1、第六章程序升温色谱技术,一. PTGC的特点:,适用范围,沸程较大，高沸点与低沸点组分均有大的分离度。 分离提纯，可用于定性。,二.程序升温方程式,1.线性升温:T=T0+rt r:升温速率 /min2.非线性升温:,先线性后恒温：适于组分沸点高于固定液的最高使用温度。先恒温后线性：适用于混合物中低沸点组分多的情况，常用于同系物的分析。,over,先恒温,再线性,再恒温：以上两种情况均可。以上均为单阶升温。多阶升温：在一个分析周期内的不同时刻采用不同的升温速率。在每个时刻内呈线性升温，但对整个分析周期成非线性升温。用于调节峰间距离和R与分析时间。,三个阶段升温速率：r3 r2 r1,三.基本概
2、念:,1.保留温度(TR):在PTGC,样品中的组分从色谱柱洗脱出的柱温成为该组分的TR，它是PTGC中的基本参数，也是对每个组分进行定性分析的依据。,影响因素：,over,（1）.与在固定液中蒸发焓或溶解度有关。（2）.与升温速率，载气流速有关。（3）.与起始温度，终止温度有关。,1.初期冻结(P123)：在PTGC中，进样后因柱的起始温度很低，进对低沸点物进行分离。大多数组分在低柱温下，七蒸汽压低，大都溶于固定相中。其蒸汽在柱中迁移速度慢，几乎停留柱入口处不移动。即凝聚在柱头，此为PTGC所特有的现象，叫初期冻结。,所以，PTGC中组分在色谱柱的运动情况是：样品中的每个组分，进样后在未达到
3、最适宜的流出温度之前，主要冻结凝聚在色谱柱入口处。当柱温升至TR后，才移动至色谱柱一半的位置。一直达到适于流出的有效温度TR，才迅速从柱中流出。,over,2.有效柱温:对二难分离组分,采用的与恒温操作有关的柱温T/,假设要分离庚烷和丙烷,可采用恒温方法,先在0.92b.p温度下分离丙烷,再升温至3.92b.p,再恒温分离庚烷,四.操作条件的选择,1.升温方式：对沸点范围宽的同系物样品采用单阶线性升温。对复杂含多种类型化合物采用多阶升温方式。2.载气流速(流速曲线)：选择与IGC的相同，由H-u中uopt的即最低实用流速即可，（采用填充柱）其他条件L,r可不必另选。,over,3.起始温度 :
4、由样品中最易挥发的最低沸点组分确定。T0=b.pmin4.终止温度：由样品中最高沸点组分和固定液最高使用温度来确定。,考虑两个因素：,（1）.若样品中最高沸点组分低于固定液最高使用温度，则选高于沸点的作为终止温度，此时终止温度进保持较短时间即可结束。,（2）.若样品中最高沸点组分高于固定液最高使用温度，则选固定液最高使用温度为终止温度，此时应维持较长时间，一时高沸点组分在恒温条件下洗脱出。,over,5.升温速率r：在PTGC中，升温速率r起到和恒温色谱中柱温的同样作用。故选择时，考虑分离度即分析时间两个方面。,五.应用:,1.宽沸点样品分离,沸程100，许多复杂天然物。2.气固色谱：以固体为
5、固定相的气固色谱仪采用程序升温分离，使峰拖尾及分析时间长（组分吸附系数太大）的问题，获得明显改善。,3.痕量组分分析：利用冻结现象，是痕量杂质冻结，经反复进样进行富集，最后得到高温下高沸点杂质的含量。4.制备气相色谱,分离提纯：利用初期冻结，获得纯品。,六.实例,over,over,七.PTGC与IGC的主要区别,over,本章结束,主目录,7.3环境保护,7.1煤化工，石油化工上的应用,7.4高分子材料,7.6食品质量控制,7.2.精细化工,7.5 生物领域,第七章 色谱分析的最新应用,1.样品分析 2.纯化合物制备 3.物质催化过程的动力学研究： 物理化学性质测定：比表面积， 分配系数，蒸
6、发热熵，自由能，热函平 衡常数，反应速率。,7.1煤化工，石油化工上的应用,一、酚焦油中酚类物质的G.C分析,1 分离分析的目的2仪器，试剂 G.C仪,FID，微量注射器 调速多用振荡器，分液漏斗 NaOH,CH2Cl2,3色谱条件： 固定相：环糊精衍生物， 毛细管柱（20m,内径250m,膜厚250nm）， TC=120, Ti=200, TD=250 F C=62cm/s, 分流比10：14样品准备 标样：取色谱纯苯酚、邻甲酚、对甲酚间甲酚按一定比例混合，溶于100mlCH2Cl2,酚焦油,10mlCH2Cl2,NaOH水溶液,HCl水溶液,PH=2,25mlCH2Cl2,NaOH水溶液,
7、PH=2,25mlCH2Cl2,酚钠水溶液,酚水溶液,酚水溶液,酚钠水溶液,酚水溶液,10mlCH2Cl2（酚）,10mlCH2Cl2（酚）,10mlCH2Cl2（酚）,HCl水溶液,HCl水溶液,NaOH水溶液,酚钠水溶液,PH=2,25mlCH2Cl2,25ml含酚试样2,溶解,25ml含酚试样3,25ml含酚试样1,试样：制备如下,制备75ml试样5进样：标样、试样各2l，得2张色谱图标样试样,6 计算（外标单点较正法）%i=（m1/m2）（A1/A2）（V1/V2 ） 100 m1标样中某酚i质量,mg m2样品中某酚i质量,mg A1标样中某酚i峰面积 A2样品中某酚i峰面积V1样品
8、提取体积 (ml)， V1 =75 mlV2标样配制体积 (ml)， V1 =100 ml,7 测量条件确定样品萃取次数柱选择色谱条件选择，TD,TC,Ti,FC,二G.C测定酚萘洗馏分中的萘含量,1试剂仪器： G.C仪，FID2色谱条件： 柱前压0.16MPa , Ti=300, TC=190, TD=210 FC=50cm3/min, 固定相：6201：阿皮松L=100:15, 色谱柱 ：3m3mm 载气：H2,7.2. 在精细化工方面的应用,e.g 食品中防腐剂HPLC分析1、目的确切了解营养成分，如维生素、蛋白质、 氨基酸、糖。对食品中有害物质进行监测：如真菌、毒素、农药残留、多核芳烃
9、及各种添加剂、(防腐剂、保鲜剂、色素）等等。,纯化：Sep-PakC18,(十八烷基硅胶键合相)（非极性）2.聚苯乙烯-二乙烯苯树脂柱 PH=2.65,乙腈+0.05mol/lKH2PO4缓冲溶液 现在我就举一个防腐剂分析的例子。,常用在食品中的防腐剂苯甲酸山梨酸对羟基苯甲酸甲酯对羟基苯甲酸丙酯，有单独用的，也有混合用的。一般用在饮料、酒类等液体食品中的防腐剂可直接取样注样，如桔汁中防腐剂分析如下：,纯化:将样品在SepPaKC18 （十八烷基硅胶键合固定相（40cmx3.4mm，5-10m固定相颗粒）柱上预处理，使吸收一些非极性组分,得到含防腐剂的纯化物。色谱条件进样：纯化物10 l，色谱柱
10、：聚苯乙烯二乙烯苯树脂柱（ShodexRspaKDS613柱，180cmx6mm），,流动相PH=2.65,二乙腈 +0.05molKH2PO4缓冲液（40:60）流速1ml/min，紫外分光D，=230nm 判断：正相或反相色谱？,食品防腐剂分析,7.3环境保护,一、大气尘埃 SE-30,3m0.26m 程序升温 TC:50(1min)140(5min) 25/min300 128个多环芳烃 二、居住区中苯，甲苯，二甲苯的 卫生检验方法 （GB1173789）三、水中氯酚的分析（20个峰）,高分子工业材料及生物高分子分析是近年来新兴的课题。凝胶色谱是分离分析高分子组成及鉴定其性能的最好方法。
11、高分子材料中填充各种助剂、乳化剂、分散剂等物的分离，色谱技术也独具特点。,7.4在高分子材料分析中的应用,控制高分子产品质量在生产工艺中，可利用凝胶色谱测定聚合物小分子杂质。如用凝胶色谱测定环氧树脂中未聚合的双酚A，用C18柱分离小分子环氧化合物，小分子聚苯乙烯或不能成膜的聚脂等，用以鉴定聚合物的质量。,测定聚合物的分子量分布宽度分子量大小和分子量分布宽度是衡量聚合物质量的一种重要指标，用凝胶色谱可以测定。见凝胶色谱测定高分子材料的适用性日常食品的高分子材料包装的很多，如果测定食品中有高分子材料，则说明这种高分子材料不适于做食品和包装。,高温凝胶色谱测聚合物的老化、降解现象及分级。测定聚乙烯分
12、子量应为四万左右，通过分析可将分子量1000以下的聚乙烯蜡分开。观察高密度聚乙烯的氧化过程，观察聚苯乙烯、环氧树脂、聚磺酸脂、尼龙及聚醚聚砜等的降解情况。,7.5在生物领域的应用,十八种氨基酸色谱图,6.6在食品中的应用,取固体样品5克稀释十倍。下同液体样品。用离心管称取液体样品5克，加入少量水，加1：1硫酸2ml，加入1：1次氯酸钠溶液1ml，涡旋震荡10分钟，然后加入5ml正己烷，震荡提取，然后离心4000r/min，10分钟， 移取正己烷层至另一离心管中，加入15ml5%的碳酸氢钠溶液，震荡，离心，取上清液进样。,HPLC法检测甜蜜素,色谱条件：ODSC18柱。UV 314nm流动相：甲醇：水=80：20 或乙氰：水=70：30柱温：40度流速：1ml/min,色谱是一门应及其广泛的应用技术,本课程结束了,
