第一章

绪论

1-1 毛细管气相色谱

气相色谱以其无与伦比的分离能力、相当短暂的分析时间、所需样品极少等特点而成为现代仪器分析方法中应用最广的一种方法。自从1952年James和Martin把气-液色谱用于复杂混合物的分离和测定以后,气相色谱得到了飞速的发展。1955 年第-台商品色谱仪向世,由美国的Perkin Elmer公司生产,用热导池做检测器。1956 年指导色谱实践的速率理论出现,为气相色谱的发展提供了理论依据;此后Giddings又进-步完善了 这一理论,成为今天气相色谱的理论基础。1958年Golay(1从理论上考查了填充柱色谱的分离过程,提出了壁涂毛细管柱色谱,当时被称之为开管柱(Open Tubular Column),这种色谱柱比经典的填充柱柱效高几十倍到100多倍,从此开创了一个气相色谱的新纪元。由于填充柱内的填充物使气流造成很大的阻力,所以柱长不宜超过5m,因而其总柱效不可能超过10000.因而对一些含有几十种组分的
混合物是难以分离的,可是毛细管柱的柱效可高达几十万块理论塔板,而且固定液在常规毛细管壁上形成的液膜较薄(如0.1~1μm) ,传质速度快,使分析速度加快。所以毛细管色谱- -问世就引起人们很大兴趣。60年代主要用金属(如不锈钢)毛细管涂渍固定液,到70年代就完全用玻璃材料制做毛细管柱了。由于用玻璃制成的毛细管柱柱效高、活性小,满足了当时的石油、石油化工、环境科学、生物医学等方面较为复杂混合物和痕量物质的分离和分析。这些成就促使毛细管气相色谱由研究室转入工厂实验室。特别是1979年Dandeneau等制做了熔融石英毛细管色谱柱(国内习惯叫做弹性石英柱)后,开创了毛细管色谱的新纪元。石英毛细管柱由于它的情性好.机械强度高.,柔韧性好易于操作,形成逐步取代玻璃毛细管柱的趋势。1983年10月HP公司推出大内径厚液膜弹性石英毛细管柱(Megabore fused silica column) ,用以取代填充柱川,此后许多国外的公司都制作出售内径为0.53mm和0.32mm、液膜厚度为1~ 5um的大内径厚液膜弹性石英毛细管柱。这样的发展势头很自然地促成用毛细管柱逐步代替填充柱成为必然的趋势。

多年来人们不敢大胆地把毛细管气相色谱用于例行定量分析,这是由于毛细管柱的分流系统会导致佛程较宽混合组分的非线性分流(歧视),因此多年来为解决这一问题,研究了多种进样技术。如Grob的不分流进样技术,冷柱头进样 ,程序升温汽化(PTV)进样等。利用这些进样技术可大大减小由于分流带来的歧视向题。同时,利用大内径厚液膜弹性石英毛细管柱可完全代替填充柱,当然也不存在分流的问题,因而使定量分析结果的糖度大大提高,因此为进一步 推广毛细管色谱在工业分析中的应用奠定了坚实可靠的基础。