4气相色谱1

实验五 气相色谱实验

一、实验目的

1．了解气相色谱的仪器组成、工作原理，熟悉仪器的基本操作。

2．外标法测定样品中的毒死蜱含量。

二、实验原理

气相色谱方法是利用试样中各组份在气相和固定液相间的分配系数不同将混合物分离、测定的仪器分析方法，特别适用于分析含量少的气体和易挥发的液体。当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按流出顺序离开色谱柱进入检测器，被检测，在记录器上绘制出各组份的色谱峰——流出曲线。在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留参数，如保留时间、保留体积及相对保留值等。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中种物质。测量峰高或峰面积，采用外标法、内标法或归一化法，可确定待测组分的质量分数。

三、仪器与试剂

1．仪器设备

1）SHIMADZU GC2010 Plus

2）进样口: 毛细柱进样口 (S/SL); 。

3）检测器：FID；

4）色谱柱： RTX-1毛细柱：30m, 0.25mm ID, 0.25μm

5）10ul微量注射器。

6）空气发生器、氢气发生器

2．气体：高纯N2 (99.999%)。

3、样品：标样： 2.25*10-3g/ml，样品：30%毒死蜱水乳剂

四、实验步骤

1．配制标准溶液：以丙酮为溶剂，于容量瓶中配制标准溶液，浓度分别为0.5×10-7、1.0×10-7、2.0×10-7和 4.0×10-7 g/L 。

2．检查N2 、 H2气源的状态及压力，然后打开所有气源，开启电脑及色谱仪。

3．用微量注射器准确抽取1.0 μL溶液，注射入进样口。注意不要将气泡抽入针筒。在相同的色谱条件下，分别测定、各标准溶液及浓度未知样品。

什么是气相色谱

本章介绍气相色谱的功能和用途，以及色谱仪的基本结构。

气相色谱（GC)是一种把混合物分离成单个组分的实验技术。它被 用来对样品组分进行鉴定和定量测定》

：

基子时间的差别进行分离

和物理分离（比如蒸馏和类似的技术）不同，气相色谱（GC)是 基于时间差别的分离技术。

将气化的混合物或气体通过含有某种物质的管，基于管中物质对 不同化合物的保留性能不同而得到分离。这样，就是基于时间的 差别对化合物进行分离。样品经过检测器以后，被记录的就是色 谱图（图1),每一个峰代表最初混合样品中不同的组分。

峰出现的时间称为保留时间，可以用来对每个组分进行定性，而 峰的大小（峰高或峰面积）则是组分含量大小的度量。

图1典型色谱图

系统

一个气相色谱系统包括

可控而纯净的载气源.它能将样品带入GC系统 进样口，它同时还作为液体样品的气化室

色谱柱，实现随时间的分离

检测器，当组分通过时，检测器电信号的输出值改变，从而对 组分做出响应

某种数据处理装置 图2是对此作出的一个总结。

样品 载气源

一^

进样口一^ 色谱柱 一^ 检测器一_ 数据处理」

图2色谱系统

气源

载气必须是纯净的。污染物可能与样品或色谱柱反应，产生假峰 进入检测器使基线噪音增大等。推荐使用配备有水分、烃类化合 物和氧气捕集阱的高纯载气。见图

钢瓶阀

若使用气体发生器而不是气体钢瓶时，应对每一台GC都装配净 化器，并且使气源尽可能靠近仪器的背面。

进样口

进样口就是将挥发后的样品引入载气流。最常用的进样装置是注 射进样口和进样阀。 注射进样口 用于气体和液体样品进样。常用来加热使液体样品蒸发。用气体 或液体注射器穿透隔垫将样品注入载气流。其原理（非实际设计 尺寸）如图4所示。

样品从机械控制的定量管被扫入载气流。因为进样量通常差别很 大，所以对气体和液体样品采用不同的进样阀。其原理（非实际 设计尺寸）如图5所示。

气相色谱归一化法定量分析

一、实验目的

1.掌握气相色谱中利用保留值和相对保留值进行色谱对照的定性方法

2.掌握测定质量校正因子的方法。

3.掌握面积校正归一化法定量的基本原理和测定方法。

4.学习色谱操作技术。

二、实验原理

2.1纯物质对照法定性分析

各种物质在一定的色谱条件（固定相与操作条件等）下有各自确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标。对于简单的多组分混合物，若其中所有待测组分均为已知且它们的色谱峰均能分开，则可将各个色谱峰的保留值与各相应的标准试样在同一条件下所得的保留值进行对照比较，就能确定各色谱峰所代表的物质，这就是纯物质对照法定性的原理。该法是气相色谱分析中最常用的一种定性方法。以保留时间作为定性指标，虽然简便，但由于保留时间的测定受载气流速等色谱操作条件的影响较大，可靠性较差；若采用仅与柱温和固定相种类有关而不受其他操作条件影响的相对保留值ris作为指标，则更适合用于色谱定性分析。相对保留值ris定义为：

MRMRRRisttttttrSiSi''

式中'',,SiRRMttt分别为死时间，被测组分 i及标准物质s的调整保留时间；siRRtt,为被测组分i及标准物质s的保留时间。

校正因子的测量：色谱分析中。几乎都要用到校正因子。校正因子有绝对校正因子和相对校正因子。

绝对校正因子if是指i物质进校量im与它的峰面积iA或峰高ih之比：

iiiAmf 或

iiihmf

只有在仪器条件和操作条件严格恒定的情况下，一种物质的绝对校正因子才是稳定值，才有意义。同时，要准确测定绝对校正因子，还要求有纯物质，并能准确知道进样量im，所以它的应用受到限制。

相对校正因子是指i物质的绝对校正因子与作为基准的s物质的绝对校正因子之比。可以表示为：

ssiisisimAAmfff

测定相对校正因子，只需配制i和s的质量比simm为已知的标样，进样后测出它们的峰面积之比isAA，即可计算出sif。进样多少，不必准确计量，所以相对校正因子更容易测定。而且，只要是同类检测器。色谱条件不同时，相对校正因子基本上保持恒定。使用中不必要操作条件严格相同，适应性和通用性更强。纯物质可以自行测定，没有纯物质时，可以引用文献中的相对校正因子。

气相色谱仪（I）技术指标

1、 安全标准：

1.1CSA/国家认证测试实验室(NRTL) UL61010

1.2设计和制造遵循ISO 9001 质量体系。可以提供ISO 9001 认证证书。

2、主机性能

2.1操作温度：室温以上8-425℃

2.2程序升温：5阶/6平台

2.3室温每变化1℃柱温变化：<0.01℃

2.4色谱柱流失补偿

2.5最大升温速率75 oC/min

2.6五个独立的加热区，不包括柱温箱（两个用于进样口、两个用于检测器、一个

用于辅助加热）

2.7辅助加热区的最高操作温度：350 °C

3、 电子气路控制

3.1流量传感器准确度：< ±5%

3.2控压精度：0.01psi

3.3大气压力传感补偿高度或环境的变化

3.4保留时间重复性< 0.06%

3.5峰面积重复性< 2%

3.6★全电子流量控制，非手调式或半电子流量控制，提供官方文件证明

4、 进样口

（1） 分流/不分流毛细管柱进样口

4.1最高使用温度：400℃

4.2压力设定范围：0-100psi

4.3全电子流量控制

4.4最大分流比250:1

5 自动进样器

5.1 16位自动进样塔进样系统。 5.2 最大进样体积：250uL

5.3 ★样品最小进样体积：20 nL以下

5.4 具有3瓶位“三明治”进样功能

5.5 进样塔无需螺母固定，便于移动调整和维护。

5.6具备自校正功能

6、检测器

火焰离子化检测器（FID）

6.1.最高使用温度：425℃

6.2最低检测限：<3pg碳/秒。

6.3线性动态范围：>107

6.4数据采集速率：达100HZ

6.5全电子压力/流量控制

7、色谱化学工作站

7.1含原装进口中文版操作软件，仪器和电脑联接需采用网卡。

7.2符合FDA 21CFR标准，可以处理如GC、LC、LC/MS、CE 和CE/MS等各种分离技术。基于局域网（LAN）仪器的尖端5级控制和监测保证实现快速而灵活的数据采集，并配以最高效率的数据分析和报告功能。可根据用户要求选择中文和英文色谱原版工作站，并提供中文/英文操作手册。