氣相色譜法實驗報告

1、氣相色譜法實驗報告氣相色譜法實驗實驗目的1 . 了解氣相色譜儀的各部件的功能。2 .加深理解氣相色譜的原理和應用。3 .掌握氣相色譜分析的一般實驗方法。4 .學會使用FID氣相色譜對未知物進行分析。實驗原理1.氣相色譜法基本原理氣相色譜的流動向為惰性氣體，氣-固色譜法中以表面積大且 具有一定活性的吸附劑作為固定相。當多組分的混合樣品進入色 譜柱后，由于吸附劑對每個組分的吸附力不同，經過一定時間 后，各組分在色譜柱中的運行速度也就不同。吸附力弱的組分容 易被解吸下來，最先離開色譜柱進入檢測器，而吸附力最強的組 分最不容易被解吸下來，因此最后離開色譜柱。如此，各組分得 以在色譜柱中彼此分離，順序進

2、入檢測器中被檢測、記錄下來。 氣相色譜儀器框圖如圖1所示：圖1.氣相色譜儀器框圖 儀器均由以下五個系統(tǒng)組成： 氣路、進樣、分離、溫度控制、檢測和記錄系統(tǒng)。2.氣相色譜法定性和定量分析原理在這種吸附色譜中常用流出曲線來描述樣品中各組分的濃 度。也就是說，讓分離后的各組分譜帶的濃度變化輸入換能裝置 中，轉變成電信號的變化。然后將電信號的變化輸入記錄器記錄 下來，便得到如圖2的曲線。它表示組分進入檢測器后，檢測器 所給出的信號隨時間變化的規(guī)律。它是柱內組分分離結果的反 映，是研究色譜分離過程機理的依據，也是定性和定量的依據。圖2.典型的色譜流動曲線D 3. FID的原理本次試驗所用的為氫火焰離子化檢

3、測器（FID）,它是以氫氣和 空氣燃燒的火焰作為能源，利用含碳有機物在火焰中燃燒產生離 子，在外加的電場作用下，使離子形成離子流，根據離子流產生 的電信號強度，檢測被色譜柱分離出的組分。3 .實驗試劑和儀器（1）試劑：甲醇、異丙醇、異丁醇（2）儀器：氣相色譜儀帶 氫火焰離子化檢測器（GC-20_氣相色譜儀）； 氫-空發(fā)生器 （SPH-300氫氣發(fā)生器）、氮氣鋼瓶；色譜柱；微量注射器。4 .實驗步驟打開穩(wěn)定電源。打開N 2鋼瓶（減壓閥），以N 2為載氣，開始通氣，檢 漏；調整柱前壓約為0. 12MPao調節(jié)總流量為適當值（根據刻度的流量表測得）。調節(jié)分流閥使分流流量為實驗所需的流量。打開空氣、氮

4、氣開關閥，調節(jié)空氣、氮氣流量為適當值。根據實驗需要設置柱溫、進樣溫度和FID檢測器溫度。本實 驗柱溫的初始溫度恒溫。氣化室及檢測器溫度設定，一般比柱溫 高 50v100o打開色譜工作站，設定相關參數。待儀器穩(wěn)定后，進樣分析，注意進樣量，lmicro； L左右。峰記錄與處理，微機化后自動獲得積分面積、高、保留時間 等數據。實驗結束后首先調節(jié)柱溫到室溫，調節(jié)氫氣、空氣流量為 零，隨后關閉氫-空發(fā)生器，待柱溫降到室溫后關閉色譜儀，最后 將氮氣鋼瓶關閉。5 .數據記錄和處理用氣相色譜法對未知混合物進行氣相色譜測定，可得其色譜 圖如圖3所示：圖3.未知混合物的氣相色譜圖Peak# Ret. Time A

5、reaHeight 2 2. 341 2386957 1627752 3 2.622 1451103 937144.9 將未知物與標準溶液對照，發(fā)現未知混合物的色譜圖與異丙醇和 異丁醇的氣相色譜圖標準溶液相吻合，第一個峰：停留時間 2. 341與異丙醇接近，第二個峰停留時間2.622,與異丁醇接 近。可推斷該混合物為異丙醇和異丁醇的混合物。2. 2 2. 3 2. 4 2. 5 2. 6 2. 7 2. 8 2. 9minO. 000. 250. 500. 751. 001. 251. 501. 752. 002. 25 uV(_l,000,000)Chromatogram2. 341/238

6、69572. 622/14511032. 833/7671(1)異丙醇圖4.異丙醇的氣相色譜圖Peak# Ret. Time Area Height 22. 359 5673681 3509001 (2)異丁醇圖5.異丁醇的氣象色譜圖2. 3 2.4 2. 5 2. 6 2. 7 2. 8 2.93. OminO. 00. 51.01. 52. 02. 53. 03. 54. 04. 55. OuV (_1,000, 000) Chromatogram2. 359/56736812. 632/24012. 2 2. 3 2. 4 2. 5 2. 62. 7 2. 8 2. 9 3. 0 3.

7、1minO. 000. 250. 500. 751. 001. 251. 501. 752. 002. 252. 50uV(_l,000, 000) Chromatogram2. 631/28921902. 837/15612Peak# Ret. Time Area Height 2 2.631 2892190 1790486六.思考與討論1.在氣相色譜儀中有單氣路和雙氣路之分，二者各有什么特 點？答：氣相色譜儀中有單氣路和雙氣路之分一般是指熱導檢測 器，熱導檢測器正常工作的時候，需要一路氣做比較氣，常稱作 為參比氣，另外一路氣做樣品，這樣兩路氣同時有閥件獨立提 供，兩路氣體在調節(jié)和使用時互不

8、干擾，是并聯方式的氣路，這 就是雙氣路。但在工作中，由于成本，氣路復雜性，樣品的復雜 性等等眾多原因，在使用中，常常會將兩路氣體的流動串聯成單 路流動，只有一路閥件控制兩路氣，這樣的作法，結果是損失了 一些S值，但很多用戶所測含量是百分含量或者是千分含量，這 樣對結果就沒有影響了。2.在分析有機物時常采用氫火焰離子化檢測器，這是為什么？答：氫火焰離子化檢測器有很多優(yōu)點：靈敏度很高，比熱導 檢測器的靈敏度高約103倍；檢出限低，可達10-12 gmiddot；S -1 ;火焰離子化檢測器能檢測大多數含碳有機化合物；死體積 小，響應速度快，線性范圍也寬，可達106以上；而且結構不復 雜，操作簡單，是目前應用最廣泛的色譜檢測器之一。3.在色譜分析中，經常會出現色譜峰不對稱的現象，除了進樣 量的影響之外，還有什么其他影響因素？答：色譜峰的不對稱性來源于色譜過程本身，也有些來源于 儀器。造成峰不對稱的原因有以下幾個：不完全分離：歪曲的峰形有時實際上是因為未分離的其他溶 質組分峰的疊加造成的。緩慢的動力學過程：包括溶質在固定相中為