地球化学正构烷烃
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Pr/nC17:
为姥鲛烷与正十七烷化合物含量之比值,指示热演化程度、生物降 解程度等;
Ph/nC18:
为植烷与正十八烷化合物含量之比值,指示热演化程度、生物降解 程度等;可与Pr/nC17相结合判断沉积环境氧化还原性。
热导检测器:
记录仪 作用:将检测器输入的讯号放大后,进入记录仪记录色谱信息,以 谱图的形式记录化合物分离情况; 化学工作站 作用:通过计算机软件系统,对样品色谱分析信息进行数据和图像 处理和编辑,提供样品色谱图和参数文档。
三、气相色谱分析的基本原理
气相色谱法一般用难挥发的高沸点固定液或固体吸附剂作固定相,用 氢气、氮气等作载气,携带溶质作为流动相。由于固定相分子与溶质分 子之间的作用力大小、性质不同,决定了固定相对样品各组分吸附和溶 解能力,也即分配系数大小不同。当样品被载气带入色谱柱并且不断向 前移动的过程中,分配系数小的组分移动速度越来越快,而分配系数大 的组分移动越来越慢。这样,即使组分之间分配系数相差很小,但只要 存在差别,在色谱柱中反复多次(103~106次)的分配(表现为吸附与脱 附,溶解与解释过程),经过一定的柱长,使之彼此分离,依次进入检 测器产生讯号,在记录仪上绘出色谱图。
弹性石英毛细管色谱柱
柱长:30~60m;内径:0.20~0.30mm;多种类型。
二、气相色谱(GC)仪结构与组成
气相色谱仪分分析和记录两个单元; 分析单元包括气路、进样系统、分离系统和检测系统; 记录单元包括信号放大系统和记录系统。
气相色谱图仪
气路系统
由钢瓶、阀门、导管和气体组成;
气体种类与用途: 载气: N2、H2、He 作流动相,携带化合物,纯度要求达99.99%以上;
C21
正 构 烷 烃 和 类 异 戊 二 烯 烃 色 谱 峰 鉴 定
主峰碳
C25
C17
C15
C27
基线
C10
C31
C35
50.00
.00
100.00
110.00
C17 Pr
C18
Ph iC16 iC15
类异戊二烯烃是以异 戊二烯为基本结构单 元的链状支链烷烃, 有多种系列。
燃烧气: H2 ,使有机物燃烧,产生信号;
助燃气:空气,助燃。 载气流速:
载气流速即为载气的流动速度,它直接影响到组分的分离效果。流速 习惯上用ml/min表示,一般为几十ml/min。
分流比: 载气的放空体积/进入柱子的体积之比值;一般为30~60左右。 进样器 作用:使样品气化成气体;气化室温度一般为300℃。
色谱分离系统 作用:将混合物样品分离开来; 柱室程序升温: 初温:程序升温开始前色谱柱的温度; 终温:程序升温结束时色谱柱的温度; 恒温时间:在某一温度停留的时间; 升温速率:单位时间内温度上升的度数,用℃/min。 检测器 作用:检测化合物流出色谱柱口的信号。 氢火焰离子检测器(FID):用氢-氧火焰使有机物燃烧,参加自由基反 应而被电离,产生的离子在外加电场作用下,产生微电流,经放大后送往 记录仪。 火焰光度检测器(FPD):
四、气相色谱的常用术语
色谱图
是以化合物相对含量(强度)为纵座标,流出时间作横座标的曲线图; 基线
没有试样情况下,检测器输出的信号变化曲线,记录色谱柱流失的状 况;在许多情况下,色谱基线也指样品色谱图底部的轮廓线。
化 合 物 相 对 含 量 % 时间(分) 基线
保留时间
指被测化合物从进样开始,到柱后出现浓度最大值时所需时间。在一 定条件下,某个化合物具有一定的保留时间。 峰面积和峰高 峰面积是色谱峰两侧边与基线所形成区域内的面积,峰高是色谱峰峰 顶距基线的距离。它们代表化合物相对含量,用于地球化学参数的计算。
在色谱图上,相对含量最高的正烷烃化合物碳数;反映有机质热演化程度、 生物源构成等。 峰型: 在色谱图上,正烷烃系列化合物相对含量的分布形态;反映反映有机质热 演化程度、生物源构成等。
前峰型
C23
后峰型
碳 数范围:C12~C37 主峰碳:C23
C12
C37
双峰型
CPI(碳优势指数): 反映有机质热演化程度.
试 剂 峰
第二节 气相色谱图解析与色谱地球化学参数
一、气相色谱图解析(化合物鉴定)
>C18 石蜡
C8~C12 汽油馏份
C18 相 对 强 度 C1~C8 轻烃 C12
C8
C30
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
保留时间 (min)
iC18
54.00
56.00
58.00
60.00
62.00
64.00
66.00
68.00
70.00
72.00
74.00
二、气相色谱地球化学参数及意义
1、正构烷烃
碳数范围:
在一定色谱分析条件下,分子量最小的正构烷烃至分子量最高正构烷烃的 碳数范围;在色谱图上,是第一个正烷烃至最后一个正烷烃之间的碳数范围; 反映正构烷烃系列化合物组成情况。 主峰碳数:
一、色谱分析中的几个概念
固定相
色谱柱中的吸附剂称为固定相,可固体和液体; 常用的固体吸附剂有:非极性活性碳、中等极性的氧化铝和强极 性的硅胶等。 液体固定相种类很多,其沸点都较高,如硅油等。 流动相
色谱柱中携带化合物流动的流体称为流动相,可液体和气体;
常用的气体有N2、H2、He 等,称为载气。 色谱种类
OEP(奇偶优势):反映有机质热演化程度.
C21-/C22+:
为C21及其之前的正烷烃含量总和与C22及其之后的正烷烃含量总和之比 值;反映有机质热演化程度、生物源构成等。
2、类异戊二烯烃 Pr/Ph:
为姥鲛烷(Pristane)/植烷(Phytane)含量之比值,反映沉积环境 氧化还原性。
气相色谱 气-固色谱 气-液色谱 液-液色谱 液-固色谱
按固定相分
色谱
按流动相分
液相色谱
分配系数(k)
k=液相(固定相)单位体积中溶质的量/气相(流动相)单位体积中 溶质的量 (对GC来说)
色谱柱 为装(涂)有固定相的玻璃管或石英毛细玻璃管。前者为填充柱, 后者为毛细管柱; 填充柱有U、W及螺旋型,内径2~4mm,长1~4m; 毛细管柱,内径0.1~0.3mm,长30~100m;
为姥鲛烷与正十七烷化合物含量之比值,指示热演化程度、生物降 解程度等;
Ph/nC18:
为植烷与正十八烷化合物含量之比值,指示热演化程度、生物降解 程度等;可与Pr/nC17相结合判断沉积环境氧化还原性。
热导检测器:
记录仪 作用:将检测器输入的讯号放大后,进入记录仪记录色谱信息,以 谱图的形式记录化合物分离情况; 化学工作站 作用:通过计算机软件系统,对样品色谱分析信息进行数据和图像 处理和编辑,提供样品色谱图和参数文档。
三、气相色谱分析的基本原理
气相色谱法一般用难挥发的高沸点固定液或固体吸附剂作固定相,用 氢气、氮气等作载气,携带溶质作为流动相。由于固定相分子与溶质分 子之间的作用力大小、性质不同,决定了固定相对样品各组分吸附和溶 解能力,也即分配系数大小不同。当样品被载气带入色谱柱并且不断向 前移动的过程中,分配系数小的组分移动速度越来越快,而分配系数大 的组分移动越来越慢。这样,即使组分之间分配系数相差很小,但只要 存在差别,在色谱柱中反复多次(103~106次)的分配(表现为吸附与脱 附,溶解与解释过程),经过一定的柱长,使之彼此分离,依次进入检 测器产生讯号,在记录仪上绘出色谱图。
弹性石英毛细管色谱柱
柱长:30~60m;内径:0.20~0.30mm;多种类型。
二、气相色谱(GC)仪结构与组成
气相色谱仪分分析和记录两个单元; 分析单元包括气路、进样系统、分离系统和检测系统; 记录单元包括信号放大系统和记录系统。
气相色谱图仪
气路系统
由钢瓶、阀门、导管和气体组成;
气体种类与用途: 载气: N2、H2、He 作流动相,携带化合物,纯度要求达99.99%以上;
C21
正 构 烷 烃 和 类 异 戊 二 烯 烃 色 谱 峰 鉴 定
主峰碳
C25
C17
C15
C27
基线
C10
C31
C35
50.00
.00
100.00
110.00
C17 Pr
C18
Ph iC16 iC15
类异戊二烯烃是以异 戊二烯为基本结构单 元的链状支链烷烃, 有多种系列。
燃烧气: H2 ,使有机物燃烧,产生信号;
助燃气:空气,助燃。 载气流速:
载气流速即为载气的流动速度,它直接影响到组分的分离效果。流速 习惯上用ml/min表示,一般为几十ml/min。
分流比: 载气的放空体积/进入柱子的体积之比值;一般为30~60左右。 进样器 作用:使样品气化成气体;气化室温度一般为300℃。
色谱分离系统 作用:将混合物样品分离开来; 柱室程序升温: 初温:程序升温开始前色谱柱的温度; 终温:程序升温结束时色谱柱的温度; 恒温时间:在某一温度停留的时间; 升温速率:单位时间内温度上升的度数,用℃/min。 检测器 作用:检测化合物流出色谱柱口的信号。 氢火焰离子检测器(FID):用氢-氧火焰使有机物燃烧,参加自由基反 应而被电离,产生的离子在外加电场作用下,产生微电流,经放大后送往 记录仪。 火焰光度检测器(FPD):
四、气相色谱的常用术语
色谱图
是以化合物相对含量(强度)为纵座标,流出时间作横座标的曲线图; 基线
没有试样情况下,检测器输出的信号变化曲线,记录色谱柱流失的状 况;在许多情况下,色谱基线也指样品色谱图底部的轮廓线。
化 合 物 相 对 含 量 % 时间(分) 基线
保留时间
指被测化合物从进样开始,到柱后出现浓度最大值时所需时间。在一 定条件下,某个化合物具有一定的保留时间。 峰面积和峰高 峰面积是色谱峰两侧边与基线所形成区域内的面积,峰高是色谱峰峰 顶距基线的距离。它们代表化合物相对含量,用于地球化学参数的计算。
在色谱图上,相对含量最高的正烷烃化合物碳数;反映有机质热演化程度、 生物源构成等。 峰型: 在色谱图上,正烷烃系列化合物相对含量的分布形态;反映反映有机质热 演化程度、生物源构成等。
前峰型
C23
后峰型
碳 数范围:C12~C37 主峰碳:C23
C12
C37
双峰型
CPI(碳优势指数): 反映有机质热演化程度.
试 剂 峰
第二节 气相色谱图解析与色谱地球化学参数
一、气相色谱图解析(化合物鉴定)
>C18 石蜡
C8~C12 汽油馏份
C18 相 对 强 度 C1~C8 轻烃 C12
C8
C30
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
保留时间 (min)
iC18
54.00
56.00
58.00
60.00
62.00
64.00
66.00
68.00
70.00
72.00
74.00
二、气相色谱地球化学参数及意义
1、正构烷烃
碳数范围:
在一定色谱分析条件下,分子量最小的正构烷烃至分子量最高正构烷烃的 碳数范围;在色谱图上,是第一个正烷烃至最后一个正烷烃之间的碳数范围; 反映正构烷烃系列化合物组成情况。 主峰碳数:
一、色谱分析中的几个概念
固定相
色谱柱中的吸附剂称为固定相,可固体和液体; 常用的固体吸附剂有:非极性活性碳、中等极性的氧化铝和强极 性的硅胶等。 液体固定相种类很多,其沸点都较高,如硅油等。 流动相
色谱柱中携带化合物流动的流体称为流动相,可液体和气体;
常用的气体有N2、H2、He 等,称为载气。 色谱种类
OEP(奇偶优势):反映有机质热演化程度.
C21-/C22+:
为C21及其之前的正烷烃含量总和与C22及其之后的正烷烃含量总和之比 值;反映有机质热演化程度、生物源构成等。
2、类异戊二烯烃 Pr/Ph:
为姥鲛烷(Pristane)/植烷(Phytane)含量之比值,反映沉积环境 氧化还原性。
气相色谱 气-固色谱 气-液色谱 液-液色谱 液-固色谱
按固定相分
色谱
按流动相分
液相色谱
分配系数(k)
k=液相(固定相)单位体积中溶质的量/气相(流动相)单位体积中 溶质的量 (对GC来说)
色谱柱 为装(涂)有固定相的玻璃管或石英毛细玻璃管。前者为填充柱, 后者为毛细管柱; 填充柱有U、W及螺旋型,内径2~4mm,长1~4m; 毛细管柱,内径0.1~0.3mm,长30~100m;