水第九章第十章气

第九章气相色谱、第十章原子吸收光谱法§9-1气相色谱法一．色谱法概述二、气相色谱的分析流程三、气相色谱分析基本原理和理论基础四．气相色谱定性鉴定方法五．气相色谱定量测定方法§10-1原子吸收光谱法一．概述二．原子吸收光谱法的基本原理三．原子吸收光谱仪四．定量分析方法§9-1气相色谱法一．色谱法概述色谱法概述

色谱法是一种分离分析方法，利用各种物质在两相中具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，这些物质在两相中进行多次反复的分配，来达到分离的目的。色谱法的由来

1906年由俄国植物学家Tsweet创立了植物色素分离的方法色带固定相——CaCO3颗粒流动相——石油醚动画色谱分析法的分类（按两组分聚集状态分类）气相色谱

气固色谱：流动相为气体；固定相为固体吸附剂气液色谱：流动相为气体；固定相为液体

（液体涂在担体或毛细管壁上）液相色谱

液固色谱：流动相为液体；固定相为固体吸附剂液液色谱：流动相为液体；固定相为液体（同上）

还可以按分离原理、固定相形式、固定相材料等分

色谱法的特点高选择性：

可将性质相似的组分分开高效能：

反复多次利用组分性质的差异，分离效果好高灵敏度：

10-11--10-13g，适于痕量分析分析速度快：

几-几十分钟完成分离，一次可以测多种样品应用范围广：

柱温条件下能汽化的有机或无机的试样对未知物分析的定性专属性差需要与其他分析方法联用(GC-MS,LC-MS）（动画）载气→减压→净化→稳压→

→色谱柱→检测器→记录仪

进样二、气相色谱的分析流程载气系统--气相色谱的流动相（气源、气体净化、气体流速控制和测量）载气系统分离系统检测系统记录系统进样系统进样系统--试样进入色谱柱（进样室、气化室）分离系统--色谱柱检测系统--根据测定对象选择检测器记录系统--放大系统、记录仪、数据处理装置气相色谱检测器分类：按检测原理分气相色谱检测器浓度型检测器：（TCD）

测量组分浓度的变化响应值与组分的浓度成正比

质量型检测器：（FID）测量组分质量流速的变化响应值与单位时间进入检测器的组分质量成正比热导检测器（TCD）常用检测器的特点和检测原理特点：浓度型检测器

优点：1）通用型，应用广泛；2）结构简单3）稳定性好；4）线性范围宽5）不破坏组分，可重新收集制备

缺点：与其他检测器比灵敏度稍低（因大多数组分与载气热导率差别不大）氢焰检测器（FID）特点：质量型检测器优点：

专属型检测器（只能测含C有机物）灵敏度高（>TCD）响应快线性范围宽缺点：

燃烧会破坏离子原形，无法回收（制备纯物质，不采用）其他检测器：电子俘获检测器：

高选择性、高灵敏度的浓度型检测器。只对具有电负性（含有卤素、硫、磷氧的物质）有响应，电负性越强，灵敏度越高。火焰光度检测器：

是对含硫、磷化合物有高选择性和高灵敏度的检测器。主要用于农副产品、食物中农药残留物分析以及大气和水污染分析。三、气相色谱分析基本原理和理论基础分离原理分离过程色谱分离原理

色谱分离基于各组分在两相之间平衡分配的差异气固色谱和气液色谱是利用不同物质在流动相和固定相两相之间分配系数的不同，当两相作相对运动时，试样中各组分就在两相中经过反复多次的分配，从而使原来分配系数仅有微小差异的各组分能够彼此分离

平衡分配可以用分配系数和分配比来衡量分配系数：在一定温度下，组分在两相间分配达到平衡时的浓度比气相色谱流出曲线及有关术语

基线、噪音和漂移

基线：

当没有待测组分进入检测器时，反映检测器噪音随时间变化的曲线（稳定—平直直线）噪音：

仪器本身所固有的信号（仪器越好，噪音越小）漂移：

基线向某个方向稳定移动（仪器未稳定造成）流出茫曲线崖（色胳谱图晒）：电信奖号强雾度随磨时间驶变化负曲线保留蚂值：租色谱岁定性较参数保留懒时间予tR：从进员样开胖始到培组分狸出现汇浓度底极大棍点时蜡所需迹时间环，即组淘分通退过色谢谱柱眨所需赤要的常时间死时派间tm：(侦t0)不被炕固定捉相溶僵解或格吸附缓的组燃分的河保留梯时间跃（即禾组分在扎流动码相中结的所眉消耗渣的时省间）丛，或甚流动嘴相充辞满柱匙内空隙武体积朗占据奏的空授间所渠需要捞的时北间，写又称躬流动碰相保库留时间调整损保留质时间间tR’：组分绵的保乞留时振间与枣死时廊间之矿差值府，即虽组分晶在固魔定相中殊滞留苗的时摊间保留育体积腾VR：从进纤样开祥始到脸组分夫出现将浓度欠极大膨点时所消茶耗的辱流动神相的握体积死体坦积Vm：不被贪保留垄的组颗分通猫过色饼谱柱遵所消挨耗的私流动缸相的体糟积，欺又指拒色谱店柱中城未被嫁固定徐相所闪占据的的空虑隙体狠积，即色疯谱柱嗽的流谁动相速体积虽（包况括色昂谱仪引中的帜管路掉、连翻接头的空辛间、昼以及躺进样镰器和罪检测耐器的鞠空间馋）调整小保留乏体积焰VR’：保留赚体积精与死议体积潜之差刚，即型组分缠停留在缺固定拔相时干所消购耗流梳动相模的体归积相对括保留哲值r1,忆2（选请择性抬系数驾α）剃：调整敲保留传值之商比K-曲分配芹系数俊；k削-分虑配比标准犁差σ半峰己宽Y药1/柿2峰基篮宽W色谱薄峰流很出曲遣线峰高镜ｈ色谱枯峰的情区域报宽度萝及峰亲高：柱效绪、峰配面积拔计算峰基身宽W皂：正态尚分布例色谱蛋曲线装两拐来点切荐线与腔基线答相交搜的截距标准诉差σ他：正态零分布或色谱追曲线堤两拐病点距罗离的呼一半σ→伯对应烦0.真60挑7h最处峰喂宽的捞一半＊σ↓薪小，星峰↓粘窄，侍柱效灭↑高半峰孟宽Y1/破2：峰高伐一半机处所疮对应夏的峰隔宽峰高里h:色谱寒峰顶袜到峰果基的甲垂直亏距离四．锐气相零色谱红定性王鉴定徐方法（略握）利用绘纯物绵质对症照的拳定性猪鉴定利用坛保留坐值定雄性鉴颈定法当固苹定相摧和操锦作条哀件固牛定不工变时妙，每驳种物搅质都查有确定摆的调筑整保返留值翅（tR或VR），您一般坑不受捡共存贼组分创的影响之。利用撞加入全纯物到质以为增加忙峰高艺的定丹性鉴姑定法当相颂邻两罪组分狠的保臂留值泡接近形，且春操作罩条件互不易陪控制稳定恼时，挪可以误将纯龟物质商加到丹试样扣中，昆如果农某一足组分农的峰高肌增加蠢，表勿明该种组分芬可能兴与加匹入组怪分的工纯物屠质相悲同利用络两谱仇联用服定性开鉴定色-趟质（偷GC日-M屠S），色-侍红（萍GC有-F削TI燃R）峰面停积的洪测量五．筝气相妻色谱朴定量座测定疏方法非正爽常峰执（不柔对称袭峰）对于但正常熟峰自动器求和铅（自粒动积坊分仪矩或色嚼谱工问作站日）：直接孝给出业A，乖h，轰Y1/超2定量溜校正注因子相对探校正棉因子觉的测楼定注意察事项到：相对披校正顺因子氏与待斜测物握、基畜准物援和检锄测器闯类型有关咳，与们操作摆条件傅（进断样量舌）无从关基准碎物：TC姨D→围苯；FI诵D→毫丁庚粒烷以氢昂气和购氦气叶作载程气测晕的校桥正因若子可帮通用以氮刻气作穿载气云测的竟校正谅因子委与两眉者差或别大几种幕常用娱定量方法归一戒化法前提偶：试样邪中所挺有组短分都梦产生虑信号剥并能冤检出协色谱焰峰依据抬：组分兆含量秀与峰辞面积急成正怖比优点：简便搞，准渠确定奋量结景果与编进样浆量、毙重复舍性无繁关（仰前提亦→柱子雄不超棕载）狠色此谱条指件略揉有变植化对鼓结果铃几乎粗无影登响缺点调：所有妥组分锣必须堤在一陡定时曾间内顿都出讨峰筑必须觉已知宋所有年组分的脖校正棕因子稼不适事合微澡量组艰分的柜测定内标子法：加入法一定禾量的泪纯物爬质ms作内箭标，乳根据菊被测衣组分花和内乞标物澡的峰沙面积络及内撕标物诵质量纸，计街算被挽测组浅分含照量的脏方法威。内标倘物的杯选择：1)置样品亮中不轿存在脆的组勺分，既但其质性质谎、含搬量和敬色谱占峰位绿置尽浅量与晒被测月组分者接近醋。征2)笑不与海被测颠组分丸发生终反应吩，又梁能与狮被测歼样品耀中各伏组分怖分开浪。外标括法：以待雾测组申分纯等品为酱对照格物，桐与试元样中召待测晶组分查的响胳应信端号相严比较许进行余定量贝的方乔法工作劝曲线稀法：i纯音品→烫工作轧曲线监，前提时：进朽入检挂测器础样品促量与奔峰面筐积成邪正比在一扰定条印件下令，将平一系绪列不黎同浓愚度的层标准坦溶液专，以武一定低体积分矮别进针样，捕并从清色谱墓图上窗测出召峰高惊或峰虑面积判，以醒标准悔溶液痰的浓度狠或含灶量为防横坐右标，摄以峰全高或疑峰面闪积为最纵坐葛标绘援制标歇准曲维线§10-1原子狗吸收孔光谱母法一．构概述原子醋光谱拦法：根据显原子垄外层陆电子数跃迁井所产马生的择光谱袭进行件分析的方感法。原子裹吸收妖光谱也法：基于租测量宇试样荒所产驱生的嗓原子鸡蒸汽晶中基态焦原子对其特征土谱线的吸怒收，潜从而均定量惩测定着化学竟元素步的方限法。测定翠过程霉：原子化器单色器检出系统光源原子录吸收光谱月法的特点睁：(1盗)灵阁敏度膏高(可胃测到10-9-10-1恩2g·mL-1)(2绿)选见择性唤好，准确追度高久。(3撕)测鹊定范呀围广(可府直接忽测定70丘多种移元素诱）(4昨)操赴作简凯便，分析咽速度房诚快。二．着原子帽吸收狸光谱曾法的脊基本蜡原理共振朵线和语吸收忘线:共振秋吸收拳线:电子爽从基杀态跃枝迁到炎能量芦最低唤的激捕发态伯为共叔振跃纲迁,共振理跃迁步时吸长收一脊定频污率的井光，然其谱决线即印为共卖振吸宣收线共振明发射针线:当电坟子从卵第一贯激发盟态跃夏回到丛基态帐时,垒则发排射出挽同样频率危的谱积线特征肥谱线臣:各种橡元素可的原朽子结沃构和傲外层娘电子域排布循不同狱,不僵同元虏素的原旨子从畅基态第一蚀激发展态时吵,吸绑收和择发射垦的能布量不同,省其共究振线站不同布,各寸有其障特征姨性.原子挎吸收窄法的袄定量岁基础天:原子迟吸收森服从弃朗伯撕-比番尔定拣律：从光和源发弊出的转特征厕谱线缘瑞的光诊能被盘该元俘素的挥基态都原子吸收臂，而附基态立原子僻对入挠射光胡的吸庙收符均合朗趟伯-凡比尔停定律A=教KN饲LC与任N策的关垮系基态失原子块N可午以代泥表待忍测原窜子总惯数(从忽略编受热视激发战的原矩子数渡Nj但)待测竟物质取浓度我与基油态原堤子数逗成正飘比C材∝绢NA=庙kC三．规原子不吸收违光谱票仪火焰宗原子湖吸收厕光谱脾仪示顷意图光源衫-空昨心阴荣极灯作用搅：发贱射待派测元院素的潜特征味光谱要求箱：（杯1）晕发射朱待测虾元素茎的共受振线（2挎）发艰射锐扇线光漫谱（3冲）强培度大亚、稳真定、眼寿命赞长空心没阴极御灯：施加推电压锋时，渣电子候从空心喜阴极桑内壁验流向颂阳极与惰广性气圾体碰合撞电狠离，带正凭电荷正的惰历性气畅体离最子在电竞场作胆用下厕向阴泪极轰美击，腿使阴蹦极表效面金敏属溅盲射出映来溅章射出艇来的咽金属只离子畅原子爸再与遇电子闲、惰抓性气交体原紧子级虎离子嚷发生许碰撞控，发方射出简阴极咐物质堵的共猴振线原子衔化器启系统作用：待测徒离子救转变云成原策子蒸军气。火焰冷原子爹化装异置（1怖）雾债化器臭：将狮试液丙雾化（2哈）燃亭烧器座：形氧成火居焰，钓使进众入火病焰的铺试样倒微粒圈原子储化（3扛）火橡焰：脱提供揉一定山能量妈，促吓使试溪样雾渠滴蒸肠发、钉干燥裳并经毫过热离解南或还坛原在团作用怎，产双生大后量基继态原狠子非火毛焰原竟子化地装置（1斜）石联墨炉欧原子但化器测定按过程膊：①扎干燥姓阶段怒，棍②灰甲化阶剧段，③原被子化弄阶段网，④辞烧净笋阶段（2览）氢竟化物颤原子工化器分光僚系统组成介：分光蛋系统词：由贪色散破元件罩、凹只面镜欧和狭碑缝组遭成作用柏：将待击测元续素的剖共振泡线与妥邻近晶谱线绸分开单色鼠器的妄位置从：放在展原子耻化器亲后的尺光路宴中检测密系统组成耐：检测牌器、垫放大韵器、供读数魂和记亲录系骄统四．巧定量绑分析刮方法标准弹曲线堡法(共茎存组票分间成互不屠干扰贪）配一紫组浓棋度合编适的恳标准猪溶液种系列基由低很浓度恰到高浮浓度分别俩测定般吸光裂度；熔以浓遥度为反横坐衫标，响吸光区度为油纵坐近标作图邀，绘宗制A-惕c标准漂曲线市，在叫相同厘条件捐下，孤测定蝴试样佛吸光度巡寿，由A-疫c标准险曲线查求得谅溶液域中待兵测元势素浓骆度标准定加入络法取等单量的殖试样钉溶液描，分驾别加爪入浓挎度为付0、横c1、c2、c3的标谈准溶寻液，婚稀释吗到同谈一体立积后霜，在别相同爱条件塔下分谦别测定吸威光度防。以嘉加入彼的被舟测元消素浓圆度为千横坐辰标，怕对应紫吸光度为争纵坐丢标，厚绘制肤A-桂c曲惭线图爬，延条长曲抛线至挣与横听坐标跪相交处穷，即倾为试客样溶矿液中北待测立元素泼浓度仿。波谱区波长范围光子能量/eV能级跃迁类型Γ射线区＜0.005nm＞2.5×105原子核能级X射线区0.005-10nm2.5×105-1.2×102内层电子能级远紫外区10-200nm1.2×102-6.2近紫外区200-400nm6.2-3.1原子的电子能级或分子的成键能级可见光区400-780nm3.1-1.7近红外区0.78-2.5µm1.7-0.5分子振动能级中红外区2.5-50µm0.5-0.025远红外区50-1