仪器分析-气相色谱(精选)
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仪器分析气相色谱法气相色谱法(Gas Chromatography,GC)是一种常用的分析技术,在化学、生物、环境等领域中广泛应用。
该技术通过样品在气相色谱柱中的分离和检测,可以对复杂的混合物进行分析和定量。
本文将介绍气相色谱法的基本原理、仪器分析方法以及应用领域。
一、气相色谱法的基本原理气相色谱法是一种层析技术,原理是通过样品在一个固定相(色谱柱内涂层的液体或固体)和一个惰性气体流动的气相之间的分配来进行分离。
在气相色谱仪中,样品通过进样口被注入到气相色谱柱中,柱温控制使得样品能够在柱内发生分离。
分离后的组分通过检测器检测,得到相应的信号图谱。
气相色谱法的分离机理有吸附、分配、离子交换、凝聚相分离等方式。
其中最常用的是吸附分离,即通过固定相对不同组分的吸附性能进行选择性分离。
二、气相色谱仪的基本组成及原理气相色谱仪主要由进样系统、色谱柱、载气系统、检测器和数据处理系统等部分组成。
进样系统用于将样品引入到气相色谱柱中,色谱柱进行分离,载气系统用于将惰性气体送入色谱柱以推动样品的迁移,检测器用于检测组分的信号,数据处理系统则用于对检测信号进行分析和处理。
在气相色谱仪中,进样系统的关键部分是进样口、进样器和进样针。
色谱柱是气相色谱法中的核心装置,决定了样品的分离效果。
检测器根据不同的检测原理可以分为不同种类,如火焰光度检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)、氮磷检测器(NPD)等。
三、气相色谱法的应用领域气相色谱法广泛应用于化学、生物、环境等领域。
在化学领域,气相色谱法可用于研究化合物的结构和性质、分析有机物、无机物等;在生物领域,可以用于检测生物样品中的氨基酸、脂肪酸、激素等;在环境领域,可用于监测空气、水、土壤中的有机物、农药、挥发性物质等。
总之,气相色谱法是一种重要的分析技术,具有高分析效率、分辨率高、样品消耗少等优点,被广泛应用于各个领域。
通过不断改进仪器设备和方法,气相色谱法将在未来的研究中发挥更重要的作用。
气相色谱法练习一:选择题1.在气相色谱分析中,用于定性分析的参数是 ( )A保留值 B峰面积 C分离度 D半峰宽2.在气相色谱分析中,用于定量分析的参数是 ( )A保留时间 B保留体积 C半峰宽 D峰面积3.良好的气-液色谱固定液为 ( )A蒸气压低、稳定性好 B化学性质稳定C溶解度大,对相邻两组分有一定的分离能力D A、B和C4.使用热导池检测器时,应选用下列哪种气体作载气,其效果最好? ( )A H2 B He C Ar D N25.试指出下列说法中,哪一个不正确?气相色谱法常用的载气是 ( )A氢气 B氮气 C氧气 D氦气6.色谱体系的最小检测量是指恰能产生与噪声相鉴别的信号时 ( )A进入单独一个检测器的最小物质量 B进入色谱柱的最小物质量C组分在气相中的最小物质量 D组分在液相中的最小物质量7.在气-液色谱分析中,良好的载体为 ( )A粒度适宜、均匀,表面积大 B表面没有吸附中心和催化中心C化学惰性、热稳定性好,有一定的机械强度 D A、B和C8.热导池检测器是一种 ( )A浓度型检测器 B质量型检测器C只对含碳、氢的有机化合物有响应的检测器 D只对含硫、磷化合物有响应的检测器9.使用氢火焰离子化检测器,选用下列哪种气体作载气最合适? ( )A H2 B He C Ar D N210.下列因素中,对色谱分离效率最有影响的是 ( )A柱温 B载气的种类 C柱压 D固定液膜厚度三:计算题1. 热导池检测器的灵敏度测定:进纯苯1mL,苯的色谱峰高为4 mV,半峰宽为1 min,柱出口载气流速为20mL/min,求该检测器的灵敏度(苯的比重为 0.88g/mL)。
若仪器噪声为0.02 mV,计算其检测限。
2.一根 2 m长的填充柱的操作条件及流出曲线的数据如下:流量 20 mL/min( 50℃)柱温 50℃柱前压力:133.32 kpa 柱后压力101.32kPa空气保留时间0.50 min 正己烷保留时间3.50 min正庚烷保留时间4.10 min①计算正己烷,正庚烷的校正保留体积;②若正庚烷的半峰宽为0.25 min,用正庚烷计算色谱柱的理论塔板数和理论塔板高度;③求正己烷和正庚烷的分配比k1和k2。
气相色谱习题一.选择题( ) 1.色谱图上一个色谱峰的正确描述是( )A.仅代表一种组分;B.代表所有未分离组分;C.可能代表一种或一种以上组分;D.仅代表检测信号变化( )2.下列保留参数中完全体现色谱柱固定相对组分滞留作用的是( )A.死时间;B.保留时间;C.调整保留时间;D.相对保留时间( )3.气-液色谱系统中,待分离组分的k 值越大,则其保留值:A.越大;B.越小;C.不受影响;D.与载气流量成反比( )4.关于范第姆特方程式,正确的说法是:A.最佳线速这一点,塔板高度最大;B.最佳线速这一点,塔板高度最小;C.塔板高度最小时,线速最小;D.塔板高度最小时,线速最大( )5.根据范第姆特方程式H=A+B/u+Cu,下列说法正确的是:A.H 越大,则柱效越高,色谱峰越窄,对分离有利;B.固定相颗粒填充越均匀,则柱效越高;C.载气线速越高,柱效越高;D.载气线速越低,柱效越高( )6.在范第姆特方程式中,涡流扩散项主要受下列哪个因素影响?A. 载体填充的均匀程度;B. 载气的流速大小;C. 载气的摩尔质量;D. 固定液的液膜厚度( )7.用气相色谱法定量分析试样组分时,要求分离达98%,分离度至少为:A.0.5;B.0.75;C.1.0;D.1.5( )8.在气相色谱中,当两组分未能完全分离时,我们说:A.柱效太低;B.柱的选择性差;C.柱的分离度低;D.柱的容量因子大( )9.分离非极性组分和极性组分混合物时,一般选用极性固定液,这是利用极性固定液的:A.氢键作用;B.诱导效应;C.色散作用;D.共轭效应( )10.苯和环已烷的沸点分别是80.10°C 和80.81°C,都是非极性分子。
气相色谱分析中,若采用极性固定液,则保留时间关系是:A.苯比环已烷长;B.环已烷比苯长;C.二者相同;D.无法确定( )11.已知苯的沸点为80.10°C,环已烷的沸点为80.81°C。
气相色谱的定性和定量分析班级:;姓名: ;同组人:日期:;室温:一、实验目的与要求:1、通过实验掌握气相色谱定性分析和定量分析的原理和方法。
2、理解气相色谱分析仪的组成,了解GC—14B气相色谱仪的操作步骤。
二、实验原理:(一)气相色谱流程用气体作为流动相的色谱法称为气相色谱法。
气相色谱仪器由下列部分构成:气路系统、进样系统、柱分离系统、温控系统、各类检测器。
气相色谱法用于分离分析样品的基本过程如下图:气相色谱过程示意图1、高压钢瓶:载气N2--——流动相,2、经减压阀,3、净化器,4,流量调节器,5,转子流速计,6、气化室,7、色谱柱,8、检测器。
待测物样品注入到色谱分离柱柱顶并被蒸发为气体,以载气(指不与待测物反应的气体,只起运载蒸汽样品的作用)将待测物样品蒸汽带入柱内分离。
气化室与进样口相接,它的作用是把从进样口注入的液体试样瞬间气化为蒸汽,以便随载气带入色谱柱中进行分离,分离后的样品随载气依次带入检测器,检测器将组分的浓度(或质量)变化转化为电信号,电信号经放大后,由记录仪记录下来,即得色谱图。
(二)色谱柱分离原理……(三)气相色谱定性定量分析原理……(四)FID检测器的检测原理……三、仪器与试剂:1、仪器:日本岛津GC—14B气相色谱仪,配FID检测器;非极性毛细管色谱柱。
载气为氮气:35Pka 、空气:55 Pka、H2:70Pka、色谱柱温度:850C、气化室温度:1500C、检测器FID温度:1800C;进样量:0.4µL。
2、试剂:环己烷、苯、甲苯(均为A.R.),混合样。
四、操作步骤:(一)操作前的准备1、气体流量的调节(1)载气(N2):开启氮气钢瓶,缓缓旋动低压阀的调节杆,调节至约0。
6MPa,开启主机上载气进口压力表(P),使表压指示为50KPa,开启载气流量表(M),调节氮气流量至实际操作量。
(2)空气:打开空气压缩机的放水开关,放水后,启动空气压缩机,主机压力调至约50KPa。