1、實(shí)驗(yàn)二 氣相色譜法測定乙醇等4種溶劑的含量內(nèi)標(biāo)法,1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.1 了解并掌握其相色譜法的分離原理 1.2 學(xué)習(xí)并掌握氣相色譜儀的操作 1.3 學(xué)習(xí)并掌握內(nèi)標(biāo)法定量 1.4 學(xué)習(xí)使用VARIAN Star 6.0英文版色譜工作站并簡單處理分析數(shù)據(jù),2 實(shí)驗(yàn)原理和儀器結(jié)構(gòu),2.1 實(shí)驗(yàn)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(dòng)相之間的分配系數(shù)K，分配系數(shù)的差異是色譜法組分被分離開的依據(jù)。,慢 中等 快,色譜分離,2.2 儀器結(jié)構(gòu),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(jìn)樣器；7 汽化室；8 檢測器；9 靜電計(jì)；1

2、0 記錄儀；11 模數(shù)轉(zhuǎn)換器；12 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；13 毛細(xì)管柱；14 尾吹氣；15 柱恒溫箱；16 針閥；17分流閥；18 吹掃氣 毛細(xì)管氣相色譜儀流程示意圖,一般200-300,一般60-100,初始效應(yīng) 冷卻效應(yīng) （進(jìn)樣時(shí)間） 基質(zhì)效應(yīng),吹掃：克服記憶效應(yīng) 分流：防止過載 分流比：樣品氣化后放空的體積與進(jìn)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(xì)管氣相色譜儀各氣路的作用,藍(lán)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(huì)過載，分離的組分流出在溶劑的拖尾峰上，導(dǎo)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(guān)閉尾吹氣,溶劑（甲

3、醇）,（乙醇）,丙酮（內(nèi)標(biāo)物）,（二氯甲烷）,（乙腈）,（乙酸乙酯）,3 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、試劑、溶液和 實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(nèi)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)工作溶液；試樣溶液。 3.4 實(shí)驗(yàn)用品 每小組按4人計(jì)，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(xì)管柱； 汽化室：200 ；檢測室：200 ； 柱溫：60 (保持1 min) 7 /min 180 ；運(yùn)行9 min后手動(dòng)停止。 載氣：普氮，柱前壓：中間EFC 20 psi； 分流比：201； 進(jìn)樣量：1 L； 保留時(shí)間：乙醇：約7.4 min

5、；丙酮（內(nèi)標(biāo)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(shí)驗(yàn)步驟,5.1 內(nèi)標(biāo)溶液、混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液、試樣溶液的配制 內(nèi)標(biāo)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(nèi)標(biāo)溶液。 混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制：先取10 mL內(nèi)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)工作溶液。,試樣溶液的配制：取10 mL內(nèi)標(biāo)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(shí)驗(yàn)課教師負(fù)責(zé)配制含不同組分和含量的試樣溶液，配制后分發(fā)給各實(shí)驗(yàn)小組。,5.2 開機(jī)測定樣品 安裝色譜柱：打開色譜儀柱箱，安裝色譜柱，適當(dāng)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?dú)?N2 0.5 MPa，燃?xì)釮2 0.3 MPa；助燃?xì)饪諝?.3 MPa。必要時(shí)用檢漏液（色譜

7、儀外可用肥皂水，內(nèi)部可用異丙醇）檢查連接處是否漏氣，如漏氣，進(jìn)一步旋緊螺絲或更換墊。 打開計(jì)算機(jī)電源：進(jìn)入WINDOWS XP操作系統(tǒng)。雙擊Star Toolbar，啟動(dòng)工作站。 打開GC主機(jī)電源開關(guān)。大約1 min，聽到各種閥動(dòng)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(diǎn)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(shè)置色譜條件。汽化室：點(diǎn)擊Injector，中間Injector Oven 為On，設(shè)定溫度200 ，分流比設(shè)定20，前面Injector Oven設(shè)為Off；壓力：點(diǎn)擊FLOW/PRESSURE，

8、設(shè)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(diǎn)擊Column Oven，在柱溫設(shè)置表中第一行設(shè)置60 ，保持1 min，第二行中設(shè)置180 ，升溫速率設(shè)為7 /min，維持1.86 min，總時(shí)間20 min；檢測器：設(shè)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(shè)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(jìn)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(shù)針混標(biāo)溶液，直至相鄰兩針的峰面積變化小于1.5 %時(shí)，按照進(jìn)樣規(guī)則的順序（標(biāo)樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標(biāo)樣溶液）

9、進(jìn)樣分析。本實(shí)驗(yàn)已對甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯單標(biāo)溶液逐一進(jìn)樣分析，確定了它們的各自相對保留時(shí)間。接下來用混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)樣建標(biāo)后，獲得相應(yīng)的色譜圖（見圖5-2），并在相同分析條件下對試樣溶液進(jìn)行測定，確證各組分并計(jì)算結(jié)果。 關(guān)機(jī)：測試完畢，將柱溫設(shè)置為50 ，平衡后，順序關(guān)閉工作站、主機(jī)電源、氣閥。處理數(shù)據(jù)，打印報(bào)告后關(guān)閉計(jì)算機(jī)和總電源開關(guān)。,1 溶劑（甲醇）；2 乙醇；3 丙酮（內(nèi)標(biāo)物）；4 二氯甲烷；5 乙腈；6 乙酸乙酯 混標(biāo)溶液氣相色譜分離圖,E/mV,t/min,6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,6.1 試樣溶液中組分含量的計(jì)算 6.1.1 內(nèi)標(biāo)法手動(dòng)計(jì)算試樣中各組分的百分含量

10、本實(shí)驗(yàn)采用內(nèi)標(biāo)法。將測得的兩針試樣溶液以及其前后兩針混標(biāo)溶液，相應(yīng)組分與內(nèi)標(biāo)物峰面積的比值，分別進(jìn)行平均。以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的各組分含量X，按下式計(jì)算：,式中： 標(biāo)樣溶液中，相應(yīng)組分與內(nèi)標(biāo)物峰面積比的平均值 試樣溶液中，相應(yīng)組分與內(nèi)標(biāo)物峰面積比的平均值 m1 標(biāo)樣的質(zhì)量，g m2 試樣的質(zhì)量，g P 混標(biāo)樣品中各標(biāo)樣純度 每小組至少計(jì)算出2個(gè)待測組分的含量的測定結(jié)果。,6.1.2 用VARIAN Star 6.0英文版色譜工作站自動(dòng)計(jì)算試樣中各組分的百分含量 點(diǎn)擊工作站任務(wù)欄左數(shù)第三個(gè)圖標(biāo)View/Edit Chromatograms，查找打開數(shù)據(jù)文件（在進(jìn)樣前指定的路徑下）。雙擊混標(biāo)工作溶液和

11、試樣溶液數(shù)據(jù)譜圖文件，裝入表中。點(diǎn)擊右下角的Open Files，點(diǎn)擊Edit MethodCalibration Setup，Calibrtion Type(校正類型)選Internal Standard(內(nèi)標(biāo)法)。Numbers of Calibration Levels( 校正水平級數(shù))為1（有幾個(gè)標(biāo)樣濃度梯度選幾）。Curve Defaults(曲線設(shè)置)為Force，其他項(xiàng)為缺省值，點(diǎn)擊Save。,點(diǎn)擊Edit Method Peak Table，在Retention Time欄內(nèi)自上而下按出峰順序依次輸入內(nèi)標(biāo)物和標(biāo)樣的保留時(shí)間（可以從色譜圖上得到）。Peak name下輸入相應(yīng)的內(nèi)

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

13、ivisor設(shè)置為樣品的稱樣量。選定Incorporate New Calibration Into Data Set, 點(diǎn)擊Calculate Results積分計(jì)算分析結(jié)果。保存處理方法。點(diǎn)擊Results指向樣品文件處，View Result Only或View Standard Report，查看或打印實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或報(bào)告。,7 注意事項(xiàng),7.1 氣相色譜開機(jī)時(shí)先通載氣后通電；關(guān)機(jī)時(shí)，先關(guān)電源后關(guān)載氣。 7.2 經(jīng)常檢查氣路的氣密性和減壓閥的壓力指示。 7.3 用微量進(jìn)器進(jìn)樣時(shí)，切記防止用力過猛，避免折彎針柄。 7.4 養(yǎng)成進(jìn)樣后馬上用溶劑洗針數(shù)次的習(xí)慣。,8 對實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求及說明,8.1 實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和?shí)驗(yàn)結(jié)果。 8.2 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)過程的綜合分析。 8.3 對本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的評價(jià)和建議。 8.4 每小組共用計(jì)算機(jī)打印出的混和標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和試樣溶液的色譜圖和數(shù)據(jù)。,9 思考題,9.1 如何選擇色譜柱和色譜分析條件用于常