气相色谱的定性和定量分析

1、分析化学教研室分析化学教研室气相色谱的定性和定量分析气相色谱的定性和定量分析(1)(1)一、实验目的一、实验目的1.加深理解色谱分离分析的原理，学习计算色谱峰的分辨率、理论塔板数等。2.掌握根据保留值、用已知纯物质对照定性的分析方法。3.掌握用归一化法定量测定混合物各组分的含量。二二. . 方法原理方法原理气相色谱法能否很好地完成所给定物质的分离，主要取决于色谱峰间的相对距离及色谱峰的扩宽程度，前者与固定相的选择有关，后者是柱子的设计情况及其操作条件的结果，与柱效能有关。对一个混合试样成功的分离，是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。衡量一对色谱峰分离的程度可用分离度R表示： 式中tR,

2、2，Y2和tR,1，Y2分别是两个组分的保留时间和峰底宽，当R=1.5时，两峰完全分离；当R=1.0时，98%的分离。在实际应用中，R=1.0时一般可以满足。YYttRRR212112v柱效能指标用理论塔板数n表示，而将每一塔板数对应的柱长用H表示：v显然，柱效越高，n值越大，H则越小。理论塔板数n反之是一个估算柱效能的理论概念，并不能用来作为柱分离能力的绝对量度。而只能将它用来比较类似（或标准）的柱子，衡量它们的装填情况，n可由下式从色谱图上求得：vtR是样品的保留时间，Y1/2是色谱峰的半宽度nLH )2/1(254.5)(YtRn理 在色谱系统中，下列因素将影响理论塔板数： 进样系统，包

3、括气化室的体积、温度以及进样时的速度和进样量； 检测器的池体积； 柱子的性能。 色谱图上每一个峰所代表的物质。在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留值。因此，在相同的色谱操作条件下，通过比较已知纯样和未知物的保留参数或在固定相上的位置，即可确定未知物为何种物质。在一定的色谱条件下，组分的质量 m或其在流动相中的浓度，与检测器的响应讯号峰面积A或峰高h成正比： m=fi Ai 式中f i称为绝对校正因子。上式是色谱定量的依据。不难看出，响应信号A及 校正因子的正确测量直接影响定量分析的准确度。 由于峰面积的大小不易受操作条件如柱温，流动相的流速，进样速度等因素影响，故峰面积更适定量分析的参

4、数。测量峰面积的方法分为手工测量和自动测量两大类。现代色谱仪中一般都配有准确测量色谱峰面积的电学积分仪。手工测量则首先测量峰高h和半峰宽Y12，然后按下式计算： A=1.065hY12 当峰形不对称时，则 ：A=0.5h（Y0.15+Y0.85）v 常用的定量分析方法有归一化法、内标法和标准曲线法。在实际工作中采用何种方法，应根据它们各自的特点加以选择。v 归一化法是将样品中所有组分的含量之和按100%计算，以它们相应的色谱峰面积或峰高（响应信号）为定量参数，通过下式计算各组分的质量分数：%100%100AminiiiiiifAfm总三.仪器和试剂 1.102M气相色谱仪，热导池检出器、色谱工

5、作站（N2000） 2.高纯氮气（带减压阀的氮气） 3.色谱柱:邻苯二甲酸二壬酯（15%DNP） 4.注射器:1L 5.环己烷,苯,甲苯(色谱纯) 6.未知的混和试样四.实验步骤 1. 认真阅读气相色谱仪操作说明，在教师指导下,按照下 列色谱条件开启色谱仪。 色谱条件：柱温（恒温）:110；检测器（TCD）：120；汽化室：125；载气流速（N2)：4.6圈；进样量：0.3L（混合物为0.9L）。2.内容 a.死时间t0的测定。b.环己烷、苯、甲苯纯样品保留时间的测定。c.混合试液的分析。3.实验完毕，依次关闭记录仪、热导池桥电流、将温度设置开关归零，待温度降至室温后，关闭主机电源，最后关闭载气。并将各开关旋钮旋至最低档处。五 结果处理1.将混合物各组分的保留时间与纯物质各组分对照进行定性分析。2.依据峰面积定量，用归一化法计算混合物中各组分的质量分数，并与工作站计算数据比较。 环己烷苯甲苯六.问题讨论1.归一化法定量前提条件是什么？本实验中进样量是否需要非常准确?为什么?2.试根据混合试液各组分及固定液的性质，解释各组分的流出次序。3.102M型气相色谱仪的操作次序。4.为什么要测定定量校