气相色谱法测定饮料中苯甲酸和山梨酸的含量

实验100气相色谱法测定饮料中苯甲酸和山梨酸的含量100.1实验目的

(1)掌握气相色谱外标法定量分析的方法。(2)初步了解气相色谱仪的使用。100.2实验原理

本实验在酸性条件下，将样品中的山梨酸和苯甲酸用乙醚提取出来，经浓缩、蒸干后，再溶于挥发性较小的乙醇中，成为可供测定的提取液。

用氮气为载气，在涂布5%DEGS+1%

H3P04固定液的ChromosorbW.AW色谱柱中，提取液中的山梨酸和苯甲酸被完全分离，用氢火焰离子化检测器(FID)检测，可得尖锐的窄形峰。测量各峰的峰高，并与标准曲线比较，便可同时测出样品中苯甲酸和山梨酸的含量。这种利用标准曲线定量的方法在色谱分析中称为外标法。其优点是：制成工作曲线后，测量工作很简单，也不必求出定量校正因子f。但此法要求各次进样严格相等，操作条件严格不变，难度较大。所以这种方法多用于批量液体样品的常规控制分析或气体样品的分析。100.3操作流程1.色谱仪的操作流程与实验98相同。2．山梨酸标准溶液的配制

(1)山梨酸标准储备液。准确称取0.2000g山梨酸于小烧杯中，用少量3︰1(体积比，下同)的石油醚-乙醇混合液溶解后，移入100mL容量瓶，用3︰1的石油醚-乙醇定容。此溶液含山梨酸2.0mg·mL-1。

(2)山梨酸标准溶液系列。取5个10mL容量瓶，分别加入2.0mg·mL-1山梨酸标准储备液0.30mL，0.50mL，0.80mL，1.00mL，1.20mL，再用3︰1的石油醚-乙醇稀释到刻度，摇匀。2．苯甲酸标准溶液的配制

(1)苯甲酸标准储备液。准确称取0.2000g苯甲酸于小烧杯中，用少量3︰1的石油醚-乙醇溶解后定容于100mL容量瓶。此溶液含苯甲酸2.0mg·mL-1。

(2)苯甲酸标准溶液系列。取5个10mL容量瓶，依次加入2.0mg·mL-1苯甲酸标准储备液0.30mL，0.50mL，0.80mL，1.00mL，1.20mL，再用3︰l的石油醚-乙醇稀释到刻度，摇匀。3．样品溶液的配制

吸取2.50mL混合均匀的试样于25mL带塞的量筒中，加0.5mL6mol·L-1HCl酸化，分别用15mL和10mL乙醚各提取1次，每次振摇1min，将上层醚液合并于50mL分液漏斗中。用6mL4％HCl酸性溶液分2次洗涤醚液，弃去水层。将醚液通过小漏斗中的无水Na2S04。过滤于25mL容量瓶中，加乙醚到刻度，摇匀。准确吸取上述乙醚提取液5.00mL于5

mL带塞试管中，置于40～50℃的水浴上蒸干，加入2.00mL3︰1的石油醚-乙醇混合溶剂，使残渣溶解，盖好备用。4．测定

色谱条件——载气：N250mL·min-1；燃气：H240mL·min-1；助燃气：空气300mL·min-1；温度：汽化室230℃，检测器230℃，柱温17℃；纸速：5cm·min-1。

(1)启动仪器并按上述参数调好仪器，点燃氢火焰，待基线稳定后进样。

(2)将前面配制的山梨酸标准溶液系列、苯甲酸标准溶液系列、试样溶液各进样2μL于气相色谱仪中，记录色谱图。100.4实验结果编号12345山梨酸2.0mg·mL-1标液体积/mL0.300.500.801.001.20定容体积/mL10.0010.0010.0010..0010.00含量/(mg·mL-1)色谱峰高/cm苯甲酸2.0mg·mL-1标液体积/mL0.300.500.801.001.20定容体积/mL10.0010.0010.0010.0010.00含量/(mg·mL-1)色谱峰高/cm(1)测量色谱图中各色谱峰的峰高并填写下表

(2)在方格坐标纸上，以组成量度为横坐标，以峰高为纵坐标，绘制山梨酸和苯甲酸的标准曲线。

(3)根据标准曲线和试样溶液的峰高，查出样品溶液中山梨酸和苯甲酸的含量。饮料试样中山梨酸或苯甲酸的含量ρ(g·mL-1)按下式计算：式中：ρ0为从标准曲线上查得样品溶液中山梨酸或苯甲酸的组成量度(mg·mL-1)；V1为所取饮料试样的量(mL)；5.00为配制样品溶液时所取乙醚提取液的体积(mL)；25.00为试样乙醚提取液的定容体积(mL)；V2为配制样品溶液时加入3︰1的石油醚-乙醇混合溶剂的体积(mL)。

100.5注意事项仪器操作注意事项：1.连接气路管道的密封垫圈，假若环境温度在150℃以内，可用聚四氟乙烯管作垫圈；若超过150℃，则应使用紫铜垫圈。2.稳压阀、针形阀的调节须缓慢进行。稳压阀不工作时，必须放松调节手柄(顺时针旋转)。针形阀不工作时，应将阀门处于“开”的状态(逆时针旋转)。3.使用热导池检测器时，必须先开载气，后开启热导池电源；关闭时，则先关电源后关载气，以防烧断钨丝。4.使用氢火焰离子化检测器时应注意：(1)为防止放大器上热导一氢焰选择旋钮开至“热导”而烧断钨丝，可把仪器后背的热导池检测器的信号引出线插头拔除。(2)在氢火焰未点燃时，扳动放大器灵敏度开关，基线不应变动或仅有微小变动。若这时基线发生很大变动，则说明同轴电缆或离子室的绝缘下降，或放大器有故障，应检查修理

(3)必须罩好离子室外罩，旋上端盖，以保证良好的屏蔽，并防止外界空气侵入。氢焰点火应在检测器恒温稳定后进行，以防止水蒸气冷凝，影响电极绝缘，引起基线不稳定。5.柱室的实际温度为毫伏表指示值加上室温。由于环境温度的变化及仪器壁的升温，特别在仪器长期工作或在高温下工作时，会造成测温误差。为此，在主机的左侧备有测温孔，可用水银温度计测量柱室的精确温度。6.进样器的硅橡胶密封垫圈应注意及时更换(一般至少可进样20～30次)。100.5问题讨论（1）影响外标标准曲线法分析准确度的主要因素有哪些?（2）为使进样定量、准确，应注意什么?（1）影响外标标准曲线法分析准确度的主要因素有哪些?答：气相色谱中的外标标准曲线法，要求在绘制标准曲线和测试试样时，每次进样的量都要相等，操作条件要完全一致，这样才能通过比较峰面积或者峰高来准确确定各次进样中被测元素的相对含量。实际工作中，要做到每次进样都相等，操作条件完全一致，都是相当困难的，所以这两点就成为制约外标标准曲线法测量准确度的主要因素。100.6参考答案

（2）为使进样定量、准确，应注意什么?答：用注射器进样的操作要点

进样操作是用注射器取定量试样，用针头刺通进样器的硅橡胶密封垫圈，注入试样。此法进样的优点是使用灵活，缺点是重现性差，相对误差为2%～5%；硅橡胶密封垫圈在几十次进样后，容易漏气，需及时更换。

用注射器取液体试样时，应先用少量试样洗涤几次，或将针头插入试样反复抽排几次，再慢慢抽入试样，并稍多于需要量。如内有气泡，则将针头朝上，使气泡上升排出，再将过量的试样排出，并用擦镜纸吸去针头外所沾试样。取气体试样也应先洗涤注射器。取样时，应将注射器插入有一定压力的试样气体容器中，使注射器芯子慢慢自动顶出，直到所需体积，以保证取样准确。取好样后应立即进样。进