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气相色谱定性和定量分析实验报告气相色谱（Gas Chromatography，简称GC）是一种常用的分离和分析技术，广泛应用于化学、生物、环境等领域的定性和定量分析。
本实验旨在通过气相色谱仪对样品进行定性和定量分析，并探讨其在实际应用中的意义和局限性。
实验一：定性分析在定性分析中，我们使用了一台高效液相色谱仪（HPLC）进行实验。
首先，我们准备了一系列标准品和未知样品，包括有机化合物和无机化合物。
然后，将样品注入气相色谱仪中，并设置好适当的温度和流速条件。
样品在色谱柱中被分离，并通过检测器检测到其相对峰面积和保留时间。
通过对比标准品和未知样品的色谱图，我们可以确定未知样品中的化合物成分。
根据保留时间和相对峰面积的对比，我们可以推断未知样品中的化合物种类和含量。
这种定性分析方法可以帮助我们快速准确地确定样品中的化学成分，为后续的定量分析提供依据。
实验二：定量分析在定量分析中，我们使用了气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行实验。
与定性分析类似，我们首先准备了一系列标准品和未知样品，并将其注入GC-MS 中。
通过GC-MS的联用分析，我们可以获得更加准确和详细的样品信息。
GC-MS技术结合了气相色谱和质谱技术的优势，可以对样品中的化合物进行高效、灵敏的定量分析。
通过质谱仪的检测，我们可以获得化合物的分子量和结构信息，进一步确定样品中的化合物种类和含量。
这种定量分析方法可以广泛应用于环境监测、食品安全、药物研发等领域，为科学研究和工业生产提供有力支持。
实验结果与讨论在实验中，我们成功地对标准品和未知样品进行了定性和定量分析。
通过对比色谱图和质谱图，我们准确地确定了未知样品中的化合物种类和含量。
实验结果表明，气相色谱技术在化学分析中具有较高的分辨率和灵敏度，能够有效地分离和检测复杂的样品。
然而，气相色谱技术也存在一些局限性。
首先，样品的挥发性和稳定性对分析结果有一定影响。
某些化合物可能在分析过程中发生分解或损失，导致定性和定量分析的误差。
气相色谱定性和定量分析一、目的要求1. 学习利用保留值和相对保留值进行色谱对照的定性方法。
2. 学习利用外标法进行定量分析。
3. 熟悉色谱仪器操作。
二、基本原理各种物质在一定的色谱条件(一定的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。
对于较简单的多组分混合物，若其中所有待测组分均为巳知，它们的色谱峰均能分开，则町将各个色谱峰的保留值与各相应的标准样品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。
以保留值作为定性指标，虽然简便，但由于保留值的测定，受色谱操作条件的影响较大，而相对保留值，仅与所用的固定相和温度有关，不受其它色谱操作条件的影响，因而更适合用于色谱定性分析。
相对保留值r is 定义为：MR M R R R is t t t t t t r s i si --==//式中t M 、t M ’t Rs ’分别为死时间、被测组分i 及标准物质s 的调整保留时间。
还应注意，有些物质在相同的色谱条件下，往往具有相近的甚至相同的保留值，因此在进行具有相近保留值物质的色谱定性分析时，要求使用高柱效的色谱柱，以提高分离效率，并且采用双柱法(即分别在两根具有不同极性的色谱柱上测定保留值)。
在没有已知标准样品可作对照的情况下，可借助于保留指数 (Kov átts 指数)文献值进行定性分析。
对于组分复杂的混合物，采用更为有效的方法，即与其它鉴定能力强的仪器联用，如气相色谱／质谱，气相色谱／红外吸收光谱联用等手段进行定性分析。
三、仪器及试剂1．仪器气相色谱仪（岛津GC—17A）；氮气钢瓶、氢气钢瓶；空气压缩机；氢火焰检测器；色谱柱；微量进样器2．试剂①苯、甲苯、正己烷（分析纯）；②含苯、甲苯、正己烷的混合物四、实验条件1．毛细管色谱柱： DB－1型 0.25㎜×30m 非极性柱75 Kpa2．载气： N23．燃气： H60Kpa24．助燃气：空气 50Kpa五、实验步骤1.据实验条件，将色谱仪按仪器操作步骤调节至可进样状态，待仪器上的电路和气路系统达到平衡，色谱工作站屏幕上显示基线平直时，即可进样。
气相色谱的定性与定量分析一、 实验目的：1、 学习计算色谱峰的分享度2、 掌握根据纯物质的保留值进行定性分析3、 掌握用归一化法定量测定混合物各组分的含量4、 学习气相色谱信的使用方法二、 方法原理1、 柱效能的测定：色谱柱的分享效能，主要由柱效和分离度来衡量。
柱效率是以样品中验证分离组分的保留值用峰宽来计算的理论塔板数或塔板高度表示的。
22211654.5⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=bR RW t W t n 理论塔板数： nL H =理论塔板高度： 式中R t 为保留值（S 或mm ）：21W 为半峰宽（S 或mm ）：b W 为峰底宽（S 或mm ）：L 为柱长（cm ）。
理论塔板数越大或塔板高度越小，说明柱效率越好。
但柱效率只反应了色谱对某一组分的柱效能，不能反映相邻组分的分离度，因此，还需计算最难分离物质对的分离度。
分离度是指色谱柱对样品中相邻两组分的分离程度，对一个混合试样成功的分离，是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。
分离度R 的计算方法是：）（）（22112112W W t t R R R +-=或 2112)(2B b R R W W t t R +-=分离度数值越大，两组分分开程度越大，当R 值达到1.5时，可以认为两组分完全分开。
2、 样品的定性：用纯物质的保留值对照定性。
在一个确定的色谱条件下，每一个物质都有一个确定的保留值，所以在相同条件下，未知物的保留值和已知物的保留值相同时，就可以认为未知物即是用于对照的已知纯物质。
但是，有不少物质在同一条件下可能有非常相近的而不容易察觉差异的保留值，所以，当样品组分未知时，仅用纯物质的保留值与样品的组分的保留值对照定性是困难的。
这种情况，需用两根不同的极性的柱子或两种以上不同极性固定液配成的柱子，对于一些组成基本上可以估计的样品，那么准备这样一些纯物质，在同样的色谱条件下，以纯物质的保留时间对照，用来判断其色谱峰属于什么组分是一种简单而行方便的定性方法。
仪器分析中各分析定量定性的依据定量分析是依据统计数据，建立数学模型，并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法。
定性分析则是主要凭分析者的直觉、经验，凭分析对象过去和现在的延续状况及最新的信息资料，对分析对象的性质、特点、发展变化规律作出判断的一种方法。
1、气相色谱：色谱峰保留值和面积，这样气相色谱可根据这两个数据进行定性定量分析。
色谱峰保留值是定性分析的依据，而色谱峰面积则是定量分析的依据。
2、紫外光谱：最大吸收波长λ、摩尔吸收系数ε及吸收曲线的形状不同是进行物质定性分析的依据。
进行定量分析依据朗伯-比耳定律：A=εbc3、核磁：定量分析以结构分析为基础，在进行定量分析之前，首先对化合物的分子结构进行鉴定，再利用分子特定基团的质子数与相应峰谱的峰面积之间的关系进行定量测定。
定量分析的根据：吸收能量的大小取决于核的多少。
以磁场强度为横坐标提供定性分析所依据的参数，以吸收能量为纵坐标，纵坐标对应于不同H0的出峰面积就是定量分析参数。
4、质谱：利用电磁学原理，对物质气相离子依其质荷比（m/e)进行分离和分析的方法。
被分析的样品首先离子化，然后利用离子在电场或磁场中的运动性质，将离子按质荷比(m/e)分开并按质荷比大小排列成谱图形式，根据质谱图可确定样品成分、结构和相对分子质量。
5、原子吸收：原子吸收光谱法进行定量分析的依据是：试样中待测元素的浓度与待测元素吸收辐射的原子总数成正比，即A＝k'C 。
定量分析方法有标准曲线法和标准加入法两种。
6、红外：红外光谱的定性主要根据图谱中的：基团的特征吸收频率红外光谱的定量是根据图谱中的：特征峰的强度7、离子：利用离子交换的原理，连续对多种阴离子进行定性和定量的分析。
保留时间定性，峰高或峰面积定量。
8、荧光：物质吸收的光，称为激发光；物质受激后所发射的光，称为发射光或荧光。
根据荧光的光谱和荧光强度，对物质进行定性或定量测定9、差热：定性分析：定性表征和鉴别物质依据：峰温、形状和峰数目方法：将实测样品DTA曲线与各种化合物的标准（参考）DTA曲线对照。
气相色谱定性定量分析一.定性分析气相色谱的优点是能对多种组分的混合物进行分离分析，（这是光谱、质谱法所不能的）。
但由于能用于色谱分析的物质很多，不同组分在同一固定相上色谱峰出现时间可能相同，进凭色谱峰对未知物定性有一定困难。
对于一个未知样品，首先要了解它的来源、性质、分析目的；在此基础上，对样品可有初步估计；再结合已知纯物质或有关的色谱定性参考数据，用一定的方法进行定性鉴定。
（一）利用保留值定性1.已知物对照法各种组分在给定的色谱柱上都有确定的保留值，可以作为定性指标。
即通过比较已知纯物质和未知组分的保留值定性。
如待测组分的保留值与在相同色谱条件下测得的已知纯物质的保留值相同，则可以初步认为它们是属同一种物质。
由于两种组分在同一色谱柱上可能有相同的保留值，只用一根色谱往定性，结果不可靠。
可采用另一根极性不同的色谱柱进行定性，比较未知组分和已知纯物质在两根色谱柱上的保留值，如果都具有相同的保留值，即可认为未知组分与已知纯物质为同一种物质。
利用纯物质对照定性，首先要对试样的组分有初步了解，预先准备用于对照的已知纯物质（标准对照品）。
该方法简便，是气相色谱定性中最常用的定性方法。
2.相对保留值法对于一些组成比较简单的已知范围的混合物或无已知物时，可选定一基准物按文献报道的色谱条件进行实验，计算两组分的相对保留值：（5）式中：i-未知组分；s-基准物。
并与文献值比较，若二者相同，则可认为是同一物质。
（ris仅随固定液及柱温变化而变化。
）可选用易于得到的纯品，而且与被分析组分的保留值相近的物质作基准物。
2. 保留指数法又称为Kovats指数，与其它保留数据相比，是一种重现性较好的定性参数。
保留指数是将正构烷烃作为标准物，把一个组分的保留行为换算成相当于含有几个碳的正构烷烃的保留行为来描述，这个相对指数称为保留指数，定义式如下：（6）IX为待测组分的保留指数，z与z+n为正构烷烃对的碳数。
规定正己烷、正庚烷及正辛烷等的保留指数为600、700、800,其它类推。
气相色谱的定性与定量分析
一、 实验目的：
1、 学习计算色谱峰的分享度
2、 掌握根据纯物质的保留值进行定性分析
3、 掌握用归一化法定量测定混合物各组分的含量
4、 学习气相色谱信的使用方法
二、 方法原理
1、 柱效能的测定：色谱柱的分享效能，主要由柱效和分离度来衡量。
柱效率是以样品中验
证分离组分的保留值用峰宽来计算的理论塔板数或塔板高度表示的。
2
2
21
1654
.5⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪
⎭
⎫
⎝⎛=b R R
W t W t n 理论塔板数：
n
L H =
理论塔板高度：
式中R t 为保留值（S 或mm ）：2
1W 为半峰宽（S 或mm ）：b W 为峰底宽（S 或mm ）：L 为
柱长（cm ）。
理论塔板数越大或塔板高度越小，说明柱效率越好。
但柱效率只反应了色谱对某一组分的柱效能，不能反映相邻组分的分离度，因此，还需计算最难分离物质对的分离度。
分离度是指色谱柱对样品中相邻两组分的分离程度，对一个混合试样成功的分离，是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。
分离度R 的计算方法是：
2
112)(2B b R R W W t t R +-=
或 ()）
（
）（221121122W W t t R R R +-=
分离度数值越大，两组分分开程度越大，当R 值达到1.5时，可以认为两组分完全分开。
2、 样品的定性：
用纯物质的保留值对照定性。
在一个确定的色谱条件下，每一个物质都有一个确定的保留值，所以在相同条件下，未知物的保留值和已知物的保留值相同时，就可以认为未知物即是用于对照的已知纯物质。
但是，有不少物质在同一条件下可能有非常相近的而不容易察觉差异的保留值，所以，当样品组分未知时，仅用纯物质的保留值与样品的组分的保留值对照定性是困难的。
这种情况，需用两根不同的极性的柱子或两种以上不同极性固定液配成的柱子，对于一些组成基本上可以估计的样品，那么准备这样一些纯物质，在同样的色谱条件下，以纯物质的保留时间对照，用来判断其色谱峰属于什么组分是一种简单而行方便的定性方法。
用标准加入法来定性。
首先用未知的混合样品在一定的色谱条件下采集混合物样品的色谱峰，然后取一定量的混合物样品中加入怀疑有的物质的纯物质，在相同的色谱条件下采集加入某纯物质的色谱峰，用两个色谱图进行比较，就会发现两个色谱图上某一个峰的保留值相同，但加了某纯物质的色谱图上的色谱峰的峰高增加、峰面积增大，那么此峰即为某纯物质。
3、 样品的定量
1、校正因子的测量：色谱宣分析中。
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i f 是指i 物质进校量i m 与它的峰面积i A 或峰高i h 之比：
i
i i A m f =
或 i
i i h m f =
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i m ，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：
s
s i
i s
i s
i
m A A m f f f ⨯==
测定相对校正因子，只需配制i 和s 的质量比s i m m 为已知的标样，进样后测出它们的峰面积之比i s A A ，即可计算出i f 。
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。
2、归一化法定量：归一化法定量的依据是，当样品的所有组分均出峰时，那么∑fA 就代表了样品的进样量，其某一部分的进样量则为i i A f ，i 组分的成分的百分率为：
%100%100%1001
2211⨯⨯+++⨯=
∑=n
i A
s
i
i
i
i n
n i
i i i f A
A f A f A f A f A f m m W ＝
＝
样
所以归一化法测定时，就是在测知组分的相对校正因子后，将样品中所有组分的峰面积测出，按此式计算各组分的百分含量。
三、试剂和仪器
１、有记录仪的气相色谱仪，热导检测器 2、带减压阀的氢气高压钢瓶
3、秒表
4、色谱柱：柱长2m ，内径3mm ，6201红色担体上涂渍有角鲨烷（100:10~15）固定液
5、注射器10µL
6、青霉素瓶三个
7、乙醇、乙酸乙酯、苯（A.R ） 8、未知乙醇、乙酸乙酯混合试样
四、实验步骤：
1、认真阅读气相色谱仪操作说明书
2、设置色谱仪分析条件 柱 温：100℃ 检测器温度：120℃ 气化室温度：110℃ 载 气：氢气 热 丝 温度：200℃ 载 气 流速：30mL/min 进 样 量：2µL
3、乙醇、乙酸乙酯、苯标准混合溶液的配制：取洗净烘干的青霉素瓶一个，在分析天平上称重，然后用5mL 注射器分别取纯苯2mL 、纯乙酸乙酯2mL 、无水乙醇1.5mL 从橡皮盖中插入注入瓶内，每注入一个纯物质称重一次，记录三种物质各自的质量1W 、2W 、3W （g ），混合均匀。
4、分别进样乙醇、乙酸乙酯、苯纯物质2µL ，记录色谱图上各峰的保留时间R t 。
5、进未知试样2µL ，记录色谱图上各峰的保留时间R t 及各色谱面积i A 、半峰宽1W 。
6、进乙醇、乙酸乙酯、茉标准混合液2µL ，记录色谱图上各峰的保留时间R t 、峰面积i A 。
五、结果处理
1、将试样组分峰的保留时间R t 与纯物质的保留时间R t 对照，确定试样中各峰所代表的物质。
2、计算乙醇、乙酸乙酯之间的分离度
3、根据标准混合液中的各组分的峰面积及组分的质量，以苯为标准，计算乙醇、乙酸乙酯的相对校正因子。
4、根据试样各组分色谱面积和相对校正因子，计算未知混合试样中各组分的质量分数。
