气相色谱的内标法定量分析

实验一 气相色谱内标法定量分析

一、目的与要求

1.熟悉相对校正因子定义以及求取方法

2.掌握内标法定量公式及其应用

3.熟悉氢火焰监测器的特点和使用方法

二、实验原理

气相色谱法是以气体(此气体称为载气)为流动相的柱色谱分离技术。其原理是利用被分离分析的物质(组分)在色谱柱中的气相(载气)和固定(液)相之间分配系数的差异，在两相作相对运动时，在两相间作反复多次(103～106次)的分配，使得原来的微小差别变大，从而使各组分达到分离的目的。

根据色谱图进行组分的定量时，所用定量方法主要有归一化法，内标法和外

标法三种。当试样组分不能全部从色谱柱流出，或有些组分在检则器上没有信号时，就不能使用归一化法，这时可用内标法。

内标法是气相色谱所常用的一种比较准确的定量方法。当样品中的所有组分

因各种原因不能全部流出色谱柱，或监测器不能对各组分都有响应，或只需测定样品中某几个组分时，可采用内标法定量。内标法的基本过程是:准确称取质量为W m 的样品，加入质量为W s 的内标物，用溶剂配成一定浓度的溶液，进行气相色谱分析，然后根据被测物和内标物的质量及其在色谱图上的峰面积比，求出被测组分的含量，计算公式如下：

100%i i s i s s m A f W P A f W =⨯

式中Pi 为组分i 的百分含量；Ai, As 分别是被测组分和内标物的峰面积； f i 、fs 分别是被测组分和内标物的重量校正因子二者之比（fi / fs ）可由标准样品按照上述方法进行测试并计算得。

内标法必须由合适的内标物，基本条件是：它在样品中不存在、无化学反

应、稳定、性质尽量与被测组分接近，能与样品要互溶、色谱峰能完全分离并比较接近被测组分的色谱峰。内标物的量也应与被测组分的量相当，以提高定量分析的准确度。

(1)

10℃/min 30℃/min 内标法不需要被测样品中的所有的组分从色谱柱完全流出或被监测器检测

出，不象归一化法存在使用上的限制；它采用了相对校正因子，使仪器和操作条件对分析结果的影响得到校正。但对内标选择的条件比较苛刻，多了一个内标物增加了分离的要求。

三、仪器与试剂

仪器: 安捷伦6890N 气相色谱仪；氢火焰离子化检测器；

色谱柱：HP-5M5I 毛细管柱（30m ×0.25mm ×0.25mm ）。

试剂: 氢气、氮气、压缩空气；

氯仿（分析纯）

二氯苯、二甲苯标样；

内标物分别为氯苯、甲苯；

含上述成分未知样品①、②。

四、实验内容与步骤

（一）准备与开机

1 打开主机箱门，在进样口和检测器间安装HP-5M5I 毛细管柱。

2 打开氮气、空气和氢气开关。

3 打开计算机电源开关，打开GC 电源开关。

4 双击桌面上的Instrument online 图标进入工作站系统。

（二）样品分析与采集数据

1 在Method and Runcontrol 界面上选择File → Load → Method ，选择分析方法文件。也可以选择Method → Edit Method 进行参数修改。

进样口：温度270℃，分流比10：1

色谱柱：HP-5M5I 毛细管柱（30m ×0.25mm ×0.25mm ）,柱内流量为

1.5ml/min

柱温：35℃（3min ） 80℃ 150 ℃（2min ） 检测器：温度270℃，氢气流量为30ml/min ，空气为300ml/min

2 手动进样：在Method and Runcontrol 界面上选择 Runcontrol →Sample

Information，依提示输入保存路径、文件名称、样品名称、操作者等信息，进样时同时按GC面板上的Start键，即开始样品分析与数据采集。

3 样品分析：用微量注射器分别移取上述标样、样品各0.5μl进样分析，各重复三次。

（三）报告输出

1 在Instrument offline 主界面上选择View → Data Analysis，进入界面。

2 选择所要处理的数据文件。

3 选择所要选用的报告格式，输出报告。

（四）关机

1 待气化室及检测器稳定降到150℃以下、柱温降到接近室温，方可关机。

2 在Instrument Online 主界面上退出色谱工作站。

3 依次关闭GC电源，计算机电源。

4 关闭气源和总电源。

五、注意事项

1.必须先通入载气，再开电源，实验结束时应先关掉电源，再关载气。

2.本气相色谱仪检测器采用起动点火装置，在点火后哟阿检查氢火焰是否已经点燃，若未能成功点燃，须在Edit Method →Dector下点击Reignite进行重新点火。

3.在进样之前，必须修改文件的路径，否则会冲毁上次的分析结果。

4.确保每次移取样品的体积相同；进样要用手护住注射器的金属针部分，迅速、垂直向下，确保样品在气化室中瞬间气化，以免将其扭曲甚至折断。

5.切忌将大量氢气排入室内。

6.注意气瓶温度不要超过40℃，在2米以内不得有明火。使用完毕，立即关闭氢气钢瓶的气阀。

六、数据处理

1.确定样品中测定组分的色谱峰位置

2.计算校正系数fi / fs

3.计算样品中测定的各组分的含量及数据的偏差。

七、思考题

1.你认为实验中所选取的内标物是否合适？为什么？

2.比较气相色谱法中归一法、内标、外标法三种定量方法的优缺点。

3.氢火焰检测器的原理及其应用范围。

附气相色谱仪简介

气相色谱仪典型流程图

气相色谱仪虽然种类很多，形式也各不一样，但主要由四部分组成：

1.气源和流量调节系统: 用于保证载气处于最佳工作状态

2.分离系统: 色谱进样汽化器和色谱柱

3.检测系统: 用于测定柱后流出组分的浓度(或质量)随时间的变化

4.其它辅助系统: 包括温控系统,数据处理系统和样品收集器等