LOGO苯系物的分析（气相色谱法） 作者:周立学 LOGO Page 实验目的1.了解气相色谱仪（氢焰检测器FID） 的使用方法。 2.掌握保留值的测定方法。 3.了解改变柱温对样品分离效果的影 4.掌握分离度的测定方法和内标法定量原理。 LOGO Page 实验原理苯系物系指苯、甲苯、乙苯、苯乙烯组成的混合物。苯系 物可用色谱法分离、并进行分析。下图为苯系物的色谱图。 LOGO Page 实验原理保留值是非常重要的色谱参数，本实验有关的保 留值如下： 死时间：tM 保留时间：tR 调整保留时间：tR’=tR-tM 相对保留值：ris=tr(i)’/tr(s)’(i为待测组分， s为参比物质) 分离度（R）表示两个相邻色谱峰的分离程度， 以两个组分的保留值之差与其平均峰宽值之比定义： 由于检测器对各个组分的灵敏度不同，计算试样某组分含量时应将色谱图上的峰值加以校正。 校正因子f=(As/ms)/(Ai/mi)=(As/Ai)/(ms/mi) (s为参比物质，i为待测组分) LOGO Page 气相色谱法的特点：三高一快一广1.高选择性—能分离性质极为接近的物质 如：同位素苯系物，异构体等 2.高效能—在很短的时间内就能分离测定性质极为复杂的混合物 3.高灵敏度—分离微量、痕量组分 用高灵敏度的检测器可测出样品中10-11 10-13 g组分 样品用量少：液体0.几L 气体1mL 固体几g 可测粮食、蔬菜中农药残留量，动植物体内药残留量 4.分析速度快—样品准备好后，几分钟~几十分钟即可 LOGO Page 5.应用范围广应用范围广 在柱温条件下有一定蒸气压且稳定性好的样品都能测定， 在柱温条件下有一定蒸气压且稳定性好的样品都能测定， 只要在 只要在 ––196 450温度范围内有 温度范围内有27 ~1330 Pa 27 ~1330 Pa蒸气压且不 蒸气压且不 分解的物质 分解的物质原则上都能测定，不论它是气体、液体和固体 原则上都能测定，不论它是气体、液体和固体 对于挥发性低和受热易分解的物质油漆检测仪，若能通过化学衍生 对于挥发性低和受热易分解的物质，若能通过化学衍生 方法使其转化为挥发性大、热稳定性好的 方法使其转化为挥发性大、热稳定性好的衍生物 衍生物，同样可用 ，同样可用 气相色谱分离和分析 气相色谱分离和分析 ET ET 专长：同系物 专长：同系物（其它方法无法测定） （其它方法无法测定） ET ET 主要用于分离和定量 主要用于分离和定量，可广泛应用在环保、临床、药 ，可广泛应用在环保、临床、药 物、农药、食品、污染物等方面的测定。

物、农药、食品、污染物等方面的测定。 LOGO Page 气相色谱结构流程1-载气钢瓶；2-减压阀； 3-净化干燥管；4-针形阀；5- 流量计; 6-压力表；4-针形阀； 5-流量计; 6-压力表； 9-热导检测器；10-放大器； 11-温度控制器；12-记录仪； 载气系统 载气系统 进样系统 进样系统 色谱柱 色谱柱 检测系统 检测系统 温控系统 温控系统 LOGO Page 内标法内标法 内标法是将已知浓度的标准物质（内标 是将已知浓度的标准物质（内标 物）加入到未知样品中去，然后比较内标物 物）加入到未知样品中去，然后比较内标物 和被测组分的峰面积，从而确定被测组分的 和被测组分的峰面积，从而确定被测组分的 浓度。由于内标物和被测组分处在同一基体 浓度。由于内标物和被测组分处在同一基体 中，因此可以消除基体带来的干扰。而且当 中，因此可以消除基体带来的干扰。而且当 仪器参数和洗脱条件发生非人为的变化时， 仪器参数和洗脱条件发生非人为的变化时， 内标物和样品组分都会受到同样影响，这样 内标物和样品组分都会受到同样影响，这样 消除了系统误差。 消除了系统误差。 当对样品的情况不了解、样品的基体很 当对样品的情况不了解、样品的基体很 复杂或不需要测定样品中所有组分时，采用 复杂或不需要测定样品中所有组分时，采用 这种方法比较合适。

这种方法比较合适。 LOGO Page 内标物应满足的要求在所给定的色谱条件下具有一定 在所给定的色谱条件下具有一定 的化学稳定性； 的化学稳定性； 在接近所测定物质的 在接近所测定物质的 保留时间内洗脱下来； 保留时间内洗脱下来； 与两个相邻峰 与两个相邻峰 达到基线分离； 达到基线分离； 物质特有的校正因子 物质特有的校正因子 应为已知的或者可测定； 应为已知的或者可测定； 与待测组分 与待测组分 有相近的浓度和类似的保留行为； 有相近的浓度和类似的保留行为； 有较高的纯度。有较高的纯度。 LOGO Page 10 内标法 内标法 内标法是将已知浓度的标准物质（内标 是将已知浓度的标准物质（内标 物）加入到未知样品中去，然后比较内标物 物）加入到未知样品中去苯系物，然后比较内标物 和被测组分的峰面积，从而确定被测组分的 和被测组分的峰面积，从而确定被测组分的 浓度。由于内标物和被测组分处在同一基体 浓度。由于内标物和被测组分处在同一基体 中，因此可以消除基体带来的干扰。而且当 中，因此可以消除基体带来的干扰。而且当 仪器参数和洗脱条件发生非人为的变化时， 仪器参数和洗脱条件发生非人为的变化时， 内标物和样品组分都会受到同样影响，这样 内标物和样品组分都会受到同样影响，这样 消除了系统误差。

消除了系统误差。 当对样品的情况不了解、样品的基体很 当对样品的情况不了解、样品的基体很 复杂或不需要测定样品中所有组分时环氧乙烷报警器，采用 复杂或不需要测定样品中所有组分时，采用 这种方法比较合适。 这种方法比较合适。 LOGO Page 11 仪器和试剂 1.气相色谱仪（检测器FID） 2.苯、甲苯、乙苯、苯乙烯 LOGO Page 12 实验步骤 1.保留值的测定 色谱仪操作条件如下： 色谱柱：长1.5m，内径3mm的玻璃柱；SE30； 氢气压力：0.5kg/cm2, 氮气压力：0.5kg/cm2，空气压力： 0.5kg/cm2 进样量：0.2μL； 柱温：100；检测器温度：120；气化室温度：120； 操作： 通载气，启动仪器，设定以上温度条件。待温度升至所需值时， 打开氢气和空气，点燃FID(点火时苯系物，氢气的流量可大些)，缓缓调 节氮气、氢气及空气的流量，至信噪比较佳时为止。待基线平稳 后即可进样分析。分别注入苯、甲苯、乙苯、苯乙烯，得到色谱 图并记下各物质的tR值。再注入苯系物混合液，根据各组分峰的 保留时间进行定性鉴别。 LOGO Page 13 实验步骤 2.分离度（R）和校正因子（f）的测定 在色谱图上画出基线，量出各组分色谱峰的峰宽 （W），按R的定义式计算相邻两个组分的分离度。

准确称取甲苯、乙苯、苯乙烯，苯配成溶液。 溶液中参比物质（甲苯）和待测组分（乙苯）的 质量比（ms/mi）即为已知。在一定的色谱条件下， 取此溶液进样，得色谱图，根据两物质的峰面积， 求出乙苯的校正因子（f）。同样，亦可测定苯乙 烯的校正因子。实验测定f值，必须使用色谱纯 （或优级纯）试剂，并注明检测器类型和操作条件。 LOGO Page 14 实验步骤 内标法定量测定按照下表配制标准溶液，甲苯作为内标。将各标准溶液注 入气相色谱仪，记录色谱图。将对照品与内标物峰面积的 比值与对照作线性回归，得线性方程。取待测样品进样， 可求得待测样品中各组分的体积。 组别 苯（mL) 甲苯（mL) 乙苯（mL) 苯乙烯（mL) 0.50.1 0.1 0.50.2 0.2 0.50.3 0.3 0.50.4 0.4 0.50.5 0.5 待测样品 0.50.25 0.25 LOGO Page 15 实验步骤 3.改变柱温对样品分离效果 的影响 取苯、甲苯、乙苯、苯乙烯组成 的混合物溶液进样，记录色谱图。 改变柱温，进样，观察色谱图中 各色谱峰的保留时间及分离度有 何变化。 LOGO Page 16 实验记录及结果计算 1.通过实验，完成下表 空气 甲苯乙苯 苯乙烯 2.计算甲苯和乙苯的分离度以及苯乙烯和甲苯的分离度，并将二者进行比较。 3.通过苯和甲苯的色谱分析，计算甲苯的校正因子 LOGO Page 17

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