气相色谱分析实验
气相色谱分析实验
二、【实验目的要求】
1.掌握内标法定量分析的原理。
2.掌握气相色谱分析实验技术,学会使用气相色谱仪。
3.学会用内标法定量分析测试方法。
三、【实验原理】
(一)气相色谱法 气相色谱法是采用气体作为流动相的一种色谱法。
1. 流程:
由前述可见,气相色谱法是采用气体作为流动相的一种色谱法。在此法中:载气(是不与被测物作用,用来载送试样的惰性气体,如氢、氮等)载着欲分离的试样通过色谱柱中的固定相,使试样中各组分分离,然后分别检测。其简单流程如图1-1所示。
载气由高压钢瓶1供给,经减压阀2减压后,进入载气净化干燥管3以除去载
气中的水分。由针形阀4控制载气的压力和流量。流量计5和压力表6用以指示载气的柱前流量和压力。再经过进样口(包括气化室)7,试样就在进样口注入(如为液体试样,经气化室瞬间气化为气体)。由载气携带进入色谱柱8,将各组分分离后依次进入检测器9后放空。检测器信号由记录仪10记录,就可得到色谱图。
气相色谱仪组成:从色谱流程图可知道,气相色谱仪一般由五部分组成:
(1) 载气系统,包括气源、气体净化、气体流速控制和测量。
(2) 进样系统,包括进样口、气化室。
(3) 色谱柱和柱箱,包括恒温控制装置。
(4) 检测系统,包括检测器及控温装置。
(5) 记录系统,包括放大器、记录仪,有的仪器还有数据处理装置。
2.气相色谱法特点:
(1) 分离分析连贯性强,方法简便。
(2) 分离效能高,选择性好。
(3) 分析速度快。
(4) 灵敏度高。
(5) 应用范围广。
(二)气相色谱的定量方法:
1.色谱定量分析的依据:
在一定操作条件下,分析组分i的重量(Wi)或其在载气中的浓度是与检测器的响应信号(峰高或峰面积)成正比的,可写作:
(4)外标法(又称定量进样--标准曲线法):
所谓外标法,就是用欲测组分的纯物质来制作标准曲线,以响应信号为纵坐标,以百分含量为横坐标绘制标准曲线,分析试样时进样量与绘制曲线时进样量相同。经色谱分析测得该样品的响应信号(如峰面积或峰高),再由所制的标准曲线上查得相应的含量值。
优点:操作简单,计算方便,但结果的准确度主要取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性。 本实验采用内标法完成样品定量分析
四、【实验仪器与试剂】
1.仪器 日本岛津GC-9A气相色谱仪;FID检测器;2010双通道色谱工作站;中惠普NHA-300S气源发生器;PEG-20M填充柱;微量进样器。
2.试剂 乙酸正戊酯(分析纯),无水乙醇(分析纯),己酸乙酯(色谱纯),正十二烷(分析纯)。
五、【实验步骤】
1. 样品的配制:称取7.00克乙酸正戊酯,6.00克乙酸乙酯,用无水乙醇定容到100ml,称量样品总重量。准确称取7.00克己酸乙酯(内标),加入到已称重的待测样品中,混合均匀供实验用。
2. 内标物和组分定性分析:
(1) 取纯乙酸正戊酯和己酸乙酯(内标)分别进样进行气相色谱测定,记录其保留时间和峰面积。
(2) 取配好的样品在相同的色谱条件下进样测定,分别记录各谱峰的保留时间。
(3) 将(1)和(2)中测定的保留时间相对照,确定样品中乙酸正戊酯和己酸乙酯(内标)在谱图中的位置。
3. 校正因子的测定:
利用步骤2中(1)测出的峰面积计算乙酸正戊酯的校正因子:
4. 样品中乙酸正戊酯的定量测定:
取实验样品进样做气相色谱测定,记录乙酸正戊酯和内标物己酸乙酯的峰面积。
5. 仪器操作条件:
柱温:100℃
进样口温度:200℃
检测器温度:200℃
载气流速:60ml/min
灵敏档:102×24
进样量:2μl
6. GC-9A气相色谱仪操作步骤:
(1) 开启主机和色谱工作站电源,设置相应参数。
(2) 打开气源发生器开关,旋紧氢气发生器电源开关旋扭,排空运行30分钟后,拧紧排空阀,观察流量和压力显示是否正常。
(3) 待主机ready灯亮后,调节空气和氢气流量至适当值,点燃FID火焰。
(4) 观察记录仪信号,待基线平稳后,开始测试。
(5) 测试完毕后,先关闭主机和色谱工作站电源,然后旋松氢气发生器电源开关旋扭,直至切断电源。打开氮气排空阀,并排除空气泵储气罐中的积液,关闭气源发生器电源。
六、【数据处理】
将实验中测得的内标物己酸乙酯和样品乙酸正戊酯校正因子、峰面积以及内标物、混合样品的量代入内标法定量计算公式中,计算出样品中乙酸正戊酯的百分含量。
七、【实验报告要求】
写清楚实验的目的和原理、实验操作步骤以及实验条件,并正确处理实验数据。
八、【问题讨论】
1. 在内标法定量分析中,内标物的选择是很重要的,你知道内标物的选择原则吗?
2. 试比较内标法和归一化法定量分析在实际应用中的异同点。