气相色谱的定性和定量分析实验

气相色谱的定性和定量分析实验

一、实验药品

乙酸丁酯（AR）、正己烷（AR）、未知试样

二、实验仪器

SC3000气相色谱仪；注射器：1μL；容量瓶若干

三、实验目的

1、深入了解气相色谱仪的基本结构

2、进一步熟悉气相色谱分离分析的基本原理

3、学习计算色谱峰的分离度

4、掌握根据保留值，作已知物对照定性的分析方法

5、熟悉用归一化法定量测定混合物各组分的含量

四、实验原理

利用气相色谱仪，根据物质的沸点、极性、分子量等差别进行分离分析。

对—个混合试样成功地分离，是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。衡量一对色谱峰分离的程度可用分离度R表示：

式中，T R,2，w2和T R,1，w1分别是两个组分的保留时间和峰底宽(时间)，当R=1.5时，两峰完全分离；当R=1.0时，98%的分离。在实际应用中，R=1.0一般可以满足需要。

用色谱法进行定性分析的任务是确定色谱图上每一个峰所代表的物质。在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留值、保留时间、保留体积、保留指数及相对保留值等保留参数。因此，在相同的色谱操作条件下，通过比较已知纯样和未知物的保留参数或在固定相上的位置，即可确定未知物为何种物质。

在一定的色谱条件下，组分i的质量m：或其在流动相中的浓度，与检测器的响应信号峰面积Ai或峰高h，成正比：

m i = f i A• A i（1）

或m i = f i h• A i（2）

式中，f i A和f i h称为绝对校正因子。式(1)和式(2)是色谱定量的依据。不难看出，响

应信号A、h及校正因了的淮确测量直接影响定定分析的准确度。

由于峰面积的大小不易受操作条件如校温、流动相的流速、进样速度等因素的影响，故峰面积更适于作为定量分析的参数。现代色谱仪中一般都配有准确测量色谱峰面积的电学积分仪。

由式(1)，绝对校正因子可用下式表示：

（3）

式中，m i可用质量、物质的量及体积等物理量表示，相应的校正因子分别称为质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子。由于绝对校正因子受仪器和操作条件的影响很大，其应用受到限制，一般采用相对校正因子。相对校正因子是指组分i与基准组分s的绝对校正因子之比，即：

（4）

因绝对校正因子很少使用，一般文献上提到的校正因子就是相对校正因子。

根据不同的情况，可选用不同的定量方法。归一化法是将样品中所有组分合量之和按100％计算，以它们相应的响应信号为定量参数．通过下式计算各组分的质量分数：

该法简便、准确。当操作条件变化时，对分析结果影响较小，常用于定量分析，尤其适于进样量少而体积不易准确测量的液体试样。但采用本法进行定量分析时，要求试样中各组分产生可测量的色谱峰。

五、实验内容

1．认真阅读气相色谱仪操作说明。

2．在教师指导下，开启色谱仪。根据实验条件，将色谱仪按仪器操作步骤，调至可进样状态，待仪器上电路和气路系统达到平衡、记录仪上基线平直时，即可进样。

3、用气相色谱定性分析未知组成的酯类试样，进样量约0.05~0.3 L，2~3次，调节工作站的参数，得到合适的色谱图。

4、标准曲线制备，于一组6支已知含量的溶液试样，试样1（0.100g/ml）、试样2（0.160g/ml）、试样3（0.222g/ml）、试样4（0.288g/ml）、试样5（0.320g/ml）、试样6（0.364g/ml）。用气相色谱测定组分含量，并绘制面积对组分含量的标准曲线。

质

量

含

量

（g/ml）

峰面积

5、在相同色谱条件下分析混合试样①-⑩#溶液各2~3次(每位学生一个样品），根据物质物性参数判断各种物质的出峰顺序，记录色谱图上各峰的保留时间t R及峰面积，计算分析试样中关注组分的含量。

六、结果处理

1．根据各物性参数分析色谱处分顺序，说明原因。

2．用步骤4所得数据，计算每2个峰间的分离度R，说明分离情况。

3．根据分析结果绘制标准曲线。

4. 利用标准曲线外标法确定试样中关注组分（乙酸丁酯）的含量。

七、实验要求

1。

乙酸丁酯正己烷

分子量116.16 86.17

沸点（℃）126 68.74

2、注意氢气减压阀与氧气或空气减压阀的区别。

3、钢瓶的工作压力，一定要控制在所规定范围内，不得超压工作。

八、问题讨论

1、气相色谱仪由哪几个主要部分组成。

2、面积归一化法定量物质的要求？气相色谱法定性定量的不足？

3、根据分析试样的情况，调节那些分析参数可以提高分离效果？

4、若实验获得的色谱峰面积太小，应如何改善实验条件？