量大，扩散系数小的N2，Ar等作载气；
    提高柱温可以提高柱效，但柱温过高又会使组分间分离度减小。采用较低的柱温，减少固定相的用量和适当增加载气的流速，可在短时间内获得良好的分离效果；
    汽化温度应以能使试样迅速汽化而不产生分解为准，通常比柱温高20-70℃，柱温应比试样中各组分的平均沸点低20-30℃, 对于沸点范围较宽的试样，宜采用程序升温；
    增加柱长会提高分离度，但分析时间增长，因此，一般在满足一定分离度的条件下尽可能用短柱子；
    进样应在1秒以内完成，以减小峰变宽；
    最大允许的进样量应该控制在使峰面积或峰高与进样量呈线性关系的范围内。
两个相邻的峰，怎样才算是分离得好呢？
看分离度,相邻两峰的保留时间之差与平均峰宽的比值叫分离度,分离度为0.5时可以说两个峰分离了,分离度为1时可以说两个峰分离得比较好了,分离度大于等于1.5时称为两峰完全分离.

载气的流速.柱箱的温度,柱子装的好否均会影响分离,要适当选择分离操作条件.
两峰不重叠,不拖尾

分离度：是反映色谱柱对相邻两组分直接分离的效果。
分离度=（后出的峰保留时间—先出的峰保留时间）/（两峰峰宽和的一半）
以上公式以相邻两峰为例。
载气流速和柱温的选择没有一个确定的数值，一般在进样第一针后根据出峰的情况选择，出峰太快分离度不好了，就要适当降低载气流速和柱温，出峰时间太久了或者说分离度太大了，我们就要适当增加载气流速和柱温。
柱子的长度要根据需要而定，并不是越长越好，要考虑出峰时间和分离度的平衡。
对于沸点梯次分布的多组分物质，要想分离度好，就要考虑根据组分沸点的大小进行程序升温设置，这样，组分物质就可以依据沸点的小、大而先后出峰，这一点尤为重要。
如：苯-甲苯，用程序升温，很容易而且很快就把苯分离出来，然后是高沸点的甲苯。

原帖由 xyb88 于 2008-6-1 09:45 发表
影响气相色谱峰分离的因素有哪些？
主要有载气种类、流速、柱温、汽化温度、柱长、柱内径、进样时间和进样量等因素影响。
   流速是影响塔板高度的重要因素，通常选择稍高于最佳流速的载气流速；载气流速大时，应选择相对分 ...

       影响气相色谱峰分离的因素还有柱类型（填料）、程序升温的速率、样品进样量也有影响。
       看分离度,相邻两峰的保留时间之差与平均峰宽的比值叫分离度,分离度为0.5时可以说两个峰分离了,分离度为1时可以说两个峰分离得比较好了,分离度大于等于1.5时称为两峰完全分离.

影响气相色谱峰分离的因素主要有：色谱柱、温度、流速。
1.色谱柱
①分离非极性组分时，通常选用非极性固定相。各组分按沸点顺序出峰，低沸点组分先出峰。
② 分离极性组分时，一般选用极性固定液。各组分按极性大小顺序流出色谱柱，极性小的先出峰。
③分离非极性和极性的混合物，一般选用极性固定液。此时，非极性组分先出峰，极性的组分后出峰。
2.温度
  ①温度不要超过色谱柱的最高温度，根据被测样品的沸点来确定进样器、检测器、柱温，一般检测器比进样器的温度要高20度。如果被测样品的沸点差别大，可以设定程序升温。
  ② 柱温升高，分离度下降，色谱峰变窄变高。柱温降底、分离度上升，分析时间长。
3.流速
  先设定适中的流速，进样，根据谱图修改流速。如果峰与峰不能分离，降低流速；如里峰与峰离得很开，提高流速。从而找到最佳流速。一般分离度大于或等于1.5为最佳流速。

一般液化气各组分的出峰顺序：空气+甲烷、乙烷+乙烯、丙烷、丙稀、异丁烷、正丁烷、正、异丁烯、反丁烯2、顺丁烯2、丁二烯1.3、异戊烷、正戊烷、戊稀

一般人工气各组分的出峰顺序：氢气、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷

提供2篇参考资料
1、难分离物质最佳气相色谱分离条件的选择pdf
2、气相色谱的分离条件选择PPT

气相色谱检测中，不同物质出峰的顺序是怎样的？
答：
物质出峰顺序是由各物质在柱子固定液分配系数不同而决定的。一般来说，
1、对于非极性柱子，按照沸点顺序出峰的较多（包括不同炭链的炭数多少、同炭链的直链和支链、饱和不饱和链等）。
2、对于极性柱，根据相似相容原理，一般极性物质在固定液的分配系数大一些，大致按照极性大小顺序出峰，当然还有沸点的因素及一些其他键的影响
对于不同类型柱子来说，顺序没有太大的可比性。

我现在正要学习有关色谱检定方面的知识,真是及时雨,同时也希望斑主多讲一些这方面的知识,让我这样的新手好好学习

多上论坛，多和大家交流。欢迎你加入理化计量群：1426432

色谱法，又称层析法。根据其分离原理，有吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等方法。
　　吸附色谱是利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用溶剂或气体洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。
    分配色谱是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同，以使组分分离。其中一相为液体，涂布或使之键合在固体载体上，称固定相；另一相为液体或气体，称流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。
    离子交换色谱是利用被分离物质在离子交换树脂上的离子交换势不同而使组分分离。常用的有不同强度的阳、阴离子交换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂的缓冲液。

排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱，是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同，以使组分分离。常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等，可根据载体和试样的性质，选用水或有机溶剂为流动相。
色谱法的分离方法，有柱色谱法、纸色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法等。色谱所用溶剂应与试样不起化学反应，并应用纯度较高的溶剂。色谱时的温度，除气相色谱法或另有规定外，系指在室温下操作。
　　分离后各成分的检出，应采用各单体中规定的方法。通常用柱色谱、纸色谱或薄层色谱分离有色物质时，可根据其色带进行区分，对有些无色物质，可在245-365nm的紫外灯下检视。纸色谱或薄层色谱也可喷显色剂使之显色。薄层色谱还可用加有荧光物质的薄层硅胶，采用荧光熄灭法检视。用纸色谱进行定量测定时，可将色谱斑点部分剪下或挖取，用溶剂溶出该成分，再用分光光度法或比色法测定，也可用色谱扫描仪直接在纸或薄层板上测出，也可用色谱扫描仪直接以纸或薄层板上测出。柱色谱、气相色谱和高效液相色谱可用接于色谱柱出口处的各种检测器检测。柱色谱还可分部收集流出液后用适宜方法测定。
　

　柱色谱法 所用色谱管为内径均匀、下端缩口的硬质玻璃管，下端用棉花或玻璃纤维塞住，管内装有吸附剂。色谱柱的大小，吸附剂的品种和用量，以及洗脱时的流速，均按各单体中的规定。吸附剂的颗粒应尽可能保持大小均匀，以保证良好的分离效果，除另有规定外通常多采用直径为0.07-0.15mm的颗粒。吸附剂的活性或吸附力对分离效果有影响，应予注意。
　　吸附剂的填装 干法：将吸附剂一次加入色谱管，振动管壁使其均匀下沉，然后沿管壁缓缓加入开始层析时使用的流动相，或将色谱管下端出口加活塞，加入适量的流动相，旋开活使流动相缓缓滴出，然后自管顶缓缓加入吸附剂，使其均匀地润湿下沉，在管内形成松紧适度的吸附层。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。湿法：将吸附剂与流动相混合，搅拌以除去空气泡，徐徐倾入色谱管中，然后再加入流动相，将附着于管壁的吸附剂洗下，使色谱柱表面平整。 俟填装吸附剂所用流动相从色谱柱自然流下，液面将柱表面相平时，即加试样溶液。
　　试样的加入 除另有规定外，将试样溶于层析时使用的流动相中，再沿色谱管壁缓缓加入。注意勿使吸附剂翻起。或将试样溶于适当的溶剂中。与少量吸附剂混匀，再使溶剂挥发去尽后使呈松散状；将混有试样的吸附剂加在已制备好的色谱柱上面。如试样在常用溶剂中不溶解，可将试样与适量的吸附剂在乳钵中研磨混匀后加入。
洗脱 除另有规定外，通常按流动相洗脱能力大小，递增变换流动相的品种和比例，分别分部收集流出液，至流出液中所含成分显著减少或不再含有时，再改变流动相的品种和比例。操作过程中应保持有充分的流动相留在吸附层的上面。
纸色谱法
　　以纸为载体，用单一溶剂或混合溶剂进行分配。亦即以纸上所含水分或其他物质为固定相，用流动相进行展开的分配色谱法。
所用滤纸应质地均匀平整，具有一定机械强度，必须不含会影响色谱效果的杂质，也不应与所用显色剂起作用，以免影响分离和鉴别效果，必要时可作特殊处理后再用。 试样经层析后可用比移值（Rf）表示各组成成分的位置（比移值=原点中心至色谱斑点中心的距离与原点中心至流动相前沿的距离之比），由于影响比移值的因素较多，因此一般采用在相同实验条件下对照物质对比以确定其异同。作为单体鉴别时，试样所显主色谱斑点的颜色（或荧光）与供置，应与对照（标准）样所显主色的谱斑点或供试品-对照品（1∶1）混合所显的主色谱斑点相同。作为质量指标（纯度）检查时，可取一定量的试样，经展开后，按各单体的规定，检视其所显杂质色谱斑点的个数或呈色（或荧光）的强度。作为含量测定时，可将色谱斑点剪下洗脱后，再用适宜的方法测定，也可用色谱扫描仪测定。
　　1、下行法 所用色谱缸一般为圆形或长方形玻璃缸，缸上有磨口玻璃盖，应能密闭，盖上有孔，可插入分液漏斗，以加入流动相。在近缸顶端有一用支架架起的玻璃槽作为流动相的容器，槽内有一玻璃棒，用以支持色谱滤纸使其自然下垂，避免流动相沿滤纸与溶剂槽之间发生虹吸现象。
　　取适当的色谱滤纸按纤维长丝方向切成适当大小的纸条，离纸条上端适当的距离（使色谱纸上端能足够浸入溶剂槽内的流动相中，并使点样基线能在溶剂槽侧的玻璃支持棒下数厘米处）用铅笔划一点样基线，必要时色谱纸下端可切成锯齿形，以便于流动相滴下。 将试样溶于适当的溶剂中，制成一定浓度的溶剂。用微量吸管或微量注射器吸取溶剂，点于点样基线上，溶液宜分次点加，每次点加后，俟其自然干燥、低温烘干或经温热气流吹干。样点直径一般不超过0.5cm，样点通常应为圆形。
　　将点样后的色谱滤纸上端放在溶剂槽内，并用玻璃棒压住，使色谱纸通过槽侧玻璃支持棒自然下垂，点样基线在支持棒下数厘米处。色谱开始前，色谱缸内用各单体中所规定的溶剂的蒸气饱和，一般可在色谱缸底部放一装有流动相的平皿，或将浸有流动相的滤纸条附着在色谱缸的内壁上，放置一定时间，俟溶剂挥发使缸内充满饱和蒸气。然后添加流动相，使浸没溶剂槽内滤纸，流动相即经毛细管作用沿滤纸移动进行展开至规定距离后，取出滤纸，标明流动相前沿位置，俟流动相挥散后按规定方法检出色谱斑点。
　　2、上行法 色谱缸基本和下行法相似，唯除去溶剂槽和支架，并在色谱缸盖上的孔中加塞，塞中插入玻璃悬钩，以便将点样后的色谱滤纸挂在钩上。色谱滤纸一般长约25cm，宽度则视需要而定。必要时可将色谱滤纸卷成筒形。点样基线距底边约2.5cm，点样方法与下行法相同。色谱缸内加入适量流动相，放置，俟流动相蒸气饱和后，再下降悬钩，使色谱滤纸浸入流动相约0.5cm，流动相即经毛细管作用沿色谱滤纸上升，除另有规定外，一般展开至15cm后，取出晾干，按规定方法检视。

色谱可以向一个方向进行，即单向色谱；也可进行双向色谱，即先向一个方向展开，取出，俟流动相完全挥发后，将滤纸转90°，再用原流动相或另一种流动相进行展。亦可多次展开，连续展或径向色谱等。
薄层色谱法
　　按各单体所规定的载体，放入适当容器，加入适量水以配成悬浮液，在厚度均匀一致的50×200mm或200×200mm平滑玻璃板上将此悬浮液均布成0.25mm的厚度，风干后一般在110度下干燥0.5-1h（或按单体规定）。
    以离薄层板一端约25mm的位置作为点样基线，用微量吸管按规定量吸取试样液和对照（标准）液，点于基线上，点与点之间的距离在10mm以上，液点的直径约3mm，风干后，基线一端向下，将薄层板放入展开溶剂，溶剂层深10mm，并预经开展溶剂的蒸汽饱和。在展开溶剂从基线上升至规定距离（一般为15cm）后，取出薄层板，风干，然后按规定的方法，对斑点的位置和颜色进行检查。
气相色谱法
　　气相色谱法是在以适当的固定相做成的柱管内，利用气体（载气）作为移动相，使试样（气体、液体或固体）在气体状态下展开，在色谱柱内分离后，各种成分先后进入检测器，用记录仪记录色谱谱图。 在对装置进行调试后，按各单体的规定条件调整柱管、检测器、温度和载气流量。进样口温度一般应高于柱温30-50度。如用火焰电离检测器，其温度应等于或高于柱温，但不得低于100度，以免水汽凝结。色谱上分析成分的峰的位置，以滞留时间（从注入试样液到出现成分最高峰的时间）和滞留容量（滞留时间×载气流量）来表示。这些在一定条件下，就能反应出物质所具有特殊值，并据此确定试样成分。
    根据色谱上出现的物质成分的峰面积或峰高进行定量。峰面积可用面积测定仪测定，按半宽度法求得（即以峰1/2处的峰宽×峰高求得）。峰高的测定方法是从峰高的顶点向记录纸横座标准垂线，找出此垂线与峰的两下端联结线的交点，即以此交点至峰顶点的距离长度为峰高。
定量方法可分以下三种：
　　1、内标准法 取标准被测成分，按依次增加或减少的已知阶段量，各自分别加入各单体所规定的定量内标准物质中，调制标准溶液。分别取此标准液的一定量注入色谱柱，根据色谱图取标准被测成分的峰面积和峰高和内标物质的峰面积和峰高的比例为纵座标，取标准被测成分量和内标物质量之比，或标准被测成分量为横坐标，制成标准曲线。
    然后按单体中所规定的方法调制试样液。在调制试样液时，预先加入与调制标准液时等量的内标物质。然后按制作标准曲线时的同样条件下得出的色谱，求出被测成分的峰面积或峰高和内标物质的峰积或峰高之比，再按标准曲线求出被测成分的含量。
所用的内标物质，应采用其峰面积的位置与被测成分的峰的位置尽可能接近并与被测成分以外的峰位置完全分离的稳定的物质。
　　2、绝对标准曲线法 取标准被测成分 按依次增加或减少阶段法，各自调制成标准液，注入一定量后，按色谱图取标准被测成分的峰面积或峰高为纵座标，而以标准被测成分的含量为横坐标，制成标准曲线。然后按单体中所规定的方法制备试样液。取试样液按制标准曲线时相同的条件作出色谱，求出被测成分的峰面积和峰高，再按标准曲线求出被测成分的含量。 3、峰面积百分率法 以色谱中所得各种成分的峰面积的总和为100，按各成分的峰面积总和之比，求出各成分的组成比率。
气液色谱法
　　这时所指的气液色谱法，主要用于各种香料物质的分析，基本条件和参数主要依照美国精油协会（EOA）于1979年所建议的方法。其基本原理、操作、标准状态等均与上述气相色谱法相同。
　　1、柱 用304号合金所制不锈钢管，长3m，内径2.16~2.57mm，外径3.18mm。底物：极性柱为聚乙二醇20M（Carbowax 20M）,分子量约2万；非极性柱为气相色谱级甲基硅氧烷（SE-30），或二甲基硅氧烷（OV-1或OV-101）。底物浓度：重量的105。固体载体：10目或20目熔融煅烧过的硅藻土，经硅烷化和酸洗后，其自由倾落密度为0.2g/cm3，最小120目，最大80目。装填密度每cm3应大于0.24g。
　　2、载气 氦。最低流量为每分钟25~50ml。
    分析状态
    极性柱：起始温度，最低75度；最终温度，最高225度。升温速度，每分钟2~8度。
   非极性柱：起始温度，最低75度；最终温度，不超过275度；升温速度，每分钟2~8度。
   进样温度：225~250度。试样量：0.1~1ul。
   检测器：用热导池。检测器的操作条件应维持恒定。

作为色谱知识的普及资料可以以附件形式提供下载。本活动希望大家用自己的语言来回答。如果作为今年高考，16#~19#的回答可以说是审题不清、答非所问。金币减1，以示提醒。

对.
担体是不起分离作用的,起分离作用的是分布在担体上的固定相,担体主要是起将固定相均匀分布的作用.

气相色谱中，
不同物质的分离首先与其沸点和极性有关，通常是这样的：在非极性色谱柱中，以物质的沸点低高为顺序，与物质本身极性无关；在极性色谱柱中，与其沸点和极性都有一定关系，总体来说还是以沸点低高和极性小大为顺序。
分离度大于1.5为完全分开，影响其分离度的因素有载气流速和柱箱温度。

相邻两峰的保留时间之差与平均峰宽的比值叫分离度,分离度为0.5时可以说两个峰分离了,分离度为1时可以说两个峰分离得比较好了,分离度大于等于1.5时称为两峰完全分离

在色谱柱里面，跑的快的先出，跑的慢的后出来。跑的速度和温度，压力，柱子的性质等有关系。

希望广大对此感兴趣的量友踊跃参加,大家共同交流讨论,最后共同提高!把我们的家园越办越火!