分光光度法和氣相色譜法

關(guān)于分光光度法和氣相色譜法第1頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第10章分光光度法和氣相色譜法10.1分光光度法原理10.2分光光度計(jì)10.3氣相色譜法原理10.4氣相色譜儀第2頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.1分光光度法原理【能力目標(biāo)】能根據(jù)朗伯-比爾定律計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的含量；會(huì)選擇合適的顯色劑及顯色條件。【知識(shí)目標(biāo)】了解物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收的原理；了解偏離朗伯-比爾定律的因素；掌握紫外-可見分光光度法的基本原理；掌握朗伯-比爾定律，以及吸光系數(shù)的意義。第3頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.1分光光度法原理10.1.1光吸收定律10.1.2測(cè)定條件的選擇第4頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光具有波粒二象性。具有同一波長(zhǎng)的光稱為單色光，包含不同波長(zhǎng)的光稱為復(fù)合光。通常將波長(zhǎng)范圍很窄的復(fù)合光作為單色光。人們把能對(duì)人的視覺系統(tǒng)產(chǎn)生明亮和顏色感覺的電磁輻射稱為可見光，波長(zhǎng)為380～780nm。單一顏色的光并不是單色光。把兩種特定顏色的光按一定比例混合就可以得到白光，這兩種特定顏色的光稱為互補(bǔ)色光。10.1分光光度法原理第5頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分光光度法具有儀器簡(jiǎn)單、操作便捷、分析速度快、易于普及推廣；靈敏度高，適于測(cè)定低含量及微量組分，適宜測(cè)定的含量范圍為0.001%~0.1%；準(zhǔn)確度高、選擇性好，相對(duì)誤差一般為1%~3%。分光光度法在石油化工工業(yè)分析及環(huán)境監(jiān)測(cè)中占有重要地位，主要用于無機(jī)元素的測(cè)定。第6頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.1.1光吸收定律10.1.1.1物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收10.1.1.2光的吸收定律10.1.1.3顯色反應(yīng)第7頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月凡是按波長(zhǎng)順序排列的電磁輻射都稱為光譜。通常把吸光物質(zhì)對(duì)電磁輻射吸收時(shí)其透射光的光譜稱為吸收光譜。若吸光物質(zhì)是分子或離子團(tuán)，則將其吸收光譜稱為分子吸收光譜；若吸光物質(zhì)是原子蒸氣，則將其吸收光譜稱為原子吸收光譜。分子吸收光譜分為紫外吸收光譜（200~380nm）、可見吸收光譜（380~780nm）、紅外吸收光譜（0.78~25μm）和遠(yuǎn)紅外吸收光譜（25~1000μm）。10.1.1.1物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收第8頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月保持待測(cè)物質(zhì)溶液濃度和吸收池厚度不變，測(cè)定不同波長(zhǎng)下待測(cè)物質(zhì)溶液的吸光度A（或透射比T），以波長(zhǎng)λ為橫坐標(biāo)，吸光度A（透射比T）為縱坐標(biāo)，繪制得到的曲線稱為吸收光譜，又稱為吸收曲線。它能清楚地描述物質(zhì)對(duì)一定波長(zhǎng)范圍光的吸收情況。圖10-2KMnO4溶液的吸收光譜圖第9頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月吸光度最大處的波長(zhǎng)稱為最大吸收波長(zhǎng)，用符號(hào)λmax表示。在λmax處測(cè)得的摩爾吸光系數(shù)為εmax，εmax可以更直觀地反映用吸光光度法測(cè)定該吸光物質(zhì)的靈敏度。對(duì)同一物質(zhì)，濃度不同時(shí)，同一波長(zhǎng)下的吸光度A不同，最大吸收波長(zhǎng)的位置和吸收光譜的形狀相似。對(duì)于不同物質(zhì)，由于它們對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收具有選擇性，因此它們的λmax的位置和吸收光譜的形狀互不相同，可以據(jù)此對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性分析。對(duì)于同一物質(zhì)，在一定的波長(zhǎng)下，隨著濃度的增加，吸光度A也相應(yīng)增大。而且由于在λmax處吸光度A最大，在此波長(zhǎng)下A隨濃度的增大最為明顯，可以據(jù)此對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量分析。第10頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.1.1.2光吸收定律（1）朗伯-比爾定律當(dāng)一束平行的單色光通過一均勻、非散射和反射的吸收介質(zhì)時(shí)，由于吸光物質(zhì)與光子的作用，一部分光子被吸收，一部分光子透過介質(zhì)。I0為入射光強(qiáng)度，It為透過的光強(qiáng)度。透射光強(qiáng)度It與入射光強(qiáng)度I0之比稱為透射比（或透光度），用T表示。透射比倒數(shù)的對(duì)數(shù)稱為吸光度，用A來表示。第11頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)一束平行的單色光垂直入射通過一均勻、各向同性、非散射和反射的吸收介質(zhì)時(shí)，它的吸光度與介質(zhì)中吸收物質(zhì)的濃度及吸收介質(zhì)的光路長(zhǎng)度成正比，這就是朗伯-比爾定律，又稱為光吸收定律。吸光系數(shù)是指待測(cè)物質(zhì)在單位濃度、單位厚度時(shí)的吸光度，用K來表示。按照使用濃度單位的不同，可分為質(zhì)量吸光系數(shù)、摩爾吸光系數(shù)和比吸光系數(shù)。吸光系數(shù)K與吸光物質(zhì)的性質(zhì)、入射光波長(zhǎng)及溫度等因素有關(guān)。第12頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例10-1用1，10-菲啰啉分光光度法測(cè)定鐵，配制鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為4.00μg/mL，用1cm的比色皿在510nm波長(zhǎng)處測(cè)得吸光度為0.813，求鐵(Ⅱ)一菲啰啉配合物的摩爾吸光系數(shù)。解：第13頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月吸光度具有加和性。當(dāng)一束平行單色輻射，垂直入射，通過幾種彼此不起反應(yīng)的物質(zhì)所組成的吸收介質(zhì)時(shí)，若該吸收介質(zhì)的入射、出射面是互為平行的平面，且它內(nèi)部是各向同性的、均勻的、不發(fā)光不散射的，則該吸收介質(zhì)總的吸光度等于幾種特征吸光度的總和，即吸光度具有加和性?？捎孟率奖硎?/p>

第14頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)吸收池的厚度恒定時(shí)，以吸光度對(duì)濃度作圖應(yīng)得到一條通過原點(diǎn)的直線。當(dāng)吸光物質(zhì)濃度較高時(shí)，明顯地看到通過原點(diǎn)向濃度軸彎曲的現(xiàn)象（個(gè)別情況向吸光度軸彎曲）。這種情況稱為偏離朗伯-比爾定律。若在曲線彎曲部分進(jìn)行定量，將會(huì)引起較大的誤差。圖10-4偏離朗伯-比爾定律（2）朗伯-比爾定律的影響因素第15頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①非單色光引起的偏離

使用好的單色器，將入射光波長(zhǎng)選擇在被測(cè)物質(zhì)的最大吸收處，以克服非單色光引起的偏離。測(cè)定時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臐舛确秶?，使吸光度讀數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)。②溶液的性質(zhì)引起的偏離

朗伯-比耳定律適用于稀溶液。溶液濃度增大，破壞吸光度與濃度的線性關(guān)系。如果溶液中的吸光物質(zhì)不穩(wěn)定，發(fā)生解離、締合、形成新化合物或互變異構(gòu)等化學(xué)變化而改變其濃度，導(dǎo)致偏離朗伯-比爾定律。

在測(cè)量前做好樣品的預(yù)處理，控制好顯色反應(yīng)、溶液pH和化學(xué)平衡條件等。第16頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.1.1.3顯色反應(yīng)（1）顯色反應(yīng)將無色或淺色的無機(jī)離子轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩镔|(zhì)的反應(yīng)稱為顯色反應(yīng)，所用的試劑稱為顯色劑。顯色反應(yīng)的類型主要有氧化還原反應(yīng)和配位反應(yīng)兩大類。對(duì)于顯色反應(yīng)一般應(yīng)滿足靈敏度高，有色物質(zhì)的ε應(yīng)大于104；選擇性好，干擾少，或干擾容易消除；有色化合物的組成恒定，符合一定的化學(xué)式；要求有色化合物的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，至少保證在測(cè)量過程中溶液的吸光度基本恒定。有色化合物與顯色劑之間的顏色差別要大，顯色劑對(duì)光的吸收與有色化合物的吸收峰波長(zhǎng)之差（稱為對(duì)比度）大于60nm。第17頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）顯色劑①無機(jī)顯色劑許多無機(jī)試劑能與金屬離子發(fā)生顯色反應(yīng)，但由于靈敏度和選擇性都不高，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的不多。②有機(jī)顯色劑有機(jī)顯色劑分子中一般都含有生色團(tuán)和助色團(tuán)。生色團(tuán)是某些含不飽和鍵的基團(tuán)，如偶氮基等。這些基團(tuán)中的電子被激發(fā)時(shí)所需能量較小，波長(zhǎng)200nm以上的光就可以做到，故往往可以吸收可見光而表現(xiàn)出顏色。助色團(tuán)是某些含孤對(duì)電子的基團(tuán)，如氨基、羥基和鹵代基等。這些基團(tuán)與生色團(tuán)上的不飽和鍵相互作用，可以影響生色團(tuán)對(duì)光的吸收，使顏色加深。③多元配合物多元配合物是由三種或三種以上的組分所形成的配合物。目前應(yīng)用較多的是由一種金屬離子與兩種配位體所組成的三元配合物。多元配合物在吸光光度分析中應(yīng)用較普遍。第18頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表10-1幾種常用的有機(jī)顯色劑顯色劑測(cè)定元素反應(yīng)介質(zhì)顏色最大吸收波長(zhǎng)磺基水楊酸Fe3+pH2~3紫紅520鄰菲啰啉Fe2+pH=3~9橘紅510丁二酮肟Ni2+堿性，氧化劑存在紅470雙硫腙Cu2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+控制酸度及加入掩蔽劑490~550偶氮胂（Ⅲ）Th（Ⅳ）、Zr（Ⅳ）、U（IV）強(qiáng)酸性藍(lán)紫665~675稀土金屬離子弱酸性鉻天青SA13+pH5~5.8紫紅530第19頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）顯色反應(yīng)條件①顯色劑用量

需加入過量顯色劑，以減少反應(yīng)的可逆性。顯色劑加入太多，引起副反應(yīng)，顯色劑的適宜用量是通過實(shí)驗(yàn)來求得的。實(shí)驗(yàn)方法：固定被測(cè)組分的濃度和其他條件，只改變顯色劑的加入量，測(cè)量吸光度，作出吸光度一顯色劑用量的關(guān)系曲線，當(dāng)顯色劑用量達(dá)到某一數(shù)值而吸光度無明顯增大時(shí)，表明顯色劑用量已足夠。②溶液的酸度

酸度影響顯色劑的平衡濃度和顏色，影響被測(cè)金屬離子的存在狀態(tài)，影響配合物的組成。顯色反應(yīng)的適宜酸度是通過實(shí)驗(yàn)來確定的。實(shí)驗(yàn)方法：通過實(shí)驗(yàn)作出吸光度-pH關(guān)系曲線，從圖上確定適宜的pH范圍。第20頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

③顯色時(shí)間

有些顯色反應(yīng)瞬間完成，溶液顏色很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持不變；有些顯色反應(yīng)雖能迅速完成，但有色化合物很快開始褪色；有些顯色反應(yīng)進(jìn)行緩慢，溶液顏色需經(jīng)一段時(shí)間后才穩(wěn)定。因此，必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)來確定最適合測(cè)定的時(shí)間區(qū)間。實(shí)驗(yàn)方法配制一份顯色溶液，從加入顯色劑起計(jì)算時(shí)間，每隔幾分鐘測(cè)量一次吸光度，制作吸光度一時(shí)間曲線，根據(jù)曲線來確定適宜時(shí)間。一般來說，對(duì)那些反應(yīng)速率很快，有色化合物又很穩(wěn)定的體系，測(cè)定時(shí)間的選擇余地很大。第21頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月④顯色溫度選擇顯色溫度時(shí)可以做吸光度一顯色溫度曲線。一般顯色反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，有些顯色反應(yīng)必須加熱至一定溫度才能完成。⑤溶劑的選擇

有機(jī)溶劑常降低有色化合物的解離度，從而提高顯色反應(yīng)的靈敏度。有機(jī)溶劑還可能提高顯色反應(yīng)的速率，影響有色配合物的溶解度和組成等。第22頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.1.2測(cè)定條件的選擇10.1.2.1樣品溶液的選擇10.1.2.2測(cè)定波長(zhǎng)的選擇10.1.2.3參比溶液的選擇10.1.2.4吸光度范圍的選擇10.1.2.5儀器狹縫寬度的選擇10.1.2.6干擾的消除第23頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

分光光度法的測(cè)定是在溶液中進(jìn)行的，固體樣品需要轉(zhuǎn)化為溶液。無機(jī)樣品用合適酸溶解或堿熔融，有機(jī)樣品用有機(jī)溶劑溶解或提取。有時(shí)需要先經(jīng)濕法或干法將樣品消化，然后再轉(zhuǎn)化為適合于測(cè)定的溶液。溶劑要有良好的溶解能力，在測(cè)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)沒有明顯的吸收，被測(cè)組分在溶劑中有良好的吸收峰形，揮發(fā)性小、不易燃、無毒性、價(jià)格便宜等。

10.1.2.1樣品溶劑的選擇第24頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在定量分析中，選擇被測(cè)物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)λmax作為測(cè)量波長(zhǎng)，靈敏度高而且能夠減少或消除由非單色光引起的對(duì)朗伯-比爾定律的偏離。若在λmax處有其他吸光物質(zhì)干擾測(cè)定時(shí)，應(yīng)根據(jù)“吸收最大、干擾最小”的原則來選擇入射光波長(zhǎng)，以減少朗伯-比耳定律的偏差。10.1.2.2測(cè)定波長(zhǎng)的選擇第25頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

參比溶液用來調(diào)節(jié)儀器的零點(diǎn)，消除由于吸收池壁及溶劑對(duì)入射光的反射和吸收帶來的誤差，并扣除干擾的影響。（1）溶劑參比

如果樣品基體、試劑及顯色劑均在測(cè)定波長(zhǎng)無吸收，則可用溶劑作參比溶液。（2）試劑參比

如果顯色劑或試劑有吸收，可用空白溶液作參比溶液。（3）試液參比如果顯色劑及溶劑不吸收，而樣品基體組分有吸收，則應(yīng)采用不加顯色劑的樣品溶液作參比溶液。（4）褪色參比

如果顯色劑、試劑及樣品基體均有吸收，則應(yīng)使用褪色參比溶液。褪色參比溶液是指在吸光樣品溶液（或顯色溶液）中加入適當(dāng)試劑，使吸光物質(zhì)或顯色化合物破壞（或顏色褪去）后的溶液。10.1.2.3參比溶液的選擇第26頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)濃度較大或濃度較小時(shí)，相對(duì)誤差都比較大。在實(shí)際測(cè)定時(shí)，只有使待測(cè)溶液的透射比T在15%~65%之間，或使吸光度A在0.2~0.8之間，才能保證測(cè)量的相對(duì)誤差較小。當(dāng)吸光度A=0.434〔或透射比T=36.8%〕時(shí)，測(cè)量的相對(duì)誤差最小。可通過控制溶液的濃度或選擇不同厚度的吸收池來達(dá)到目的。10.1.2.4吸光度范圍的選擇第27頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月狹縫寬度過大時(shí)，入射光的單色性降低，標(biāo)準(zhǔn)曲線偏離朗伯-比耳定律，準(zhǔn)確度降低；狹縫寬度過窄時(shí)，光強(qiáng)變?nèi)酰瑴y(cè)量的靈敏度降低。選擇狹縫寬度的方法：測(cè)量吸光度隨狹縫寬度的變化，狹縫寬度在一個(gè)范圍內(nèi)變化時(shí)，吸光度是不變的，當(dāng)狹縫寬度大到某一程度時(shí)，吸光度才開始減小。在不引起吸光度減小的情況下，盡量選取最大狹縫寬度。10.1.2.5儀器狹縫寬度的選擇第28頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）控制酸度利用控制酸度的方法提高反應(yīng)的選擇性，以保證主反應(yīng)進(jìn)行完全。例如，雙硫腙能與Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+等十多種金屬離子形成有色配合物，在0.5mol/LH2SO4介質(zhì)中Hg2+仍能定量進(jìn)行，其他離子不發(fā)生反應(yīng)。（2）選擇掩蔽劑利用掩蔽劑消除干擾，選取的掩蔽劑不與待測(cè)離子作用，掩蔽劑以及它與干擾物質(zhì)形成的配合物的顏色應(yīng)不干擾待測(cè)離子的測(cè)定。（3）分離采用預(yù)先分離的方法，如沉淀、萃取、離子交換、蒸發(fā)和蒸餾以及色譜分離法。10.1.2.6干擾的消除第29頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.2 分光光度計(jì)【能力目標(biāo)】能熟練操作分光光度計(jì)；會(huì)運(yùn)用分光光度定量方法完成實(shí)際測(cè)定任務(wù)。

【知識(shí)目標(biāo)】了解紫外-可見分光光度計(jì)的類型和基本結(jié)構(gòu)；掌握紫外-可見分光光度計(jì)的使用方法；了解分光光度計(jì)波長(zhǎng)、透射比、穩(wěn)定度、吸收池配套性的檢驗(yàn)方法。

第30頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.2 分光光度計(jì)10.2.1分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)10.2.2分光光度計(jì)的使用方法10.2.3分光光度分析方法第31頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.2.1分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)10.2.1.1光源10.2.1.2單色器10.2.1.3吸收池10.2.1.4檢測(cè)器10.2.1.5信號(hào)處理和顯示系統(tǒng)第32頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光源是能發(fā)射所需波長(zhǎng)的光的器件。光源應(yīng)滿足的條件是在儀器的工作波段范圍內(nèi)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的光強(qiáng)度，其能量隨波長(zhǎng)變化小，穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)?？梢姽庠闯Ｓ霉庠礊榘谉牍庠矗珂u燈和碘鎢燈等。紫外光源主要采用氫燈、氘燈和氚燈等放電燈。10.2.1.1光源紫外光源---氘燈(185-375nm)可見光源---鎢燈(320-2500nm)第33頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.2.1.2單色器單色器是能從光源發(fā)射的光中分離出一定波長(zhǎng)范圍譜線的器件。它由入射狹縫、準(zhǔn)直裝置（透鏡或反射鏡）、色散元件（棱鏡或光柵）、聚焦裝置（透鏡或凹面反射鏡）和出口狹縫五部分組成。色散元件分別為棱鏡和反射光柵。第34頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.2.1.3吸收池吸收池也稱比色皿，是盛放待測(cè)流體（流體、氣體）試樣的容器。它應(yīng)具有兩面互相平行，透光且精確厚度的平面，能借助機(jī)械操作能把待測(cè)試樣間斷或連續(xù)地排到光路中，以便吸收測(cè)量的光通量。石英池用于紫外-可見光區(qū)，玻璃池用于可見和近紅外區(qū)。長(zhǎng)度為1cm（幾厘米到10cm或更長(zhǎng)）第35頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.2.1.4檢測(cè)器檢測(cè)器是能把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的器件。檢測(cè)器具有高靈敏度、高信噪比、響應(yīng)速度快，在整個(gè)研究的波長(zhǎng)范圍內(nèi)有恒定的響應(yīng)，在沒有光照射時(shí)，其輸出應(yīng)為零，產(chǎn)生的電信號(hào)應(yīng)與光束的輻射功率呈正比。在紫外-可見光區(qū)常用的檢測(cè)器有光電池、光電管、光電倍增管、硅光電二極管檢測(cè)器等。第36頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通常信號(hào)處理器是一種電子器件，它可放大檢測(cè)器的輸出信號(hào)，也可以把信號(hào)從直流變成交流（或相反），改變信號(hào)的相位，濾掉不需要的成分。信號(hào)處理器也可用來執(zhí)行某些信號(hào)的數(shù)學(xué)運(yùn)算。如微分、積分或轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)。在現(xiàn)代儀器中，常用的讀出器件有數(shù)字表、記錄儀、電位計(jì)標(biāo)尺、陰極射線管等，現(xiàn)在的顯示系統(tǒng)多通過計(jì)算機(jī)輸出。10.2.1.5信號(hào)處理和顯示系統(tǒng)第37頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.2.2分光光度計(jì)的使用方法10.2.2.1721型可見分光光度計(jì)10.2.2.2UV-1801型紫外-可見分光光度計(jì)10.2.2.3使用方法第38頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖10-6721型分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)1-鎢燈；2-透鏡；3-玻璃棱鏡；4-準(zhǔn)直鏡；5、12-保護(hù)玻璃；6-狹縫；7-反射鏡；8-光欄；9-聚光透鏡；10-吸收池；11-光閘；13-光電管10.2.2.1721型可見分光光度計(jì)第39頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.2.2.2UV-1801型紫外-可見分光光度計(jì)UV-1801型紫外可見分光光度計(jì)的光學(xué)系統(tǒng)圖D-氘燈；W-鎢燈；G-光柵；N-接收器；M1-聚光鏡；M2、M5-保護(hù)片；M3、M4-準(zhǔn)直鏡；T1、T2-透鏡；F1~F5-濾色片；S1、S2-狹縫；Y-樣品池第40頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）不連接計(jì)算機(jī)打開儀器主機(jī)右側(cè)電源開關(guān)，稍等約十幾秒鐘，按儀器面板鍵盤上除“RESET”的其他任意鍵，儀器進(jìn)行自檢。儀器藍(lán)色液晶大屏幕上五項(xiàng)都顯示“OK”后，預(yù)熱時(shí)間20min以后，按任意鍵進(jìn)入儀器操作主菜單。按數(shù)字鍵2，進(jìn)入“光度測(cè)量”，按儀器面板上參數(shù)設(shè)置鍵“F1”，進(jìn)入“參數(shù)設(shè)置”，選擇或輸入所需波長(zhǎng)及其他參數(shù)，按“Enter”鍵進(jìn)行編輯確認(rèn)。根據(jù)儀器提示，將樣品拉入光路，按“F2”進(jìn)行樣品測(cè)定。測(cè)量完畢關(guān)閉電源，清洗比色皿放入比色皿盒。10.2.2.3使用方法第41頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）聯(lián)接計(jì)算機(jī)打開計(jì)算機(jī)桌面上的“UVSoftware”圖標(biāo)，點(diǎn)擊左下方“初始化”按鈕，儀器將進(jìn)行反控自檢。單擊工具欄菜單上的“光譜掃描”，進(jìn)入光譜掃描測(cè)量方式。單擊“參數(shù)”，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。單擊“測(cè)量”，根據(jù)提示拉入?yún)⒈?，按“確定”按鈕。參比測(cè)量完成，根據(jù)提示拉入樣品液，點(diǎn)擊“OK”按鈕。單擊“峰谷檢測(cè)”，彈出峰谷檢測(cè)精度設(shè)置窗口，輸入檢測(cè)精度，確定最大吸收波長(zhǎng)。測(cè)量完成后，保存并打印譜圖。單擊工具欄菜單上的“定量分析”，便進(jìn)入定量分析方式。單擊菜單欄的“儀器”點(diǎn)擊“比色皿校正”，進(jìn)行比色皿校正。根據(jù)提示拉入?yún)⒈龋c(diǎn)擊“確定”按鈕。單擊“參數(shù)”，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。單擊工具欄菜單上的“測(cè)量”，根據(jù)提示拉入標(biāo)樣液，點(diǎn)擊“確定”按鈕。標(biāo)樣測(cè)量完畢，在濃度欄內(nèi)輸入對(duì)應(yīng)標(biāo)樣的濃度值，按“擬合”進(jìn)行曲線擬合。界面上顯示出以上測(cè)量參數(shù)所建立的曲線，并且顯示擬合的相關(guān)系數(shù)和建立的曲線方程。點(diǎn)擊界面右下方的未知樣處，使“未知樣”變成“未知樣一一正在使用”，單擊“測(cè)量”，根據(jù)提示拉入未知樣溶液，點(diǎn)擊“OK”按鈕，界面上顯示出未知樣濃度測(cè)量結(jié)果。測(cè)量完成后，保存測(cè)量結(jié)果。吸收池配套性檢驗(yàn)方法是在220nm（石英吸收池）和440nm（玻璃吸收池）波長(zhǎng)處，每個(gè)吸收池中裝入蒸餾水，將一個(gè)吸收池的透射比調(diào)至100%T，測(cè)量其他各吸收池的透射比值，其差值不大于0.5%T則吸收池的配套性合格。第42頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.2.3.1目視比色法10.2.3.2分光光度法10.2.3.3紫外分光光度法10.2.3分光光度分析方法第43頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用眼睛觀察、比較溶液顏色深度以確定物質(zhì)含量的方法稱為目視比色法。在相同條件下，如果被測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液具有相同顏色，則被測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度相同。標(biāo)準(zhǔn)系列法，其方法是使用一套由同種材料制成的、大小形狀相同的比色管（平底玻璃管），其中分別加入一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)液，在實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下，再加入等量的顯色劑和其他試劑，稀釋至一定體積搖勻，然后從管口垂直向下觀察，比較待測(cè)溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色的深淺。若待測(cè)溶液與某一標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色深度一致，則說明兩者濃度相等；若待測(cè)溶液顏色介于兩標(biāo)準(zhǔn)溶液之間，則取其算術(shù)平均值作為待測(cè)溶液的濃度。

10.2.3.1目視比色法第44頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）計(jì)算法如果待測(cè)組分的吸光系數(shù)已知，可以通過測(cè)定溶液的吸光度，直接根據(jù)朗伯-比耳定律，求出組分的濃度或含量。（2）直接比較法在相同的條件下，分別測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度為c0）和樣品溶液（濃度為cx）的吸光度A0和Ax，由下式求出待測(cè)物質(zhì)的濃度。10.2.3.2分光光度法第45頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）工作曲線法（標(biāo)準(zhǔn)曲線法）先配制一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在與樣品相同條件下，分別測(cè)量其吸光度。將吸光度與對(duì)應(yīng)濃度作圖，所得直線稱工作曲線（標(biāo)準(zhǔn)曲線）如圖10-8所示，然后測(cè)定試樣的吸光度，再?gòu)墓ぷ髑€上查出試樣溶液的濃度。圖10-8工作曲線第46頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）多組分的定量分析兩個(gè)以上吸光組分的混合物，根據(jù)其吸收峰的互相干擾情況，分為三種情況，如圖10-10所示。（a）（b）（c）圖10-10混合物的吸收光譜第47頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月②吸收光譜部分重疊圖10-10（b）的情況表明兩種組分x對(duì)y的測(cè)定有干擾，而y對(duì)x的測(cè)定沒有干擾。首先測(cè)定純物質(zhì)x和y分別在λ1、λ2處的吸光系數(shù)、、和，再單獨(dú)測(cè)量混合組分溶液在λ1處的吸光度，求得組分x的濃度cx。然后在λ2處測(cè)量混合溶液的吸光度，根據(jù)吸光度的加和性，即得

可求出組分y的濃度。第48頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③吸收光譜相互重疊圖10-10（c）的情況表明，兩組分在λ1、λ2處都有吸收，兩組分彼此互相干擾。首先測(cè)定純物質(zhì)x和y分別在λ1、λ2處的吸光系數(shù)、、和，再分別測(cè)定混合組分溶液在λ1、λ2處溶液的吸光度及，然后列出聯(lián)立方程第49頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）紫外吸收光譜的產(chǎn)生分子的紫外吸收光譜是由價(jià)電子能級(jí)的躍遷而產(chǎn)生的，電子能級(jí)間隔為1~20eV紫外與可見光區(qū)。物質(zhì)對(duì)紫外光的吸收與價(jià)電子的激發(fā)有關(guān)，吸收峰的波長(zhǎng)與物質(zhì)的鍵型有關(guān)系，可以定性鑒定分子中的官能團(tuán)，也可以用紫外吸收光譜定量測(cè)定含有吸收官能團(tuán)的化合物。10.2.3.3紫外分光光度法第50頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）電子躍遷類型基態(tài)有機(jī)化合物的價(jià)電子包括成鍵σ電子、成鍵π電子和非鍵電子（以n表示）。分子的空軌道包括反鍵σ*軌道和反鍵π*軌道，因此，可能產(chǎn)生的躍遷有σ→σ*、π→π*、n→σ*、n→π*等，如圖10-11所示。

圖10-11紫外-可見光譜區(qū)產(chǎn)生的吸收帶類型COHnpsHCHHOoooo==o=n第51頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）紫外吸收?qǐng)D譜①生色團(tuán)生色團(tuán)就是能在一分子中導(dǎo)致在200~1000nm的光譜區(qū)內(nèi)產(chǎn)生特征吸收帶的具有不飽和鍵和未共享電子對(duì)的基團(tuán)。有機(jī)化合物的顏色與化合物存在某種基團(tuán)有關(guān)，例如一N=N一、一N=O等，這些基團(tuán)使物質(zhì)具有顏色故稱為生色團(tuán)。②助色團(tuán)助色團(tuán)可分為吸電子助色團(tuán)和給電子助色團(tuán)。吸電子助色團(tuán)是一類極性基團(tuán)，給電子助色團(tuán)是指帶有未成鍵n電子的雜原子的基團(tuán)。例如-OR，-NIHR，-SH，-Cl，-Br，-I等，它們本身不能吸收大于200nm的光，但是當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時(shí)，會(huì)使其吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)λmax發(fā)生移動(dòng)，并且增加其吸收強(qiáng)度。第52頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月③藍(lán)移和紅移

在有機(jī)化合物中，常常因取代基的變更或溶劑的改變，使其吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)λmax發(fā)生移動(dòng)。向長(zhǎng)波方向移動(dòng)稱為紅移，向短波方向移動(dòng)稱為藍(lán)移。④增色效應(yīng)和減色效應(yīng)由于有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)變化使吸收峰摩爾吸光系數(shù)增加（減少）的現(xiàn)象稱為增色效應(yīng)（減色效應(yīng)）。⑤溶劑效應(yīng)

改變?nèi)軇┑臉O性，會(huì)引起吸收帶形狀的變化，還會(huì)使吸收帶的最大吸收波長(zhǎng)發(fā)生變化。盡量選用低極性溶劑；能很好地溶解被測(cè)物，并且形成的溶液具有良好的化學(xué)和光化學(xué)穩(wěn)定性；溶劑在樣品的吸收光譜區(qū)無明顯吸收。第53頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑥吸收帶R吸收帶。R吸收帶是由n-π共軛基團(tuán)n→π*躍遷產(chǎn)生的。K吸收帶。K吸收帶是由共軛π鍵π→π*躍遷產(chǎn)生的。B吸收帶。B吸收帶由苯環(huán)共軛π鍵π→π*躍遷產(chǎn)生的芳香族化合物的特征吸收帶。E吸收帶。E吸收帶屬于苯環(huán)共軛π鍵π→π*躍遷，也是芳香族化合物的特征吸收帶。苯的E帶分為E1帶和E2帶。E1帶λmax=184nm（ε=60000），E2帶λmax=204nm（ε=7900）。第54頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）紫外吸收光譜類型①飽和烴及其取代衍生物②不飽和烴③醛、酮④羧酸、酯⑤芳香烴⑥雜環(huán)化合物第55頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

①定性鑒定吸收光譜曲線的形狀、吸收峰的數(shù)目以及最大吸收波長(zhǎng)的位置和相應(yīng)的摩爾吸收系數(shù)，是進(jìn)行定性鑒定的依據(jù)，其中最大吸收波長(zhǎng)λmax及相應(yīng)的εmax是定性鑒定的主要參數(shù)。確定未知不飽和化合物結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)骨架，一般有兩種方法：比較吸收光譜曲線；用經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算最大吸收波長(zhǎng)λmax，然后與實(shí)測(cè)值比較。比較法是在相同的測(cè)定條件下，比較未知物與已知標(biāo)準(zhǔn)物的吸收光譜曲線，如果它們的吸收光譜曲線完全等同，則可以認(rèn)為待測(cè)試樣與已知化合物有相同的生色團(tuán)。也可以各種有機(jī)化合物的紫外與可見光譜標(biāo)準(zhǔn)譜圖或有關(guān)電子光譜數(shù)據(jù)表。參照一些經(jīng)驗(yàn)規(guī)則以及其他方法（如紅外光譜法、核磁共振波譜、質(zhì)譜，以及化合物某些物理常數(shù)等）。經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，如伍德沃德（Woodward）規(guī)則、斯科特（Scott）規(guī)則，通過計(jì)算其最大吸收波長(zhǎng)與實(shí)測(cè)值比較后，進(jìn)行初步定性鑒定。（5）定性分析第56頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

②結(jié)構(gòu)分析紫外吸收光譜在研究化合物結(jié)構(gòu)中的主要作用是推測(cè)官能團(tuán)、結(jié)構(gòu)中的共軛關(guān)系和共軛體系中取代基的位置、種類和數(shù)目。官能團(tuán)的鑒定。先將樣品盡可能提純，然后繪制紫外吸收光譜。由所測(cè)出的光譜特征，根據(jù)一般規(guī)律對(duì)化合物作初步判斷。順反異構(gòu)體的確定。順反異構(gòu)體的波長(zhǎng)吸收強(qiáng)度不同，由于反式構(gòu)型沒有立體障礙，偶極矩大，而順式構(gòu)型有立體障礙。因此反式的吸收波長(zhǎng)和強(qiáng)度都比順式的大?；プ儺悩?gòu)體的確定。紫外吸收光譜除應(yīng)用于推測(cè)所含官能團(tuán)外，還可對(duì)某些同分異構(gòu)體進(jìn)行判別。常見的異構(gòu)體有酮一烯醇式、醇醛的環(huán)式一鏈?zhǔn)?、酰胺的?nèi)酰胺一內(nèi)酰亞胺式等。③化合物純度的檢測(cè)紫外吸收光譜能檢查化合物中是否含具有紫外吸收的雜質(zhì)，如果化合物在紫外光區(qū)沒有明顯的吸收峰，而它所含的雜質(zhì)在紫外光區(qū)有較強(qiáng)的吸收峰，就可以檢測(cè)出該化合物所含的雜質(zhì)。用吸光系數(shù)來檢查物質(zhì)的純度。當(dāng)試樣測(cè)出的摩爾吸光系數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)出的摩爾吸光系數(shù)小時(shí)，其純度不如標(biāo)樣。相差越大，試樣純度越低。第57頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月紫外分光光度定量分析與可見分光光度定量分析的定量依據(jù)和定量方法相同。在進(jìn)行紫外定量分析時(shí)應(yīng)選擇好測(cè)定波長(zhǎng)和溶劑，一般選擇λmax作測(cè)定波長(zhǎng)，若在λmax處共存的其他物質(zhì)也有吸收，則應(yīng)另選ε較大，而共存物質(zhì)沒有吸收的波長(zhǎng)作測(cè)定波長(zhǎng)。選擇溶劑時(shí)要注意所用溶劑在測(cè)定波長(zhǎng)處應(yīng)沒有明顯的吸收，而且對(duì)被測(cè)物溶解性要好，不和被測(cè)物發(fā)生作用，不含干擾測(cè)定的物質(zhì)。（6）定量分析第58頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.3氣相色譜法原理【能力目標(biāo)】能根據(jù)色譜圖明確色譜有關(guān)術(shù)語(yǔ)；會(huì)選擇合適的顯色劑及顯色條件。【知識(shí)目標(biāo)】了解氣-固、氣-液色譜的分離原理；掌握氣相色譜圖和氣相色譜的有關(guān)術(shù)語(yǔ)。第59頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.3.1氣相色譜法原理10.3.2氣相色譜圖及有關(guān)術(shù)語(yǔ)10.3氣相色譜法原理第60頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月俄國(guó)植物學(xué)家茨維特（Tswett）于1906年研究植物葉子的色素成分時(shí)，將植物葉子的萃取物倒入填有固定相（碳酸鈣）的直立玻璃管內(nèi)，然后加入流動(dòng)相（石油醚），色素中各組分互相分離形成各種不同顏色的譜帶，由此得名色譜法。填充固定相（碳酸鈣）的玻璃柱管叫做色譜柱，把柱中出現(xiàn)的有顏色的色帶叫做色譜圖。色譜分析法實(shí)質(zhì)上是一種物理化學(xué)分離方法，即利用不同物質(zhì)在兩相（固定相和流動(dòng)相）中具有不同的分配系數(shù)（或吸附系數(shù)），當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些物質(zhì)在兩相中反復(fù)多次分配（即組分在兩相之間進(jìn)行反復(fù)多次的吸附、脫附或溶解、揮發(fā)過程）從而使各物質(zhì)得到完全分離。10.3氣相色譜法原理第61頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）按固定相和流動(dòng)相所處的狀態(tài)分類分類流動(dòng)相固定相類型液相色譜液體固體液-固色譜液體液體液-液色譜氣相色譜氣體固體氣-固色譜氣體液體氣-液色譜第62頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）按分離機(jī)制分類

①吸附色譜法。利用組分在吸附劑（固定相）上的吸附能力強(qiáng)弱不同而得以分離的方法，稱為吸附色譜法。②分配色譜法。利用組分在固定液（固定相）中溶解度不同而達(dá)到分離的方法稱為分配色譜法。③離子交換色譜。利用溶液中不同離子與離子交換劑間的交換能力的不同而進(jìn)行分離的方法。④空間排斥（阻）色譜法。利用多孔性物質(zhì)對(duì)不同大小的分子的排阻作用進(jìn)行分離的方法。氣相色譜法是基于色譜柱能分離樣品中各個(gè)組分，檢測(cè)器能連續(xù)響應(yīng)，能同時(shí)對(duì)各組分進(jìn)行定性定量的一種分離分析方法。第63頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.3.1氣相色譜法原理

圖10-13

色譜分離過程

塔板理論將色譜柱看作一個(gè)分餾塔，待分離組分在分餾塔的塔板間移動(dòng)，在每一個(gè)塔板內(nèi)組分分子在固定相和流動(dòng)相之間形成平衡，隨著流動(dòng)相的流動(dòng)，組分分子不斷從一個(gè)塔板移動(dòng)到下一個(gè)塔板，并不斷形成新的平衡。一個(gè)色譜柱的塔板數(shù)越多，則其分離效果就越好。速率理論方程式亦稱范－弟姆特方程式。

H=A+B/u+C·u第64頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.3.1.1氣-固色譜法分離原理氣-固色譜的固定相是固體吸附劑，氣體試樣由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱，與吸附劑接觸時(shí)，很快被吸附劑吸附。隨著載氣的不斷通入，被吸附的組分又從固定相中洗脫出來（稱為脫附），脫附下來的組分隨著載氣向前移動(dòng)時(shí)有再次被固定相吸附。隨著載氣的流動(dòng)，組分吸附-解析的過程反復(fù)進(jìn)行。由于組分性質(zhì)的差異，固定相對(duì)它們的吸附能力有所不同。易被吸附的組分，脫附較難，在利用不同物質(zhì)在固體吸附劑上的物理吸附-解吸能力不同實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離。第65頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.3.1.2氣-液色譜法分離原理氣-液色譜的固定相是涂在載體表面的固定液，氣體試樣由載氣帶進(jìn)入色譜柱，與固定液接觸時(shí)，氣相中各組分就溶解到固定液中。隨著載氣的不斷通入，被溶解的組分又從固定液中揮發(fā)出來，揮發(fā)出來的組分隨著載氣向前移動(dòng)時(shí)有再次被固定液溶解。隨著載氣的流動(dòng)，溶解-揮發(fā)的過程反復(fù)進(jìn)行。由于組分性質(zhì)的差異，固定液對(duì)它們的溶解能力將有所不同。易被溶解的組分，揮發(fā)較難，在柱內(nèi)移動(dòng)的速度慢，停留的時(shí)間長(zhǎng)；反之，不易被溶解的組分，揮發(fā)快，在柱內(nèi)停留的時(shí)間短。經(jīng)一定的時(shí)間間隔（一定柱長(zhǎng)）后，性質(zhì)不同的則分便達(dá)到彼此的分離。第66頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.3.2.1氣相色譜圖10.3.2.2有關(guān)術(shù)語(yǔ)10.3.2氣相色譜圖及有關(guān)術(shù)語(yǔ)第67頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.3.2.1氣相色譜圖圖10-14氣相色譜圖第68頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.3.2.2有關(guān)術(shù)語(yǔ)（1）基線在實(shí)驗(yàn)條件下，色譜柱后僅有純流動(dòng)相進(jìn)入檢測(cè)器時(shí)的流出曲線稱為基線。基線在穩(wěn)定的條件下應(yīng)是一條水平的直線，如直線OO'所示，它的平直與否可反應(yīng)出實(shí)驗(yàn)條件的穩(wěn)定情況。基線噪聲是指由各種因素所引起的基線起伏，如圖10-15（a）所示。基線漂移是指基線隨時(shí)間定向的緩慢變化，如圖10-15（b）所示。

（a）（b）

圖10-15基線噪聲和基線漂移第69頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)某組分從色譜柱流出時(shí)，檢測(cè)器對(duì)該組分的響應(yīng)信號(hào)隨時(shí)間變化所形成的峰形曲線稱為該組分的色譜峰。色譜峰一般呈高斯正態(tài)分布。實(shí)際上一般情況下的色譜峰都是非對(duì)稱的色譜峰即非高斯峰。①前伸峰前沿平緩后部陡起的不對(duì)稱色譜峰，如圖10-16（a）所示。②拖尾峰前沿陡起后部平緩的不對(duì)稱色譜峰，如圖10-16（b）所示。③平頂峰出色譜峰不是尖峰，而是其頂部有一平臺(tái)，如圖10-16（c）所示。④饅頭峰峰形比較矮而胖像饅頭一樣的色譜峰，如圖10-16（d）所示。（a）（2）色譜峰（b）（c）（d）第70頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）峰高和峰面積峰高（h）是指峰頂?shù)交€的距離。峰面積（A）是指每個(gè)組分的流出曲線與基線間所包圍的面積。峰高或峰面積的大小與每個(gè)組分在樣品中的含量相關(guān)，因此色譜圖中，峰高和峰面積是氣相色譜進(jìn)行定量分析的主要依據(jù)。（4）峰拐點(diǎn)峰拐點(diǎn)是指在組分流出曲線上二階導(dǎo)數(shù)等于零的點(diǎn)，如E、F

點(diǎn)。（5）峰寬與半峰寬峰寬（Wb）是指色譜峰兩側(cè)拐點(diǎn)所作的切線與基線兩交點(diǎn)之間的距離，如IJ。半峰寬（W1/2）是指在峰高1/2h處的峰寬，如GH。（6）保留值表示試樣中各組分在色譜柱中的滯留時(shí)間的數(shù)值。它反映組分與固定相之間作用力的大小，通常用保留時(shí)間（亦稱停留時(shí)間）或用將組分帶出色譜柱所需載氣的體積（保留體積）表示。在一定的固定相和操作條件下，任何一種物質(zhì)都有一確定的保留值，這樣就可用作定性參數(shù)。第71頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月①死時(shí)間（tM）是指不被固定相吸附或溶解的氣體(如空氣、甲烷)從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)濃度最大值時(shí)所需的時(shí)間。顯然，死時(shí)間正比于色譜柱的空隙體積。②保留時(shí)間（tR）是指被測(cè)組分從進(jìn)樣開始到柱后出現(xiàn)濃度最大值時(shí)所需的時(shí)間。保留時(shí)間是色譜峰位置的標(biāo)志。③調(diào)整保留時(shí)間（t‘R）是指扣除死時(shí)間后的保留時(shí)間，即

t'R=tR－tM

此式說明tR由tM與t‘R二部分組成。就是說tR等于組分因固定相作用引起滯留時(shí)間t’R加上組分因流動(dòng)相作用引起滯留時(shí)間tM，它更確切地表達(dá)了被分析組分的保留特性，是氣相色譜定性分析的基本參數(shù)。④死體積（VM）是指色譜柱在填充后固定相顆粒間所留的空間、色譜儀中管路和連接頭間的空間以及檢測(cè)器的空間的總和。若操作條件下色譜柱內(nèi)載氣的平均流速為

Fc（mL/min），則VM=tMFC第72頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑤保留體積（VR）是指從進(jìn)樣開始到柱后被測(cè)組分出現(xiàn)濃度最大值時(shí)所通過的載氣體積，即VR=tRFC⑥調(diào)整保留體積（V'R）指扣除死體積后的保留體積，即

V‘R=t’RFC=(tR－tM)Fc=VR－VM同樣，V‘R與載氣流速無關(guān)。死體積反映了色譜柱和儀器系統(tǒng)的幾何特性，它與被測(cè)物的性質(zhì)無關(guān)，故保留體積值中扣除死體積后將更合理地反映被測(cè)組分的保留特性。⑦相對(duì)保留值（ris）指一定實(shí)驗(yàn)條件下某組分i的調(diào)整保留值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s的調(diào)整保留值之比

ris僅僅與柱溫和固定相性質(zhì)有關(guān)，而與載氣流量及其他實(shí)驗(yàn)條件無關(guān)。因此是色譜定性分析的重要參數(shù)之一。第73頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑧選擇性因子（）指相鄰兩組分的調(diào)整保留值之比。

⑨分配系數(shù)（K）是指在一定溫度和壓力下，組分在固定相和流動(dòng)相之間分配達(dá)平衡時(shí)的濃度之比值，即

第74頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4氣相色譜儀【能力目標(biāo)】能熟練操作氣相色譜儀；會(huì)根據(jù)被測(cè)物的性質(zhì)選擇色譜測(cè)定條件?！局R(shí)目標(biāo)】了解氣相色譜儀的分類和基本結(jié)構(gòu)，熟悉氣相色譜儀的使用方法，掌握色譜定性分析方法；熟悉色譜操作條件的選擇；掌握定量分析歸一化法、內(nèi)標(biāo)法、內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法、外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法等定量方法。第75頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.1氣相色譜分析流程10.4.2氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)10.4.3氣相色譜儀的使用說明10.4.4氣相色譜分析方法10.4氣相色譜儀第76頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.1氣相色譜分析流程

圖10-17單柱單氣路結(jié)構(gòu)示意圖1.載氣鋼瓶；2.減壓閥；3.凈化器；4.氣流調(diào)節(jié)閥；5.轉(zhuǎn)子流量計(jì)；6.氣化室；7.色譜柱；8.檢測(cè)器

第77頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖10-18雙柱雙氣路結(jié)構(gòu)示意圖1.載氣鋼瓶；2.減壓閥；3.凈化器；4.穩(wěn)壓閥；5.壓力表；6、6′.針形閥；7、7′.轉(zhuǎn)子流量計(jì)；8、8′.進(jìn)樣氣化室；9、9′.色譜柱；10.檢測(cè)器第78頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.2.1氣路系統(tǒng)10.4.2.2進(jìn)樣系統(tǒng)10.4.2.3分離系統(tǒng)10.4.2.4檢測(cè)系統(tǒng)10.4.2.5溫度控制系統(tǒng)10.4.2.6數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)10.4.2氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)第79頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.2.1氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)由氣體鋼瓶、減壓閥、空氣壓縮機(jī)、凈化管、穩(wěn)壓閥、針形閥、穩(wěn)流閥、管路連接裝置、載氣流量計(jì)等部件組成。氣路系統(tǒng)是一個(gè)載氣連續(xù)運(yùn)行的密閉管路系統(tǒng)。要求載氣純凈、密閉性好、流速穩(wěn)定及流速測(cè)量準(zhǔn)確。氣相色譜的載氣是載送樣品進(jìn)行分離的惰性氣體，是氣相色譜的流動(dòng)相。常用的載氣為氮?dú)狻錃猓ㄔ谑褂脷浠鹧骐x子化檢測(cè)器時(shí)作燃?xì)?，在使用熱?dǎo)檢測(cè)器時(shí)常作為載氣）、氦氣、氬氣（氦、氬由于價(jià)格高，應(yīng)用較少）。氣路不密封將會(huì)使實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，造成數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確或爆炸事故。氣路檢漏最常用方法是皂膜檢漏法：用毛筆蘸上肥皂水涂在各接頭上檢漏，檢畢應(yīng)使用干布將皂液擦凈。一旦發(fā)生漏氣，立即關(guān)機(jī)，直至檢修（如更換密封圈，螺母或管道等）后不再漏氣，方可開機(jī)。用轉(zhuǎn)子流量計(jì)和皂膜流量計(jì)測(cè)量載氣流量，來正確選擇載氣流速，提高色譜柱的分離效能，縮短分析時(shí)間。現(xiàn)在儀器使用電子壓力控制器自動(dòng)控制分流進(jìn)樣器及檢測(cè)器中載氣流速。第80頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.2.2進(jìn)樣系統(tǒng)（1）進(jìn)樣器①氣體進(jìn)樣器

氣體樣品可以用平面六通閥（又稱旋轉(zhuǎn)六通閥）進(jìn)樣，通過定量管，將管中氣樣帶入色譜柱中。定量管有0.5mL、1mL、3mL、5mL等規(guī)格。第81頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月②液體進(jìn)樣器采用微量注射器進(jìn)樣，常用的微量注射器有1μL、10μL、50μL、100μL等規(guī)格。固體樣品用溶劑溶解后，用微量注射器進(jìn)樣。對(duì)高分子化合物進(jìn)行裂解色譜分析時(shí)，通常先將少量高聚物放入專用的裂解爐中，經(jīng)過電加熱、高聚物分解、氣化、然后再由載氣將分解產(chǎn)物帶入色譜儀進(jìn)行分析。冷柱進(jìn)樣、頂空進(jìn)樣和自動(dòng)進(jìn)。第82頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電加熱器，將液體樣品瞬間氣化為蒸汽。注射針頭將樣品注入熱區(qū)時(shí)，樣品瞬間氣化，然后由載氣將氣化了的樣品迅速帶入色譜柱內(nèi)。要求氣化室的熱容量要大，溫度要足夠高，死體積小，提高柱效，常見為0.2mL～1mL；襯管內(nèi)壁具有足夠惰性，不對(duì)樣品發(fā)生吸附、催化作用等。正確選擇液體樣品的氣化溫度，對(duì)高沸點(diǎn)和易分解的樣品，在氣化溫度下，樣品能瞬間氣化而不分解，一般儀器的的最高氣化溫度為350℃～420℃，有的可達(dá)450℃，大部分的氣相色譜儀應(yīng)用的氣化溫度都在400℃以下，高檔儀器的氣化室有程序升溫功能。氣化室的溫度可使用溫度計(jì)或熱電偶測(cè)量，通過測(cè)溫毫伏計(jì)指示出氣化室溫度。（2）氣化室第83頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.2.3分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)主要由柱箱和色譜柱組成。（1）柱箱柱箱的尺寸和控溫參數(shù)是柱箱的兩個(gè)基本參數(shù)。柱箱的尺寸決定是否能安裝多根色譜柱，及操作是否方便。體積一般不超過15dm3，室溫～450℃，程序升溫裝置。部分氣相色譜儀帶有低溫功能，低溫一般用液氨或液態(tài)CO2來實(shí)現(xiàn)的，主要用于冷柱上進(jìn)樣。第84頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）色譜柱類型填充柱和毛細(xì)管柱又稱為開管柱。填充柱是指在柱內(nèi)均勻、緊密填充固定相的色譜柱。其形狀多為U形或螺旋形，內(nèi)徑2~4mm，長(zhǎng)1~5m；材料多為玻璃和不銹鋼兩種。毛細(xì)管柱由管身和固定相兩部分組成。內(nèi)徑0.1~0.5mm，長(zhǎng)達(dá)幾十至100m。通常彎成直徑10~30cm的螺旋狀。分為涂壁、多孔層和涂載體空心柱。毛細(xì)管柱因滲透性好、傳質(zhì)快，因而分離效率高(n可達(dá)106)、分析速度快、樣品用量小。第85頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表10-4常用色譜柱的特點(diǎn)和用途參數(shù)柱長(zhǎng)/m內(nèi)徑/mm柱效N/m進(jìn)樣量/ng液膜厚度/μm相對(duì)壓力主要用途填充柱經(jīng)典1～52～4500～100010～10610高分析樣品微型≤1分析樣品制備＞4制備純化學(xué)品WCOT微徑柱1～10≤0.14000～800010～10000.1～1低快速GC常規(guī)柱10～600.2～0.323000～5000常規(guī)分析大口徑柱10～500.53～0.751000～2000定量分析第86頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.2.4檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)器是用來連續(xù)監(jiān)測(cè)經(jīng)色譜柱分離后的流出物的組成和含量變化的裝置，作用是將色譜柱分離后的各組分的濃度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。利用溶質(zhì)（被測(cè)物）的某一物理或化學(xué)性質(zhì)與流動(dòng)相有差異的原理，當(dāng)溶質(zhì)從色譜柱流出時(shí)，會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)相背景值發(fā)生變化，并將這種變化轉(zhuǎn)變成可檢測(cè)的信號(hào)，從而在色譜圖上以色譜峰的形式記錄下來。氣相色譜檢測(cè)器按其原理與檢測(cè)特性主要分為濃度型檢測(cè)器、質(zhì)量型檢測(cè)器。濃度型檢測(cè)器有熱導(dǎo)池檢測(cè)器(TCD)、電子捕獲檢測(cè)器(ECD)；質(zhì)量型檢測(cè)器有氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)、火焰光度檢測(cè)器(FPD)、氮磷檢測(cè)器(NPD)。檢測(cè)器的性能指標(biāo)是在色譜儀工作穩(wěn)定的前提下進(jìn)行討論的，主要指靈敏度、檢測(cè)限、噪聲、線性范圍和響應(yīng)時(shí)間等指標(biāo)。第87頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）熱導(dǎo)池檢測(cè)器。（a）雙臂熱導(dǎo)池(b)四臂熱導(dǎo)池圖10-20熱導(dǎo)池檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖第88頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)FID是利用氫火焰作電離源，使有機(jī)物電離，而產(chǎn)生微電流的檢測(cè)器。是破壞性的、質(zhì)量型檢測(cè)器。能分析在火焰中離子化的有機(jī)物，不能分析在火焰中不電離的物質(zhì)，如H2O、O2

、N2、CO、CO2、CO、SO2

等無機(jī)物。也可利用NH3、H2O、SiCl4、SiHCl3、SiF、CS2等不生成或很少生成離子流第89頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.2.5溫度控制系統(tǒng)氣相色譜柱溫度的控制直接影響柱的分離效能、檢測(cè)器的靈敏度和穩(wěn)定性，控制溫度主要是對(duì)色譜柱、氣化室、檢測(cè)器三處的溫度控制。（1）柱箱通常把色譜柱放在一個(gè)恒溫箱中，以提供可以改變的、均勻的恒定溫度?？刂泣c(diǎn)的溫度精度在±（0.1～0.5）℃。采用可控制硅溫度控制器。對(duì)于沸點(diǎn)范圍寬的多組分混合物，采用程序升溫的方式來完成分析任務(wù)。（2）檢測(cè)器和氣化室檢測(cè)器和氣化室有自己獨(dú)立的恒溫調(diào)節(jié)裝置，其溫度控制及測(cè)量和色譜柱恒溫箱類似。第90頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.2.6數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（1）積分儀電子積分儀，積分放大器，是利用電容的充放電性能，將一個(gè)峰信號(hào)（微分信號(hào)）變成一個(gè)積分信號(hào)，這樣就可以直接測(cè)量出峰面積，最后打印出色譜圖的保留時(shí)間、峰面積和峰高等數(shù)據(jù)。（2）色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)20世紀(jì)70年代后期把單片機(jī)引入到數(shù)據(jù)積分儀中，可將積分儀得到數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、變換，采用多種定量分析方法進(jìn)行色譜定量分析，并將色譜分析結(jié)果（包括色譜峰的保留時(shí)間、峰面積、峰高、色譜圖、定量分析結(jié)果等）同時(shí)打印在記錄紙上。這種功能較多的積分儀稱為色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)。色譜數(shù)據(jù)機(jī)還可以控制進(jìn)樣口溫度、柱溫（包括程序升溫）檢測(cè)器溫度和參數(shù)等。第91頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）色譜工作站色譜工作站是有一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)來實(shí)施控制色譜儀，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理的一個(gè)系統(tǒng)。它是由硬件和軟件兩個(gè)部分組成。硬件是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，不同廠家的色譜工作站對(duì)微型計(jì)算機(jī)的配置要求也有所不同。軟件主要包括色譜儀實(shí)時(shí)控制程序，峰識(shí)別和峰面積積分程序、定量計(jì)算程序，報(bào)告打印程序等。色譜工作站在數(shù)據(jù)處理方面的功能有：色譜峰識(shí)別、基線校正、峰重疊和畸形峰的解析、技術(shù)峰參數(shù)（包括保留時(shí)間、峰高、峰面積、半峰寬等），定量計(jì)算組分含量（定量的方法有歸一化法、內(nèi)標(biāo)法、外標(biāo)法等）等。色譜工作站在對(duì)重疊峰的數(shù)據(jù)處理時(shí)，一般采用高精度擬合法，有較高的準(zhǔn)確度。色譜工作站的軟件還有圖譜再處理功能

，包括對(duì)已存儲(chǔ)的色譜峰整體或局部的調(diào)出、檢查；色譜峰的加入或刪除；對(duì)色譜圖記者放大或縮小處理；對(duì)色譜圖進(jìn)行疊加或相減運(yùn)算等。色譜工作站對(duì)色譜儀器的實(shí)時(shí)控制功能包括了色譜儀各單元中單片機(jī)具有的所有功能，包括色譜儀一般操作條件的控制；程序的控制，如氣相色譜的程序升溫，液相色譜的梯度洗脫等；自動(dòng)進(jìn)樣的控制，流路切換及閥門切換的控制；自動(dòng)調(diào)零、衰減、基線補(bǔ)償?shù)目刂频?。?2頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.3.1氣相色譜儀的使用規(guī)則10.4.3.2GC-7890Ⅱ型氣相色譜儀

10.4.3氣相色譜儀的使用方法第93頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.3.1氣相色譜儀的使用規(guī)則（1）按說明書要求安裝好載氣、燃?xì)夂椭細(xì)獾臍庠礆饴放c氣相色譜儀的連接，確保不漏氣。配備與儀器功率適應(yīng)的電路系統(tǒng)，將檢測(cè)器輸出信號(hào)線與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)連接好。（2）開啟儀器前，首先接通載氣氣路，打開穩(wěn)壓閥和穩(wěn)流閥，調(diào)節(jié)至所需的流量。（3）在載氣氣路通有載氣的情況下，先打開主機(jī)總電源開關(guān)，再分別打開汽化室、柱恒溫箱、檢測(cè)器室的電源開關(guān)，并將調(diào)溫旋鈕設(shè)定在預(yù)定數(shù)值。（4）待汽化室、柱恒溫箱、檢測(cè)器室達(dá)到設(shè)置溫度后，可打開熱導(dǎo)池檢測(cè)器，調(diào)節(jié)好設(shè)定的橋電流值，再調(diào)節(jié)平衡旋鈕、調(diào)零旋鈕，至基線穩(wěn)定后，即可進(jìn)行分析。第94頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（5）若使用氫火焰離子化檢測(cè)器，應(yīng)先調(diào)節(jié)燃?xì)猓錃猓┖椭細(xì)猓諝猓┑姆€(wěn)壓閥和針形閥，達(dá)到合適的流量后，按點(diǎn)火開關(guān)，使氫焰正常燃燒；打開放大器電源，調(diào)基流補(bǔ)償旋鈕和放大器調(diào)零旋鈕至基線穩(wěn)定后，即可進(jìn)行分析。（6）若使用氮磷檢測(cè)器和火焰光度檢測(cè)器，點(diǎn)燃火焰后，調(diào)節(jié)燃?xì)夂椭細(xì)饬髁康谋壤吝m當(dāng)值，其他調(diào)節(jié)與氫火焰離子化檢測(cè)器相似。（7）若使用電子捕獲檢測(cè)器，應(yīng)使用超純氮?dú)獠⒔?jīng)24h烘烤后，使基流達(dá)到較高值再進(jìn)行分析。（8）每次進(jìn)樣前應(yīng)調(diào)整好數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，使其處于備用狀態(tài)。進(jìn)樣后由繪出的色譜圖和打印出的各種數(shù)據(jù)來獲得分析結(jié)果。（9）分析結(jié)束后，先關(guān)閉燃?xì)?、助燃?xì)鈿庠?，再依次關(guān)閉檢測(cè)器橋路或放大器電源，汽化室、柱恒溫箱、檢測(cè)器室的控溫電源，儀器總電源。待儀器加熱部件冷卻至室溫后，最后關(guān)閉載氣氣源。第95頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.3.2GC-7890Ⅱ型氣相色譜儀（1）FID檢測(cè)器的操作使用方法①按照所用色譜柱的老化條件充分老化色譜柱，將色譜柱與FID檢測(cè)器相連接。②打開凈化器上的載氣開關(guān)閥，然后用檢漏液檢漏，保證氣密性良好。調(diào)節(jié)載氣流量為適當(dāng)值（根據(jù)刻度-流量表或用皂膜流量計(jì)測(cè)得）。③打開電源開關(guān)，根據(jù)分析需要設(shè)置柱溫、進(jìn)樣溫度和FID檢測(cè)器的溫度(FID檢測(cè)器的溫度應(yīng)>100℃)。④打開凈化器的空氣、氫氣開關(guān)閥，分別調(diào)節(jié)空氣和氫氣流量為適當(dāng)值（根據(jù)刻度-流量表或用皂膜流量計(jì)測(cè)得。⑤待FID檢測(cè)器的溫度升高到100℃以上后，按[FIRE]鍵，點(diǎn)燃FID檢測(cè)器的火焰。如果FID檢測(cè)器的溫度低于100℃時(shí)點(diǎn)火，會(huì)造成檢測(cè)器內(nèi)積水，影響檢測(cè)器的穩(wěn)定性。⑥設(shè)置FID檢測(cè)器微電流放大器的量程。量程分為10,9,8,7四檔，量程為10時(shí)，F(xiàn)ID檢測(cè)器的微電流放大器靈敏度最高，量程為9則靈敏度降低10倍，其余依此類推。量程通過[RANGE]來設(shè)置，設(shè)置步驟按說明書進(jìn)行（假定設(shè)置量程為8）。⑦設(shè)置輸出信號(hào)的衰減值。衰減分0～8九檔，分別表示輸出信號(hào)的20～28衰減輸出，衰減通過[ATT]來設(shè)置。將信號(hào)線與積分儀連接，即將儀器所附的信號(hào)線插到[SIGNALA]插座上，將信號(hào)線另一頭的叉形焊片與積分儀連接。調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使FID輸出信號(hào)在積分儀的零位附近。進(jìn)樣后如出反峰，請(qǐng)將信號(hào)線叉形焊片的正負(fù)位置對(duì)調(diào)。第96頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑧GC7890II氣相色譜儀FID檢測(cè)器在日常關(guān)機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)先將高效凈化器的氫氣和空氣的開關(guān)閥關(guān)閉，以切斷FID檢測(cè)器的燃?xì)夂椭細(xì)鈱⒒鹧嫦?，然后降溫，在柱箱溫度低?0℃以下才能關(guān)閉載氣和電源開關(guān)。（2）TCD檢測(cè)器的操作使用方法①按照所用色譜柱的老化條件充分老化色譜柱，將色譜柱連接到TCD檢測(cè)器上。②將凈化器上的載氣開關(guān)閥打開，用檢漏液檢漏，保證氣密性良好。③調(diào)節(jié)兩路載氣的穩(wěn)流閥到適當(dāng)值（根據(jù)刻度-流量表或用皂膜流量計(jì)實(shí)際測(cè)定），并使兩路載氣的流量相等。④打開電源開關(guān)，根據(jù)分析需要設(shè)置柱溫、進(jìn)樣器溫度、TCD檢測(cè)器溫度。⑤確認(rèn)載氣流入TCD檢測(cè)器的前提下，設(shè)置TCD檢測(cè)器電流。TCD電流設(shè)置范圍為50mA～250mA，增量為l0mA。⑥將信號(hào)線與積分儀連接，即將儀器所附的信號(hào)線插到[SIGNALB]插座上，將信號(hào)線另一頭的叉形焊片與積分儀連接。⑦調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使TCD檢測(cè)器的輸出信號(hào)在積分儀的零位附近。進(jìn)樣后如出反峰，請(qǐng)切換輸出信號(hào)極性切換。⑧GC7890II氣相色譜儀的TCD檢測(cè)器在結(jié)束日常的分析工作后，應(yīng)當(dāng)先將檢測(cè)器的電流設(shè)置為零，再等到柱箱、進(jìn)樣器和檢測(cè)器的溫度降低到80℃以下才能關(guān)閉載氣及電源開關(guān)。第97頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.4.1操作條件的選擇10.4.4.2定性分析10.4.4.3定量分析10.4.4氣相色譜分析方法第98頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.4.1操作條件的選擇（1）載氣的選擇載氣種類的選擇應(yīng)考慮載氣對(duì)柱效的影響、檢測(cè)器要求及載氣性質(zhì)。載氣摩爾質(zhì)量大，可抑制試樣的縱向擴(kuò)散，提高柱效。載氣流速較大時(shí)，傳質(zhì)阻力項(xiàng)起主要作用，采用較小摩爾質(zhì)量的載氣（如H2，He），可減小傳質(zhì)阻力，提高柱效。熱導(dǎo)檢測(cè)器需要使用熱導(dǎo)系數(shù)較大的氫氣或氦氣有利于提高檢測(cè)靈敏度。在氫焰檢測(cè)器中，氮?dú)馊允鞘走x目標(biāo)。第99頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）載氣流速的選擇最佳流速使板高最小，柱效能最高。選擇好色譜柱和柱溫后，固定其實(shí)驗(yàn)條件，依次改變載氣流速，將一定量的待測(cè)組分純物質(zhì)注入色譜柱。出峰后，分別測(cè)出不同載氣流速下，該組分的保留時(shí)間和峰底寬，計(jì)算出不同流速下的有效理論塔板數(shù)n有效值，并由H=L/n求出相應(yīng)的有效塔板高度，以載氣流速ｕ為橫坐標(biāo)，板高H為縱坐標(biāo)，繪制H-ｕ曲線。曲線最低點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的塔板高度最小，因此對(duì)應(yīng)載氣的最佳線速度，在最佳線速度下操作可獲得最高柱效。相應(yīng)的載氣流速為最佳載氣流速。第100頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）色譜柱的選擇①氣-固色譜柱在氣-固色譜法中作為固定相的吸附劑，常用固體吸附劑。固體吸附劑的種類有非極性的活性炭、弱極性的氧化鋁、極性的分子篩、氫鍵型硅膠等。②氣-液色譜柱柱中所用填料是液體固定相，它是由惰性的固體載體和其表面上涂漬的高沸點(diǎn)有機(jī)物液膜所構(gòu)成的。這種高沸點(diǎn)有機(jī)物常稱為固定液。載體是一種化學(xué)惰性、多孔性的顆粒，它的作用是提供一個(gè)大的惰性表面，用以承擔(dān)固定液，使固定液以薄膜狀態(tài)分布在其表面上。氣-液色譜中所用擔(dān)體可分為硅藻土型和非硅藻土型兩大類。硅藻土類載體由天然硅藻土煅燒而成的，分為紅色擔(dān)體和白色擔(dān)體兩種。紅色載體是孔徑較小，表面孔穴密集，比表面積較大(4m2/g)，機(jī)械強(qiáng)度好。適宜分離非極性或弱極性化合物。缺點(diǎn)是表面存有活性吸附中心點(diǎn)。非硅藻土載體如玻璃微球是小玻璃珠、顆粒規(guī)則、涂漬困難。③氣-液色譜固定液一般按固定液的“極性”大小進(jìn)行分類。固定液極性是表示含有不同官能團(tuán)的固定液，與分析組分中官能團(tuán)及亞甲基間相互作用的能力。通常用相對(duì)極性（P）的大小來表示。規(guī)定以強(qiáng)極性的固定液β,β′-氧二丙腈的相對(duì)極性為P=100；以非極性的固定液角鯊?fù)榈南鄬?duì)極性為P=0。其他固定液以此為標(biāo)準(zhǔn)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出它們的相對(duì)極性均在0～100之間。通常將極性分為五級(jí)，每20個(gè)相對(duì)單位為一級(jí)，相對(duì)極性在0～+1間的為非極性固定液（亦可用“-1”表示非極性）；+2、+3為中等極性固定液；+4、+5為強(qiáng)極性固定液。第101頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月④色譜柱的分離度分離度或分辨率R是既能反應(yīng)柱效能又能反應(yīng)柱選擇性的指標(biāo)，作為色譜柱的總分離效能指標(biāo)，來判斷難分離物質(zhì)對(duì)在柱中的實(shí)際分離情況。相鄰兩組分色譜峰的保留時(shí)間之差與兩峰底寬之和一半的比值，即

第102頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑤色譜柱的制備色譜柱柱形、柱內(nèi)徑、柱長(zhǎng)都會(huì)影響柱的分離效果，一般直形優(yōu)于U形，螺旋形，但后者體積小，為一般儀器常用。柱內(nèi)徑一般選用3mm～4mm。柱子長(zhǎng)通常使用1m～2m長(zhǎng)的不銹鋼柱子。試漏清洗、固定液的涂漬、柱的老化、第103頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）柱溫的選擇柱溫合適與否，直接影響分離效能和分析速度測(cè)定的結(jié)果。柱溫低有利于組分的分離，當(dāng)柱溫過低，被測(cè)組分可能在柱中冷凝，或者增加傳質(zhì)阻力，使色譜峰擴(kuò)張，甚至峰拖尾。柱溫高不利于分離，柱溫過高，色譜峰靠攏，甚至色譜峰重疊。一般通過實(shí)驗(yàn)選擇最佳柱溫。柱溫的選擇一般為各組分的平均溫度或稍低一些。

第104頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（5）氣化室溫的選擇在保證試樣不分解的情況下，又能使樣品迅速氣化，適當(dāng)提高氣化溫度對(duì)分離及定量有利。一般比柱溫高30～70℃，或比樣品組分中最高沸點(diǎn)高30～50℃，就可以滿足分析要求。溫度是否合適，通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，重復(fù)進(jìn)樣若出峰數(shù)目變化重現(xiàn)性差，說明氣化室溫度過高；若峰形不規(guī)則，出現(xiàn)平頭峰或峰寬則說明氣化溫度太低；若峰形正常峰數(shù)不變，峰形重現(xiàn)性好說明氣化溫度合適。第105頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（6）進(jìn)樣量進(jìn)樣量要適當(dāng)，進(jìn)樣量過大，所得到的色譜峰形不對(duì)稱程度增加，峰變寬、分離度變小，保留值生變化，峰高峰面積與進(jìn)樣量不成線性關(guān)系，無法定量。若進(jìn)樣量太小，可能會(huì)因檢測(cè)器靈敏度不夠無法檢出。色譜柱最大允許量通過實(shí)驗(yàn)獲得。對(duì)于內(nèi)徑為3～4mm、柱長(zhǎng)2m，固定液用量為16～20%的色譜柱，液體進(jìn)樣量為0.1～10μL；檢測(cè)器為FID時(shí)進(jìn)樣量應(yīng)小于1μL。第106頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（7）進(jìn)樣時(shí)間進(jìn)樣要求速度快，使樣品在汽化室汽化后隨載氣以濃縮狀態(tài)進(jìn)入柱內(nèi)，而不被載氣稀釋，峰的原始寬度就窄，有利于分離，一般在一秒鐘之內(nèi)。進(jìn)樣時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)增大峰寬，峰變形，不利于分離。注射器進(jìn)樣時(shí)應(yīng)先用溶劑抽洗注射器10次左右，緩慢抽取略多于需要量的試液，如需要1μL，抽取1.5μL。如果針筒內(nèi)有氣泡，應(yīng)擠出筒內(nèi)溶液，重新抽取至針筒內(nèi)沒有氣泡為止。排去過量的試液，并用濾紙或擦鏡紙吸去針桿處所沾的試液。將取樣后的注射器垂直于進(jìn)樣口，左手扶著針頭，防止針尖彎曲，右手拿注射器針管，迅速刺穿硅膠墊插入氣化室，針尖在氣化室中央，盡量插深，用食指迅速推入試液后立即拔出注射器。進(jìn)樣時(shí)要求操作穩(wěn)當(dāng)、連貫、迅速。進(jìn)針位置及速度、針尖停留和拔出速度都會(huì)影響進(jìn)樣的重現(xiàn)性。一般進(jìn)樣相對(duì)誤差為2%～5%。第107頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10.4.4.2定性分析色譜定性分析確定各色譜峰所代表的化合物。保留值可作為一種定性指標(biāo)。

（1）利用保留時(shí)間tR對(duì)照定性（2）利用加入法定性（3）利用保留指數(shù)定性第108頁(yè)，課件共126頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）利用碳數(shù)規(guī)律定性實(shí)驗(yàn)證明，在一定溫度下，同系物中不同物質(zhì)的校正保留值的對(duì)數(shù)與其分子中碳原子數(shù)成線性關(guān)系，即對(duì)于同系物之間

（5）利用沸點(diǎn)規(guī)律（對(duì)同分異構(gòu)體）定性許多類型的同系物，在各種固定相上的保留值（t‘R、tR、V’R、VR等）的對(duì)數(shù)和它們的沸點(diǎn)成線性關(guān)系，例如第109頁(yè)