气相色谱仪固定相（一）
气相色谱仪分析中，某一多组分混合物中各组分能否完全分离主要取决于色谱柱的效能和选择性，而选择性在很大程度上取决于固定相选择是否适当。气相色谱仪固定相有液体固定相和固体固定相。
气相色谱仪液体固定相
气相色谱仪液体固定相由载体和固定液组成。
一、载体：
载体是一种化学惰性的固体颗粒，提供一个承担固定液的惰性表面，使固定液以薄膜状态均匀分布在其表面上。
1、对一般载体的要求：
（1）比表面积大，孔穴结构好。
（2）表面没有吸附性能或很弱。
（3）不与被分离物质和固定液发生化学反应。
（4）热稳定性好，粒度均匀，有一定机械强度等。
2、载体类型：
载体可分为硅藻土载体与非硅藻土载体。
（1）硅藻土载体：
硅藻土载体是天然硅藻土经锻烧等处理而获得的具有一定粒度的多孔性固体微粒。因处理方法不同分为红色载体和白色载体。
1）红色载体：
将天然硅藻土与粘合剂在900℃煅烧后，破碎过筛而得。因铁生成氧化铁呈红色，故称为红色载体。
表孔密集，孔径较小，比表面积较大，机械强度好。
表面存有活性吸附中心点，分离极性物质时易产生拖尾峰。
适合涂非极性固定液，分离非极性和弱极性样品。
2）白色载体：
将天然硅藻土与20%的碳酸钠等助熔剂混合煅烧，使氧化铁在煅烧后生成铁硅酸钠，变为白色，故称为白色载体。
由于助溶剂的存在，生成的硅酸钠玻璃体破坏了硅藻土中大部分细孔结构，粘结为较大的颗粒。颗粒疏松，孔径较大，比表面积较小，机械强度较差。
载体中碱金属氧化物含量较高，pH值大。
载体有较为惰性的表面，表面吸附作用和催化作用小，减少色谱峰拖尾。
适合于低固定液含量，适合涂渍极性固定液，分离极性样品。
（2）非硅藻土载体：
1）高分子多孔微球载体：
高分子多孔微球载体是由苯乙烯与二乙烯苯交联而成的多孔共聚物。
由于是人工合成的，可控制孔径大小和表面性质。
表面积大，机械强度好。
圆球形颗粒容易填充均匀。
疏水性很强，可快速测定有机物中的微量水分。
耐腐性好。
不存在固定液流失问题，有利于大幅度程序升温。
适合于低固定液含量，适合分离高沸点和强极性样品。
2）聚四氟乙烯载体：
表面惰性，耐腐蚀。
适合分离强极性和腐蚀性样品。
3、载体钝化：
载体钝化是除去或减弱载体表面的吸附性能。
硅藻土载体表面不是完全惰性的，具有活性中心，如硅醇基和矿物杂质等，使色谱峰产生拖尾。因此，硅藻土载体使用前要除去这些活性中心，使载体表面结构钝化。钝化方法有酸洗、碱洗、硅烷化、釉化和添加减尾剂等。
（1）酸洗：
除去载体表面的氧化铁等。
用3～6mol/L盐酸浸煮硅藻土载体，过滤，水洗至中性，甲醇淋洗，脱水烘干，可除去无机盐和氧化铁等。
适用于分离酸性样品。
（2）碱洗：
除去氧化铝等碱性杂质。
用5%～10%NaOH的甲醇溶液回流或浸泡硅藻土载体，用水和甲醇洗至中性，可除去氧化铝。
适用于分离碱性样品。
（3）硅烷化：
除去载体表面的硅醇基，减弱生成氢键的能力，使表面惰化。
盐酸浸泡载体，用硅烷试剂与之反应生成Si－O－Si－C键，只能涂渍非极性或弱极性固定液，柱效差。
常用硅烷化试剂有二甲基二氯硅烷（DMCS）和六甲基二硅烷胺（HMDS）等。
适用于分离水、醇和胺等易形成氢键而拖尾的样品。
（4）釉化：
堵塞载体表面的微孔和改变表面性质。
用2%的硼砂水溶液浸泡硅藻土载体，抽滤后，用和其体积相当的0.5%的硼砂水溶液淋洗，干燥后于870℃灼烧3.5h，再升温至980℃灼烧40min，冷却，用蒸馏水煮4次，洗涤并干燥。
载体吸附性能低，机械强度增加。
适用于分离醇和酸类极性较强的样品，分离甲醇和甲酸时有不可逆吸附。
（5）添加减尾剂：
用一些表面活性剂饱和载体表面的吸附中心。
二、固定液：
固定液大多为高沸点有机化合物，在操作温度下呈液态，室温时为固态或液态。
1、对固定液的要求：
（1）在操作温度下应呈液态，蒸气压要很低。否则固定液易流失，色谱柱寿命短，检测器噪声大。每种固定液都有zui高使用温度，超过此温度，固定液蒸气压会急剧上升，造成固定液流失加快。使用时不能超过zui高使用温度。
（2）对样品中各组分应具有足够的溶解能力。否则分配系数太小，各组分来不及分离就流出色谱柱。
（3）对样品中各组分应具有较高的选择性，即对各组分的分配系数应有较大差别，以将两个沸点或性质相近的组分分开。固定液的选择性可用选择性因子α来衡量，对于填充柱一般要求α＞1.1，对于毛细管柱一般要求α＞1.05。
（4）稳定性要好。固定液与样品组分和载体不发生化学反应，高温下不分解。
（5）粘度要小，凝固点要低。粘度和凝固点决定固定液zui低使用温度。在此温度下，液相传质阻力剧增，柱效迅速下降，色谱峰严重展宽。
（6）对载体具有良好的浸润性，以形成均匀的薄膜。
2、固定液类型：
气相色谱固定液已有上千种，按极性大小可分为非极性、中等极性、强极性和氢键型固定液。
（1）非极性固定液：
主要是一些饱和烷烃和甲基聚硅氧烷类等。
非极性固定液与组分之间的作用力主要是色散力。
常用固定液有二甲基聚硅氧烷如OV－101、OV－1和SE－30等耐高温、极性很弱的固定液，低苯基聚硅氧烷如SE－52和SE－54等弱极性固定液。
适用于分离非极性和弱极性样品。
（2）中等极性固定液：
由较大的烷基和少量的极性基团或可诱导极化的基团组成。
中等极性固定液与组分之间的作用力主要是诱导力和色散力。
常用固定液有中苯基聚硅氧烷如OV－17，氰丙基聚硅氧烷如OV－1701和OV－1301等，酯类如邻苯二甲酸二壬酯（DNP）等。
适用于分离弱极性和中等极性样品。
（3）强极性固定液：
含有较强的极性基团。
强极性固定液与组分之间的作用力主要是静电力。
常用固定液有聚酯类如丁二酸二乙二醇聚酯（DEGS）等。
适用于分离极性样品。
（4）氢键型固定液：
氢键型固定液是强极性固定液中特殊的一类，与组分之间的作用力主要是氢键作用力。
常用固定液有聚乙二醇类及其衍生物如PEG－20M和FFAP等，其中PEG－20M是药物分析中最常用的固定液之一。
适用于分离含F、N和O等样品。
