气－液色谱法

气液色谱法依据不同化合物在气相(流动相)和液相(固定相)间的分配系数不同而达到分离的目的。其固定相为涂渍在惰性多孔固体基质(载体或担体)上的液体物质，也称为固定液。

表5－1　气－液色谱与气－固色谱的特征比较

5.1.2.1　担体

1.担体的要求

担体是一种多孔性化学惰性固体，在气液色谱中用来支撑固定液，需要满足以下要求:①表面积大;②具有化学惰性和热稳定性;③具有一定的机械强度，使涂渍和填充过程不引起粉碎;④具有适当的空隙结构，利于两相间快速传质;⑤能制成均匀的球状颗粒，利于气相渗透且填充均匀性好;⑥具有较好的浸润性，便于固定液的均匀分布。

2.担体的分类

(1)硅藻土型担体

硅藻土型担体由硅藻土在高温下煅烧而成的多孔无机物，又可分为红色硅藻土担体和白色硅藻土担体。白色硅藻土担体具有表面积小、疏松、质脆等特点，其表面吸附作用和催化作用小，能用于高温分析，应用于分析极性组分时易得到较好的对称峰，主要用作极性固定液的担体。而红色担体具有较大的表面积和较好的机械强度，但其吸附性较大，主要用作非极性固定液的担体。

(2)非硅藻土型担体

非硅藻土型担体主要有玻璃微球、氟担体、氟氯担体、多孔性高聚物小球等，一般用于特殊组分的分析。玻璃微球担体具有表面积小、柱负荷量小等特点，其优点是能在较低的柱温下分析高沸点的物质。氟担体表面惰性好，可用于分析强极性和腐蚀性的物质，但其表面积小，机械强度低，对极性固定液的浸润性差。

5.1.2.2　固定液

固定液一般是一种高沸点的有机物液膜，通过选择不同的固定液，对不同组分的作用力不同，从而实现组分在色谱中的分离。

1.固定液的要求

对于气相色谱法中的固定液，一般要求如下:①在色谱操作温度下蒸汽压低、热稳定性好，与被分析物质或载气不得发生不可逆的反应;②在色谱操作温度下呈液态，且黏度越低越好;③能牢固地附着在载体上，并形成均匀和结构稳定的薄层;④可以溶解被分离物质。

2.固定液的分类

固定液按照极性分类，可以分为:①非极性固定液，如角鲨烷;②弱极性固定液，如SE－30、OV－1、OV－17等;③中等极性固定液，如QF－1、OV－225等;④强极性固定液，如聚乙二醇类、聚酯类等。

除了按极性分类外，固定液还可以按照化学结构分为烃类、聚硅氧烷类、聚乙二醇类、聚酯类等。

3.固定液的选择

固定液的选择主要取决于待测组分的性质。通常情况下，根据被分离组分和固定液分子间的相互作用关系，依据“相似相溶”原则，即固定液的性质与分离组分之间的某些相似性，如官能团、化学键、极性等，性质相似时，两种分子间的作用力就较强，被分离组分在固定液中的溶解度就较大，分配系数较大，因而保留时间长，反之，溶解度小，分配系数小，保留时间短。例如，分离极性化合物时，采用极性固定液，这时样品各组分与固定液分子间作用力主要为定向力和诱导力，各组分中极性小的化合物先出峰，极性越大的化合物出峰越晚;当分离非极性化合物时，通常采用非极性固定液，样品各组分与固定液分子间作用力主要为色散力，在没有特殊选择性时，各组分按沸点顺序出峰，沸点低的化合物先出峰;当分离非极性和极性化合物的混合物时，可采用极性固定液，这时非极性物质先出峰。

5.1.2.3　填充柱的制备

针对不同的分析目的，选择担体和固定液后，还要完成填充柱的制备工作，通常包括以下几个方面的填充技术。

1.固定液的涂布

明确合适的固定液与担体后，根据样品的沸点及担体的比表面积决定选择固定液与担体的比例。分析气体与沸点低的样品时，通常采用高固定液配比;分析高沸点样品时，为了达到快速分析的目的，通常采用低固定液配比。两者比例范围为1%～20%，常用范围为3%～6%。

涂布固定液时，首先称取适量担体于圆底烧瓶中，再按所选比例加入固定液适量，并使有机溶剂完全淹没担体，加热回流5～6 h，以除去担体空隙中的气体。再置于旋转蒸发仪上，缓缓减压浓缩至溶剂挥干，置于60～100℃烘箱中静态老化12～24 h，以除去残余溶剂。

2.柱管预处理

填充柱的柱管材料包括不锈钢管和玻璃管两种，形状分为U形或螺旋形。不锈钢管具有耐用的特点，但不适合金属离子的分析，此时可以考虑选用玻璃管。空柱管使用前用水和有机溶剂清洗干净，然后烘干。

3.柱的填充

一般用玻璃棉将柱的一端(接检测器一端)塞牢，经缓冲瓶与真空抽气机连接，柱的另一端接一个漏斗，缓缓倒入涂有固定液的载体，边抽真空边轻轻敲打柱管，直至装满为止。

4.填充柱的老化

填充柱老化是为了彻底除去填充物中的残留溶剂和某些挥发性物质，还可促进固定液均匀牢固地分布在载体表面上。常温使用的填充柱，可以直接接到气相色谱仪上，至基线平稳即可使用。对于高温操作条件下的新装填的色谱柱，通常将色谱柱接入色谱仪中，但柱出口不与检测器相连，以防止加热时从柱内挥发出的杂质污染检测器。并在操作温度低于最高使用温度20～30℃下通入载气，填充柱加热12～24 h，完成老化。老化后的填充柱与检测器相连接，若获得平稳基线即可进行样品分析。