液相色譜分析混合樣品中的苯和甲苯

1、華 南 師 范 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱(chēng) 儀器分析實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)工程 液相色譜分析混合樣品中的苯和甲苯實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 驗(yàn)證 設(shè)計(jì) 綜合 實(shí)驗(yàn)時(shí)間 2021 年 3 月 31 日實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師 實(shí)驗(yàn)評(píng)分 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握高效液相色譜定性和定量分析的原理及方法；2.了解高效液相色譜的構(gòu)造、原理及操作技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理高效液相色譜由儲(chǔ)液器，泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器、記錄儀等幾局部組成。儲(chǔ)液器中的流動(dòng)相被高壓泵打入系統(tǒng)，樣品溶液經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相，被流動(dòng)相載入色譜柱內(nèi)。由于樣品溶液中的各組分在兩相中具有不同的分配系數(shù)，在兩相中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)是，經(jīng)過(guò)反復(fù)屢次的吸附解吸的分配過(guò)程，各組分在移動(dòng)速度上產(chǎn)生較大的

2、差異，被別離成單個(gè)組分依次從柱內(nèi)流出，通過(guò)檢測(cè)器時(shí)，樣品濃度被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到記錄儀，記錄成數(shù)據(jù)。液相色譜的定性依據(jù)是保存時(shí)間的相對(duì)性，通常相對(duì)誤差不能大于5%。定量參數(shù)常常采用峰高、峰面積、相對(duì)峰高、相對(duì)峰面積等。定量方法通常采用外標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)法和面積歸一化法。外標(biāo)法為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液制定標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法；內(nèi)標(biāo)法為在標(biāo)準(zhǔn)溶液、樣品溶液中參加內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，以相對(duì)峰高、相對(duì)面積對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度制定標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)；面積歸一化法假定所有出峰物質(zhì)的吸光系數(shù)相同，計(jì)算某物質(zhì)的峰面積占所有峰面積的百分比。三、儀器與試劑：1.儀器：SCL-10A vp紫外可見(jiàn)雙波長(zhǎng)檢測(cè)器；SPD-M10A vp柱溫箱；LC-10AT高效液

3、相色譜儀；10L微量注射器2.試劑：2L/mL苯標(biāo)液；2L/mL甲苯標(biāo)液；0.2L/mL、2L/mL、4L/mL、10L/mL的苯與甲苯的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液；甲醇溶液；待測(cè)試樣溶液四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：1.選擇適宜的流動(dòng)相配比，優(yōu)化色譜條件設(shè)置有關(guān)參數(shù)：控制流速為1mL/min。柱溫30，檢測(cè)波長(zhǎng)354nm。 設(shè)置流動(dòng)相配比甲醇：水=1：1，用10L微量注射器注射5L的10L/mL苯與甲苯的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，觀察其別離度和出峰時(shí)間。然后改變流動(dòng)相配比，改良別離，調(diào)整出峰時(shí)間。從而得到最正確測(cè)定條件。2.苯、甲苯定性分析：在最正確的測(cè)定條件下，用10L微量注射器，分別注射5L2L/mL苯的標(biāo)準(zhǔn)溶液和

4、2L/mL甲苯的標(biāo)準(zhǔn)溶液。觀察記錄保存時(shí)間，確定苯和甲苯的峰。3.苯、甲苯定量分析：在最正確的測(cè)定條件下，用10L微量注射器，分別注射5L 0.2L/mL、2L/mL、4L/mL、10L/mL苯與甲苯的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，再分別測(cè)定苯和甲苯的峰面積，以峰面積對(duì)濃度作圖，做出工作曲線(xiàn)。在最正確的測(cè)定條件下，用10L微量注射器，注射5L的試樣，觀察記錄保存時(shí)間和峰面積。根據(jù)峰面積在工作曲線(xiàn)上查處苯和甲苯待側(cè)溶液的濃度，并計(jì)算試樣中苯和甲苯的含量。五、數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果分析：1. 優(yōu)化色譜條件95%85%75%由上圖可得，在流動(dòng)相中，甲醇低于75%時(shí)，出峰時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；甲醇占95%時(shí)，雖然出峰時(shí)間短，但是兩峰的別

5、離度不好。經(jīng)過(guò)屢次調(diào)整，最終確定在流動(dòng)相中，甲醇占85%時(shí)，別離度好，出峰時(shí)間適宜，因此，確定了最正確的流動(dòng)相配比是，甲醇 ：水=85% ：15%。2. 定性分析結(jié)果：苯甲苯樣品苯甲苯保存時(shí)間3.1763.877從上結(jié)果可得，苯的保存時(shí)間比甲苯的短。即是測(cè)定混合溶液時(shí)，前峰為苯的峰，后峰為甲苯的峰。3.定量分析結(jié)果1標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制：苯、甲苯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為：0.2 ul/ml, 2 ul/ml, 4 ul/ml, 10 ul/ml。10 ul/ml0.2 ul/ml苯甲苯濃度峰面積濃度峰面積0.2 ul/ml556720.2 ul/ml1131052 ul/ml4281772 ul/ml

6、7513194 ul/ml8234084 ul/ml134139910 ul/ml204686110 ul/ml2885707Y = aX + ba = 205179.4b = 0.0R2 = 0.9999732R = 0.9999866Y = aX + ba = 297800.1b = 0.0R2 = 0.9955391R = 0.9977671（2） 未知樣品濃度未知樣品苯甲苯濃度1.4 ul/ml3.3 ul/ml六、總結(jié)討論1.本次實(shí)驗(yàn)用的色譜柱的填充物是外表鍵合了碳十八的二氧化硅，甲苯和碳十八之間的親和力比擬強(qiáng)，另外，苯和甲苯的極性相差不大，但苯的分子量較小，較容易流出，因此苯先出峰

7、。2.實(shí)驗(yàn)中待測(cè)溶液的組分只有苯和甲苯兩種物質(zhì)，組分比擬簡(jiǎn)單。只要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，嚴(yán)格控制且定量進(jìn)樣，就能采用操作、計(jì)算簡(jiǎn)便的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而采用歸一化法或內(nèi)標(biāo)法，雖然能得到準(zhǔn)確更高的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但由于實(shí)驗(yàn)操作、計(jì)算復(fù)雜，不能快速分析，故實(shí)驗(yàn)中采用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法作為定量的方法。3.本次實(shí)驗(yàn)繪制得的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的相關(guān)系數(shù)非常接近1，但是比擬苯和甲苯兩條標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的相關(guān)系數(shù)，甲苯的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的相關(guān)系數(shù)較低，可能是由于甲苯的穩(wěn)定性比苯的差，甲苯在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，少量被氧化。另外，所得的紫外譜圖中，除了溶劑峰和被測(cè)物質(zhì)的峰外，還有一些雜質(zhì)峰，這些可能是甲苯氧化的產(chǎn)物。4.高效液相色譜系統(tǒng)中氣泡對(duì)檢測(cè)的影響在進(jìn)行液相色譜分析時(shí)，如果流動(dòng)相里含有微量空氣，經(jīng)泵的壓力作用，會(huì)在流通池里產(chǎn)生氣泡，使系統(tǒng)的流路中存在氣泡。由于氣泡的存在，會(huì)造成色譜圖上出現(xiàn)鋒利的噪聲峰，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成分析靈敏度下降，甚至掩蓋信號(hào)峰；氣泡變大進(jìn)入流路或色譜柱時(shí)會(huì)使流動(dòng)相的流速變慢或不穩(wěn)定，使基線(xiàn)起伏。造成上述現(xiàn)