儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

試驗(yàn)五苯系物含量氣相色譜法測(cè)定氣相色譜法儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第1頁(yè)

一、何謂氣相色譜？它分幾類(lèi)？

二、氣相色譜分離原理為何？

三、氣相色譜法一些慣用術(shù)語(yǔ)及基本概念解釋?zhuān)?/p>

四、氣相色譜法分析對(duì)象與特點(diǎn)

五、GC色譜條件

六、氣相色譜法普通流程

七、歸一化法

八、苯系物含量氣相色譜法測(cè)定

講解提綱儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第2頁(yè)一、何謂氣相色譜？它分幾類(lèi)？

氣相色譜是色譜中一個(gè)，就是用氣體做為流動(dòng)相色譜法普通可按以下幾方面分類(lèi)：1、按固定相聚集態(tài)分類(lèi)：（1）氣固色譜：固定相是固體吸附劑，（2）氣液色譜：固定相是涂在擔(dān)體表面液體。2、按過(guò)程物理化學(xué)原理分類(lèi)：（1）吸附色譜：利用固體吸附表面對(duì)不一樣組分物理吸附性能差異到達(dá)分離色譜。（2）分配色譜：利用不一樣組分在兩相中有不一樣分配系數(shù)以到達(dá)分離色譜。（3）其它儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第3頁(yè)二、氣相色譜分離原理為何？

答：氣相色譜是一個(gè)物理分離方法。利用被測(cè)物質(zhì)各組分在不一樣兩相間分配系數(shù)（溶解度）微小差異或吸附劑對(duì)每個(gè)組分吸附力差異，當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些物質(zhì)在兩相間進(jìn)行重復(fù)屢次分配，使原來(lái)只有微小性質(zhì)差異產(chǎn)生很大效果，而使不一樣組分得到分離。儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第4頁(yè)三、氣相色譜法一些慣用術(shù)語(yǔ)及基本概念解釋?zhuān)?/p>

1、相、固定相和流動(dòng)相：一個(gè)體系中某一均勻部分稱(chēng)為相；在色譜分離過(guò)程中，固定不動(dòng)一相當(dāng)為固定相；經(jīng)過(guò)或沿著固定相移動(dòng)流體稱(chēng)為流動(dòng)相。

2、色譜峰：物質(zhì)經(jīng)過(guò)色譜柱進(jìn)到判定器后，統(tǒng)計(jì)器上出現(xiàn)一個(gè)個(gè)曲線稱(chēng)為色譜峰。

3、基線：在色譜操作條件下，沒(méi)有被測(cè)組分經(jīng)過(guò)判定器時(shí)，統(tǒng)計(jì)器所統(tǒng)計(jì)檢測(cè)器噪聲隨時(shí)間改變圖線稱(chēng)為基線。

4、峰面積：流出曲線（色譜峰）與基線組成之面積稱(chēng)峰面積，用A表示。

5、保留時(shí)間：是表示試樣中各組分在色譜柱中停留時(shí)間數(shù)值，

6、儀器噪音：基線不穩(wěn)定程度稱(chēng)噪音。儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第5頁(yè)四、GC分析對(duì)象與特點(diǎn)

a、分析對(duì)象

可揮發(fā)被分析樣品應(yīng)該熱穩(wěn)定

沸點(diǎn)不能太大在已知化合物中有20～25%可用GC直接分析。儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第6頁(yè)b、GC特點(diǎn)：

（1）分離效能高可有效地分離性質(zhì)極為相近各種同分異構(gòu)體和各種同位素。（2）檢測(cè)靈敏度高可檢出10-10克物質(zhì)，可作超純氣體、高分子單體痕跡量雜質(zhì)分析和空氣中微量毒物分析（3）分析速度快普通分析、只需幾分鐘即可完成，有利于指導(dǎo)和控制生產(chǎn)。（4）應(yīng)用范圍廣即可分析低含量氣、液體，亦可分析高含量氣、液體，可不受組分含量限制。（5）樣品用量少普通氣體樣用幾毫升，液體樣用幾微升或幾十微升

所以，氣相色譜法已成為石油、化學(xué)、化工、生化、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等生產(chǎn)及科研部門(mén)中不可缺乏有利分析伎倆。

儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第7頁(yè)五、GC色譜條件

流動(dòng)相

固定相

檢測(cè)器

儀器操作參數(shù)選擇儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第8頁(yè)

1

流動(dòng)相（載氣）氫氣氮?dú)夥肿恿啃?，熱?dǎo)系數(shù)大，粘度小。慣用于熱導(dǎo)檢測(cè)器。要求：純度在99.99%以上、凈化

擴(kuò)散系數(shù)小，柱效比較高。除熱導(dǎo)檢測(cè)器以外其它幾個(gè)檢測(cè)器中，多采取氮?dú)庾鬏d氣。儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第9頁(yè)2固定相因?yàn)镚C載氣（流動(dòng)相）種類(lèi)相對(duì)較少，故其分離選擇性主要經(jīng)過(guò)固定相來(lái)改變。實(shí)際分析中，GC分析中普通選定一個(gè)載氣，然后經(jīng)過(guò)改變色譜柱以及操作參數(shù)來(lái)優(yōu)化分離，（而液相是經(jīng)過(guò)改變流動(dòng)相、柱溫、流速來(lái)分離樣品）儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第10頁(yè)色譜柱毛細(xì)管柱填充柱毛細(xì)管柱填充拄材料熔融石英拉制而成，外層是聚酰亞胺，使整個(gè)毛細(xì)管柱有韌性不銹鋼做為外殼材料，里面填充一些材料，比如活性炭、氧化鋁、硅膠等柱長(zhǎng)長(zhǎng)，20-200m短，1-10m內(nèi)徑0.25mm，0.53mm2-4mm固定相液膜，厚度為0.25μm活性炭、氧化鋁、硅膠等理論塔板數(shù)高低柱效高低儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第11頁(yè)

是將流動(dòng)相中組分濃度或質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)儀器。慣用檢測(cè)器熱導(dǎo)（TCD）電子捕捉（ECD）火焰光度（FPD)熱離子化（TID)及氫焰離子化檢測(cè)器（FID）

其中氫焰離子化檢測(cè)器（FID)對(duì)大部分有機(jī)化合物都有響應(yīng)，且靈敏度相當(dāng)高，最小檢測(cè)量可達(dá)納克級(jí),所以為慣用檢測(cè)器FID測(cè)定原理：測(cè)定有機(jī)物在氫火焰作用下，化學(xué)電離形成離子流強(qiáng)度。

3檢測(cè)器：儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第12頁(yè)

氫焰離子化檢測(cè)器（二）使用注意氣體及流量：燃?xì)庥脷錃?，空氣作為助燃?xì)?，載氣用氮?dú)?。流量關(guān)系普通為，N2::H2:Air為1:1:10。

儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第13頁(yè)色譜柱溫度：主要由樣品復(fù)雜程度和氣化溫度決定，標(biāo)準(zhǔn)上即要待測(cè)物分離，又要全部組分能流出眾譜柱，且分析時(shí)間越短越好。氣化室溫度：等于或稍高于試樣沸點(diǎn)，不超出沸點(diǎn)50℃以上，高于柱溫30℃。檢測(cè)室溫度：參考色譜柱最高溫度設(shè)定，高于柱溫與氣化室溫度。

4儀器操作參數(shù)選擇：儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第14頁(yè)六、氣相色譜法普通流程載氣由高壓鋼瓶中流出，經(jīng)減壓閥降壓到所需壓力后，經(jīng)過(guò)凈化干燥管使載氣凈化，再經(jīng)穩(wěn)壓閥和轉(zhuǎn)子流量計(jì)后，以穩(wěn)定壓力、恒定速度流經(jīng)氣化室與氣化樣品混合，將樣品氣體帶入色譜柱中進(jìn)行分離。分離后各組分伴隨載氣先后流入檢測(cè)器，然后載氣放空。檢測(cè)器將物質(zhì)濃度或質(zhì)量改變轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢娦盘?hào)，經(jīng)放大后在統(tǒng)計(jì)儀上統(tǒng)計(jì)下來(lái)，就得到色譜流出曲線。

依據(jù)色譜流出曲線上得到每個(gè)峰保留時(shí)間，能夠進(jìn)行定性分析，依據(jù)峰面積或峰高大小，能夠進(jìn)行定量分析。

進(jìn)樣系統(tǒng)載氣系統(tǒng)色譜柱統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)檢測(cè)器儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第15頁(yè)七、歸一化法歸一化法所得色譜圖定義：氣相色譜中，把全部出峰組分含量之和以百分之百計(jì)算定量分析方法稱(chēng)為歸一化法。適用條件：1樣品中全部組分都能從色譜柱流出來(lái)并被檢測(cè)到。2各個(gè)組分含量不能相差太大儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第16頁(yè)采取面積歸一化法測(cè)定組分含量時(shí)，抽取氣體體積不一樣時(shí)，那么測(cè)定結(jié)果是否一樣？?歸一化法定量特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、方便，其結(jié)果與進(jìn)樣量無(wú)關(guān)，儀器條件稍有改變對(duì)結(jié)果影響不大儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第17頁(yè)八、苯系物含量氣相色譜法測(cè)定

（一）、試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)掌握氣相色譜分離基本原理和色譜分析基本工作方法。掌握保留值測(cè)定及用保留值定性方法學(xué)習(xí)校正因子測(cè)定和校正歸一化法定量方法。

儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第18頁(yè)（二）試驗(yàn)原理

氣相色譜流動(dòng)相為惰性氣體，含有一定活性吸附劑作為固定相。當(dāng)多組分混合樣品進(jìn)入色譜柱后，因?yàn)槲絼?duì)每個(gè)組分吸附力不一樣，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，各組分在色譜柱中運(yùn)行速度也就不一樣。吸附力弱組分輕易被解吸下來(lái)，最先離開(kāi)色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器，而吸附力最強(qiáng)組分最不輕易被解吸下來(lái)，所以最終離開(kāi)色譜柱。如此，各組分得以在色譜柱中彼此分離，次序進(jìn)入檢測(cè)器中被檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)下來(lái)。

儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第19頁(yè)本試驗(yàn)以非極性O(shè)V-1(甲基聚硅氧烷)為固定相，苯系物按沸點(diǎn)由低到高依次出峰。在固定色譜試驗(yàn)條件下，某一組分流出時(shí)間是恒定，不受其它組分影響。能夠直接比對(duì)各組分色譜保留時(shí)間（組分從進(jìn)樣到柱后出現(xiàn)色譜峰極大時(shí)所需時(shí)間）進(jìn)行定性分析。某一組分在色譜檢測(cè)器上產(chǎn)生信號(hào)E（mV）大小與進(jìn)入檢測(cè)器該組分量（或濃度）呈正相關(guān)。在一定操作條件和濃度范圍內(nèi)，進(jìn)樣量和響應(yīng)信號(hào)（峰面積A）成正比，是色譜定量分析基礎(chǔ)。但因?yàn)橐粯恿坎灰粯咏M分在檢測(cè)器上所得信號(hào)大小不一樣，需要進(jìn)行校正。儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第20頁(yè)測(cè)定校正因子方法有很各種，較為常見(jiàn)為稱(chēng)取一定量純待測(cè)物Wi和純標(biāo)準(zhǔn)物Ws,混勻后取適量進(jìn)樣，得到峰面積分別為Ai和As，于是i物質(zhì)相對(duì)于s物質(zhì)相對(duì)質(zhì)量校正因子可按下式求得:儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第21頁(yè)

儀器、試劑及色譜條件1.島津14C-GC氣相色譜儀（安裝OV-1或OV-17色譜柱，填充柱）、色譜工作站或色譜數(shù)據(jù)處理機(jī)、1μL微量注射器。2.試劑：苯、甲苯和二甲苯（A.R.）,三苯混合物標(biāo)樣（若選取氫火焰離子化檢測(cè)器，則以上全部試劑均配成0.05%CS2溶液），未知樣品。

3.色譜條件：柱溫80～120℃，氮?dú)饬髁?0ml.min-1,汽化溫度120℃，進(jìn)樣量1μL。

（三）儀器和試劑

儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第22頁(yè)（四）試驗(yàn)步驟

1.試驗(yàn)準(zhǔn)備及條件選擇(由老師完成） （1）打開(kāi)高壓瓶并調(diào)整減壓閥出口壓力0.4MPa,打開(kāi)色譜儀穩(wěn)壓閥并調(diào)整流量計(jì)流量在40mL·min-1左右，或柱前壓為0.1MPa （2）打開(kāi)電源，調(diào)整柱溫至80℃及氣化溫度為為150℃，檢測(cè)器溫度為180℃。 （3）打開(kāi)色譜工作站，將數(shù)據(jù)采集模式設(shè)置為自動(dòng)給出眾譜柱效參數(shù)，等候基線平直。 （4）用1μL微量注射器分別取純苯、甲苯和二甲苯混合標(biāo)樣0.5μL進(jìn)樣，統(tǒng)計(jì)色譜圖中各峰保留時(shí)間,峰面積及分離度。

儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第23頁(yè)2.校正因子測(cè)定及定性分析

取一支1μL微量注射器取混合標(biāo)樣0.5μL進(jìn)樣，統(tǒng)計(jì)各峰峰面積和各自濃度，重復(fù)測(cè)定兩三次，計(jì)算各組分校正因子。

儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第24頁(yè)3.樣品測(cè)定

（1）用另一支1μL微量注射器取未知試樣0.5μL進(jìn)樣，統(tǒng)計(jì)各峰峰面積和保留時(shí)間，重復(fù)測(cè)定兩三次，計(jì)算未知樣品中各組分含量。結(jié)果計(jì)入表4.14中。

（2）以“先斷電后關(guān)氣源”次序關(guān)機(jī)（這一步由教師在試驗(yàn)后統(tǒng)一處理）。

儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第25頁(yè)注射（進(jìn)樣）方法進(jìn)樣時(shí)間和進(jìn)樣量：進(jìn)樣速度要快，（慢會(huì)使樣品氣化過(guò)程變長(zhǎng)，造成樣品進(jìn)入色譜柱初始譜帶變寬）在1s以?xún)?nèi)。試樣不超載，普通（1～5μl）。方法：一手持注射器，另一只手保護(hù)針尖，先小心將注射器針頭穿過(guò)隔熱層，隨即以最快速度將注射器插到底，與此同時(shí)快速將樣品注入氣化室（不要使針彎曲）然后快速拔出注射器，注射器在氣化室中停留時(shí)間越短，重現(xiàn)性越好！儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第26頁(yè)進(jìn)樣口儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第27頁(yè)（五）數(shù)據(jù)處理表4苯系物含量測(cè)定結(jié)果組分苯甲苯二甲苯標(biāo)樣峰面積校正因子fi=1試樣峰面積

百分比含量?jī)x分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第28頁(yè)（六）思索題

（1）色譜分離應(yīng)用前景怎樣？ （2）色譜定量方法還有哪些？ （3）配制混合標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)為何要準(zhǔn)確稱(chēng)量？測(cè)量校正因子時(shí)是否要嚴(yán)格控制進(jìn)量？ （4）歸一化法定量分析時(shí)對(duì)樣品進(jìn)樣量有何要求？

儀分實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)氣相色譜.第29頁(yè)（七）、儀器操作規(guī)程1打開(kāi)穩(wěn)壓電源；

2打開(kāi)氮?dú)忾y，打開(kāi)凈化器上載氣開(kāi)關(guān)閥，然后檢驗(yàn)是否漏氣，確保氣密性良好；

3調(diào)整總流量為適當(dāng)值（依據(jù)刻度流量表測(cè)得）；