氣相色譜法測定醇醚混合物試驗報告

實驗日期2015.4.3同fflAxxx(2),XXX(3)、xxx(4)、xxx(5)、xxx(6)閩南師范大學應用化學專業(yè)實驗報告題目：氣相色譜法測定靜題目：氣相色譜法測定靜混合物應化xxxB1組0前言實驗目的：1.了解氣相色譜儀的結(jié)構2.熟悉氫火焰離子檢測器的調(diào)試及使用方法3.掌握色譜內(nèi)標定量法測定醇醚混合物實驗原理：氣相色譜法（gaschromatography簡稱GC）是色譜法的一種。色譜法中有兩個相，一個相是流動相，另一個相是固定相。如果用液體作流動相，就叫液相色譜，用氣體作流動相，就叫氣相色譜。氣相色譜法由于所用的固定相不同，可以分為兩種，用固體吸附劑作固定吸附劑作固定相的叫氣相色譜，用涂有固定液的擔體作固定相的叫氣液色譜。按色譜原理來分，氣相色譜法亦可分為吸附色譜和分配色譜兩類，在氣固色譜中，固定相為吸附劑，氣固色譜屬于吸附色譜，氣液色譜屬于分配色譜。氣相色譜儀工作原理：載氣自氣瓶通過減壓器流出，經(jīng)過凈化管干燥脫氧等處理后，從載氣入口接頭進入儀器，經(jīng)穩(wěn)壓閥，針型閥（或穩(wěn)壓閥），壓力表，以穩(wěn)定的流速進入汽化室。液體試樣用微量注射器注入汽化室后被汽化成氣體試樣，進色譜柱分離，若是熱到檢測器，載氣把已分離的組分逐一帶進熱導池檢測器，由于導入熱導池各組分的導熱系數(shù)與載氣不同，是熱導池各組分的導熱系數(shù)與載氣不同，是熱導池中鎢銖絲熱導元件的原來熱平衡狀態(tài)發(fā)生了變化從而導致由鎢銖絲熱導元件所組成的電橋電路產(chǎn)生了與組分濃度成正比例的輸出訊號，并有記錄儀或色譜數(shù)據(jù)處理機或色譜工作站直接記錄。使用氫火焰離子化檢測器時，載氣把分離了的組分逐一帶進離子室做，在石英噴嘴內(nèi)與燃氣（H2）匯合通過噴嘴，在助燃器（Air）的幫助下燃燒。含有C，H有機組分就得以電離，生成正離子和電子。在噴嘴口上下二電極間直流高壓的作用下，形成了微弱的離子流，通過與收集相連的高電阻（107歐-1010）取出電訊號，經(jīng)放大后記錄。選擇一定的方法就可進行定性，定量分析。定性分析的任務是確定色譜圖上各個峰代表什么物質(zhì)。各物質(zhì)在一定色譜條件下有其確定的保留值，因此，保留值是定性分析的基礎，可利用標準物質(zhì)對照法進行定性分析。定量分析的任務是測定混合樣品中各組分的含量。定量分析的依據(jù)是待測物質(zhì)的質(zhì)量mi與檢測器產(chǎn)生的信號Aj（色譜峰面積）成正比：mi=f,iAi式中，f\為比例常數(shù)，稱為絕對校正因子。由于各組分在同一檢測器上具有不同的響應值，即使兩組分含量相同，在監(jiān)測器上得到的信號往往不相等，所以，不能用峰面積來直接計算各組分的含量。因此，在進行定量分析時，引入相對校正因子fi（及通常說的校正因子）。_mJ.y一瓦百式中；'：，：分別為標準物質(zhì)的絕對校正因子、質(zhì)量和峰面積。由此公式可知：41利用相對校正因子可將各組分峰面積校正為相當于標準物質(zhì)的峰面積，利用校正后的峰面積便可準確計算物質(zhì)的質(zhì)量。常用的定量分析方法有歸一化法、內(nèi)標法、外標法和內(nèi)加法等，它們各有一定的優(yōu)缺點和適用范圍。內(nèi)標法是一種準確而廣泛定量分析方法，操作條件和進樣量不必嚴格控制，限制條件較少。當樣品中組分不能全部流出色譜柱，某此組分在檢測器上無信號或只需測定樣品中的個別組分時，可采用內(nèi)標法，根據(jù)內(nèi)標物的質(zhì)量ms與混合樣品的總質(zhì)量m及待測組分的峰面積Ai，求出待測組分的含量wi。叫/占叫叫一鵬.乂再加為了方便起見，求定量校正因子時，常以內(nèi)標物作為標準物，則fs=1.0。選用內(nèi)標物時需滿足下列條件：（1）內(nèi)標物應是樣品中不存在的物質(zhì)；（2）內(nèi)標物應與待測組分的色譜峰分開，并盡量靠近；（3）內(nèi)標物的量應接近待測物的含量；（4）內(nèi)標物與樣品互溶。本實驗樣品中乙醇和乙醚可用內(nèi)標法定量，以無水正丙醇為內(nèi)標物，以符合以上條件。1實驗方案實驗材料主要設備參數(shù)儀器：GC9800型氣相色譜儀（上海科創(chuàng)）配有氧火焰檢測器行1口）和HW-2000色譜工作站，微量進樣器；色譜柱：FFAP砌管柱實驗藥品：無水乙醇，無水乙醚，無水正丙醇，都是分析純實驗藥品：分析天平，微量進樣針，5個具塞小試劑瓶等實驗流程與步驟實驗步驟:準備好所測樣品：取干凈的5個具塞小試劑瓶，標記分別標記為標準品1、標準品2、標準品3、未知樣品1、未知樣品2.標準品的測定用分析天平準確稱取3.00g乙醇、3.00g乙醚、3.00g正丙醇（有揮發(fā)性須快速操作），配成標準品1,搖勻，用1“L微量進樣針取0.1“1標準品，注入色譜儀內(nèi)，記錄各峰保留時間tR，測量各峰峰面積，求出以正丙醇為標準的乙醇相對校正因子和乙醚相對校正因子。 相同方法對標準品2（3.00g乙醇、1.50g乙醚、3.00g正丙醇1標準品3（3.00g乙醇、1.50g乙醚、1.50g正丙醇）進行測定，并獲得另兩組相對校正因子。（3） 未知樣品的測定準確移取5g未知樣1（含乙醇和乙醚）及2g正丙醇，搖勻，用1顯微量進樣針取0.RL未知樣1，注入色譜柱內(nèi)，記錄各峰保留時間tR,測量乙醇、乙醚和正丙醇的峰面積，求出未知樣品中乙醇和乙醚的含量。 準確移取5g未知樣2（含乙醇和乙醚）及2g正丙醇，搖勻，用1顯微量進樣針取0.RL未知樣2,注入色譜柱內(nèi)，記錄各峰保留時間tR，測量乙醇、乙醚和正丙醇的峰面積，求出未知樣品中乙醇和乙醚的含量，并推算出水的含量。氣相色譜使用步驟開機：1）通氣，先通載氣（高純N2），先開總閥，后緩慢開啟減壓閥，即旋緊減壓閥。2）打開色譜總電源，分別將柱溫、氣化室溫度和檢測器溫度升至設定值。3）打開氫火焰檢測器電源，分別通入空氣和H2，按照規(guī)程用打火槍點火。4）打開色譜工作站，等基線平穩(wěn)后準備進樣。關機：1）依次關閉H2（先關總閥，看減壓閥壓力降到0，后旋松減壓閥）和空氣，關閉氫火焰檢測器電源。2）分別將柱溫降至50℃、氣化室溫度和檢測器溫度降至室溫。3）關閉載氣（高純N2），先關總閥，后緩慢關閉減壓閥，即旋松。4）關閉色譜總電源。分析條件與方法色譜條件：已知乙醇、乙醚、正丙醇的沸點分別為78℃、35℃、97y柱溫：100℃；汽化室溫度：150℃；檢測器溫度：150℃載氣：高純N2,流速20-40mL/min;H2流速：25mL/min;空氣：300mL/min進樣：0.1陷

方法：內(nèi)標法 乙醇和乙醚可用內(nèi)標法定量，以無水正丙醇為內(nèi)標物2實驗數(shù)據(jù)處a2.1原始數(shù)據(jù)標樣1.1序號保留時間名稱峰面積％峰面積11.18038.11169282321.52425.01111091731.91636.841636721標樣1.4序號保留時間名稱峰面積％峰面積11.25237.8365422021.60327.146859631.98535.06606323標樣2.2序號保留時間名稱峰面積％峰面積11.15822.7977809721.49031.64108015931.87745.571555852標樣2.4序號保留時間名稱峰面積％峰面積11.08222.54737346

21.42032.03104753631.81345.26148043342.0390.15725142標樣3.2序號保留時間名稱峰面積％峰面積10.3020.08022103021.26134.1343822531.60340.2951721041.98625.51327465標樣3.4序號保留時間名稱峰面積％峰面積11.25834.3129158421.60338.5432754031.97627.15230745未知1.1序號保留時間名稱峰面積％峰面積11.15621.93154452221.50235.79252000531.6131.70411999441.7810.03129220351.89740.552855445未知1.4序號保留時間名稱峰面積％峰面積

11.20522.2146023921.53836.5275692931.93341.27855281未知2.2序號保留時間名稱峰面積％峰面積10.4110.0807116421.2409.1213158331.58527.8340152241.94662.97908480未知2.3序號保留時間名稱峰面積％峰面積11.2428.80412812121.60227.4839996131.95863.71927098數(shù)據(jù)處理過程以表1標樣1鶴為例，進行計算(1)乙醚平均峰面積Ai乙醚=(Ai。1乙醚+Ai。4乙醚,AX1692823.654230)/2=1173526.5(2)乙醇平均峰面積A1乙醇=(A，1乙醇+A，4乙醇)/2=(1110917+468596)/2=789756.5(3)正丙醇平均峰面積A1正醐=(A1。1正丙醇+A1.4正丙醇)/2=(1636721+606323"2=：1121522(4)乙醚的相對校正因子￡f=f乙醚’/f正丙醇’=(m乙醚/A乙醚)/(m正丙醇/A正丙醇)=(3-00/1173526.5)/(3.00/1121522)=0.956(5)乙醇的相對校正因子￡f=f乙醇’/f正丙醇’=(m乙醇/A乙醇)/(m正丙醇/A正丙醇)=(3.00/789756.5)/(3.00/1121522)=1.420同理可求出表2,表3中的各峰平均峰面積和乙醇、乙醚的相對校正因子表4和表5的計算方法也相同，以表5中數(shù)據(jù)為例進行計算(1)如表1的處理方法相同可求出各峰的平均峰面積：A乙醚=129852，A乙醇一400741.5，A正丙醇=917789(2)乙醚的平均相對校正因子f乙醴乙醚f乙醚=(f表1+f表2+f表3)/3=(0.956+1.002+0?756)/3=0.907(3)乙醇的平均相對校正因子f7翻乙醚f乙醇=(f表1+f表2+f表3)/3=(1.420+1?427+1.322)/3=1.390(4)乙醚組分的含量亞乙酸乙醚W乙醚=m乙ym=A乙醚f乙醚m正丙醇/A正丙醇f正丙醇m=(129852*0.907*2)/(917789*1*7)=0.037(5)乙醇組分的含量w乙3s乙醇W乙醇=m乙醇/m=A乙醇f乙醇m正丙醇/A正丙醇f正丙醇m=(400741.5*1.390*2)/(917789*1*7)=0.173(6)各組分質(zhì)量m乙醚=m*w乙醚=7*0.037=0?26gm乙醇=m*W"7*0.173,2%m正丙醇=2?0°gm7K=m-m乙醚-m謝-m正丙醇=7-0?26-1-21-2=3-53g同理可求出表4中各峰的平均峰面積，乙醇，乙醚的組分含量等等數(shù)據(jù)處理結(jié)果匯總表1標樣1乙醚乙醇止丙醇標樣1.1峰面積169282311109171636721標樣1.4峰面積654230468596606323平均峰面積A1173526.5789756.51121522m/g3.003.003.00相對校正因子f.0.9561.4201表2標樣2乙醚乙醇止丙醇標樣2.2峰面積77809710801591555852標樣2.4峰面積73734610475361480433

平均峰面積A757721.510638481518143m/g1.503.003.00相對校正因子f1.0021.4271表3標樣3乙醚乙醇止丙醇標樣3.2峰面積438225517210327465標樣3.4峰面積291584327540230745平均峰面積A364904.5422375279105m/g1.503.001.50相對校正因子f.0.7651.3221表4未知樣1乙醚乙醇止丙醇未知樣1.1峰面積154452225200052855445未知樣1.4峰面積460239756929855281平均峰面積A1002380.516384671855363平均fi0.9071.3901wi0.1400.351m/g0.982.452.00表五未知樣2乙醚乙醇正丙醇水未知樣2.2峰面積131583401522908480未知樣2.3峰面積128121399961927098平均峰面積A129852400741.5917789平均fi0.9071.3901wi0.0370.173m/g0.261.212.003.533結(jié)果分析與討論反應過程中各溫度的變化情況測定過程中溫度是設定好的，所以溫度保持恒定狀態(tài)。產(chǎn)物組成與流量（或溫度）的關系待測物質(zhì)的質(zhì)量m與檢測器產(chǎn)生的信號A及峰面積成正比實驗數(shù)據(jù)分析實驗數(shù)據(jù)存在誤差較大，是因為我們在做實驗判斷數(shù)據(jù)的可行性時，是按照兩組數(shù)據(jù)的峰面積比例來計算，而不是按照峰面積來計算，所以雖然數(shù)據(jù)的峰面積比例看上去可行，但是峰面積卻相差很多。另外，進樣時我們也是由不同的人來進樣，所以操作方面也存在一定誤差。實驗所測譜圖中有雜峰可能是配置的藥品中含有少量雜質(zhì)或者進樣時有空氣進入。4對本實驗的建議每次做色譜實驗的人可以少一點，六個人有點多，做實驗的時候有些人是沒有事情干的。（1）內(nèi)標物的選擇應符合哪些條件？用內(nèi)標法定量有何優(yōu)缺點？答：選用內(nèi)標物時需滿足下列條件：1）內(nèi)標物應是樣品中不存在的物質(zhì);2）內(nèi)標物應與待測組分的色譜峰分開，并盡量靠近；3）內(nèi)標物的量應接近待測物的含量；4）內(nèi)標物與樣品互溶。優(yōu)點：內(nèi)標法是結(jié)合了峰面積歸一法和外標法的優(yōu)點的一種方法，它在加入內(nèi)標物后，按峰面積歸一法的分析方法進行分析，這就避免了由于進樣