1、苯系混合物的气相色谱分析-归一化法定量 一一. .实验目的实验目的 1、 学习归一化定量的基本原理及测定方法2、 掌握色谱操作技术。 二、实验原理二、实验原理 v 待测样品被蒸发为气体, 以惰性气体为载气将其带入柱内进行分离。其分离原理是基于待测物在气相和固定相之间的吸附-脱附或分配来实现的。分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。利用保留值可定性，利用峰高或峰面积可定量。H2,N2或或Ar气路系统气路系统进样进样系统系统检测系统检测系统分离系统分离系统温控系统温控系统气路系统气路系统进样系统进样系统分离系统分离系统温度控制系统温度控制系
2、统检测记录系统检测记录系统气相色谱仪气相色谱仪的的组成部分组成部分（一）气路系统（一）气路系统(Carrier gas supply)功能功能：获得纯净、流速稳定的载气。：获得纯净、流速稳定的载气。组成组成：包括载气、流量计、压力计及气体净化装置。：包括载气、流量计、压力计及气体净化装置。载气载气：要求化学惰性，不与有关物质反应。载气的选择：要求化学惰性，不与有关物质反应。载气的选择除了要求考虑对柱效的影响外，还要与分析对象和所用除了要求考虑对柱效的影响外，还要与分析对象和所用的检测器相配。的检测器相配。流量计流量计：在柱前使用转子流量计，在柱后以皂膜流量计：在柱前使用转子流量计，在柱后以皂膜
3、流量计测流速。许多现代仪器装置有电子流量计，并以计算机测流速。许多现代仪器装置有电子流量计，并以计算机控制其流速保持不变。控制其流速保持不变。（二）进样系统（二）进样系统(Sample injection system)mL-1 常以微量注射器穿常以微量注射器穿过隔膜垫或六通阀将过隔膜垫或六通阀将液体样品注入气化室液体样品注入气化室(汽化室温度比样品中汽化室温度比样品中最易蒸的物质的沸点最易蒸的物质的沸点高约高约50oC)，进样量、进样量、进样速度、试样的气进样速度、试样的气化速度化速度影响测定的精影响测定的精密度和准确度密度和准确度（三）分离系统（三）分离系统 柱分离系统是色谱分析的心脏部分
4、。分离柱包括填充柱和毛细管柱。柱材料：金属、玻璃、融熔石英、Teflon等填充柱：多为U形或螺旋形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相组成。毛细管柱：又叫开管柱。通常将固定液均匀地涂渍或交联到内径0.10.5mm的毛细管内壁，长达几十至100m。通常弯成直径1030cm的螺旋状。（四）温控系统（四）温控系统 温度控制是否准确，升降温速度是否快速是市售色谱仪器的最重要指标之一。 控温系统包括对三个部分的控温，即气化室、柱箱和检测器。 控温方式：恒温和程序升温。（五）检测器（五）检测器气相色谱检测器种类繁多，最为常用的几种检测器是：1. 热导检测器(Thermal conductivity
5、detector, TCD);2. 氢火焰离子化检测器(Flame ionized detector, FID);3. 电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD);4. 火焰光度检测器(Flame photometric detector, FPD);5. 氮磷检测器（NPD）也称热离子检测器(Thermionic detector, TID);6. 原子发射检测器(Atomic emission Detector, AED)7. 硫荧光检测器（Sulfur chemiluminescence Detector,SCD）氢火焰电离检测器氢火焰电离检测器（FI
6、DFID）v结构：主体为离子室，内有火焰喷嘴、极化电极（阴极）和信号收集极（阳极）。v原理：含碳有机物在H2-Air火焰中燃烧产生碎片离子，在电场作用下形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离的组分。归一化法定量原理v 把所有出峰组分的含量之和按100%计的定量方法称为归一化法。使用归一化法定量，要求试样中的各个组分均流出，且在检测器上有信号响应。 其计算公式如下：v Pi % = (mi / m) 100% = Aif i / (A1f1+ A2f2 +Anfn) 100%v 式中Pi %为被测组分i的百分含量； A1、A2An为组分1 n的峰面积；f1、f2 fn为组分1
7、n的相对校正因子。v 归一法的特点是定量结果与进样量无关，不受操作条件影响；要求全出峰，某些不需要定量的组分也必须测出其峰面积及fi 值，计算较麻烦；不需要标准样；测量低含量尤其是微量杂质时，误差较大。三、仪器与试剂三、仪器与试剂 v气相色谱仪（带FID检测器）；色谱工作站；色谱柱：不锈钢柱，内径2mm，长0.5m，内装3%OV-101/Chromosorb W AW DMCS 80目100目；氮气钢瓶，空气压缩机，氢气发生器；1uL微量进样器。试剂：苯、甲苯、乙苯（分析纯） 四、实验条件四、实验条件 1、固定相 不锈钢柱，内径2 mm，长0.5 m，内装 3%OV-101/Chromosor
8、b W AW DMCS 80目100目；2、温度 进样温度150；柱温60左右；检测器温度 150。3、气体流量 载气为氮气22.3 mL/min，空气200 mL/min，氢气24 mL/min。4、检测器 FID，灵敏度10-75、进样量 0.1uL 五、实验内容五、实验内容 1、标样配制取一个称量瓶在天平上准确称重，分别滴入苯、甲苯、乙苯各0.5克左右，每加一种试剂后准确称重，记下各组分的重量，算出百分含量。2、根据实验条件，将色谱仪按仪器操作步骤（见附录一）调至可进样状态，待仪器电路和气路系统达到平衡，基线平稳后可进样。3、进标样用标样把1uL微量进样器洗3-5次，然后往色谱仪内注射0
9、.1 uL标样。4、进待测样用待测样把1uL微量进样器洗3-5次，然后往色谱仪内注射0.1 uL标样。5、结果计算（1） 以苯为内标，计算苯、甲苯、乙苯的相对较正因子；（2） 计算待测样中苯、甲苯、乙苯的百分含量；（3） 计算苯和甲苯、甲苯和乙苯的分离度。 测量低含量尤其是微量杂质时，误差较大。色谱柱：不锈钢柱，内径2mm，长0.式中Pi %为被测组分i的百分含量；柱材料：金属、玻璃、融熔石英、Teflon等气相色谱仪（带FID检测器）；色谱柱：不锈钢柱，内径2mm，长0.分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。5克左右，每加一种试剂后准
10、确称重，记下各组分的重量，算出百分含量。分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。4、进待测样用待测样把1uL微量进样器洗3-5次，然后往色谱仪内注射0.热导检测器(Thermal conductivity detector, TCD);式中Pi %为被测组分i的百分含量；柱材料：金属、玻璃、融熔石英、Teflon等填充柱：多为U形或螺旋形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相组成。原子发射检测器(Atomic emission Detector, AED)电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD);
11、分离柱包括填充柱和毛细管柱。氮磷检测器（NPD）也称热离子检测器电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD);电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD);测量低含量尤其是微量杂质时，误差较大。检测器温度 150。4、进待测样用待测样把1uL微量进样器洗3-5次，然后往色谱仪内注射0.使用归一化法定量，要求试样中的各个组分均流出，且在检测器上有信号响应。氮磷检测器（NPD）也称热离子检测器使用归一化法定量，要求试样中的各个组分均流出，且在检测器上有信号响应。(Thermionic detector, TID);Pi % = (
12、mi / m) 100% = Aif i / (A1f1+ A2f2 +Anfn) 100%要求全出峰，某些不需要定量的组分也必须测出其峰面积及fi 值，计算较麻烦；利用保留值可定性，利用峰高或峰面积可定量。式中Pi %为被测组分i的百分含量；(Thermionic detector, TID);不锈钢柱，内径2 mm，长0.Pi % = (mi / m) 100% = Aif i / (A1f1+ A2f2 +Anfn) 100%热导检测器(Thermal conductivity detector, TCD);许多现代仪器装置有电子流量计，并以计算机控制其流速保持不变。测量低含量尤其是微量
13、杂质时，误差较大。通常将固定液均匀地涂渍或交联到内径0.原理：含碳有机物在H2-Air火焰中燃烧产生碎片离子，在电场作用下形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离的组分。（二）进样系统(Sample injection system)测量低含量尤其是微量杂质时，误差较大。式中Pi %为被测组分i的百分含量；5克左右，每加一种试剂后准确称重，记下各组分的重量，算出百分含量。原子发射检测器(Atomic emission Detector, AED)分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。功能：获得纯净、流速稳定的载气。(Th
14、ermionic detector, TID);(Thermionic detector, TID);原理：含碳有机物在H2-Air火焰中燃烧产生碎片离子，在电场作用下形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离的组分。热导检测器(Thermal conductivity detector, TCD);使用归一化法定量，要求试样中的各个组分均流出，且在检测器上有信号响应。色谱柱：不锈钢柱，内径2mm，长0.（二）进样系统(Sample injection system)分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。填充柱：多为U形或
15、螺旋形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相组成。（3） 计算苯和甲苯、甲苯和乙苯的分离度。不锈钢柱，内径2 mm，长0.柱材料：金属、玻璃、融熔石英、Teflon等电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD);Pi % = (mi / m) 100% = Aif i / (A1f1+ A2f2 +Anfn) 100%(Thermionic detector, TID);4、进待测样用待测样把1uL微量进样器洗3-5次，然后往色谱仪内注射0.电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD);火焰光度检测器(Flame phot
16、ometric detector, FPD);不锈钢柱，内径2 mm，长0.填充柱：多为U形或螺旋形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相组成。(Thermionic detector, TID);电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD);通常将固定液均匀地涂渍或交联到内径0.5克左右，每加一种试剂后准确称重，记下各组分的重量，算出百分含量。待测样品被蒸发为气体, 以惰性气体为载气将其带入柱内进行分离。4、检测器 FID，灵敏度10-7许多现代仪器装置有电子流量计，并以计算机控制其流速保持不变。色谱柱：不锈钢柱，内径2mm，长0.A1、A2An为组分1
17、 n的峰面积；填充柱：多为U形或螺旋形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相组成。分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。(Thermionic detector, TID);热导检测器(Thermal conductivity detector, TCD);进样温度150；不锈钢柱，内径2 mm，长0.测量低含量尤其是微量杂质时，误差较大。原理：含碳有机物在H2-Air火焰中燃烧产生碎片离子，在电场作用下形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离的组分。填充柱：多为U形或螺旋形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相
18、组成。填充柱：多为U形或螺旋形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相组成。式中Pi %为被测组分i的百分含量；填充柱：多为U形或螺旋形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相组成。氢火焰离子化检测器(Flame ionized detector, FID);分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。利用保留值可定性，利用峰高或峰面积可定量。原子发射检测器(Atomic emission Detector, AED)f1、f2 fn为组分1 n的相对校正因子。(Thermionic detector, TID);温度控制是否准确，升降温
19、速度是否快速是市售色谱仪器的最重要指标之一。利用保留值可定性，利用峰高或峰面积可定量。4、进待测样用待测样把1uL微量进样器洗3-5次，然后往色谱仪内注射0.1、标样配制取一个称量瓶在天平上准确称重，分别滴入苯、甲苯、乙苯各0.常以微量注射器穿过隔膜垫或六通阀将液体样品注入气化室(汽化室温度比样品中最易蒸的物质的沸点高约50oC)，进样量、进样速度、试样的气化速度影响测定的精密度和准确度原理：含碳有机物在H2-Air火焰中燃烧产生碎片离子，在电场作用下形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离的组分。不锈钢柱，内径2 mm，长0.色谱柱：不锈钢柱，内径2mm，长0.5mm的毛细管
20、内壁，长达几十至100m。5克左右，每加一种试剂后准确称重，记下各组分的重量，算出百分含量。测量低含量尤其是微量杂质时，误差较大。电子捕获检测器(Electron capture detector, ECD);使用归一化法定量，要求试样中的各个组分均流出，且在检测器上有信号响应。硫荧光检测器（Sulfur chemiluminescence Detector,SCD）3、进标样用标样把1uL微量进样器洗3-5次，然后往色谱仪内注射0.f1、f2 fn为组分1 n的相对校正因子。(Thermionic detector, TID);利用保留值可定性，利用峰高或峰面积可定量。填充柱：多为U形或螺旋
21、形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相组成。原理：含碳有机物在H2-Air火焰中燃烧产生碎片离子，在电场作用下形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离的组分。流量计：在柱前使用转子流量计，在柱后以皂膜流量计测流速。填充柱：多为U形或螺旋形，内径24 mm，长16m，由柱管和固定相组成。分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。色谱柱：不锈钢柱，内径2mm，长0.5m，内装3%OV-101/Chromosorb W AW DMCS 80目100目；原子发射检测器(Atomic emission Detector, AED)不锈钢柱，内径2 mm，长0.六.思考题v归一化法定量的优缺点?
