研究生气相色谱报告模板

程序升温气相色谱法对醇系物的分离分析
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气相色谱法（gas chromatography,GC）系采用气体为流动相（载气），流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法。

物质及其衍生物气化后，被载气带入色谱柱时，各组分在固定相和流动相之间进行分配，由于不同物质的分配系数不同，经反复多次分配过程，不同组分流经色谱柱所需的时间不同，从而使性质差异微小的各组分彼此分离。

气相色谱仪目前已经成为分析化学中极为重要的分离分析方法之一，在石油化工、医药化工、环境监测、生物化学等领域得到了广泛的应用。

在药物分析中，气相色谱已成为药物杂质检查和含量测定、中药挥发油分析、药物的纯化、制备等的一种重要手段。

在仪器允许的气化条件下，凡是能够气化且热稳定，不具腐蚀性的液体或气体，都可用气相色谱法分析。

有的化合物因沸点过高难以气化或热不稳定而分解，则可以通过化学衍生化的方法，使其转化成易气化或热稳定的物质后再进行分析。

气相色谱仪由气路系统、进样系统、分离系统、温度控制系统、检测系统和信号记录系统等部分组成。

醇系物系指甲醇、乙醇、正丙醇和正丁醇等，其中常含有水分。

采用程序升温技术，可使各组分在最佳的柱温流出色谱柱，以改善复杂样品的分离，缩短分析时间。

对于沸程较宽、组分较多的复杂样品，柱温可选在各组分的平均沸点左右，低沸点组分因柱温太高很快流出，色谱尖而挤甚至重叠，，而高沸点组分因柱温相对于太低，滞留过长，色谱峰扩张严重，甚至在一次分析中不出峰。

当柱温接近各组分的保留温度时，各组分已大致相同的速度流出色谱柱。

1.仪器与材料
1.1仪器
气相色谱仪（GC-2010，日本岛津公司）；气相色谱工作站（GC solution，日本岛津公司）；氮氢空一体机（NHA-500，北京中惠普分析技术研究所）；
色谱柱：毛细管柱，RTX-Wax (Crossbond carbowax polyethylene gloycol,日本岛津公司),
1.2试剂与材料
甲醇（天津市凯通化学试剂有限公司，密度0.7914 g/cm3）；乙醇（天津市北方化玻采购销售中心,密度0.7893 g/cm3）；正丙醇（西安化学试剂厂, 密度0.8036 g/cm3）；正丁醇（天津市富宇精化工有限公司, 密度0.8098 g/cm3）；丙酮（天津市富宇精细化工有限公司）。

以上试剂均为分析纯。

样品5：新疆医科大分析测试中心提供
2.方法与结果
2.1色谱条件
载气：氮气；进样口温度：200 ℃；进样方式：分流进样；总流量：73.3 mL/min，吹扫量：3.0 ml/min；分流比：50.0；FID检测器，检测器温度：250℃；柱温箱初始温度：50℃，恒温时间2 min，升温速率：25 ℃/min 升至100 ℃保持1min；进样量0.5 ul。

2.2 标准储备液的配制：
分别精密移取16ml甲醇、乙醇、丁醇置于50ml容量瓶中，以丙酮定容，得甲醇、乙醇和丁醇浓度分别为0.2532 g/ml、0.2526 g/ml和0.2591 g/ml
的标准储备液备用。

2.3 定性分析
根据甲醇、乙醇、丙醇、丁醇及丙酮单独进样及甲醇︰丙醇（1︰1，v/v），乙醇︰丙醇（1︰1，v/v）和丁醇︰丙醇（1︰1，v/v）进样时色谱峰的绝对保留时间和相对保留时间，对对照品和样品色谱图中的色谱峰进行定性分析。

图2 5号样品气相色谱图1 对照品气相色谱图
1-丙酮2-甲醇3-乙醇4-正丙醇5-正丁醇
2.4系统适用性考察
2.4.1 理论塔板数：色谱柱测定甲醇、乙醇、丙醇、丁醇各组分时的理论塔板数远大于5000，符合气相色谱法测定的要求。

2.4.2 分离度：待测组分与相邻组分之间的分离度大于1.5，符合测定要求。

2.4.3 拖尾因子：拖尾因子在0.95～1.05，符合测定要求。

2.5线性范围考察（设计，前提：样品中甲醇、乙醇、丁醇含量分别在0.07～0.20g/ml,丙醇作内标的加样量是10%，以丙酮定容）
分别精密吸取2.0、4.0、5.0、6.0、8.0、9.0 ml对照储备液和1ml丙醇，置于10ml容量瓶中，用丙酮定容，配制成系列浓度的对照品溶液，如表1所示。

按2.1项下色谱条件进样0.5 l，以进样浓度（g/ml）横坐标，峰面积A（μV•s）为纵坐标，进行线性回归，结果如表2所示。

表1对照品溶液配制
序号储备液（ml）甲醇（g/mL）乙醇（g/mL）丙醇（g/mL）丁醇（g/mL）
1 2.0 0.0501 0.0530 0.0804 0.0515
2 4.0 0.1002 0.1059 0.0804 0.1031
3 5.0 0.1252 0.132
4 0.0804 0.1288
4 6.0 0.1502 0.1589 0.0804 0.1546
5 8.0 0.2003 0.2118 0.0804 0.2061
6 9.0 0.2254 0.2383 0.0804 0.2319
表2线性范围考察结果
醇系物线性范围（g/ml）回归方程r
甲醇0.0501～0.2254Y1=a1X1+b1
乙醇0.0530～0.2383Y1=a2X2+b2
丁醇0.0515～0.2319Y3=a3X1+b3
2.6回收率试验(准确度)（设计）
取已知组分浓度的样品5ml，加入对照品储备液2ml和丙酮1，用丙酮定容至10ml，根据测得的组分量，减去原样品组分含量，得出检出量，计算回收率，见表3。

表3 回收率试验结果
样品含量（g）
加样回收率试验
加入量（g) 检出量（g）
回收率
(%)
RSD(%) 平均RSD（％）
甲醇0.7914 0.5065 0.7914 0.5065 0.7914 0.5065 0.7914 0.5065 0.7914 0.5065
0.7914 0.5065
乙醇0.7893 0.5052 0.7893 0.5052 0.7893 0.5052 0.7893 0.5052 0.7893 0.5052 0.7893 0.5052
正丁醇0.8098 0.5183 0.8098 0.5183 0.8098 0.5183 0.8098 0.5183 0.8098 0.5183 0.8098 0.5183
2.7精密度试验
取同一对照品溶液，按2.1项下色谱条件进样0.5 ul，连续进样6次，记录色谱峰面积，计算进样峰面积，得RSD为（<2.0%），该结果表明本方法进样精密度良好。

2.8溶液稳定性考察
按照2.1项下色谱条件，分别于0、2、4、8、16、24 h取样品0.5ul注入气相色谱仪，测得峰面积，求得RSD= ，说明样品在24h内稳定性良好。

2.9检出限和定量限
取对照溶液，加丙酮逐步稀释，直到峰的峰高相当于基线噪音的高度的三倍时,该浓度或绝对进样量为最低检出限. 此时测定的甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇的浓度为最低检测浓度。

峰的峰高相当于基线噪音的高度的十倍时,该浓度或绝对进样量为最低定量限.
2.10 样品含量测定
由于仪器数量和时间的限制，本实验未采用标准曲线法测定，而是采用标准曲线中一个浓度的对照品和样品进行测定，在相同色谱条件下做三次平行试验，分别采用面积归一化法、内标法、外标法三种数据处理方法计算其含量对照品溶液的配置：分别取甲醇、乙醇、正丁醇2.0ml，丙醇1.0ml置于10ml容量瓶中，以丙酮定容。

2.10.1归一化法
用样品中甲醇、丙醇、正丁醇的峰面积分别与所有组分的峰面积进行比较可以得到该组分的相对百分浓度。

即
C i%=A i/A1+A2+…+A n
表4样品测定结果（面积均一化法，n=3）
醇系物面积% 样品含量（％）平均含量（％）RSD（%）
甲醇5.5101 5.51
5.52 0.46 5.4959 5.50
5.545 5.55
正丁醇
31.8915 31.89
32.13 1.10
32.5361 32.54
31.9578
31.96
2.10.2内标法
选择样品中不含有的纯物质作为对照物加入待测样品溶液中，以对照物和待测组分的峰面积之比测定待测组分含量。

要求内标无必须是样品中没有的物质，且与样品中各组分的保留值较接近，同时又有很好的分离效果。

表5 样品测定结果（内标法，n=3）
醇系物 f(校正因子)
样品浓度（g/ml ） 平均浓度（g/ml ）
RSD （%）
甲醇
1.9439
0.0764 0.0767
1.86 0.0754 0.0782 正丁醇
0.8868 0.2018 0.2025
0.55
0.2038 0.2019
2.10.3外标法
A 内/C 内
A 对/C 对
式中 A 内：内标物质的峰面积或峰高
A 对：对照品的峰面积或峰高
C 内：内标物质的浓度 C 对：对照品的浓度
Ax
A ′内/C ′内
f ：校正因子
Ax ：供试品的峰面积或峰高 A ′：内标物质的峰面积或峰高
校正因子(f)＝ ——————
用已知浓度的对照品溶液对比测定样品溶液中各组分的含量。

将对照品溶液与样品溶液在相同条件下多次进样，测得峰面积的平均值带入公式：
C样=A样C标/A标
A样、C样分别代表样品中组分的峰面积和浓度；A标、C标分别代表对照品中组分的峰面积和浓度。

表6 样品测定结果（外标法，n=3）
醇系物保留时间面积样品浓度（g/ml）平均浓度（g/ml）RSD（%）
甲醇2.665 32831970.0732
0.0737 2.23 2.656 33869720.0756
2.668 31830420.0724
正丁醇4.725 190025330.1979
0.1992 4.50 4.726 200511370.2088
4.736 183451250.1910
3结论与讨论
3.1 本实验采用气相色谱法测定醇系物和含量，数据处理时采用面积归一化法、内标法、外标法三种方法。

3.1.1 归一化法简便、定量结果与进样量无关、受操作条件变化影响较小。

但必须所有组分在一个分析周期内都能流出色谱柱，检测器对它们都产生信号。

不适用于微量杂质的测定。

3.1.2 内标法以一定量的纯物质（内标物），加入到准确称定的试样中，根据试样和内标物的重量及其峰面积比，求出某组分的含量。

只需内标物及欲测组分出峰，操作条件变化而引起的误差小。

缺点是操作繁琐，内标物选择难。

3.1.3 外标法不用校正因子，不必加内标物，只需待测组分出峰。

但结果的准确度与进样量的重复性和操作条件的稳定性有关。

从外标法运算的结果可以看出，外标法的进样精密度低于面积归一化法和内标法。

3.2 操作注意事项
3.2.1微量注射器是易碎器械，使用时应小心
3.2.2微量注射器在使用前后都应用丙酮清洗
3.2.3进样时，注射器应与进样口垂直，针尖刺穿硅橡胶垫圈，插到底后迅速注射样品，完成后，立即拔出注射器，同时开始采集数据，任何一步操作不稳当，都会影响实验结果的重现性。

3.2.4 进样的时候要速度快。

因为气相色谱仪进样口的温度高，很容易气化，影响检测的结果。