仪器分析实验教案

实验一 气相色谱法测定烷烃混合物中正己烷、正庚烷和正辛烷的含量

—归一化法定量

、实验目的:

1 、掌握归一化法的定量的基本原理以及测定方法

2、了解气相色谱仪器的结构，掌握基本使用方法 •、实验原理

色谱定性分析的任务是确定色谱图上各色谱峰代表何组分，根据各色谱峰的保留值进行 色谱定性分析。 在一定的色谱操作条件下，每种物质都有一确定不变的保留值

定性的依据，只要在相同色谱条件下，对已知纯样和待测试样进行色谱分析，

分别测量各组 分峰的保留值，若某组分峰的保留值与已知纯样相同，则可认为二者是同一物质。这种色谱 定性分析方法要求色谱条件稳定，保留值测定准确。

确定了各个色谱峰代表的组分后，即可对其进行定量分析。色谱定量分析的依据是第 个待测组分的质量与检测器的响应信号（峰面积A ）呈正比：

m i =f i X A

式中A 为其峰面积（cm 2

），f i 为相对校正因子。

经色谱分离后，混合物中各组分均产生可测量的色谱峰；则可按归一化公式计算各组分 的质量分数，设为

f i 相对校正因子，则

归一化法的优点是计算简便，定量结果与进样量无关，且操作条件不需严格控制。缺点 所有组分必须全部分离出峰。 三、 仪器和试剂

1 .仪器：GC-14C 型气相色谱仪；氢火焰离子化检测器（FID ）; N2000色谱工作站；毛细

管色谱柱（非极性）；微量进样器（luL ）,高纯度（99.999%）的氢气、氮气、压缩 空气等高压钢瓶。

2 .试剂：正己烷、正庚烷、正辛烷均为 AR 混合物试液。

四、 色谱条件

毛细管色谱柱：①0.22mmx 25m 柱温：80C ；气化室温度：180C ；检测器温度（FID ）: 180^； 衰减为2;氢气：空气=1:10 （流量）；载气为N （99.999%），柱前压力为：0.08MPa: 五、 实验步骤

1. 开机，先打开载气氮气高压钢瓶，调节减压阀使钢瓶输出压力为 0.4~0.3MPa ，检查色谱

柱安装及气路是否正确，有没有漏气；然后调节柱前压到 0.08 MPa 打开电源开关，按实验 条件的要求设定

（如保留时间），故可作为

m i

A f i A 2 f 2

Af i — 100%

A n f n

气化室、柱箱、氢火焰离子化检测器温度；当温度都达到设定值后，打开氢

火焰离子化检测器以及色谱工作站，再打开氢气和空气钢瓶，调节流量，使氢气压力为0.04MPa 和空气压力为0.05 MPa；然后点火，氢火焰燃烧，查看基线，基线若稳定，成为一条直线，方可进行下面操作。

2.混合物的分析

混合物试液的分析：用微量注射器吸取0.2丄混合物试液，注射入气化室（3秒内），同时点击色谱工作站的数据采集进行分析，当色谱峰出完后，基线平直，点击色谱工作站的停止采集；记录各组分色谱峰的保留时间，并在色谱图上相应色谱峰处做出标记。

3.实验完毕，依次关闭各加热开关（气化室、柱箱、检测器）和检测器；关闭氢气和空气钢瓶，待气化室、柱箱、检测器等的温度降到常温（30C以下）关闭总开关，最后关闭载气。

六、结果处理

1、用归一化方法计算混合物试液中各组分的质量分数。各组分的f i，值见下表。

2、分别计算正己烷、正庚烷、正辛烷的理论塔板数（n）；

3、分别计算正己烷与正庚烷，正庚烷与正辛烷的分离度（R）

七、注意事项

定要等基线稳定后，才能进行进样操作。并且每次进样后，都要等到所有组分全部1、

出峰，并且基线稳定，才能进行下一次进样操作。

2、测定时，取样要准确，进样要求迅速，并瞬间拔出注射器。注入试样溶液时，试液中不应有气泡。

3、测定时应严格控制实验条件恒定，实验条件稳定是实验成功的关键。

八、思考题

1、归一化方法特点，应用条件。

2、应选择何种类型固定液，为什么？

3、色谱进样操作应注意哪些事项？在一定的色谱操作条件下，色谱进样量的大小是否会影响色谱峰的保留

时间和峰底宽度？

实验二 用氟离子选择性电极测定水中微量

F -

离子

、实验目的

学习氟离子选择性电极测定微量 F -

离子的原理和测定方法。 、实验原理

氟离子选择性电极的敏感膜为 LaF 3单晶膜（掺有微量EuF 2，利于导电），电极管内放入

NaF+NaCI 混合溶液作为内参比溶液，以 Ag-AgCI 作内参比电极。当将氟电极浸入含 F -

离子

溶液中时，在其敏感膜内外两侧产生膜电位 △E M

在测量时加入以HAc ，NaAc ，柠檬酸钠和大量NaCI 配制成的总离子强度调节缓冲液 （TISAB ）。由于加入了高离子强度的溶液（本实验所用的 TISAB 其离子强度 尸1.2），可以 在测定过程中维持离子强度恒定，因此工作电池电动势与

F -

离子浓度的对数呈线性关系：

E = k - O.O59 IgC

F -

本实验采用标准曲线法测定F -离子浓度，即配制成不同浓度的F -

标准溶液，测定工作电 池的电动势，并在同样条件下测得试液的E x ，由E - IgC F -曲线查得未知试液中的F -离子浓度。 当试液组成较为复杂时，则应采取标准加入法或 Gran 作图法测定之。

氟电极的适用酸度范围为 pH=5〜6,测定浓度在10°〜10-6

moI/L 范围内，△如与IgC F - 呈线性响应，电极的检测下限在 10-7

moI/L 左右。

氟离子选择电极是比较成熟的离子选择性电极之一，其应用范围较为广泛。本实验所介

绍的测定方法，完全适用于人指甲中F -离子的测定（指甲需先经适当的预处理），为诊断氟中 毒程度提供科学依据;采取适当措施，用标准曲线法可直接测定雪和雨水中的痕量 磷肥厂的残渣，经HCI 分解，即可用来快速、简便地测定其 F -离子含量；用标准加入法不需 预处理即可直接测定尿中的无机氟与河水中的 F -离子，通过预处理，则可测定尿和血中的总 氟含量；大米、玉米、小麦粒经磨碎、干燥、并经

HCIO 4浸取后，不加TISAB ，即可用标准

加入法测定其中的微量氟；本法还可测定儿童食品中的微量氟。

△E M = K -0.059 Ig a F -

(25 r)

以氟电极作指示电极，饱和甘汞电极为参比电极， 浸入试液组成工作电池：

Hg ，Hg 2CI 2 | KCI （饱和）F -试液 I LaF 3 | NaF ，

NaCI(均为 O.1mol/L) | AgCI , Ag

E = K - 0.059 Ig a

F -

(25 r )

F -离子;