实验四：液相色谱法用于不易挥发有机化合物混合物的定性分析

实验四 液相色谱法用于不易挥发有机化合物混合物的定性分析实验四 液相色谱法用于不易挥发有机化合物混合物的定性分析 学生姓名 请叫我红领巾学生姓名 请叫我红领巾 一 实验目的 一 实验目的 1 学习利用高效液相色谱仪分离化合物和检测化合物的含量的方法 2 通过对样品的定量测定 初步掌握获得高效液相色谱图和数据的一般操作 程序与技术 3 学习谱图和数据的处理方法 二 实验原理 二 实验原理 高效液相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱中的流动相和固定相间的分配 系数不同 当试样随流动相进入色谱柱后 组分就在两相间进行反复多次 103 106 的分配 由于固定相对各种组分的吸附能力不同 各组分在色谱柱 中的运行速度就不同 经过一定柱长后彼此分离 依次从色谱柱流出 通过检 测器时样品浓度被转换成电信号传送到记录仪 三 实验仪器与试剂 三 实验仪器与试剂 仪器 岛津液相色谱仪 SPD 20A 检测器 LC 20AT 泵 微量进样器 C18 色 谱柱 试剂 苯 水杨酸甲酯 浓度为 1000 ppm 甲苯 烟酸乙酯 浓度为 1000 ppm 3 个不同比例的苯和甲苯 水杨酸甲酯 烟酸乙酯混合液 甲醇 AR 超纯水 样品的配制 样品的配制 苯和甲苯浓度为 1000ppm 的配置 用移液管分别量取 0 5 mL 的苯 和甲苯用甲醇定容在 5 mL 的容量瓶中 105ppm 然后用移液管量取 1 mL 刚定 容的溶液再用甲醇定容在 10mL 的容量瓶后 104ppm 并用移液管量取 1 mL 刚 定容的溶液再用甲醇稀定容在 10mL 的容量瓶中 这样就配制成浓度为 1000ppm 用 0 45 m 滤膜过滤 苯 甲苯混合液 用苯和甲苯的浓度为 1000ppm 按体积不同体积比定容至 10mL 四 实验步骤 四 实验步骤 1 准备 1 1 准备所需的流动相 用合适的 0 45 m 滤膜过滤 超声脱气 20min 这里用 的是流动相是甲醇 B 和超纯水 A 分别用有机相系和水相系的 0 45 m 滤膜过 滤 超声脱气 20min 1 2 根据待检样品的需要更换合适的洗脱柱 注意方向 和定量环 1 3 配制样品浓度为 1000ppm 也可在平衡系统时配制 用合适的 0 45 m 滤膜过滤 苯和甲苯浓度为 1000ppm 的配置 用移液管分别量取 0 5 mL 的苯和甲苯用甲醇定容在 5 mL 的容量瓶中 105ppm 然后用移液管 量取 1 mL 刚定容的溶液再用甲醇定容在 10mL 的容量瓶后 104ppm 并用移 液管量取 1 mL 刚定容的溶液再用甲醇稀定容在 10mL 的容量瓶中 这样就配 制成浓度为 1000ppm 用 0 45 m 滤膜过滤 苯 甲苯混合液 用苯和甲苯的 浓度为 1000ppm 按体积不同体积比定容至 10mL 1 4 检查仪器各部件的电源线 数据线和输液管道是否连接正常 2 开机 接通电源 依次开启不间断电源 B 泵 A 泵 检测器 待泵和检测器自检 结束后 打开打印机 电脑显示器 主机 最后打开色谱工作站 即电脑桌 面上的 CS Light Real Time Analysis 3 参数设定 3 1 波长设定 在检测器显示初始屏幕时 按 func 键接着按 Enter 键 用数字键输入所需波长值 254nm 按 Enter 键确认 按 CE 键退出到初始 屏幕 w4 3 2 流速设定 在 A 泵显示初始屏幕时 按 func 键 用数字键输入所需的 流速 柱在线时流速一般不超过 1ml min 按 Enter 键确认 按 CE 键 退出 3 3 流动相比例设定 在 A 泵显示初始屏幕时 按 conc 键 用数字键输入 流动相 B 的浓度百分数 80 按 Enter 键确认 按 CE 键退出 4 更换流动相并排气泡 4 1 将 A B 管路的吸滤器放入装有准备好的流动相的储液瓶中 4 2 逆时针转动 A B 泵的排液阀 180 打开排液阀 4 3 按 A B 泵的 purge 键 pump 指示灯亮 泵大约以 9 9ml min 的流速冲 洗 3min 可设定 后自动停止 4 4 将排液阀顺时针旋转到底 关闭排液阀 4 5 如管路中仍有气泡 则重复以上操作直至气泡排尽 4 6 如按以上方法不能排尽气泡 从柱入口处拆下连接管 放入废液瓶中 设流速为 5ml min 按 pump 键 冲洗 3min 后再按 pump 键停泵 重新接 上柱并将流速重设为规定值 5 平衡系统 5 1 按 N2000 色谱数据工作站操作规程 打开 在线色谱工作站 软件 输 入实验信息并设定各项方法参数后 按下 数据收集 页的 查看基线 按钮 5 2 等度洗脱方式 g5 J Q 5 2 1 按 A 泵的 pump 键 A B 泵将同时启动 pump 指示灯亮 用检验方 法规定的流动相冲洗系统 一般最少需 6 倍柱体积的流动相 按 A 泵的 pump 键 A B 泵将同时启动 pump 指示灯亮 用检验方法规定的流动相 冲洗系统 一般最少需 6 倍柱体积的流动相 5 2 2 检查各管路连接处是否漏液 如漏液应予以排除 5 2 3 观察泵控制屏幕上的压力值 压力波动应不超过 1MPa 如超过则可初 步判断为柱前管路仍有气泡 按 4 6 操作 5 2 4 观察基线变化 如果冲洗至基线漂移 0 01mV min 噪声为 0 001mV 时 可认为系统已达到平衡状态 可以进样 6 进样 6 1 进样前在 CS Light Real Time Analysis 中 1 点击 单次分析 接 着点击 样品记录 在样品记录名称中输入所要检测得样品名称 然后点 击 数据文件 选择该样品储存在哪里 最后在 数据储存的文件夹 后面 输入该样品名称 点击确定 2 在信号采集菜单中设定停止时间 8 min 和延迟时间 3 min 6 2 进样前按检测器 zero 键调零 按软件中 零点校正 按钮校正基线零 点 再按一下 查看基线 按钮使其弹起 6 3 用试样溶液清洗注射器 并排除气泡后抽取 20 L 7 数据处理 7 1 在桌面双击 CS Light Postrum Analysis 点击确定按钮后 在 文 件夹目录中 选中该样品记录双击鼠标 在谱图上单击鼠标右键的 显示设 置 在 显示设置 中选择 展开色谱 的 时间 填写 0 到 20 后 点击确定 7 2 用鼠标点击 编辑 选择 积分 中的 最小峰面积 高 输入 最小 峰面积值 然后又点击 定量 在 定量方法 中选择 面积归一法 然 后点击查看 7 3 复制谱图到 Word 文档 在谱图中点击鼠标右键选择 复制 复制数据 单击鼠标左键全选 然后鼠标右键 复制表格到剪贴板 b 8 关闭仪器 分析完毕后 关闭色谱工作站 再自上而下关闭仪器 五 实验数据及其处理五 实验数据及其处理 图图 1 甲苯 甲苯 注 流动相比例为甲醇 80 水 20 5 06 07 0 min 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 V x100 000 表一表一 甲苯甲苯 峰号组分名保留时间面积拖尾因子分离度 1甲苯6 8901239016 61 156 图二 混合样图二 混合样 1 5 06 07 0 min 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 V x100 000 表二 混合样 1 峰号组分名保留时间面积面积 拖尾因子分离度 1苯5 592330691 0 25 77170 908 2甲苯6 857952465 3 74 22831 1524 661 图图 3 数据比较 数据比较 红色是甲苯色谱图 黑色是混合样 红色是甲苯色谱图 黑色是混合样 1 色谱图 色谱图 2 03 04 05 06 07 0 min 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 V x100 000 色谱 图 4 混合样 2 5 06 07 0 min 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 V x100 000 表 3 混合样 2 峰号组分名保留时间面积面积 拖尾因子分离度 1苯5 943299653 5 23 83511 222 2甲苯7 467957540 6 76 16491 1645 372 图 5 数据比较 红色是混合样 2 色谱图 黑色是甲苯色谱图 2 03 04 05 06 07 0 min 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 V x100 000 色谱 数据分析数据分析 根据对图一甲苯色谱图的分析 我们可以得出 在流动相为 80 甲苯 20 水 的条件下 甲苯的保留时间约为 6 890min 在图二混合样 1 的数据分析与图三的数据比较中 我们可以看出 2 号峰 的保留时间为 6 857min 接近 6 890min 所得色谱峰基本与图一的甲苯色谱峰重 合 因此 可判断 2 号峰为甲苯峰 并根据实验二数据以及网上数据查询可知 1 号峰应为苯峰 在图三混合样 2 的数据分析与图四的数据比较中 我们发现混合样 2 的色 谱数据与前面的实验数据出现很大误差 色谱峰的保留时间延迟了许多 对此 我作出以下猜测 1 流动相的改变 由于我们发现图三的色谱图中 不仅是甲苯的出 峰时间延迟 连苯