ch04 苯系物含量的气相色谱法测定解析

1、实验四苯系物含量的气体色谱法测定、气体色谱法、实验说明要点、一、什么是气体色谱法？ 二、气体色谱法的分离原理分为几类？ 三、气体色谱法常用术语和基本概念的解释是？ 四、气体色谱法分析对象和特点五、GC电色谱条件六、气体色谱法一般流程七、归一化法八、苯系物含量气体色谱法测定、一、气体色谱法定义和分类、气体色谱法是电色谱的一种，并以气体为流动相的色谱。 通常，1、固定相凝聚态可分别分类： (1)瓦斯气体吉卜赛人格拉夫：固定相为固体吸附剂；(2)瓦斯气体吉卜赛人格拉夫：固定相涂布在载体表面的液体。 2、工艺物理化学原理分类： (1)吸附色谱法：利用对固体吸附表面不同成分非极性吸附性能的不同而分离的电

2、色谱。 (2)分配色谱：利用不同的成分使两相具有不同的分配系数，以达到分离的电色谱。 (3)其他：利用络离子交换原理的离子交换色谱：利用胶体的电效应确立的利用电色谱温度变化发展起来的热光谱等。 二、气体色谱法的分离原理、气体色谱法是一种物理分离方法。 利用被测物质的各成分在不同的两相间的分配系数(溶解度)的微小差异，当两相进行相对运动时，这些个的物质在两相间反复分配，本来只是微小的性质差异就会产生很大的效果，不同的成分就会被分离。 三、气体色谱法常用术语和基本概念： 1、相、固定相和流动相：在一个体系中某一均匀部分称为相的电色谱分离过程中，不动的一相称为固定相或沿固定相移动的流体称为流动相。

3、2、电色谱峰：物质通过竖塔进入鉴定器后，出现在记录器中的一条曲线被称为电色谱峰。 3、基线：在电色谱的操作条件下，未测定的成分通过鉴定器时，记录器记录的量测仪器噪声随时间变化的格拉夫称为基线。 4、峰高和半峰宽：从电色谱峰的浓度极大点到时间轴上垂线和地面线的升交点的高度称为峰高，一般用h表示。 电色谱峰高一半的宽度为半峰宽，三是气体色谱法常用术语和基本概念，五是峰面积：由流出曲线(电色谱峰)和基线组成的面积称为峰面积，用a表示。 6、保持值和相对保持值：保持值是表示试样中各成分在列中的保持时间的数值，通常用时间或成分从列中导出所需的载体瓦斯气体的体积表示。 以某物质为基准，求出其他物质的保持值

4、和其基准物的比，称为相对保持值。 7、仪器噪声：基线的不稳定度称为噪声。 四、GC的分析对象和特征、a、分析对象挥发分析的样品在已知热稳定沸点不大点的化合物中有2025%可以用GC直接分析。 b、GC的特点： (1)分离性能高，能有效分离性质极为相近的各种同分异构体和各种同位素。 (2)检测灵敏度高，能检测出10-10g的物质，能进行超纯瓦斯气体、高分子单体的痕量杂质分析和空气中的微量毒物分析；(3)分析速度快，只需几分钟即可完成，利于指导和生产控制。 (4)应用范围广，可以分析低含量的气体、液体，也可以分析高含量的气体、液体，不受成分含量的限制。 (5)样品使用量少的一般气体样品为数毫升，而

5、液体样品数毫升或数十毫升，使气体色谱法成为石油、化学、化工、生化、压电石英药、农业、环保等生产和科研部门不可或缺的有利分析手段。5、GC电色谱条件、流动相固定相检测器操作残奥仪的选择、1流动相(载流子瓦斯气体)、氢氮、分子量小、导热率大、黏性系数小。 常用于热传导检测器。 要求纯度99.99%以上，净化、扩散系数小，柱效果高。 在热传导检测器以外的一些检测器中，多使用氮气作为载气。一般选择载体瓦斯气体的根据是，气体色谱法经常使用的载体瓦斯气体是什么作为气体色谱法的载体瓦斯气体，适用于化学稳定性要求高纯度、价格低廉且易于获得的检测器。 常用的载体瓦斯气体有氢、氮、氩、氦原子等。 2因为固定相、G

6、C的载流子瓦斯气体(流动相)的种类比较少，其分离选择性主要根据固定相而变化。 固定相：由载体和表面涂布的固定液组成。 在实际分析中，在GC分析中选择载体瓦斯气体，通过改变柱和操作残奥表来优化分离，(液相通过改变流动相、柱温度、流速来分离样本)，柱、毛细管拉力赛柱、填充柱、3检测器：是将流动相成分的浓度和质量信号转换为电信号的机器常用检测器导热(TCD )电子俘获(ECD )火焰光度(FPD )热络离子化(TID )和氢火焰络离子化检测器(FID )中，氢火焰络离子化检测器(FID )对大部分有机化合物反应灵敏相当高，最小检出量达到纳米级，因此常用检测器FID的测定原理：氢氢火焰络离子化检测器(

7、1)在高温火焰的作用下有机物成分电离成正负络离子，在收集极(正)和极化(负)的外电场的作用下进行取向运动而形成络离子流(电流)。 放大检测。 络离子流的强度，络离子化的程度-被测成分的性质，进入络离子室的被测成分的量，氢火焰络离子化检测器(2)，注意瓦斯气体和产水量：瓦斯气体氢，帮助空气，载气用氮。 产水量关系的典型示例为n-2:3360 h-2: air是1:1:10。 质量型检测器：以峰高定量时，需要保持载体瓦斯气体的流速一定。 色谱柱温度：主要由样品的复杂性和气化温度决定，原理上分离测定对象物，所有成分均可流出色谱柱，分析时间越短越好。 气化室温度：试料沸点以上、沸点5.0以上、柱温度3

8、.0以上。 检测室温度：参照柱的最高温度设定，高于柱温度和气化室温度。 4台设备的操作残奥表选择：6、气体色谱法的一般流动载体瓦斯气体从高压瓶中流出，经减压阀减压至所需压力后，经净化干燥管净化载体瓦斯气体，经稳定作用阀和转子计量表后，以稳定的压力、一定的速度与气化室中流动的样品混合，制成样品分离的各组的成分与载体瓦斯气体一起流入检测器，载体瓦斯气体为空。 检测器将物质的浓度和质量的变化转换为一定的电信号，放大后记录在记录仪中，可以根据在电色谱流出曲线得到的每个峰值的保持时间进行化学基定性分析，并可以根据峰值面积和峰值高度的大小进行化学基。 定义由检测器、七、归一化法、归一化法得到的色谱图：在气

9、体色谱法中，100%计算所有峰成分含量之和的量化分析方法称为归一化法。 适用条件： 1个样品中的所有成分都从色谱柱中流出并被检测出来。 2各成分的含量不能大不相同。 用面积归一化法测定成分含量，提取瓦斯气体体积不同时，测定结果是否相同，归一化法定量的特征：简单、方便，其结果与样品量无关，仪器条件的微小变化对结果影响不大，八、苯系物含量的气体色谱法测定，(一)，实验目的是气体色谱法分离的基本原理和色谱分析法分析的基本掌握用保持值的测定和保持值进行定性的方法。 学习修正因子的测定和正规化法定量的修正方法。 (二)实验原理、气体色谱法流动相为惰性瓦斯气体，以具有一定活性的吸附剂为固定相。 由于多成分

10、的混合样品进入色谱柱后，吸附剂对各成分的吸附力不同，经过一定时间后，各成分在色谱柱上的运转速度也不同。吸附力弱的成分容易被解吸，最初离开色谱柱进入检测器，吸附力最强的成分难以被解吸，最后离开色谱柱。 从而，各成分在列中相互分离，依次进入检测器中被检测并记录。 在本实验中，以非极性的OV-17 (甲基聚硅氧烷)为固定相，苯系物按照沸点从低到高的顺序出现峰。 在一定的电色谱实验条件下，某些成分的流出时间一定，不受其他成分的影响。 可以将各成分的电色谱保持时间(成分从样品进入列开始到电色谱的峰值变大为止所需的时间)直接比较来进行定性分析。 在电色谱检测器中产生给定分量的信号E(mV )的幅度表示与进

11、入检测器的分量的量(或浓度)正交。 在一定的操作条件和浓度范围内，样本量与响应信号(峰面积a )成比例，是电色谱量化分析的基础。 然而，通过检测器获得的信号的幅度根据同一光量的成分而不同，因此需要校正。 测定校正因子的方法有很多种，但由于取一定量的比较常见的纯测定物Wi和纯标准物Ws，混合取适量样品，得到的峰面积分别为Ai和As，因此I物质相对于s物质的相对质量校正因子为：仪器、 试剂和电色谱条件1 .岛津14C-GC瓦斯气体吉卜赛人格拉夫(安装OV-1和OV-17柱，填充柱)、电色谱工作站和电色谱的数据处理机、1L微型注射器可按下式求出。 2 .试剂：苯、甲苯和混合二甲苯(A.R.)、三苯混

12、合物样品(采用氢火焰络离子化检测器，这些个的所有试剂均掺入0.05%的CS2溶液中，未知样品。 3 .电色谱条件：柱温度80120、氮瓦斯气体产水量40ml.min-1、气化室温度175、检测器温度200、样品量1L。 (3)仪器和试剂，(4)实验步骤，1 )实验准备和条件选择(1)打开高压瓶，调节减压阀出口压力0.4MPa，打开库特格拉夫稳定作用阀，将计量表的产水量调节到40mL.min-1左右，或打开柱前压力0.1MPa (2)电源，使柱温度8.0和气化温度(3)打开电色谱站，将数据采集方式设置为自动给出柱效应残奥仪，等待基线变平。 (4)用1 l微量注射器分别样品采集纯苯、甲苯和混合二甲

13、苯混合标准样品0.5L，记录了色谱图中各峰的保持时间、峰面积和分离度。 (5)将列温度分别设定为100和120，并且稳定地重复步骤(4)。 比较3张色谱图，将最小分离度大于1.5、保持时间最短的柱温度作为最佳柱温度。 相关数据载于下表。 2 .校准因子的测定和定性分析(1)在最佳柱温度下，用1L微量注射器分别对纯苯、甲苯和混合二甲苯各取0.5L，记录色谱图中的各色谱图的峰值保持时间，与步骤(5)得到的结果比较，进行了定性分析。 (2)取1 l微注射器，取混合样品0.5L样品，记录各峰的峰面积和保持时间，重复2、3次测定，计算各成分的校正因子。 3 .样品测定(1)用另一个1L微量注射器将未知样

14、品样品采集0.5L，记录各峰的峰面积和保持时间，重复测定2、3次，计算未知样品中各成分的含量。 结果列入表4.14。 (2)按照“先切断电源后切断瓦斯气体”的顺序关闭(该步骤由人民教师在实验后一并处理)。 注射(样品注入)方法、样品注入时间和样品注入量：样品注入速度快，样品气化过程长，样品进入色谱柱的初始光谱带宽变宽)在1s以内。 试料没有过载，通常是(15l )。方法：拿起注射器，另一只手保护针尖，将注射器的针尖穿过绝热层，立即以最快的速度将注射器插入最后，将样品注入云同步气化室(不弯曲针)快速拔出注射器，注射器在气化室停留时间越短，重现性越好！ 样品口、(5)数据处理、苯系物含量测定结果、(6)思考问题、(1)电色谱分离的应用前景如何(2)色谱分析法的定量方法如何(3)制备混合标准溶液时，为什么要正确称量？ 在测量校正因数时，是否严格控制进度？ (4)正规化法的量化分析时对样本的样本量有什么要求？ (7)机器操作规程，打开1个稳压电源的2氮瓦斯气体阀，打开变流器的载波瓦斯气体开关阀，检查有无漏气，保证气密性良好的3调整总产水量为适当值(由刻度的流表测量)