儀器分析——氣相色譜

1、實(shí)驗(yàn)名稱：風(fēng)油精成分的毛細(xì)管氣相色譜分析一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)氫火焰離子化檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)和使用方法；2.了解程序升溫技術(shù)在氣相色譜分析中的應(yīng)用；3.了解毛細(xì)管氣相色譜柱的性能；4.學(xué)會(huì)用內(nèi)標(biāo)法來定量分析某組分的含量。二、 實(shí)驗(yàn)原理氫火焰離子化檢測(cè)器（FID），它是質(zhì)量型檢測(cè)器，是以氫氣和空氣燃燒生成的火焰為能源，當(dāng)有機(jī)化合物進(jìn)入以氫氣和氧氣燃燒的火焰，在高溫下產(chǎn)生化學(xué)電離，電離產(chǎn)生比基流高幾個(gè)數(shù)量級(jí)的離子，在高壓電場(chǎng)的定向作用下，形成離子流，微弱的離子流經(jīng)過高阻放大，成為與進(jìn)入火焰的有機(jī)化合物量成正比的電信號(hào)，因此可以根據(jù)信號(hào)的大小對(duì)有機(jī)物進(jìn)行定量分析。氣相色譜分析的原理：被測(cè)物質(zhì)中各組分的分離

2、基于各組分在固定相中溶解度的不同。物質(zhì)在流動(dòng)相和固定相之間發(fā)生的多次吸附、脫附和溶解、揮發(fā)的過程，使得試樣中的各組分在兩相中進(jìn)行反復(fù)多次的分配，從而各組分彼此分離出來。風(fēng)油精的主要成分是具有香味的揮發(fā)性有機(jī)物，這些有機(jī)物通常含量較低，沸程寬，成分復(fù)雜，因此特別適合采用氫火焰離子化檢測(cè)器，以毛細(xì)管柱及程序升溫氣相色譜法進(jìn)行分離和分析。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將色譜柱的初始溫度設(shè)為140，再以20/min升至200，同時(shí)將汽化室及檢測(cè)器溫度設(shè)為250，再將色譜儀按儀器操作步驟調(diào)節(jié)至可進(jìn)樣狀態(tài)，待儀器的電路和氣路系統(tǒng)達(dá)到平衡，色譜工作站或記錄儀的基線平直時(shí)，即可進(jìn)樣。2、在溫度分別在160、1

3、80、200時(shí)，吸取風(fēng)油精溶液0.2L進(jìn)樣，記錄色譜數(shù)據(jù)。根據(jù)分離結(jié)果調(diào)整色譜條件，以達(dá)到最佳的分離狀況。3、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先關(guān)掉氣體的流量，再要求關(guān)其他裝置。四、實(shí)驗(yàn)條件 1、氣相色譜儀（配有氫火焰離子化檢測(cè)器，毛細(xì)管氣路）美國(guó)惠普 4890氣相色譜儀2、毛細(xì)管色譜柱 件號(hào)：01-11-1109 規(guī)格：30m*0.32mm*0.4m柱型：SE54(高惰性交聯(lián)) 科分：彈性石英毛細(xì)管柱 KF Fused Silica Capillat3、氦氣鋼瓶、氫氣鋼瓶、空氣壓縮機(jī)4、混合氣的樣品進(jìn)樣流量：1Ml/min；出樣流量：30mL/min5、微量進(jìn)樣器 1L6、風(fēng)油精：主要含有桉葉油醇、樟腦、薄荷腦

4、、水楊酸甲酯、丁香酚等成分7、溶劑：0.1g/10mL的萘乙醇溶液8、標(biāo)準(zhǔn)樣：水楊酸甲酯五、數(shù)據(jù)記錄及處理（附原始圖）1、數(shù)據(jù)記錄（圖一風(fēng)油精樣品）峰號(hào)峰名保留時(shí)間峰高峰面積1乙醇1.0031033005.6251986655.6252桉油2.5323058.8576757.9003樟腦3.4324253.6678443.3164薄荷腦3.61747698.66881538.8985水楊酸甲酯3.70457240.332107425.5476萘4.9482597.9186185.573（表一為風(fēng)油精樣品）水楊酸甲酯濃度（mi）萘的濃度（ms）風(fēng)油精濃度萘峰面積(As)水楊酸甲酯峰面積（Ai）m

5、i/msAi/As0. 10970g/10ml乙醇0.1000g/10ml乙醇0.5597g/10ml乙醇31345.60010740.1001.0970.3426350. 19750g/10ml乙醇26458.30922120.2911.9750.8360430. 315g/10ml乙醇51124.42223376.2773.1580.4572430. 3923g/10ml乙醇15472.2769764.6743.9230.6311080. 5077g/10ml乙醇4459.21919447.6995.0774.361234（表二為標(biāo)準(zhǔn)樣品）(圖二為內(nèi)標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線)2、數(shù)據(jù)處理由于表二中的數(shù)

6、據(jù)3、4不好，刪去后做出標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖二。1） 定量分析內(nèi)標(biāo)法：將一定量的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物，加入到準(zhǔn)確稱取的試樣中，根據(jù)被測(cè)物和內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量及其在色譜圖上相應(yīng)的峰面積比，求出某組分的含量。它適用于只需測(cè)定試樣中某幾個(gè)組分，而且試樣中所有組分不能全部出峰。以下計(jì)算以第一組數(shù)據(jù)為例：mi =0. 10970g，ms =0.1000g，As=31345.600，Ai=10740.100，mi/ms=0. 10970g/0.1000g=1.097，Ai/As=10740.100/31345.600=0.342635。計(jì)算風(fēng)油精中水楊酸甲酯的含量：根據(jù)內(nèi)標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線可得，y=1.043x-0.9866，A

7、i=107425.547，As=6185.573，Ai/As =107425.547/6185.573=17.367，則mi/ms=（17.367+0.9866）/1.043=17.597，mi=1.760g/10ml乙醇。所以風(fēng)油精中水楊酸甲酯的質(zhì)量m=1.760g/10ml。 2） 定性分析根據(jù)保留時(shí)間確定組成。其基本依據(jù)：同種物質(zhì)在相同的色譜操作條件下應(yīng)該具有相同的保留時(shí)間。因?yàn)檩恋谋Ａ魰r(shí)間為4.9min，所以表一中的6號(hào)峰為萘。再根據(jù)沸點(diǎn)的高低，依次確定出峰的物質(zhì)是乙醇、桉油、樟腦、薄荷腦、水楊酸甲酯。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論1、FID的特點(diǎn)：對(duì)烴類及簡(jiǎn)單的烴類衍生物有很高的靈敏度，故適合于

8、痕量有機(jī)物的分析。因其靈敏度高，基流小，線性范圍寬可達(dá)107，死體積小一般小于1L，響應(yīng)快，通常采用氮?dú)庾鬏d氣，流量的選擇主要考慮分離效能；氫氣與氮?dú)獾牧髁勘韧ǔ?:11:1.5；氫氣和空氣流量之比為1:10。它的缺點(diǎn)是不能檢測(cè)永久性氣體、水、一氧化碳、二氧化碳等，對(duì)樣品組分有破壞作用。2、氣相色譜分析的適用范圍：450以下，有1.5Kpa10Kpa的蒸汽壓且熱穩(wěn)定好的有機(jī)及無機(jī)化合物，對(duì)于難揮發(fā)和熱不穩(wěn)定性的物質(zhì)，氣相色譜不適用。3、產(chǎn)生峰拖尾的原因：汽化溫度太低；流動(dòng)相過慢；樣品濃度過高；進(jìn)樣速度過慢；載氣流速過高。4、產(chǎn)生超前峰的原因以及解決方法：柱超載，減少進(jìn)樣量；兩個(gè)化合物共洗脫，提高靈敏度和減少進(jìn)樣量，使溫度降低1020度，以使峰分開；樣品冷凝，檢查進(jìn)樣口和柱溫，如有必要可升溫；樣品分解，采用失活化進(jìn)樣器襯管或調(diào)低進(jìn)樣器溫度。5、程序升溫，即在