一 實驗目的1 加深理解色譜分離分析的原理 學習計算色譜峰的分辨率 理論塔板數等 2 掌握根據保留值 用已知純物質對照定性的分析方法 3 掌握用歸一化法定量測定混合物各組分的含量 二 方法原理氣相色譜法能否很好地完成所給定物質的分離 主要取決于色譜峰間的相對距離及色譜峰的擴寬程度 前者與固定相的選擇有關 后者是柱子的設計情況及其操作條件的結果 與柱效能有關 對一個混合試樣成功的分離 是氣相色譜法完成定性及定量分析的前提和基礎 衡量一對色譜峰分離的程度可用分離度R表示 式中tR 2 Y2和tR 1 Y2分別是兩個組分的保留時間和峰底寬 當R 1 5時 兩峰完全分離 當R 1 0時 98 的分離 在實際應用中 R 1 0時一般可以滿足 柱效能指標用理論塔板數n表示 而將每一塔板數對應的柱長用H表示 顯然 柱效越高 n值越大 H則越小 理論塔板數n反之是一個估算柱效能的理論概念 并不能用來作為柱分離能力的絕對量度 而只能將它用來比較類似 或標準 的柱子 衡量它們的裝填情況 n可由下式從色譜圖上求得 tR是樣品的保留時間 Y1 2是色譜峰的半寬度 在色譜系統中 下列因素將影響理論塔板數 進樣系統 包括氣化室的體積 溫度以及進樣時的速度和進樣量 檢測器的池體積 柱子的性能 色譜圖上每一個峰所代表的物質 在色譜條件一定時 任何一種物質都有確定的保留值 因此 在相同的色譜操作條件下 通過比較已知純樣和未知物的保留參數或在固定相上的位置 即可確定未知物為何種物質 在一定的色譜條件下 組分 的質量m 或其在流動相中的濃度 與檢測器的響應訊號峰面積A 或峰高h 成正比 m fi Ai式中fi稱為絕對校正因子 上式是色譜定量的依據 不難看出 響應信號A及校正因子的正確測量直接影響定量分析的準確度 由于峰面積的大小不易受操作條件如柱溫 流動相的流速 進樣速度等因素影響 故峰面積更適定量分析的參數 測量峰面積的方法分為手工測量和自動測量兩大類 現代色譜儀中一般都配有準確測量色譜峰面積的電學積分儀 手工測量則首先測量峰高h和半峰寬Y1 2 然后按下式計算 A 1 065h Y1 2當峰形不對稱時 則 A 0 5h Y0 15 Y0 85 常用的定量分析方法有歸一化法 內標法和標準曲線法 在實際工作中采用何種方法 應根據它們各自的特點加以選擇 歸一化法是將樣品中所有組分的含量之和按100 計算 以它們相應的色譜峰面積或峰高 響應信號 為定量參數 通過下式計算各組分的質量分數 三 儀器和試劑1 102M氣相色譜儀 熱導池檢出器 色譜工作站 N2000 2 高純氮氣 帶減壓閥的氮氣 3 色譜柱 鄰苯二甲酸二壬酯 15 DNP 4 注射器 1 L5 環己烷 苯 甲苯 色譜純 6 未知的混和試樣 四 實驗步驟1 認真閱讀氣相色譜儀操作說明 在教師指導下 按照下列色譜條件開啟色譜儀 色譜條件 柱溫 恒溫 110 檢測器 TCD 120 汽化室 125 載氣流速 N2 4 6圈 進樣量 0 3 L 混合物為0 9 L 2 內容a 死時間t0的測定 b 環己烷 苯 甲苯純樣品保留時間的測定 c 混合試液的分析 3 實驗完畢 依次關閉記錄儀 熱導池橋電流 將溫度設置開關歸零 待溫度降至室溫后 關閉主機電源 最后關閉載氣 并將各開關旋鈕旋至最低檔處 五結果處理1 將混合物各組分的保留時間與純物質各組分對照進行定性分析 2 依據峰面積定量 用歸一化法計算混合物中各組分的質量分數 并與工作站計算數據比較 環己烷 苯 甲苯 六 問題討論1 歸一化法定量前提條件是什么 本實驗中進樣量是否需要非常準確 為什么 2 試根據混合試液各組分及固定液的性質 解釋各組分的流出次序 3 102M型氣相色譜儀的操作次序 4 為什么要測定定量校正因子 5