分析宽沸程多组分使用什么方法

⑴ 什么叫梯度洗脱为什么要梯度洗脱

【梯度洗脱】又称为梯度淋洗或程序洗脱。在同一个分析周期中，按一定程序不断改变流动相的浓度配比，称为梯度洗脱。从而可以使一个复杂样品中的性质差异较大的组分能按各自适宜的容量因子k达到良好的分离目的。
在气相色谱中，为了改善对宽沸程样品的分离和缩短分析周期，广泛采用程序升温的方法。而在液相色谱中对组分复杂的样品则采用梯度洗脱的方法。
进行梯度洗脱可以达到以下目的：
1、缩短分析周期；
2、提高分离能力；
3、峰型得到改善，很少拖尾；
4、增加灵敏度，但有时引起基线漂移。

⑵ 气相色谱条件的选择原则是什么

1. 色谱柱的选择

色谱柱主要选择固定相和柱长。
固定相选择需注意两个方面：极性及最高使用温度。按相似性原则和混合物主要差别选择固定相。柱温不能超过最高使用温度。在分析高沸点化合物时，需选择高温固定相。气-液色谱法还要注意载体的选择。高沸点样品用比表面积小的载体、低固定液配比（1%～3%），以防保留时间过长，峰扩张严重；此外，低配比时可使用较低柱温。低沸点样品宜使用高配比（5%～25%），从而增大柱的容量因子，以达到良好分离。难分离样品可用毛细管柱。
柱长加长能增加塔板数n，使分离度提高。但柱长过长，纵向扩散系数增大，峰变宽，柱阻也增加，并不利于分离。
在不改变塔板高度（H）的条件下，分离度与柱长有如下关系：
（R1/R2)2=L1/L2

2. 柱温的选择

柱温对分离度影响很大，经常是条件选择的关键。选择的基本原则是：在使最难分离的组分有符合要求的分离度的前提下，尽可能采用较低柱温，但以保留时间适宜及不拖尾为度。
低柱温可增大分配系数，增加选择性，降低组分在载气中的扩散系数，减少固定液流失，延长柱寿命及降低检测本底。但柱温降低，液相传质阻抗增加而使峰扩张，太低则拖尾，故以不拖尾为度。可根据样品沸点来选择柱温。
分离高沸点样品（300～400℃），柱温可比沸点低100～150℃。分离沸点小于300℃的样品，柱温可以在比平均沸点低50℃至平均沸点的温度范围内。对于宽沸程样品，选择一个恒定柱温常不能兼顾两头，采取程序升温方法。程序升温不仅可以改善复杂成分样品的分离效果，使各成分都能在较佳温度下分离；还能缩短分析周期，改善峰形，提高检测灵敏度。

3. 载气的选择

载气的选择从三方面考虑：对峰扩张、柱压降和对检测器的灵敏度影响。简要归纳如下： 载气采用低线速时，宜用氮气为载气（组分在载气中的扩散系数小）；高线速时宜用氢气（粘度小）。
色谱柱较长时，采用粘度低的氢气较合适。氢气最佳线速度为10～12cm/s；氮气为7～10cm/s。通常载气流速可设在20～80mL/min内，通过实验确定最佳流速，以获得高柱效。但为缩短分析时间，载气流速常高于最佳流速。
4. 其他条件的选择

（1） 气化室温度：
气化室温度取决于样品的挥发性、沸点及进样量。可等于样品的沸点或稍高于沸点，以保证迅速完全气化。但一般不要超过沸点50℃以上，以防样品分解。对于稳定性差的样品可用高灵敏度检测器，降低进样量，这时样品可在远低于沸点温度下气化。
（2） 检测室温度：
为了使色谱柱的流出物不在检测器中冷凝而污染检测器，检测室温度需高于柱温。一般可高于柱温30～50℃左右，或等于气化室温度。但若检测器温度太高，热导检测器灵敏度降低。
（3） 进样量：
进样量的大小直接影响谱带的初始宽度。进样量越大，谱带初始宽度越宽，经分离后的色谱峰也越宽，不利于分离。因此，在检测器灵敏度足够的前提下，尽量减少进样量。通常以塔片数减少10%作为最大允许进样量。柱超载时峰变宽，柱效降低，峰不正常。一般来说，柱越长，管径越粗，固定液配比越高，组分的容量因子k越大，则最大允许进样量越大。对于填充柱，气体样品以0.1～1mL为宜，液体样品进样量应小于4uL（TCD）或小于1uL（FID）。毛细管柱需用分流器分流进样，分流后的进样量为填充柱的1/10～1/100。

⑶ 如何选择色谱柱和色谱分析条件

气相色谱操作条件的选择，常常决定是否能够达到分离的目的，而选择试验条件的主要依据是范氏方程和分离度与各种色谱参数的关系式。气相色谱柱分析条件的选择主要包括柱温、载气种类和流速等的选择。适当的分析条件，可以在较短的时间内完成分析工作，并达到良好的定性定量目的。在日常工作中，如何进行色谱柱分析条件的选择呢?解决方案“柱温的选择
柱温是影响分析时间和分离度的重要因素。选择柱温的依据是样品的沸点范围，固定液的配比，允许使用温度，以及检测器的灵敏度。柱温主要影响分配系数、容量因子以及组分在流动相和固定相中的扩散系数，从而影响分离度和分析时间。选择温柱的原则，一般是在使难分离物质对达到要求的分离度条件下，尽可能采用低温柱，其优点是可以增加固定相的选择性，降低组分在流动相中的纵向扩散，提高柱效，减少固定液的流失、延长柱寿命和降低检测器的本底。提高柱温可以使保留时间减少，加快分析速度，使样品中组分完全流出，但是分离效果不好。降低柱温，样品有较大的分配系数，选择性高，有利于分离。但温度过低，容易引起峰形拖尾或前伸，并且分析时间长。可根据固定液的使用温度极限和样品组分沸点调节柱温。对于高沸点混合物，在保证分离完全的前提下，尽量降低柱温。可在低于分析物沸点180℃~200℃的柱温下进行分析;对沸点不太高(200~300℃)的样品，柱温可选100℃以下;对于气体、气态烃等低沸点混合物，一般选择室温或50℃以下进行分析。对于宽沸程样品，需采用程序升温法进行分离，即柱温按预先设定的程序随时间成线性或非线性增加，从而获得最佳的分离效果。

“载气的选择
一般说来，痕量分析或毛细管色谱的载气纯化程度，要高于常规分析。特别是电子捕获、热导池检测器，载气纯度直接影响灵敏度和稳定性，一定要严格净化。根据分析对象，对于色谱柱的类型，操作仪器的档次和具体检测器，若使用不合要求的低纯度气体，不良影响有以下几种可能:a.样品失真或消失:如H 2 O气使氯硅样品水解;b.色谱柱失效:H 2 O，CO 2使分子筛柱失去活性，H 2 O气使聚脂类固定液分解，O 2使PEG固定液断链;c.有时某些气体杂质和固定液相互作用而产生假峰;d.对柱保留特性的影响:如H 2 O对聚乙二醇等亲水性固定液的保留指数会有所增加，载气中氧含量过高时，无论是极性或是非极性固定液柱的保留特性，都会产生变化，使用时间越长影响越大;e.检测器:TCD:信噪比减小，无法调零，线性变窄，文献中的校正因子不能使用，氧含量过大，使元件在高温时加速老化，减少寿命;FID:特别是在Dt≤1×10-11/S下操作时，CH 4等有机杂质会使基流激增，噪声加大不能进行微量分析;f.在做程序升温操作时，载气中的某些杂质，在低温时保留在色谱柱中，当柱温升高时不但引起基线漂移，还可能在谱图上出现比较宽的“假峰”;g.仪器影响:各类过滤器加速失效;调节阀(稳压阀，稳流阀，针形阀) 被污染，气阻堵塞，调节精度降低或失灵;气路系统被污染，若要恢复仪器在高灵敏度情况下操作，有时要吹洗很长时间(可能一周以上), 污染严重时有时再也无法恢复;对于FID，水蒸气会影响分析结果，直至影响检测器的寿命;对ECD和TCD的寿命最明显，这点应引起用户特别注意。

“载气的压力和流速
载气压力对柱效率有直接的影响。如提高柱内压力，有助于提高柱效率。但只提高入口压力，使流速加大且压降太大时，反而会降低柱效率，因此也必须提高出口压力。一般采用在柱后加装适当气阻的方法来解决这一问题。载气流速主要影响分离效率和分析时间。为获得高柱效，应选用最佳流速，但所需分析时间较长。为缩短分析时间，一般选择载气速度要高于最佳流速，此时柱效虽稍有下降，却节省了很多分析的时间。常用的载气速度流速为20~80mL/min。对于FID 或FPD 检测器，氢气和空气的比例是影响分离度和灵敏度的重要因素，只有反复试验，才能确定最适合的比例。对于填充柱色谱柱，载气流入方向要尽量与色谱柱内固定相装填方向一致，以减小压差，提高效率。

“进样量的选择
进样量的多少直接影响谱带的初始宽度。因此，只要检测器的灵敏度足够高，进样量越少，越有利于得到良好的分离。一般情况下，柱越长，管径越粗，组分的容量因子越大，则允许的进样量越多。一般气体进样量在1~10mL，液体进样量在0.5~10μL 之间，可取得较好的分析效果。此外，进样速度要快，进样时间要短，以减少纵向扩散，有利于提高柱效。

“气化温度的选择
气化温度取决于样品的挥发性、沸点范围及进样量等因素。气化温度选择不当，会使柱效下降。通常气化室的温度选择为样品沸点或高于沸点，以保证样品能瞬间气化;但不要超过沸点50℃以上，以防止样品分解。对于一般的气相色谱分析，气化温度比柱温高10~50℃即可。但对于某些高沸点组分或热稳定性差的组分，在其沸点左右分析会产生分解现象。此时应采取的措施是减少进样量，采用高灵敏度检测器，气化室温度的选择应低于其沸点100~200℃。从以上介绍的选择原则可以看出，各种条件往往同时影响色谱柱的选择性和效率，它们之间既密切联系又互相制约。因此在实际分析中，要作综合考虑，灵活地运用这些原则，既要保证良好的选择性，又要保证分离效率，合理地选择最佳色谱分析条件。

⑷ 和恒温气相色谱相比程序升温气相色谱法的优点

程序升温具有改进分离、使峰变窄、检测限下降及省时等优点。因此，对于沸点范围很宽的混合物，往往采用程序升温法进行分析。在气相色谱中多采用程序升温技术解决洗脱色谱的问题，而在液相色谱中多采用梯度洗脱技术解决这一问题。

恒温色谱主要用在沸点范围较窄，组分较简单的样品，由于其仪器操作较简单，稳定性好，已被广泛采用。但对宽沸程多组分混合物恒温分离不适用，只能用程序升温。但是后者较复杂，且稳定性与重复性比恒温分离要差。

升温装置要求

1、要有一个可以设定各种参数：如初始温度以及保持时间、升温速率、终止温度和保持时间的程序控制器。

2、为了能与程序控制器相配合，色谱炉膛应有足够的加热功率，使柱温能跟踪给定的升温速率变化。

3、程序升温的目的在于使炉膛能迅速加热和冷却，而不影响汽化室或检测室的温度，因此，必须采用色谱炉、汽化室和检测室单浊加热与控制。

4、由于色谱柱温连续改变时，色谱柱的气阻会发生变化，必须采用稳压阀和稳流阀串联的双柱双气路系统，否则，载气流速将发生变化，基流不能自动补偿，引起基线的漂移。

以上内容参考：网络-程序升温色谱法、网络-程序升温

⑸ 气相色谱法分析某混合物中各组分的沸点悬殊大,怎样设置柱箱温度

如果各个物质的沸点相差比较大的话，可以适当使用程序升温的方法来分离不同沸点的物质，从低温度到高温度，一般沸点有小到高出峰，也有可能因为极性影响大导致不按沸点顺序出峰，程序升温可以有效改善宽沸程不同化合物的分离。

⑹ 沸程宽是什么

1、宽沸程是与窄沸程相对而言，一般而言混合物都是宽沸程的。
2、沸程：液体开始馏出时和最后一滴时温度计的读数，即是该馏分的沸程（沸点范围）。宽沸程特是指沸点范围比较宽的物质。
3、参考：物质的熔沸点并不是一个点，而是一个温度区间，称为熔沸程。对于晶体来说，物质越纯，它的熔程、沸程就越短，纯液态化合物在蒸馏过程中沸程范围很小（0.5~1℃），而混合物则没有固定的沸点，或者说混合物的沸程较大，例如汽油的沸程为40~150℃。对于晶体试样，熔程、沸程可以定性地作为物质纯度的标准。

⑺ 比较气相色谱法与高效液相色谱法分离原理、仪器构造及应用范围的不同点。

一、分离原理：
1.气相：气相色谱是一种物理的分离方法。利用被测物质各组分在不同两相间分配系数（溶解度）的微小差异，当两相作相对运动时，这些物质在两相间进行反复多次的分配，使原来只有微小的性质差异产生很大的效果，而使不同组分得到分离。
2.液相：高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上，引用了气相色谱的理论，在技术上，流动相改为高压输送（最高输送压力可达4.9´107Pa）;色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成，从而使柱效大大高于经典液相色谱（每米塔板数可达几万或几十万）；同时柱后连有高灵敏度的检测器，可对流出物进行连续检测。
二、应用范围：
1.气相：气相色谱法具有分离能力好，灵敏度高，分析速度快，操作方便等优点，但是受技术条件的限制，沸点太高的物质或热稳定性差的物质都难于应用气相色谱法进行分析。一般对500℃以下不易挥发或受热易分解的物质部分可采用衍生化法或裂解法。
2.液相：高效液相色谱法，只要求试样能制成溶液，而不需要气化，因此不受试样挥发性的限制。对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大（大于 400 以上）的有机物（ 些物质几乎占有机物总数的 75% ～ 80% ）原则上都可应用高效液相色谱法来进行分离、分析。 据统计，在已知化合物中，能用气相色谱分析的约占20%，而能用液相色谱分析的约占70～80%。
三、仪器构造：
1.气相：由载气源、进样部分、色谱柱、柱温箱、检测器和数据处理系统组成。进样部分、色谱柱和检测器的温度均在控制状态。
1.1 柱箱：色谱柱是气相色谱仪的心脏， 样品中的各个组份在色谱柱中经过反复多次分配后得到分离， 从而达到分析的目的， 柱箱的作用就是安装色谱柱。
由于色谱柱的两端分别连接进样器和检测器， 因此进样器和检测器的下端（ 接头） 均插入柱箱。
柱箱能够安装各种填充柱和毛细管柱， 并且操作方便。
色谱柱（ 样品） 需要在一定的温度条件下工作， 因此采用微机对柱箱进行温度控制。并且由于设计合理， 柱箱内的梯度很小。
对于一些成份复杂、沸程较宽的样品， 柱箱还可进行三阶程序升温控制。且程序设定后自动运行无需人工干预， 降温时还能自动后开门排热。
1.2 进样器：
进样器的作用是将样品送入色谱柱。如果是液体样品， 进样器还必须将其汽化， 因此采用微机对进样器进行温度控制。
根据不同种类的色谱柱及不同的进样方式， 共有五种进样器可供
选择：
1.填充柱进样器
2.毛细管不分流进样器附件
3.毛细管分流进样器附件
4.毛细管分流/不分流进样器
5.六通阀气体进样器
1.3检测器:
检测器的作用是将样品的化学信号转化为物理信号（ 电信号） 。
检测器也需要在一定的温度条件下才能正常工作， 因此采用微机对检测器进行温度控制。
根据各种样品的化学物理特性， 共有五种检测器可供选择：
1.氢火焰离子化检测器(FID)
2.热导检测器(TCD)
3.电子捕获检测器(ECD)
4.氮磷检测器(NPD)
5.火焰光度检测器(FPD)
1.4 数据处理系统
该系统可对测试数据进行采集、贮存、显示、打印和处理等操作，使样品的分离、制备或鉴定工作能正确开展。
2.液相：高效液相色谱仪主要有进样系统、输液系统、分离系统、检测系统和数据处理系统组成。
2.1 进样系统
一般采用隔膜注射进样器或高压进样间完成进样操作，进样量是恒定的。这对提高分析样品的重复性是有益的。
2.2 输液系统
该系统包括高压泵、流动相贮存器和梯度仪三部分。高压泵的一般压强为l．47～4．4X107Pa，流速可调且稳定，当高压流动相通过层析柱时，可降低样品在柱中的扩散效应，可加快其在柱中的移动速度，这对提高分辨率、回收样品、保持样品的生物活性等都是有利的。流动相贮存错和梯度仪，可使流动相随固定相和样品的性质而改变，包括改变洗脱液的极性、离子强度、PH值，或改用竞争性抑制剂或变性剂等。这就可使各种物质（即使仅有一个基团的差别或是同分异构体）都能获得有效分离。
3.3 分离系统
该系统包括色谱柱、连接管和恒温器等。色谱柱一般长度为10～50cm（需要两根连用时，可在二者之间加一连接管），内径为2～5mm，由"优质不锈钢或厚壁玻璃管或钛合金等材料制成，住内装有直径为5～10μm粒度的固定相（由基质和固定液构成）．固定相中的基质是由机械强度高的树脂或硅胶构成，它们都有惰性（如硅胶表面的硅酸基因基本已除去）、多孔性（孔径可达1000?）和比表面积大的特点，加之其表面经过机械涂渍（与气相色谱中固定相的制备一样），或者用化学法偶联各种基因（如磷酸基、季胺基、羟甲基、苯基、氨基或各种长度碳链的烷基等）或配体的有机化合物。
因此，这类固定相对结构不同的物质有良好的选择性。例如，在多孔性硅胶表面偶联豌豆凝集素（PSA）后，就可以把成纤维细胞中的一种糖蛋白分离出来。另外，固定相基质粒小，柱床极易达到均匀、致密状态，极易降低涡流扩散效应。基质粒度小，微孔浅，样品在微孔区内传质短。这些对缩小谱带宽度、提高分辨率是有益的。根据柱效理论分析，基质粒度小，塔板理论数N就越大。这也进一步证明基质粒度小，会提高分辨率的道理。
再者，高效液相色谱的恒温器可使温度从室温调到60C，通过改善传质速度，缩短分析时间，就可增加层析柱的效率。
2.4 检测系统
高效液相色谱常用的检测器有紫外检测器、示差折光检测器和荧光检测器三种。
（1）紫外检测器
该检测器适用于对紫外光（或可见光）有吸收性能样品的检测。其特点：使用面广（如蛋白质、核酸、氨基酸、核苷酸、多肽、激素等均可使用）；灵敏度高（检测下限为10-10g／ml）；线性范围宽；对温度和流速变化不敏感；可检测梯度溶液洗脱的样品。
（2）示差折光检测器
凡具有与流动相折光率不同的样品组分，均可使用示差折光检测器检测。 ，糖类化合物的检测 使用此检测系统。这一系统通用性强、操作简单，但灵敏度低（检测下限为10-7g／ml），流动相的变化会引起折光率的变化，因此，它既不适用于痕量分析，也不适用于梯度洗脱样品的检测。
（3）荧光检测器
凡具有荧光的物质，在一定条件下，其发射光的荧光强度与物质的浓度成正比。因此，这一检测器只适用于具有荧光的有机化合物（如多环芳烃、氨基酸、胺类、维生素和某些蛋白质等）的测定，其灵敏度很高（检测下限为10-12～10-14g／ml），痕量分析和梯度洗脱作品的检测均可采用。
2.5 数据处理系统
该系统可对测试数据进行采集、贮存、显示、打印和处理等操作，使样品的分离、制备或鉴定工作能正确开展。