色譜法求無(wú)限稀釋活度系數(shù)(修改)

1、化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之八. 色譜法測(cè)定無(wú)限稀釋活度系數(shù)廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院色譜法色譜法亦稱亦稱色層法色層法或或?qū)游龇▽游龇? 它本是一種混它本是一種混合物分離技術(shù)合物分離技術(shù). “色譜色譜”這一術(shù)語(yǔ)二十世紀(jì)初這一術(shù)語(yǔ)二十世紀(jì)初俄國(guó)植物學(xué)家茨維特（俄國(guó)植物學(xué)家茨維特（M. Tswett）引用的）引用的,研究植物葉綠素的組成研究植物葉綠素的組成. 在試驗(yàn)中在試驗(yàn)中, 分離所用的玻璃試管稱為分離所用的玻璃試管稱為色譜柱色譜柱,沖洗劑石油醚稱為沖洗劑石油醚稱為流動(dòng)相流動(dòng)相吸附劑吸附劑CaCO3稱為稱為固定相固定相依流動(dòng)相不同可分為氣相色譜法和液相色譜法依流動(dòng)相不同可分為氣相色譜法和液相色譜法,依固定相也可以是

2、固體或者液體依固定相也可以是固體或者液體;色譜法又可分為色譜法又可分為:氣氣-液色譜法液色譜法 氣氣-固色譜法固色譜法 液液-液色譜法液色譜法 液液-固色譜法固色譜法氣相色譜法氣相色譜法是一種以氣體為流動(dòng)相是一種以氣體為流動(dòng)相, 采用柱色譜的物理分離分析技術(shù)采用柱色譜的物理分離分析技術(shù). 不同物質(zhì)在兩相不同物質(zhì)在兩相固定相固定相和和流動(dòng)相流動(dòng)相之間具有不同的分配系數(shù)之間具有不同的分配系數(shù), 這些物質(zhì)同這些物質(zhì)同流動(dòng)相一起運(yùn)動(dòng)時(shí)流動(dòng)相一起運(yùn)動(dòng)時(shí), 分配系數(shù)較大的組分受到的阻滯力也較大分配系數(shù)較大的組分受到的阻滯力也較大, 在固定相中停在固定相中停留的時(shí)間較多留的時(shí)間較多, 移動(dòng)較慢移動(dòng)較慢. 這

3、種分配在柱管中要進(jìn)行這種分配在柱管中要進(jìn)行103106次次. 這就使得那些這就使得那些分配系數(shù)只有微小差別的物質(zhì)分配系數(shù)只有微小差別的物質(zhì), 在移動(dòng)速度上產(chǎn)生顯著差別，從而使各組分在移動(dòng)速度上產(chǎn)生顯著差別，從而使各組分達(dá)到完全分離。達(dá)到完全分離。在一定溫度、壓力下，組分在氣液兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)的質(zhì)量濃度比在一定溫度、壓力下，組分在氣液兩相間分配達(dá)到平衡時(shí)的質(zhì)量濃度比稱為分配系數(shù)，即稱為分配系數(shù)，即Csi組分組分i在固定相中的質(zhì)量濃度在固定相中的質(zhì)量濃度;Cmi組分組分i在流動(dòng)相中的質(zhì)量濃度在流動(dòng)相中的質(zhì)量濃度.出峰時(shí)間的先后可作為定性分析的依據(jù)，峰的面積或峰高可作為定出峰時(shí)間的先后可作為定性

4、分析的依據(jù)，峰的面積或峰高可作為定量分析的依據(jù)。量分析的依據(jù)。由記錄儀得到的色譜圖又稱由記錄儀得到的色譜圖又稱流出曲線流出曲線。它是被分析樣品在載氣的帶。它是被分析樣品在載氣的帶動(dòng)下經(jīng)過(guò)色譜柱分離后進(jìn)入檢測(cè)器得到的信號(hào)圖形，是進(jìn)行成分定動(dòng)下經(jīng)過(guò)色譜柱分離后進(jìn)入檢測(cè)器得到的信號(hào)圖形，是進(jìn)行成分定性分析和定量分析的依據(jù)。性分析和定量分析的依據(jù)。 色譜圖主要參數(shù)色譜圖主要參數(shù)（1）基線）基線 （2）保留時(shí)間）保留時(shí)間 （3）保留體積）保留體積 （4）區(qū)域?qū)挾群头蛛x度）區(qū)域?qū)挾群头蛛x度 載氣系統(tǒng) 進(jìn)樣系統(tǒng) 分離系統(tǒng) 溫控系統(tǒng) 檢測(cè)與記錄系統(tǒng)氣相色譜儀主要部件1. 1. 載氣系統(tǒng)載氣系統(tǒng)作用是提供連續(xù)運(yùn)

5、行且具有穩(wěn)定流速與流量的載氣與其它輔助氣體。主要由鋼瓶、減壓閥、凈化器、穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥等部件組成。N2或H2等載氣（用來(lái)載送試樣而不與待測(cè)組分作用的惰性氣體）由高壓載氣鋼瓶供給，經(jīng)減壓閥減壓后進(jìn)入凈化器，以除去載氣中雜質(zhì)和水分，再由穩(wěn)壓閥和針形閥分別控制載氣壓力和流量，然后通過(guò)氣化室進(jìn)入色譜柱。2. 進(jìn)樣系統(tǒng) 進(jìn)樣系統(tǒng)：進(jìn)樣系統(tǒng)：進(jìn)樣器+氣化室；作用是將樣品定量引入色譜系統(tǒng)，并使樣品有效地氣化，然后用載氣將樣品快速“掃入”色譜柱。主要包括進(jìn)樣器和氣化室。 氣體進(jìn)樣器（六通閥）氣體進(jìn)樣器（六通閥）：推拉式和旋轉(zhuǎn)式兩種。 試樣首先充滿定量管，切入后，載氣攜帶定量管中的試樣氣體進(jìn)入分離柱；3. 分離

6、系統(tǒng)（色譜柱） 色譜柱：色譜柱：色譜儀的核心部件。 柱材質(zhì)：柱材質(zhì)：不銹鋼管或玻璃管，內(nèi)徑3-6毫米。長(zhǎng)度可根據(jù)需要確定。 柱填料：柱填料：粒度為60-80或80-100目的色譜固定相。 柱制備對(duì)柱效有較大影響，填料裝填太緊，柱前壓力大，流速慢或?qū)?柱堵死，反之空隙體積大，柱效低。4. 檢測(cè)與記錄系統(tǒng) 檢測(cè)系統(tǒng)是色譜儀的眼睛，通常由檢測(cè)元件、放大器、顯示記錄三部分組成； 被色譜柱分離后的組分依次進(jìn)入檢測(cè)器，按其濃度或質(zhì)量隨時(shí)間的變化，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)電信號(hào)，經(jīng)放大后記錄和顯示，給出色譜圖； 常用的檢測(cè)器：熱導(dǎo)檢測(cè)器、氫火焰離子化檢測(cè)器；記錄系統(tǒng)是將檢測(cè)器輸出的模擬信號(hào)隨時(shí)間的變化曲線，即將色譜圖繪制

7、出來(lái)。目前使用較多的是色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)與色譜工作站。5. 溫度控制系統(tǒng) 溫度是色譜分離條件的重要選擇參數(shù)； 氣化室、分離室、檢測(cè)器三部分在色譜儀操作時(shí)均需控制溫度； 氣化室：保證液體試樣瞬間氣化； 檢測(cè)器：保證被分離后的組分通過(guò)時(shí)不在此冷凝； 分離室：準(zhǔn)確控制分離需要的溫度。當(dāng)試樣復(fù)雜時(shí)，分離室溫度需要按一定程序控制溫度變化，各組分在最佳溫度下分離； 操作流程氣路的安裝與檢漏氣體的打開(kāi)與設(shè)置（高壓高瓶、減壓閥、凈化器、穩(wěn)壓閥等的使用）載氣流量的測(cè)定氣相色譜儀開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)各溫度參數(shù)的設(shè)置進(jìn)樣操作色譜柱制備: 固定液(鄰苯二甲酸二壬酯):擔(dān)體=15:100 氣相色譜儀的基本操作1p氣相色譜儀開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)

8、打開(kāi)或關(guān)閉氣相色譜儀的電源開(kāi)關(guān)：注意：注意：要求必須打開(kāi)載氣并使要求必須打開(kāi)載氣并使其通入色譜柱后才能打開(kāi)儀器其通入色譜柱后才能打開(kāi)儀器電源開(kāi)關(guān)，同理，必須關(guān)閉儀電源開(kāi)關(guān)，同理，必須關(guān)閉儀器電源開(kāi)關(guān)之后才能關(guān)載氣鋼器電源開(kāi)關(guān)之后才能關(guān)載氣鋼瓶與減壓閥。瓶與減壓閥。p儀器各溫度參數(shù)的設(shè)置訓(xùn)練設(shè)置柱箱溫度70；設(shè)置檢測(cè)器溫度120；設(shè)置汽化室溫度110。r 為無(wú)限稀釋活度系數(shù)ri (V11)RT / Mpist3F其中F用下式計(jì)算F 32(pb/ p0)21(pb/ p0)31(p0 pa)p0TTaFcpb, po, pa 分別為柱前壓力、柱后壓力和Ta下水蒸汽壓(Pa)，Ta為環(huán)境溫度（K），T為柱溫，F(xiàn)c為載氣在柱后平均流量（m3/s）。本實(shí)驗(yàn)固定液為鄰苯二甲酸二壬酯。樣品苯和環(huán)己烷進(jìn)樣氣化，并與載氣混合成為氣相。設(shè)樣品的保留時(shí)間為t1（從進(jìn)樣到樣品峰頂時(shí)間），死時(shí)間為（從惰性氣體進(jìn)樣到其