氣相色譜法測定乙醇等4種溶劑的含量—內標法.ppt

1、實驗二 氣相色譜法測定乙醇等4種溶劑的含量內標法,1 實驗目的,1.1 了解并掌握其相色譜法的分離原理 1.2 學習并掌握氣相色譜儀的操作 1.3 學習并掌握內標法定量 1.4 學習使用VARIAN Star 6.0英文版色譜工作站并簡單處理分析數據,2 實驗原理和儀器結構,2.1 實驗原理 在色譜分離中，組分在色譜柱上的保留程度取決于它們在固定相和流動相之間的分配系數K，分配系數的差異是色譜法組分被分離開的依據。,慢 中等 快,色譜分離,2.2 儀器結構,1 高壓氣瓶（載氣）；2 減壓閥（氫氣表或氧氣表）；3 凈化器；4 穩(wěn)壓表；5 壓力表；6 進樣器；7 汽化室；8 檢測器；9 靜電計；1

2、0 記錄儀；11 模數轉換器；12 數據處理系統(tǒng)；13 毛細管柱；14 尾吹氣；15 柱恒溫箱；16 針閥；17分流閥；18 吹掃氣 毛細管氣相色譜儀流程示意圖,一般200-300,一般60-100,初始效應 冷卻效應 （進樣時間） 基質效應,吹掃：克服記憶效應 分流：防止過載 分流比：樣品氣化后放空的體積與進入色譜柱體積之比。 尾吹：克服檢測器的死體積，使色譜峰形狀尖銳。,毛細管氣相色譜儀各氣路的作用,藍色譜圖為不分流 紅色譜圖分流比101 綠色譜圖分流比1001,不分流，溶劑會過載，分離的組分流出在溶劑的拖尾峰上，導致無法正確定量積分。,尾吹起的作用,紅色線條的色譜圖為關閉尾吹氣,溶劑（甲

3、醇）,（乙醇）,丙酮（內標物）,（二氯甲烷）,（乙腈）,（乙酸乙酯）,3 實驗儀器設備、試劑、溶液和 實驗用品,3.1 儀器 氣相色譜儀：VARIAN CP-3800，氫火焰離子檢 測器（FID），VARIAN Star 6.0英文版色譜工作站；BS 210S型電子分析天平；10 L微量進樣器。 3.2 試劑與樣品 甲醇（99.5%）、乙醇（99.8%）：優(yōu)級純；丙酮 （99.5%）、二氯甲烷（99.0%）、乙腈（99.5%）、乙 酸乙酯（99.5%）：分析純；試樣。,3.3 溶液 約185 g/L 丙酮甲醇內標溶液；乙醇（約30 g/L）、二氯甲烷（約90 g/L）、乙腈（約40 g/L）、

4、乙酸乙酯（約36 g/L）混合標準工作溶液；試樣溶液。 3.4 實驗用品 每小組按4人計，容量瓶：50 mL 2只（共用）、100 mL 1只（共用）；具塞刻度試管：10 mL 2支；移液管：2 mL 2支、5 mL 2支、10 mL 2支、25 mL 1支。,4 氣相色譜儀的操作條件,色譜柱：AC 10（60 m0.22 mm0.25 m）石英 毛細管柱； 汽化室：200 ；檢測室：200 ； 柱溫：60 (保持1 min) 7 /min 180 ；運行9 min后手動停止。 載氣：普氮，柱前壓：中間EFC 20 psi； 分流比：201； 進樣量：1 L； 保留時間：乙醇：約7.4 min

5、；丙酮（內標物）：約 7.7 min；二氯甲烷：約7.9 min；乙腈：約8.0min； 乙酸乙酯：約8.6 min。,5 實驗步驟,5.1 內標溶液、混合標準工作溶液、試樣溶液的配制 內標溶液的配制：先取少許甲醇加入100 mL容量中， 置于分析天平上，去皮歸零，量取24 mL丙酮于容量瓶中，稱重，精確至0.001 g。用甲醇定容至刻度搖勻即制備成內標溶液。 混合標準工作溶液的配制：先取10 mL內標溶液加入50 mL容量瓶中，置于分析天平上，去皮歸零，用移液管分別量取2.0 mL乙醇（約1.5 g）、3.5 mL二氯甲烷（約4.5 g）、2.5 mL乙腈（約2 g）、2.0 mL乙酸乙酯（

6、約1.8 g）于容量瓶中并依次稱重，精確至0.0001 g，然后用甲醇定容至刻度即為混合標準工作溶液。,試樣溶液的配制：取10 mL內標溶液于50 mL容量瓶中，置于分析天平上，去皮歸零，用移液管量取適量的試樣溶液，稱重，精確至0.0001 g，用甲醇定容至刻度即為試樣溶液。實驗課教師負責配制含不同組分和含量的試樣溶液，配制后分發(fā)給各實驗小組。,5.2 開機測定樣品 安裝色譜柱：打開色譜儀柱箱，安裝色譜柱，適當旋緊兩端固定螺絲，保證不漏氣。 通氣：按氣相色譜儀各種氣體壓力的要求接入氣體：載氣普通氮氣 N2 0.5 MPa，燃氣H2 0.3 MPa；助燃氣空氣0.3 MPa。必要時用檢漏液（色譜

7、儀外可用肥皂水，內部可用異丙醇）檢查連接處是否漏氣，如漏氣，進一步旋緊螺絲或更換墊。 打開計算機電源：進入WINDOWS XP操作系統(tǒng)。雙擊Star Toolbar，啟動工作站。 打開GC主機電源開關。大約1 min，聽到各種閥動作聲音后，工作站界面Waiting變?yōu)殚W爍的紅色NOT READY。,建立新的方法文件：在工作站界面Method中，點擊另存為快捷鍵，為新的方法文件命名，激活新建方法文件，設置色譜條件。汽化室：點擊Injector，中間Injector Oven 為On，設定溫度200 ，分流比設定20，前面Injector Oven設為Off；壓力：點擊FLOW/PRESSURE，

8、設定前面的EFC壓力為0.1 mL/min，中間EFC壓力為20 psi（137.9 KPa）；柱溫：點擊Column Oven，在柱溫設置表中第一行設置60 ，保持1 min，第二行中設置180 ，升溫速率設為7 /min，維持1.86 min，總時間20 min；檢測器：設定前面的FID檢測器為On，溫度為200，中間的ECD檢測器為Off。保存設定好的條件，重新激活該方法文件，平衡好后，界面上的燈均變成綠色，即可進樣分析。,樣品測定：在上述分析條件下，待基線平穩(wěn)后，連續(xù)注入數針混標溶液，直至相鄰兩針的峰面積變化小于1.5 %時，按照進樣規(guī)則的順序（標樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標樣溶液）

9、進樣分析。本實驗已對甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯單標溶液逐一進樣分析，確定了它們的各自相對保留時間。接下來用混合標準工作溶液進樣建標后，獲得相應的色譜圖（見圖5-2），并在相同分析條件下對試樣溶液進行測定，確證各組分并計算結果。 關機：測試完畢，將柱溫設置為50 ，平衡后，順序關閉工作站、主機電源、氣閥。處理數據，打印報告后關閉計算機和總電源開關。,1 溶劑（甲醇）；2 乙醇；3 丙酮（內標物）；4 二氯甲烷；5 乙腈；6 乙酸乙酯 混標溶液氣相色譜分離圖,E/mV,t/min,6 實驗數據處理,6.1 試樣溶液中組分含量的計算 6.1.1 內標法手動計算試樣中各組分的百分含量

10、本實驗采用內標法。將測得的兩針試樣溶液以及其前后兩針混標溶液，相應組分與內標物峰面積的比值，分別進行平均。以質量百分數表示的各組分含量X，按下式計算：,式中： 標樣溶液中，相應組分與內標物峰面積比的平均值 試樣溶液中，相應組分與內標物峰面積比的平均值 m1 標樣的質量，g m2 試樣的質量，g P 混標樣品中各標樣純度 每小組至少計算出2個待測組分的含量的測定結果。,6.1.2 用VARIAN Star 6.0英文版色譜工作站自動計算試樣中各組分的百分含量 點擊工作站任務欄左數第三個圖標View/Edit Chromatograms，查找打開數據文件（在進樣前指定的路徑下）。雙擊混標工作溶液和

11、試樣溶液數據譜圖文件，裝入表中。點擊右下角的Open Files，點擊Edit MethodCalibration Setup，Calibrtion Type(校正類型)選Internal Standard(內標法)。Numbers of Calibration Levels( 校正水平級數)為1（有幾個標樣濃度梯度選幾）。Curve Defaults(曲線設置)為Force，其他項為缺省值，點擊Save。,點擊Edit Method Peak Table，在Retention Time欄內自上而下按出峰順序依次輸入內標物和標樣的保留時間（可以從色譜圖上得到）。Peak name下輸入相應的內

12、標物和標樣的中文名稱，在Level 1處輸入內標物和標樣稱樣量（注意標樣純度的手工校正）。內標物選定std項，標樣不選。點擊save保存。 選擇Results Reintergration List（再積分清單），Sample Type項下，標樣文件設置為Calibration；樣品文件設置為Analysis。在Internal Standard項下，點擊Amounts按Update List，對話框出現內標物名稱和量值。,注意標樣文件和樣品文件都要點擊。按Save Changes退出。樣品文件后面如用百分含量表示結果，因標樣溶液和樣品溶液定容體積一致時，multipliers設置為100；d

13、ivisor設置為樣品的稱樣量。選定Incorporate New Calibration Into Data Set, 點擊Calculate Results積分計算分析結果。保存處理方法。點擊Results指向樣品文件處，View Result Only或View Standard Report，查看或打印實驗數據或報告。,7 注意事項,7.1 氣相色譜開機時先通載氣后通電；關機時，先關電源后關載氣。 7.2 經常檢查氣路的氣密性和減壓閥的壓力指示。 7.3 用微量進器進樣時，切記防止用力過猛，避免折彎針柄。 7.4 養(yǎng)成進樣后馬上用溶劑洗針數次的習慣。,8 對實驗報告的要求及說明,8.1 實驗報告內容應包括實驗目的、原理和實驗結果。 8.2 對實驗結果和實驗過程的綜合分析。 8.3 對本實驗設計的評價和建議。 8.4 每小組共用計算機打印出的混和標準工作溶液和試樣溶液的色譜圖和數據。,9 思考題,9.1 如何選擇色譜柱和色譜分析條件用于常