色譜實(shí)驗(yàn)思考題

1、七、思考題 FID檢測(cè)器與其他檢測(cè)器相比的優(yōu)缺點(diǎn)。氣相色譜常用檢測(cè)器有熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)、氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)、氮磷檢測(cè)器(NPD)。FID檢測(cè)器主要適用于含有碳?xì)滏I的有機(jī)物分析。對(duì)無機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng)。FID的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、線性范圍寬，幾乎對(duì)所有化合物均有響應(yīng)，由于它屬于質(zhì)量型檢測(cè)器，故對(duì)操作條件變化相對(duì)不敏感，穩(wěn)定性好，特別適合于做微量到常量的常規(guī)分析。又因它響應(yīng)時(shí)間短，所以與毛細(xì)管分析技術(shù)配用能完成痕量與快速分析。TCD檢測(cè)器工作原理：當(dāng)被測(cè)組分與載氣混合后，混合物的熱導(dǎo)系數(shù)與純載氣的熱導(dǎo)系數(shù)大不相同，當(dāng)通過熱

2、導(dǎo)池池體的氣體組成及濃度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)引起池體上熱敏元件的溫度變化，用惠斯頓電橋測(cè)量，就可由所得信號(hào)的大小求出該組分的含量。TCD是通用型檢測(cè)器，但靈敏度相對(duì)較低。特別適合于檢測(cè)永久性氣體、C1C3烴、氮、硫和各種形態(tài)碳氧化物及水等揮發(fā)性化合物的分析，特別是厭氧產(chǎn)氣中CO、CO2、CH4和H2S等的分析。ECD是一種高靈敏度、高選擇性檢測(cè)器，對(duì)電負(fù)性大的物質(zhì)特別敏感，主要分析測(cè)定鹵化物、含磷(硫)化合物以及過氧化物、硝基化合物、金屬有機(jī)物、金屬螯合物、甾族化合物、多環(huán)芳烴、共軛羰基化合物等電負(fù)性物質(zhì)。對(duì)大多數(shù)烴類沒有響應(yīng)。NPD又稱熱離子化檢測(cè)器，是分析含氮、磷化合物的高靈敏度、高選擇性和寬線

3、性范圍的檢測(cè)器。七、思考題有天然氣樣品，成分可能有CH4、CO、CO2、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8等，希望用氣相色譜檢測(cè)含量，請(qǐng)問選用什么檢測(cè)器，選用那些色譜柱？可以用多根色譜柱，分幾次進(jìn)樣，完成測(cè)試任務(wù)。選用TCD、FID檢測(cè)器并聯(lián)的方式，對(duì)于永久無機(jī)氣體可選用TCD作為檢測(cè)器，對(duì)于C2及以上的烴類物質(zhì)選用FID作為檢測(cè)器。選用Propack-Q預(yù)處理柱，后用13X 和Propack-R為分析柱，或者PQ為預(yù)柱5A和GDX-104 為分析柱，主閥三閥三柱系統(tǒng)。無機(jī)氣體組分較有機(jī)氣體組分先流出Propack-Q預(yù)柱，避免 CO2進(jìn)入分子篩，可以將CO2 切入GDX-104

4、 或Propack-R柱中，并且同時(shí)使用 TCD和FID ，靈活選用柱長度以便于中心切割，進(jìn)而使一次分析同時(shí)檢測(cè)出所有組分。當(dāng)分子篩采用TDX-01 柱時(shí)，經(jīng)過Propack-Q 后可以將CO2 切入TDX-01 柱中。具體閥柱系統(tǒng)圖如下：七、思考題1. 簡(jiǎn)述離子交換色譜分析的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。答：離子交換色譜的分離機(jī)制是離子交換，其特點(diǎn)是耐酸堿，可在任何pH值下使用，易再生處理，使用壽命長，缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度差、易溶脹、易受有機(jī)物污染。離子交換色譜主要用于不同基質(zhì)中常見親水性陰離子（F-、Cl-、SO42-、NO3-、Br-等）和常見親水性陽離子（Li+、Na+、K+、Ca2+等）的分離測(cè)定。一些

5、碳水化合物也可以用離子交換法進(jìn)行分離分析。2. 簡(jiǎn)述離子色譜上樣前處理要求和方法。答：離子色譜樣品預(yù)處理的目的主要是將樣品中的目標(biāo)離子從樣品介質(zhì)中最大濃度地轉(zhuǎn)移到水溶液或水與極性有機(jī)溶劑的混合溶液中，以達(dá)到減少或取出干擾物、大大降低基體濃度、調(diào)節(jié)pH、濃縮和富集待測(cè)離子成分的多重目的，使之符合進(jìn)樣的要求，獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果。 A.液體樣品前處理1）固相萃取法：固相萃取(SPE)利用固體吸附劑將液體樣品中的目標(biāo)化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達(dá)到分離和富集目標(biāo)化合物的目的。固相微萃取(SPME)是在固相萃取上發(fā)展起來的一種新型、高效的樣品預(yù)處理技術(shù)。2）

6、膜處理法膜分離技術(shù)是利用膜對(duì)混合物中各組分的選擇滲透性能的差異來實(shí)現(xiàn)分離、提純和濃縮的新型分離技術(shù)。該方法只能去除顆粒態(tài)不溶性物質(zhì)，一般通過0.45m或0.22m微孔濾膜過濾后直接進(jìn)樣。3）其他液體樣品的預(yù)處理技術(shù) 由于液膜處理法具有局限性，超過濾、滲析、電滲析也在離子色譜中開始得到應(yīng)用。超過濾實(shí)際上是減壓過濾，一般用于大分子和不溶物的分離；滲析是一個(gè)濃度平衡過程，離子通過離子交換膜從濃度高的一方向濃度低的一方擴(kuò)散，這樣某些離子可通過膜選擇性地從樣品中除去或加入到該樣品中；電滲析是一個(gè)特殊的滲析過程，通過一個(gè)外部電場(chǎng)來提高滲析效率，與其他的膜處理相比，有一定的選擇性，因此不僅可以去除顆粒物、有

7、機(jī)污染物，還可以去除重金屬離子的污染。B.固體樣品前處理1） 分解處理法將固體樣品分解，將固體樣品的非金屬元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酸，然后再用離子色譜方法進(jìn)行測(cè)定。濕式消解法是最簡(jiǎn)便的樣品處理方法，而紫外光具有強(qiáng)氧化性，可以用于消解去除復(fù)雜樣品中的有機(jī)物。2） 浸提法對(duì)于固體樣品，有時(shí)不一定需要測(cè)定非金屬的總含量，二是需要測(cè)定特定陰陽離子的水溶性部分含量，或者在一定條件下的形態(tài)特征，這就需要選擇合適的進(jìn)出方法，在不破壞樣品中的離子形態(tài)的前提下，將水溶解態(tài)離子盡可能高比例的浸提出來。C.特殊樣品的預(yù)處理對(duì)于組成復(fù)雜的樣品，若待測(cè)離子對(duì)樹脂親合力相差頗大，一般可采用幾次進(jìn)樣，并用不同濃度或強(qiáng)度的淋洗液或梯

8、度淋洗等方法來改善分離效果。對(duì)固定相親合力差異較大的離子，提高分離度的最簡(jiǎn)單方法是稀釋樣品或進(jìn)行樣品的預(yù)處理。對(duì)高濃度基體中痕量離子的測(cè)定，例如海水中陰離子的測(cè)定，最好的方法是做適當(dāng)?shù)念A(yù)處理除去過量的Cl-。對(duì)于含有大分子有機(jī)物和重金屬的樣品，應(yīng)該在進(jìn)樣前將有機(jī)物和重金屬全部去除。思考題1、 為什么溶劑和樣品要過濾？溶劑和樣品過濾非常重要，它會(huì)對(duì)色譜柱、儀器起到保護(hù)作用，消除由于污染對(duì)分析結(jié)果的影響。色譜柱：由于填料顆粒很細(xì)，色譜柱內(nèi)腔很小，溶劑和樣品中的細(xì)小顆粒會(huì)使色譜柱和毛細(xì)管容易堵塞。儀器：溶劑和樣品中的細(xì)小顆粒會(huì)增加進(jìn)樣閥的堵塞和磨損，同時(shí)也會(huì)增加泵頭內(nèi)的藍(lán)寶石活塞桿和活塞的磨損。2、

9、 流動(dòng)相使用前為什么要脫氣？流動(dòng)相使用前必須進(jìn)行脫氣處理 ，以除去其中溶解的氣體（如O2），以防止在洗脫過程中當(dāng)流動(dòng)相由色譜柱流至檢測(cè)器時(shí)，因壓力降低而產(chǎn)生氣泡。氣泡會(huì)增加基線的噪音，造成靈敏度下降，甚至無法分析。溶解的氧氣還會(huì)導(dǎo)致樣品中某些組份被氧化，柱中固定相發(fā)生降解而改變柱的分離性能。若用FLD，可能會(huì)造成熒光猝滅。3、 如何防止溶劑瓶內(nèi)溶劑過濾器的堵塞，以及堵塞后的處理？溶劑的質(zhì)量或溶劑的質(zhì)量或污染以及藻類的生長會(huì)堵塞溶劑過濾器，從而影響泵的運(yùn)行，尤其水溶液或磷酸鹽緩沖液（PH=4-7）。以下幾種方法可以有效防止溶劑瓶內(nèi)溶劑過濾器的堵塞。A：嚴(yán)格執(zhí)行溶劑過濾。B：勿使用多日存放的蒸餾水及磷酸鹽緩沖液。C：如果應(yīng)用許可，可在溶劑中加入0.0001-0.001M的疊氮化鈉。D：在溶劑瓶內(nèi)溶劑的上方小流量連續(xù)吹氬氣,以隔絕空氣。E：避免使溶劑瓶暴露在直射陽光下，盡量使用琥珀色的溶劑瓶盛放水溶液或磷酸鹽緩沖液。溶