實(shí)驗(yàn)7 氣相色譜

1、實(shí)驗(yàn)七氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)定性鑒定混合溶劑的成分實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的基本原理；（2）學(xué)習(xí)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)定性鑒定的方法；（3）了解色譜工作站的基本功能。實(shí)驗(yàn)原理質(zhì)譜法是一種重要的定性鑒定和結(jié)構(gòu)分析方法，但沒有分離能力，不能直接分析混合 物。色譜法則相反，它是一種有效的分離分析方法，特別適合于復(fù)雜混合物的分離，但對組 分的定性鑒定有一定難度。如果把這兩種方法結(jié)合起來，將色譜儀作為質(zhì)譜儀的進(jìn)樣和分離 系統(tǒng)，即混合試樣進(jìn)入色譜柱分離，得到的單個(gè)組分按保留時(shí)間的大小依次進(jìn)入質(zhì)譜儀測定 質(zhì)譜，這樣就可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，解決復(fù)雜混合物的快速分離和定性鑒定。氣相色譜-質(zhì)譜 聯(lián)用（

2、GC-MS）于1957年首次實(shí)現(xiàn)，并很快成為一種重要的分析手段廣泛應(yīng)用于化工、石 油、食品、藥物、法醫(yī)鑒定及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的主要困難是兩者的工作氣壓不匹配。質(zhì)譜儀器必須在10-310-4Pa 的高真空條件下工作，而氣相色譜儀的流出物為常壓（約100kPa），因此需要一個(gè)硬件接口 來協(xié)調(diào)兩者的工作條件。當(dāng)氣相色譜儀使用毛細(xì)管柱時(shí)，因?yàn)槊糠昼妿缀辽牧髁坎蛔阋云?壞質(zhì)譜儀的真空狀態(tài)，所以可直接與質(zhì)譜儀聯(lián)用。揮發(fā)性混合物從氣相色譜儀進(jìn)樣，經(jīng)色譜柱分離后，按組分的保留時(shí)間大小依次以純 物質(zhì)形式進(jìn)入質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀自動(dòng)重復(fù)掃描，計(jì)算機(jī)記錄和儲(chǔ)存所有的質(zhì)譜信息，然后將處 理結(jié)果顯示在屏幕

3、上。質(zhì)譜儀的每一次掃描都得到一張質(zhì)譜圖，色譜組分流入時(shí)得到的是組 分的質(zhì)譜圖，沒有色譜組分時(shí)得到的是背景的質(zhì)譜圖，計(jì)算機(jī)將質(zhì)譜儀重復(fù)掃描得到的所有 離子流信號(hào)（不分質(zhì)荷比大?。┑膹?qiáng)度總和對掃描信號(hào)（即色譜保留時(shí)間）作圖得到總離子 流圖，總離子流強(qiáng)度的變化正是流入質(zhì)譜儀的色譜組分變化的反映，所以在GC-MS中，總 離子流圖相當(dāng)于色譜圖，每一個(gè)譜峰代表了一個(gè)組分，譜峰的強(qiáng)度與組分的相對含量有關(guān)。 下圖是混合溶劑試樣的總離子流圖（a）和其中第4號(hào)峰的質(zhì)譜圖（b）。從總離子流圖中出 現(xiàn)的6個(gè)譜峰可以得知該混合溶劑中有6個(gè)組分；對質(zhì)譜圖（b）進(jìn)行解析可知該組分的相 對分子質(zhì)量為100，圖中有m/z29,

4、 43, 57, 71等一系列間隔14 （相當(dāng)于CH2）的離子峰， 說明該組分的結(jié)構(gòu)中有長碳鏈，結(jié)合相對分子質(zhì)量推測為庚烷，通過質(zhì)譜標(biāo)準(zhǔn)譜庫的檢索驗(yàn) 證，確定試樣總離子流圖的4號(hào)峰為正庚烷。混合溶劑的總離子流圖（a）和4號(hào)峰的質(zhì)譜圖（b）m.實(shí)驗(yàn)用品儀器：島津公司GCMS-QP5050A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，GCMS Solution工作站，NIST譜庫。微量注射器（1兀）試劑：混合試劑異丙醇、乙酸乙酯、苯3種試劑（純度399.5%）混合而成，甲醇為溶劑，均為色譜純。實(shí)驗(yàn)條件氣相色譜條件色譜柱 DB-5ms載氣 高純 He (純度399.999%)，流量 1.0 mL-min-1分流比 50:

5、1進(jìn)樣溫度 200C 柱溫40C保持2min,以30Cmin-1升至100C，保持1min。質(zhì)譜條件電離方式和電離電位 70 eV電子轟擊電離溶劑切割時(shí)間：1.9min 質(zhì)荷比掃描范圍m/z 35- 200接口溫度：230CW.實(shí)驗(yàn)步驟 開啟色質(zhì)儀 啟動(dòng)GCMS Solution軟件中GCMS Real Time Analysis程序，按儀器的 操作步驟開啟儀器的真空系統(tǒng)，等待儀器的真空度達(dá)到指定要求后，進(jìn)行調(diào)諧。調(diào)諧結(jié)果合 格后，方可進(jìn)行分析。設(shè)定分析條件 氣相色譜條件，如進(jìn)樣溫度、柱溫(或程序升溫、載氣流量、分流 比等；質(zhì)譜條件，如采集模式、接口溫度、溶劑切割時(shí)間、質(zhì)荷比掃描范圍等。設(shè)定數(shù)

6、據(jù)采集參數(shù) 如試樣名稱和編號(hào)等，設(shè)計(jì)好后，按Standby GC、MS均 變綠色字體后，可進(jìn)樣。 進(jìn)樣用微量注射器吸取混合試劑1匹，由氣相色譜儀進(jìn)樣口進(jìn)樣，同時(shí)按下典， 開始檢測。監(jiān)視測試過程 觀察計(jì)算機(jī)顯示屏幕上實(shí)時(shí)出現(xiàn)的信號(hào)，當(dāng)總離子流圖上出現(xiàn)峰時(shí) 監(jiān)測實(shí)時(shí)的質(zhì)譜。V數(shù)據(jù)處理及譜圖解析1.雙擊GCMS Postrun Analysis圖標(biāo)，出現(xiàn)與實(shí)時(shí)分析相似的圖面。直接點(diǎn)擊Open Data File，雙擊要選擇的數(shù)據(jù)文件名稱，右側(cè)出現(xiàn)相應(yīng)的Tic(總離子色譜圖)。2.顯示組分的質(zhì)譜圖在總離子流圖中組分峰1，放大Tic并扣本底，屏幕顯示扣除背景后的質(zhì)譜圖。標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖譜庫的計(jì)算機(jī)檢索。打印組分的譜圖和標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索結(jié)果。依次選擇其他組分峰，重復(fù)步驟24。將分析結(jié)果歸納匯總后填入下