色谱实验报告之气相色谱法测定溶液某些组分含量——内标法

学院 化 学 化 工 学 院 班 级 应 化 0904 学 号 ********** 姓 名 杨 ****** 实验日期 2012 年 4 月 28 日 指导教师 郭 方 遒

气相色谱法测定溶液某些组分含量——内标法 一、实验目的 1. 学习掌握色谱法的分离原理，并熟悉色谱仪器的操作。 2．学习掌握色谱法保留时间定性和内标法定量的基本原理与方法。 3．了解氢火焰检测器的基本原理。 二、实验原理 气相色谱内标法适用于少量杂志的测定，或仅需要测定试样中的某些成分。用内标法测定是需要在实验中加入一种物质作内标，而内标物质应符合下列条件：（1）应是试样中不存在的物质；（2）内标物质的色谱峰位置，应位于被测组分峰附近；（3）其物理性质及物理化学性质应与被测物组分相近；（4）加入量应与被测组分含量相近。 设被测组分的质量为mi，在质量为m试样的试样中加入内标物质的质量为ms，被测组分及内标物质的色谱峰面积分别为Ai、As；fi、fs和fi,s分别为被测组分、内标物质的质量校正因子和相对校正因子，有： mfiAifi,sAiifmsms sAsAs校正因子给内标法的应用带来了障碍，而通过配置混标溶液，可以避开质 量校正因 子，用mi'、Ai'、As'、ms'分别代替上式的mi、fi、As和ms， 可以得到： mfiAi'fi,sAi'i'fms'ms' sAs'As'可以两式相除校正因子带来的麻烦，也可以先计算出相对校正因子。 三、仪器与试剂 1．GC4001气相色谱仪；2．A4800色谱数据工作站；3．真空泵；4．漏斗；5．不锈钢色谱柱2m x 3mm；6．氢气、空气、氮气高压钢瓶；7．皂膜流量计；8．微量注射器，1μL ,100μL ；9．固定液：邻苯二甲酸二壬酯(DNP)，色谱纯；10．担体：6201红色硅藻土，60～80目；11．甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、二氯甲烷和乙酸乙酯。 四、实验步骤 1．实验条件 色谱柱，DB-5（10m×0.05mm×0.05um）；汽化室温度 200℃；检测器温度 200℃；柱温 70℃；进样量 1uL；氢气流速 3mL/min；空气流速 300mL/min；分流比，20:1； 2. 内标溶液、混合标准溶液配置和试样溶液配置 ①先取少量甲醇加入100mL容量瓶中，置于分析天平上，去皮归零，量取24mL丙酮于容量瓶中，称重，用甲醇定容，制成内标溶液。 ②取10mL内标液（含丙酮1.829g）加入50mL容量瓶，分别加入二氯甲烷（2.610g）、乙酸乙酯（4.390g），然后用甲醇定容至刻度即为混标。 ③取10mL内标溶液于50mL容量瓶中，然后移取适量试样溶液，用甲醇定容，即得到样品溶液。 3. 测试样品 用正确的顺序装住、通气、打开电源和色谱工作站，建立新方法，设置好工作条件，待基线平稳后，依次进混标、样品、二氯甲烷单标、乙酸乙酯单标溶液。通过单标溶液，得到相应的保留时间，并以此确定混标和样品溶液中各峰归属，然后依据内标法计算样品溶液中二氯甲烷和乙酸乙酯浓度。 五、数据处理 1. 试样中组分含量计算公式： mAAfi,sAA内smsm内 内AsA内其中，A、As表示样品和混标中相应组分峰面积，A内、A内s表示样品和 混标中内 标 物质的峰面积，ms是混标中相应组分的质量。 2. 样品溶液（左）和混标溶液（右）的色谱曲线 3. 实验数据及其处理，各峰的归属通过保留时间定性，然后依据内标法的计 算公 式，计算样品中各组分含量。结果如下表： 混标溶液 样品溶液 相对组 分 保留时间校正/min 峰面积 质量 保留时间/g /min 峰面积 质量 /g 因子 内标丙酮 1.805 18287580.1 1.829 1.880 23500387.6 1.829 1 二氯甲烷 2.007 1213055.5 2.670 1.978 21204809.0 36.32 乙酸乙酯 2.320 2715145.3 4.390 2.310 2061396.3 2.594 注：①利用保留时间对组分峰进行定性，确定各自归属的过程此处略去； ②表中的质量，是指在50mL溶液中相应组分的总质量。 六、结果与讨论 1. 样品溶液中丙酮和乙酸乙酯的峰分离得很好，而混标样品的色谱图中，两个组分峰 没能够完全分开，并且，混标中二氯甲烷的峰形不对称，所以峰面积的计算可能会有相对较大的偏差。造成混标溶液谱图的峰形不理想，认为应该是混标溶液受污染所致。 2. 实验采用的是内标法。当试样中的所有组分不能完全出峰，或只要求测定试样中某个或某几个组分时，这是一个不错的选择。 3. 内标物的选择条件：内标物与试样互溶且是试样中不存在的物质；内标物的色谱峰 既处于待测组分附近，彼此又能很好地分开且不受其他峰干扰；加入量与待测量相近。 4. 内标法的优缺点：优点是定量准确，操作条件不必严格控制，且不像归一化法那样在使用是有所限制；缺点是必须对试样和内标物质准确称重，比较费时间。 七、思考题 1、什么是分流比，它的作用是什么？会带来什么不良影响？ 答：分流比=（分流流速+柱体积流速）/柱体积流速，如果我们进样量是1uL，分流比 为1:20的话，分流进入检测器的量就只有1uL的1/20。分流适合于含量较高的样，避 免进样超载。分流可能会带来分流歧视的问题。 2.、本实验要求进样准确吗？ 答：不要求，内标法不要求进样量准确，因为只是测同一谱图中相对于内标元素的面积， 但是不能够偏差太大，以免引起其他问题。