氣相色譜的定性和定量分析

1、分析化學(xué)教研室分析化學(xué)教研室氣相色譜的定性和定量分析氣相色譜的定性和定量分析(1)(1)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?.加深理解色譜分離分析的原理，學(xué)習(xí)計(jì)算色譜峰的分辨率、理論塔板數(shù)等。2.掌握根據(jù)保留值、用已知純物質(zhì)對(duì)照定性的分析方法。3.掌握用歸一化法定量測(cè)定混合物各組分的含量。二二. . 方法原理方法原理氣相色譜法能否很好地完成所給定物質(zhì)的分離，主要取決于色譜峰間的相對(duì)距離及色譜峰的擴(kuò)寬程度，前者與固定相的選擇有關(guān)，后者是柱子的設(shè)計(jì)情況及其操作條件的結(jié)果，與柱效能有關(guān)。對(duì)一個(gè)混合試樣成功的分離，是氣相色譜法完成定性及定量分析的前提和基礎(chǔ)。衡量一對(duì)色譜峰分離的程度可用分離度R表示： 式中tR,

2、2，Y2和tR,1，Y2分別是兩個(gè)組分的保留時(shí)間和峰底寬，當(dāng)R=1.5時(shí)，兩峰完全分離；當(dāng)R=1.0時(shí)，98%的分離。在實(shí)際應(yīng)用中，R=1.0時(shí)一般可以滿足。YYttRRR212112v柱效能指標(biāo)用理論塔板數(shù)n表示，而將每一塔板數(shù)對(duì)應(yīng)的柱長(zhǎng)用H表示：v顯然，柱效越高，n值越大，H則越小。理論塔板數(shù)n反之是一個(gè)估算柱效能的理論概念，并不能用來(lái)作為柱分離能力的絕對(duì)量度。而只能將它用來(lái)比較類似（或標(biāo)準(zhǔn)）的柱子，衡量它們的裝填情況，n可由下式從色譜圖上求得：vtR是樣品的保留時(shí)間，Y1/2是色譜峰的半寬度nLH )2/1(254.5)(YtRn理 在色譜系統(tǒng)中，下列因素將影響理論塔板數(shù)： 進(jìn)樣系統(tǒng)，包

3、括氣化室的體積、溫度以及進(jìn)樣時(shí)的速度和進(jìn)樣量； 檢測(cè)器的池體積； 柱子的性能。 色譜圖上每一個(gè)峰所代表的物質(zhì)。在色譜條件一定時(shí)，任何一種物質(zhì)都有確定的保留值。因此，在相同的色譜操作條件下，通過(guò)比較已知純樣和未知物的保留參數(shù)或在固定相上的位置，即可確定未知物為何種物質(zhì)。在一定的色譜條件下，組分的質(zhì)量 m或其在流動(dòng)相中的濃度，與檢測(cè)器的響應(yīng)訊號(hào)峰面積A或峰高h(yuǎn)成正比： m=fi Ai 式中f i稱為絕對(duì)校正因子。上式是色譜定量的依據(jù)。不難看出，響應(yīng)信號(hào)A及 校正因子的正確測(cè)量直接影響定量分析的準(zhǔn)確度。 由于峰面積的大小不易受操作條件如柱溫，流動(dòng)相的流速，進(jìn)樣速度等因素影響，故峰面積更適定量分析的參

4、數(shù)。測(cè)量峰面積的方法分為手工測(cè)量和自動(dòng)測(cè)量?jī)纱箢悺，F(xiàn)代色譜儀中一般都配有準(zhǔn)確測(cè)量色譜峰面積的電學(xué)積分儀。手工測(cè)量則首先測(cè)量峰高h(yuǎn)和半峰寬Y12，然后按下式計(jì)算： A=1.065hY12 當(dāng)峰形不對(duì)稱時(shí)，則 ：A=0.5h（Y0.15+Y0.85）v 常用的定量分析方法有歸一化法、內(nèi)標(biāo)法和標(biāo)準(zhǔn)曲線法。在實(shí)際工作中采用何種方法，應(yīng)根據(jù)它們各自的特點(diǎn)加以選擇。v 歸一化法是將樣品中所有組分的含量之和按100%計(jì)算，以它們相應(yīng)的色譜峰面積或峰高（響應(yīng)信號(hào)）為定量參數(shù)，通過(guò)下式計(jì)算各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：%100%100AminiiiiiifAfm總?cè)?儀器和試劑 1.102M氣相色譜儀，熱導(dǎo)池檢出器、色譜工

5、作站（N2000） 2.高純氮?dú)猓◣p壓閥的氮?dú)猓?3.色譜柱:鄰苯二甲酸二壬酯（15%DNP） 4.注射器:1L 5.環(huán)己烷,苯,甲苯(色譜純) 6.未知的混和試樣四.實(shí)驗(yàn)步驟 1. 認(rèn)真閱讀氣相色譜儀操作說(shuō)明，在教師指導(dǎo)下,按照下 列色譜條件開(kāi)啟色譜儀。 色譜條件：柱溫（恒溫）:110；檢測(cè)器（TCD）：120；汽化室：125；載氣流速（N2)：4.6圈；進(jìn)樣量：0.3L（混合物為0.9L）。2.內(nèi)容 a.死時(shí)間t0的測(cè)定。b.環(huán)己烷、苯、甲苯純樣品保留時(shí)間的測(cè)定。c.混合試液的分析。3.實(shí)驗(yàn)完畢，依次關(guān)閉記錄儀、熱導(dǎo)池橋電流、將溫度設(shè)置開(kāi)關(guān)歸零，待溫度降至室溫后，關(guān)閉主機(jī)電源，最后關(guān)閉載氣。并將各開(kāi)關(guān)旋鈕旋至最低檔處。五 結(jié)果處理1.將混合物各組分的保留時(shí)間與純物質(zhì)各組分對(duì)照進(jìn)行定性分析。2.依據(jù)峰面積定量，用歸一化法計(jì)算混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并與工作站計(jì)算數(shù)據(jù)比較。 環(huán)己烷苯甲苯六.問(wèn)題討論1.歸一化法定量前提條件是什么？本實(shí)驗(yàn)中進(jìn)樣量是否需要非常準(zhǔn)確?為什么?2.試根據(jù)混合試液各組分及固定液的性質(zhì)，解釋各組分的流出次序。3.102M型氣相色譜儀的操作次序。4.為什么要測(cè)定定量校