金属化合物的测定课件

金属化合物的测定汞：汞及其化合物属于剧毒物质，主要来源于金属冶炼、仪器仪表制造、颜料、塑料、食盐电解及军工等废水。天然水中汞含量一般不超过0.1μg/L；我国饮用水标准限值为0.001mg/L。1、双硫腙分光光度法（双硫腙为显色剂）2、冷原子吸收法金属化合物的测定汞：汞及其化合物属于剧毒物质，主要来源于金1（三）双硫腙分光光度法测汞原理有机汞无机汞H+,氧化剂95℃测其吸光度标准曲线定量Hg2+双硫腙溶液485nm橙色螯合物CCl4萃取酸性介质（三）双硫腙分光光度法测汞原理有机汞无机汞H+,氧化剂测其吸2离子适用范围预处理方法显色条件测试条件测定范围mg/L干扰Hg地表水生活污水工业废水酸性介质高锰酸钾和过硫酸钾消解，盐酸羟氨还原酸性介质橙色螯合物三氯甲烷或四氯化碳萃取485nm0.002-0.04Cu用EDTA掩蔽Cd受镉污染的天然水和废水硝酸或硝酸和高氯酸消解强碱性，红色螯合物三氯甲烷四氯化碳萃取518nm0.001-0.06Mg＞20mg/L时用酒石酸钠掩蔽双硫腙分光光度法测汞、镉、锌、铅的比较离子适用范围预处理显色测试测定干扰地表水Cd受镉污染的天然水3离子适用范围预处理方法显色条件测试条件测定范围mg/L干扰Zn天然水、轻度污染的地表水硝酸消解4-5的醋酸缓冲溶液红色螯合物三氯甲烷或四氯化碳萃取535nm0.005-0.5Bi、Cd、Cu、Ni、等用硫代硫酸钠掩蔽Pb地表水和工业废水硝酸消解pH8.5-9.5氨性柠檬酸盐-氰化物的还原性介质，淡红色螯合物三氯甲烷或四氯化炭萃取510nm0.01-0.3Bi、Sn干扰，先控制pH2-3，用双硫腙-三氯甲烷萃取除去离子适用范围预处理显色测试测定干扰Zn天然水、硝酸4-5的醋4（一）冷原子吸收法1、方法原理冷原子吸收测汞仪工作流程N2或空气还原瓶分子筛吸收池汞灯光电倍增管放大器指示表记录仪流量计脱汞阱抽气泵253.7nm（一）冷原子吸收法1、方法原理冷原子吸收测5（1）水样保存及预处理——保存见表2－6方法；——消解——Hg2＋——

Hg蒸气（2）绘制标准曲线（3）水样的测定（一）冷原子吸收法

2、测定要点（1）水样保存及预处理（一）冷原子吸收法

6三、镉镉属剧毒金属，可在人体的肝、肾等组织中蓄积，造成脏器组织损伤，尤以对肾脏损害最为明显。还会导致骨质疏松，诱发癌症。我国生活饮用水卫生标准规定镉的浓度不能超过0.005mg/L。（一）原子吸收分光光度法1.火焰原子吸收法2.石墨炉原子吸收法测定镉、铜、铅三、镉镉属剧毒金属，可在人体的肝、肾等组织中蓄积，造成脏器组7元素分析线/nm火焰类型测定的浓度范围mg/L)CdCuPbZnCr228.8324.7283.3213.8357.9乙炔-空气，氧化型乙炔-空气，氧化型乙炔-空气，氧化型乙炔-空气，氧化型乙炔-空气，氧化型0.05-10.05-50.2-100.05-10.1-5Cd、Cu、Pb、Zn、Cr原子吸收法的测定条件及浓度范围元素分析线/nm火焰类型测定的浓度范围mg/L)Cd228.8

阳极溶出伏安法测定要点：（1）水样预处理（2）标准曲线的绘制（3）样品测定图2.29阳极溶出伏安曲线铜、铅、镉、锌的阳极溶出伏安法

阳极溶出伏安法测定要点：图2.29阳极溶出伏安曲线9铬铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体内蓄积。二苯碳酰二肼（DPC）分光光度法（紫红色，540nm，六价铬、总铬）火焰原子吸收法测定总铬硫酸亚铁铵滴定法（总铬大于1mg/L）铬铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态有关，10七、铬一）二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法

1、六价铬的测定（已用90年之久）Cr6++DPC络合物λ＝540nm2、总铬的测定Cr3+Cr6++DPC络合物λ＝540nmO=CNH-NH-C6H5NH-NH-C6H5DPCKMnO4[O]NaNO2分解过量的KMnO4尿素分解过量的NaNO2紫红色紫红色七、铬一）二苯碳酰二肼(DPC)分光光度法11砷元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他砷化物毒性更强。砷化物容易在人体内积累，造成急性或慢性中毒。新银盐分光光度法氢化物发生-原子吸收法二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法砷元素砷毒性极低，而砷的化合物均有剧毒，三价砷化合物比其他砷12砷（一）新银盐分光光度法

KBH4+3H2O+H+→H3BO3+K++8[H][H]+As3

+(As5+)→AsH3↑AsH3+6AgNO3+2H2O→6Ag0+HAsO2+6HNO3400nm吸收黄色胶态银1234砷化氢发生与吸收装置1、反应管2、U形管（二甲基甲酰胺、乙醇胺、三乙醇胺）3、脱胺管（硫酸钠和硫酸氢钾4、吸收管（硝酸、硝酸银、聚乙烯醇、乙醇）砷（一）新银盐分光光度法KBH4+3H213砷（二）二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC)分光光度法

As5+As3+AsH3

+2e[H]AgDDC红色胶体银510nm测吸光度As5+↑砷（二）二乙氨基二硫代甲酸银（AgDDC)分光光度法14九、其他金属化合物九、其他金属化合物15第七节非金属无机物的测定酸度指水中所含能与强碱发生中和作用的物质的总量。测定方法：1、酸碱指示剂滴定法2、电位滴定法

第七节非金属无机物的测定酸度16碱度指水中所含能与强酸发生中和作用的物质总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等。引起碱度的原因：碳酸盐、碳酸氢盐和氢氧化钠酸碱指示剂滴定法和电位滴定法碱度171.M=0（P=T）；2.P>M（或P>0.5T）；3.P=M；4.P<M（或P<0.5T）；5.P=0（或M=T）。图2.32水中碱度组成示意图测定水的总碱度时，可能出现下列5种情况：图2.32水中碱度组成示意图测定水的总碱度时，可能出18pH和酸度、碱度的区别和联系pH表示水的酸碱性的强弱，而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液，如0.1mol盐酸和0.1mol乙酸，二者的酸度都是100mmol/L，但其pH却大不相同。pH值pH和酸度、碱度的区别和联系pH值19pH值PH值：测定水的PH值的方法有玻璃电极法和比色法原理：以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极与被测溶液组成原电池，通过测定该电池的电动势可测定溶液pH值原电池为：玻璃电极

待测溶液

S.C.E.

(饱和甘汞电极)

该电池的电动势为：E=ψ甘汞-ψ玻pH值PH值：测定水的PH值的方法有玻璃电极法和比色法20ψ玻=ψ0+2.303RT/FLgaH

ψ玻=ψ0+2.303RT/FpHψ玻=k+0.059pH所以E=K+0.059pH实际测定K不易求得，所以不用该方法。

测定步骤：①用pH标准溶液校准仪器

②测定溶液pH注意：玻璃电极使用前需浸泡24小时，因为干玻璃电极对H+反应不灵敏。

图2.33pH测定示意图ψ玻=ψ0+2.303RT/FLgaH图2.3321酸度计及玻璃电极酸度计及玻璃电极22（DO）溶解氧：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。大气压力下降、水温升高、含盐量增加，都会导致溶解氧含量降低。

1.测定DO都有哪些方法？原理是什么？2.为什么要进行修正，修正原理是什么？溶解氧（DO）（BOD）（DO）溶解氧：溶解于水中的分子态氧称为溶解氧。溶解氧（DO23图2.34极谱型氧电极的

结构示意图图2.35溶解氧测定仪

原理示意图图2.34极谱型氧电极的

结构示意图图2.3524氰化物测定氰化物的方法有：滴定法和分光光度法样品预处理：蒸馏，但控制条件不同结果不同酒石酸pH4①水样+NaOH吸收(易释放氰化物)Zn(NO3)蒸馏H3PO4pH2②水样+NaOH吸收(总氰化物)EDTA蒸馏氰化物测定氰化物的方法有：滴定法和分光光度法25氰化物2.测定

1）硝酸银滴定法：将水样的pH调至11+试银灵指试剂（黄色）用硝酸银滴定由黄色到橙红色Ag++CN-Ag(CN)–Ag++试银灵Ag(试银灵)+H2O（计算公式95页）氰化物2.测定

1）硝酸银滴定法：262）异烟酸—吡唑啉酮将水样的pH调至中性+氯胺T氯化氰（CNCl)+异烟酸—吡唑啉酮

兰色染料（638nm）测定。2）异烟酸—吡唑啉酮273）吡啶—巴比妥酸光度法将水样的pH调至中性+氯胺T氯化氰CNCl)+吡啶—戊烯二醛+巴比妥酸

红色染料（580nm）测定。3）吡啶—巴比妥酸光度法28氟化物氟化物：离子选择性电极法1）离子选择性电极：是一类薄膜电极，它能从含有多种离子的溶液中选择性地测量某一种特定离子的活度（测定pH的玻璃电极就是氢离子选择性电极）。

敏感膜内充液内参比电极电极管氟化物氟化物：离子选择性电极法敏感膜内充液内参比电极电极管29组成：敏感膜：内参比电极：Ag/Agcl电极内充液：含待测离子、Cl-的电解质溶液电极管：玻璃或其它材料敏感膜内充液内参比电极电极管组成：敏感膜内充液内参比电极电极管302）离子选择性电极法：将离子选择性电极浸入待测溶液，与参比溶液组成原电池，其电动势在一定条件下与待测离子的活度对数呈直线关系原电池：S.C.E待测溶液ISE电动势：E=k’±2.303RT/nFlga±(+阳离子、-阴离子）3）氟离子选择性电极：ψ=ψ0–2.303RT/FlLgaF-LaF3单晶Ag/AgCl电极0.1mol/LNaCl0.1mol/LNaF2）离子选择性电极法：将离子选择性电极浸入待测溶液，与参比溶314）氟的测定原理：组成上述原电池；标准曲线法（测定结果为F-的活度）E=K–2.303RT/FlLgaF-5）F-浓度的测定：加入总离子强度调节剂(TISAB)

TISAB的作用：稳定离子强度和pH值、络合干扰离子、使络合态氟离子释放出来。TISAB的组成：含有强电解质、络合剂、pH缓冲剂的溶液4）氟的测定原理：组成上述原电池；标准曲线法（测定结果为F-326）F-浓度的测定步骤：绘制标准曲线水样蒸馏测定加酸样品测定

6）F-浓度的测定步骤：33离子色谱法：利用离子交换原理，同时对多种阴离子或阳离子进行分离、定性、定量测定的方法。测定由离子色谱仪完成，主要有:输液泵、进样阀、分离柱、抑制柱和电导检测器组成输液泵:输送淋洗液（强电解质溶液，阳离子用稀HCL；阴离子用NaOH或NaHCO3与Na2CO3的混合液）离子色谱法：利用离子交换原理，同时对多种阴离子或阳离子进行分34进样阀：引进样品分离柱：内装离子交换树脂，被测离子在此交换分离。分析阳离子装阳离子交换树脂；分析阴离子装阴离子交换树脂；抑制柱：内装与分离柱相反的离子交换树脂，抑制淋洗液电导，将高电导的淋洗液变为低电导的水或弱酸。（反应见书98页）电导检测器：将待测离子的浓度变为相应的电导并由记录仪记录下来特点：可同时测定多种阴离子和阳离子而不需提前分离进样阀：引进样品35图2.36离子色谱分析流程示意图图2.37离子色谱图2.离子色谱法：图2.36离子色谱分析流程示意图图2.37离子色36含氮化合物的测定含氮化合物包括：氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐氮(NO2--N)、硝酸盐氮(NO3--N)、有机氮、总氮1.氨氮(NH3-N):水样中以游离氨（通常叫做非离子氨）和NH4+形式存在的氮的含量地表水质标准中该项指标为：游离氨（非离子氨，NH3）其它水质标准为总氮。测定方法：纳氏试剂分光光度法；电极法；容量法1）纳氏试剂分光光度法：该试剂与氨反应生成黄棕色胶态化合物，通过测吸光度可定量纳氏试剂的组成：碘化汞和碘化钾的强碱性溶液含氮化合物的测定含氮化合物包括：氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐37含氮化合物的测定2）水杨酸—次氯酸盐分光光度法。3）滴定法4）气相分子吸收光谱法：利用气相分子对某种金属的空心阴极灯发射的一定波长的光的吸收来定量分析。含氮化合物的测定2）水杨酸—次氯酸盐分光光度法。38如测定氨氮时，在水样中加入次溴酸钠，将氨及氨盐氧化成亚硝酸盐，再加入盐酸和乙醇溶液使亚硝酸盐迅速分解成二氧化氮。利用空气把二氧化氮栽入气相分子吸收光谱仪，测量二氧化氮对锌空心阴极灯发射的213.9nm特征波长光的吸收。如测定氨氮时，在水样中加入次溴酸钠，将39图2.39气相分子吸收光谱仪组成示意图气相分子吸收光谱法：图2.39气相分子吸收光谱仪组成示意图气相分子吸收光40含氮化合物的测定2.亚硝酸盐氮(NO2--N):水样中以NO2-形式存在的氮的含量测定方法有：N-（1-萘基)-乙二胺分光光度法；离子色谱法含氮化合物的测定2.亚硝酸盐氮(NO2--N):水样中以N41含氮化合物的测定3.硝酸盐氮(NO3--N):

以NO3-形式存在的氮的含量测定方法有：1）紫外分光光度法：可见；紫外（NO3-在200nm有强烈吸收，但有机物在此波长干扰，可在275nm测吸光度校正：ANO3-=A220-2A275)2）酚二黄酸分光光度法：3）气相分子吸收光谱法含氮化合物的测定3.硝酸盐氮(NO3--N):以NO3-42含氮化合物的测定4.凯氏氮：用凯氏定氮仪测得的含氮量。包括氨氮和在此条件下可被转化为NH4+的有机氮化合物，凯氏氮与氨氮的差值为有机氮。浓H2SO4加热加碱水样+K2SO4NH3硼酸吸收再测定吸收液中的NH4+（分光光度法、滴定法）

含氮化合物的测定4.凯氏氮：用凯氏定氮仪测得的含氮量。包括氨43含氮化合物的测定5.总氮：上述各项之和过硫酸钾氧化—紫外分光光度法测定硫化物1、对氨基二氨基苯胺分光光度法2、碘量法（乙酸锌）3、间接火焰原子吸收法4、气相分子吸收光谱法含氮化合物的测定5.总氮：上述各项之和44间接火焰原子吸收法：图2.40硫化物转化吹气装置示意图间接火焰原子吸收法：图2.40硫化物转化吹气装置示意45磷（总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷）水样消解总磷0.45微米滤膜消解

可溶性磷酸盐可溶性总磷酸盐磷（总磷、溶解性磷酸盐和溶解性总磷）461、钼锑抗分光光度法钼酸铵和酒石酸锑氧钾反应生成磷钼杂多酸，再被抗坏血酸还原生成兰色络合物。700nm2、孔雀绿—磷钼杂多酸分光光度法（绿色缔合物）3、离子色谱法1、钼锑抗分光光度法47第八节有机污染物的测定一、综合指标和类别指标化学需氧量(COD)高锰酸盐指数生化需氧量（BOD）总有机碳（TOC）挥发酚硝基苯类石油类第八节有机污染物的测定一、综合指标和类别指标48有机化合物的测定1、化学需氧量（CODCr）定义：是指水样在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗氧化剂的量，以氧的mg/L表示。（CODCr是我国实施排放总量控制的指标之一）注意：水样的COD，可由于加入氧化剂的种类及浓度，反应溶液的酸度、温度和反应时间，以及催化剂的有无而获得不同的结果，因此，必须严格按操作步骤进行有机化合物的测定1、化学需氧量（CODCr）49化学需氧量（CODCr）（1）、重铬酸钾法（A）原理及步骤：水样+HgSO4混匀+k2Cr2O7(过量)

+AgSO4-浓H2SO4

Δ回流2h冷却+水滴定计算注意：氯离子含量高于1000mg/L时，样品应稀释；COD>50mg/L时用0.25mol/L的k2Cr2O7溶液、COD为5~50mg/L时用0.025mol/L的k2Cr2O7溶液；CODCr的测定应保留三位有效数字。化学需氧量（CODCr）（1）、重铬酸钾法（A）50图2—38氧化回流装置示意图图2—38氧化回流装置示意图51重铬酸钾法

滴定过程重铬酸钾法

滴定过程52COD测定实验的结果：终点接近终点滴定前COD测定实验的结果：终点接近终点滴定前532、高锰酸盐指数定义：高锰酸盐指数指以高锰酸钾溶液为氧化剂测得的化学耗氧量，该指数常被作为反映地表水受有机物和还原性无机物污染程度的综合指标。测定方法:返滴定法酸性法：水样氯离子含量<300mg/L碱性法：水样氯离子含量>300mg/L（因为碱性条件下，高锰酸钾氧化性弱，不氧化氯离子）2、高锰酸盐指数定义：高锰酸盐指数指以高锰酸钾溶液为氧化剂测54注意：无论是高锰酸钾法还是重铬酸钾法测定的都是水样中的还原性物质，但并没有完全氧化水中所有的还原性物质，所以只是一个参考值，而且二者没有明显的相关关系。注意：无论是高锰酸钾法还是重铬酸钾法测553、生化需氧量（BOD）定义：生化需氧量是指在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标，也是研究废水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中的重要参数。

DO3、生化需氧量（BOD）定义：生化需氧量是指在有溶解氧的条件56测定方法1.五天培养法2.微生物电极法3.其他方法微生物分解有机物的过程：两个阶段(碳化和硝化)测定方法57生化需氧量（BOD）1）五天培养法（稀释接种法）—BOD5水样稀释后，放入专用的测量瓶中，20±1℃培养5天，5天内消耗的溶解氧即为该稀释样的BOD5，再根据稀释倍数计算原样的BOD5。注意：水样经5天培养后，BOD5应≥2mg/L，剩余的DO≥1mg/L；若BOD5≤7mg/L可直接测定，反之水样应稀释后再测；稀释要用“稀释水”、或“接种稀释水”；合理选择稀释倍数。生化需氧量（BOD）1）五天培养法（稀释接种法）—BOD558①稀释水和接种稀释水稀释水：一般用蒸馏水配制(用洁净空气曝气2-8小时，用前加钙、镁、铁盐及磷酸盐缓冲溶液，pH（7.2，BOD5应小于0.2mg/L）接种稀释水：水中不含或少含微生物时用接种稀释水；一般用生活污水、土壤浸出液、河水等，对某些有毒废水要进行菌种驯化测定要点：①稀释水和接种稀释水测定要点：59②稀释倍数：每次应做三个稀释倍数，通常用CODCr分别乘以0.075、0.15、0.25。正确的稀释倍数是：DO5为原始浓度的1/3-2/3，即5天耗氧率=(DO0-DO5)/DO0=40-70%测定时同时做质控样（20ml葡萄糖-谷氨酸标液（150mg/L）稀释至1000ml，测定结果应为180-230mg/L）②稀释倍数：每次应做三个稀释倍数，通常用CODCr分别乘以060表2.2由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数高锰酸盐指数/(mg·L-1)系数<55～1010～20>20—0.2，0.30.4，0.60.5，0.7，1.0表2.2由高锰酸盐指数估算稀释倍数乘以的系数高锰酸盐指数61③结果计算：耗氧率在40-70%的取平均值，否则舍去④干扰消除及质量保证：水样中的游离氯和金属离子对微生物的活性有抑制作用，可使用经驯化微生物接种的稀释水，或提高稀释倍数，以减小毒物的影响。游离氯放置1-2小时，自行消散，否则用亚硫酸钠除去。测定结果分别按P115计算。③结果计算：耗氧率在40-70%的取平均值，否则舍去624、总有机碳（ TOC）1、定义：总有机碳是以碳的含量表示水体中有机物质总量的综合指标由于TOC测定采用燃烧法，可将有机物全部氧化，它比COD、BOD5更能直接表示有机物的总量，所以，被用来评价水体中有机物污染程度2、测定方法：燃烧氧化—非色散红外吸收法4、总有机碳（ TOC）1、定义：总有机碳是以碳的含量表示水63测定原理：将一定量的水样注入高温炉内的石英管，在900—950度温度下，用铂或三氧化二铬或三氧化钴为催化剂，使有机物燃烧裂解为CO2，然后用非色散红外吸收仪来测定。测得的是TC。而TOC=TC—IC有两种方法来解决。1、先酸化，用氮气将无机物转化的CO2除去。2、高温和低温都有的TOC测定仪。测定原理：将一定量的水样注入高温炉内的石英管，在900—9564图2.47TOC分析仪流程示意图图2.47TOC分析仪流程示意图65总需氧量：是指将水样中的无机物和有机物燃烧变成其稳定的氧化物时所需要的氧量。用氧测定仪来完成。5、总需氧量（TOD）总需氧量：是指将水样中的无机物和有机5、总需氧量（TOD）666、挥发酚类根据酚类物质能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚与不挥发酚。通常认为沸点在230℃以下的为挥发酚（属一元酚），而沸点在230℃以上的为不挥发酚。测定方法有：4-氨基安替比林分光光度法溴化滴定法测定步骤：水样蒸馏测定6、挥发酚类根据酚类物质能否与水蒸气一起蒸出，分674-氨基安替比林分光光度法酚类化合物于Ph为10.0±0.2的介质中，在铁青化钾的存在下，与4-氨基安替比林（4-AAP）反应，生成橙红色的吲哚酚安替比林染料，510nm处测定。立即测定。若显色后用氯仿萃取于460nm处测定，可提高灵敏度（0.002mg/L）而且可稳定3小时。4-氨基安替比林分光光度法68

7、硝基苯类常见的硝基苯类化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯、二硝基氯苯等。它们难溶于水。废水中一硝基和二硝基苯类化合物常采用还原-偶氮分光光度法。三硝基苯类化合物采用氯代十六烷基吡啶分光光度法。

7、硝基苯类698、石油类石油类化合物漂浮在水体表面，影响空气与水体界面间的氧交换；分散于水中的油可被微生物氧化分解，消耗水中的溶解氧，使水质恶化。测定水中石油类物质的方法重量法红外分光光度法非色散红外吸收法8、石油类石油类化合物漂浮在水体表面，影响空气与水体界面间的70二、特定有机污染物苯系物通常包括苯，甲苯，乙苯，邻、间、对位的二甲苯，异丙苯，苯乙烯八种化合物。已查明苯是致癌物质，其他七种化合物对人体和生物均有不同程度的毒害作用。气相色谱法二、特定有机污染物苯系物通常包括苯，甲苯，乙苯，邻、间、对位71一、气相色谱仪器

gaschromatographicinstruments一、气相色谱仪器

gaschromatographic72金属化合物的测定ppt课件73金属化合物的测定ppt课件74二、气相色谱结构流程

processofgaschromatograph1-载气钢瓶；2-减压阀；3-净化干燥管；4-针形阀；5-流量计;6-压力表；7-进样；8-色谱柱；9-热导检测器；10-放大器；11-温度控制器；12-记录仪；载气系统进样系统色谱柱检测系统温控系统二、气相色谱结构流程

processofgaschr75三、气相色谱仪主要部件

mainassemblyofgaschromatograph1.载气系统包括气源、净化干燥管和载气流速控制；常用的载气有：氢气、氮气、氦气；净化干燥管：去除载气中的水、有机物等杂质（依次通过分子筛、活性炭等）；载气流速控制：压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。三、气相色谱仪主要部件

mainassemblyof762.进样装置进样装置：进样器+气化室；气体进样器（六通阀）：推拉式和旋转式两种。试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱；液体进样器：不同规格的专用注射器，填充柱色谱常用10μL；毛细管色谱常用1μL；新型仪器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。2.进样装置77气化室：将液体试样瞬间气化的装置。无催化作用。气化室：将液体试样瞬间气化的装置。783.色谱柱（分离柱）色谱柱：色谱仪的核心部件。柱材质：不锈钢管或玻璃管，内径3-6毫米。长度可根据需要确定。柱填料：粒度为60-80或80-100目的色谱固定相。气-固色谱：固体吸附剂气-液色谱：担体+固定液

3.色谱柱（分离柱）79色谱流出曲线色谱流出曲线804.检测系统色谱仪的眼睛，通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成；被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量随时间的变化，转化成相应电信号，经放大后记录和显示，给出色谱图；

检测器：广普型——对所有物质均有响应；

专属型——对特定物质有高灵敏响应；常用的检测器：热导检测器、氢火焰离子化检测器；4.检测系统815.温度控制系统

温度是色谱分离条件的重要选择参数；气化室、分离室、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制温度；气化室：保证液体试样瞬间气化；检测器：保证被分离后的组分通过时不在此冷凝；分离室：准确控制分离需要的温度。当试样复杂时，分离室温度需按一定程序控制温度变化，各组分在最佳温度下分离；5.温度控制系统82一、检测器特性

浓度型检测器：

测量的是载气中通过检测器组分浓度瞬间的变化，检测信号值与组分的浓度成正比TCD。质量型检测器：

测量的是载气中某组分进入检测器的速度变化，即检测信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比。FID；广普型检测器：对所有物质有响应，TCD；专属型检测器：对特定物质有高灵敏响应，ECD1.检测器类型一、检测器特性

浓度型检测器：测量的是载气中通过检测器组分832.检测器性能评价指标响应值（或灵敏度）S：在一定范围内，信号E与进入检测器的物质质量m呈线性关系：

E=Sm即S=E/m；单位：mV/（mg/cm3）；（浓度型检测器）；mV/（mg/s）；（质量型检测器S表示单位质量的物质通过检测器时，产生的响应信号的大小。S值越大，检测器（也即色谱仪）的灵敏度也就越高。检测信号通常显示为色谱峰，则响应值也可以由色谱峰面积（A）除以试样质量求得：S=A/m2.检测器性能评价指标843.最低检测限（最小检测量）噪声水平决定着能被检测到的浓度（或质量）。从图中可以看出：如果要把信号从本底噪声中识别出来，则组分的响应值就一定要高于N。检测器响应值为2倍噪声水平时的试样浓度（或质量），被定义为最低检测限（或该物质的最小检测量）。3.最低检测限（最小检测量）噪声水平决定着能被检测到的浓度（854.线性度与线性范围检测器的线性度定义：检测器响应值的对数值与试样量对数值之间呈比例的状况检测器的线性范围定义：检测器在线性工作时，被测物质的最大浓度（或质量）与最低浓度（或质量）之比。4.线性度与线性范围86二、热导检测器1.热导检测器的结构池体（一般用不锈钢制成）热敏元件：电阻率高、电阻温度系数大、且价廉易加工的钨丝制成。参考臂：仅允许纯载气通过，通常连接在进样装置之前。测量臂：需要携带被分离组分的载气流过，则连接在紧靠近分离柱出口处。二、热导检测器1.热导检测器的结构872.检测原理

平衡电桥，右图。不同的气体有不同的热导系数。钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值:R参=R测;R1=R2

则:R参·R2=R测·R1

无电压信号输出；记录仪走直线（基线）。

2.检测原理88进样后:载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是纯载气，使测量臂的温度改变，引起电阻的变化，测量臂和参考臂的电阻值不等，产生电阻差，R参≠R测

则：R参·R2≠R测·R1

，这时电桥失去平衡，a、b两端存在着电位差，有电压信号输出。信号与组分浓度相关。记录仪记录下组分浓度随时间变化的峰状图形。进样后:载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍893.影响热导检测器灵敏度的因素

①桥路电流I

：I

，钨丝的温度

，钨丝与池体之间的温差

，有利于热传导，检测器灵敏度提高。检测器的响应值S∝I3，但稳定性下降，基线不稳。桥路电流太高时，还可能造成钨丝烧坏。

②池体温度：池体温度与钨丝温度相差越大，越有利于热传导，检测器的灵敏度也就越高，但池体温度不能低于分离柱温度，以防止试样组分在检测器中冷凝。3.影响热导检测器灵敏度的因素①桥路电流I：90③载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，在检测器两臂中产生的温差和电阻差也就越大，检测灵敏度越高。载气的热导系数大，传热好，通过的桥路电流也可适当加大，检测灵敏度进一步提高。氦气具有较大的热导系数，但价格较高表某些气体与蒸气的热导系数（λ），单位：J/cm·℃·s③载气种类：载气与试样的热导系数相差越大，在检测器两臂中产生91三、氢火焰离子化检测器

flameionizationdetector,FID1.特点

(1)典型的质量型检测器;(2)对有机化合物具有很高的灵敏度;(3)无机气体、水、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应;氢焰检测器具有结构简单、稳定性好、灵敏度高、响应迅速等特点;比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级，检测下限可达10-12g·g-1。

三、氢火焰离子化检测器

flameionization922.氢焰检测器的结构

(1)在发射极和收集极之间加有一定的直流电压（100—300V）构成一个外加电场。(2)氢焰检测器需要用到三种气体：N2：载气携带试样组分；H2：为燃气；空气：助燃气。使用时需要调整三者的比例关系，检测器灵敏度达到最佳。2.氢焰检测器的结构(1)在发射极和收集933.氢焰检测器的原理

(1)当含有机物CnHm的载气由喷嘴喷出进入火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基：CnHm──→·CH(2)产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应：

·CH+O──→CHO++e(3)生成的正离子CHO+与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应：CHO++H2O──→H3O++COA区：预热区B层：点燃火焰C层：热裂解区：温度最高D层：反应区3.氢焰检测器的原理(1)当含有机物CnHm的载气由喷94氢焰检测器的原理

(4)化学电离产生的正离子和电子在外加恒定直流电场的作用下分别向两极定向运动而产生微电流（约10-6～10-14A）；(5)在一定范围内，微电流的大小与进入离子室的被测组分质量成正比，所以氢焰检测器是质量型检测器。(6)组分在氢焰中的电离效率很低，大约五十万分之一的碳原子被电离。(7)离子电流信号输出到记录仪，得到峰面积与组分质量成正比的色谱流出曲线A区：预热区B层：点燃火焰C层：热裂解区：温度最高D层：反应区氢焰检测器的原理(4)化学电离产生的正离子和电子在外加恒定954.影响氢焰检测器灵敏度的因素

①各种气体流速和配比的选择N2流速的选择主要考虑分离效能，N2

H2=1

1～1

1.5氢气

空气=1

10。②极化电压正常极化电压选择在100～300V范围内。4.影响氢焰检测器灵敏度的因素①各种气体流速和配比的选择963）电子捕获检测器（ECD）：也是一种离子化检测器，在β射线的轰击下完成离子化，由电极、电源、放射源组成，通常用高纯氮作载气，检测过程如下：

电子捕获检测器electroncapturedetector,ECD3）电子捕获检测器（ECD）：也是一种离子化检测器，在β射线97载气：N2N2++e基流载气+样品（含电负性元素）：

AB+eAB-+E或AB+eA+B-±E或AB+eA-+B±E复合：N2++AB-N2+AB电子捕获注意：只有含电负性元素的组分才能产生电子捕获，ECD是一种选择性检测器，用于检测农药残留、硝基化合物、含硫化合物等载气：N2N2+98金属化合物的测定ppt课件99金属化合物的测定ppt课件100金属化合物的测定ppt课件101金属化合物的测定ppt课件1023）色谱分离条件的选择固定相：决定组分能否分离柱温（Tc）：Tc高K值降低，分离不好，但传质速率快，分析周期短。一般Tc选在等于或略低于各组分平均沸点，若组分沸程大于80~100℃，应采用“程序升温”载气和载气流速：其它：柱长、柱内径、担体粒度、固定液配比、进样时间和进样量、汽化温度等3）色谱分离条件的选择固定相：决定组分能否分离1034）定性定量分析定性分析：常用保留时间和加入纯物质增加峰高法定性保留时间（tR）：从进样到柱后出现浓度极大点所用的时间为该组分的保留时间。固定相和操作条件一定时，每种物质都有确定的tR。与同样条件下纯物质的tR对照可定性将纯物质直接加入样品中，若某一峰高增加，表明样品中含有该物质4）定性定量分析定性分析：常用保留时间和加入纯物质增加峰高法104峰高半峰宽Y1/2基线tMtR’保留时间死时间校正保留时间峰高半峰宽Y1/2基线tMtR’保留时间死时间校正保留时间105定量分析：在一定条件下，检测器的响应值(Ai)与进入检测器的组分量(mi)呈正比：mi=fiAi

①峰面积的测量：a.峰高乘半峰宽法Ai=1.065hY1/2（峰形对称时采用）b.峰高乘平均峰宽Ai=h（Y0.15+Y0.85)/2(峰形不对称时采用，如拖尾峰)h峰高半峰宽Y1/2基线定量分析：在一定条件下，检测器的响应值(Ai)与进入检测器的106②定量校正因子（fi）:单位峰面积代表的组分含量：fi=mi/Ai(mi—进样量；Ai—峰面积，与操作条件有关）—绝对校正因子相对校正因子fi’:组分i与标准物S的绝对校正因子的比值可见，fi’与进样量无关，只与峰面积的比值和进样量的比值有关，常省去“相对”二字②定量校正因子（fi）:单位峰面积代表的组分含量：fi=107fi’可查文献也可自己测定，测定方法如下：准确称取一定量待测组分和标准物（选样品中某一组分或另加）的纯物质（色谱纯），混匀后于选定操作条件下进样分析，测定各组分的峰面积，代人上述公式计算fi’。fi’可查文献也可自己测定，测定方法如下：108使用时注意：A.因同一检测器对不同组分灵敏度不同，每一组分有一校正因子B.不同检测器对同一组分灵敏度不同，同一组分在不同检测器上的fi’不同C.同一组分，标准物质不同，fi’不同使用时注意：109③定量方法归一化法：适于所有组分都出峰且需测定每一组分含量；B外标法-标准曲线法：该法不用校正因子。但对进样量和操作条件要求严格做A--C或h—C曲线③定量方法110C.内标法：适于样品中组分不能全出峰，或只需测定样品中某一组分或几个组分含量时使用测定方法：准确称取一定量内标物（样品中不存在，其峰位于待测组分附近）和待测样品，混匀后进样分析，测峰