-气相色谱教案分析.ppt

* 用内标法测定环氧丙烷中水分的含量，以甲醇作为内标物，称取0.0115g甲醇，加到2.2679g样品中，混合均匀后，用微量注射器吸取0.2μL该样品进行气相色谱分析，平行测定两次，得如下数据： 分析次数 水分峰高 甲醇峰高 1 2 150.2 148.8 174.8 172.3 已知水与内标物甲醇的相对质量校正因子分别为0.70和0.75，计算样品中水分的质量分数。 解：由公式 有 第一次分析 第二次分析 两次分析的平均值为 标准加入法举例 用标准加入法测定无水乙醇中微量水时，先称取2.6723g无水乙醇试样于样品瓶中，接着又称取0.0252g纯水标样于该样品瓶中，混合均匀。在完全相同的条件下，分别吸取2.0μL无水乙醇试样和2.0μL加入纯水标样后的无水乙醇试样于气相色谱仪中进行分析测试，得到相应水峰的峰高分别为145mm与587mm。求无水乙醇试样中水分的质量分数。 解：由公式有 应用 （一）分离分析中的应用 气体、易挥发的物质及可转化为易挥发化合物的液体或固体物质 适用对象 化学研究中的应用 1. 通过测定保留时间，研究某些化学平衡性质，如溶解热、活度系数、熵变及焓变等 2. 通过测定色谱峰柱后扩宽程度，研究某些动力学过程，如测定液体和气体的扩散系数、反应速率常数等 3. 根据保留体积或峰面积，测定相对分子质量、表面积、孔率分布及液膜厚度等物化性质 色谱分离操作条件的选择 1. 色谱柱 固定相； 固定液液膜厚度； 柱长等 （1）固定相的选择 固定液的选择： 1）按 “相似相溶”原则：极性相似或官能团相似 2）按组分性质主要差别： 沸点相差大的选非极性固定液 沸点相差小的选极性固定液 3）柱温 固定液最高使用温度——防止固定液流失 载体的选择：种类，粒度，分布 固定液配比的选择： 高沸点组分→比表面积小的载体 低固定液配比（1%~3%） 低柱温 低沸点组分→高固定液配比（5%~25%） 加大k值，达到良好分离 难分离组分→毛细管柱 （2）柱长的选择 注：根据R1.5选择L，一般较短(0.6~6m) 不可以无限延长柱子 例：两组分在1 m长柱子上的分离度为0.75，问使用 多长柱子可以使它们完全分离？ 解： 2. 载气及其线速的选择 检测器 载气 柱效 u 较小时，选择分子量较大的载气（N2，Ar）；u 较大时，选择分子量较小的载气(H2，He) u的选择 载气流速 较高 传质阻力项是影响柱效的主要因素，流速?，柱效?。 较低 分子扩散项成为影响柱效的主要因素，流速?,柱效?。 u有一最佳值 H~u曲线的绘制 实际载气流速的选择:使用最佳流速虽然柱效高，但分析速度慢，因此一般采用比u最佳稍大的流速进行测定。对一般色谱柱（内径3～4mm）常用流速为30mL/min左右。 最佳载气流速的获取:曲线最低点处对应的塔板高度最小，因此对应载气的最佳线速Uopt，在最佳线速下操作可获得最高柱效。相应的载气流速为最佳载气流速。 3. 柱温的选择 改变柱温产生的影响 柱效 增加柱温可加快气相、液相的传质速率，有利于降低塔板高度，改善柱效；但同时又会加剧纵向扩散，从而导致柱效下降。 分离度 柱温升高， K 减小，分离度下降。 分析时间 降低柱温，分析时间增加 柱温 较低 分析时间长，温度过低样品会冷凝在色谱柱中。 实验 确定 较高 传质快、柱效高。 分子扩散强，峰拖尾，温度过高造成固定液流失。 恒　　温 程序升温 （宽沸程样品） 一般规律：选取各组分沸点平均值或稍低些 当被分析组分的沸点范围很宽时，用同一柱温往往造成低沸点组分分离不好，而高沸点组分峰形扁平，此时采用程序升温的办法就能使高沸点及低沸点组分都能获得满意结果。 柱温应控制在固定液的最高使用温度和最低使用温度范围之内。 使最难分离的组分有尽可能好的分离前提下，采取适当低的柱温，但以保留时间适宜，峰形不拖尾为度。 柱温一般选择在组分平均沸点左右。 组分复杂，沸程宽的试样，采用程序升温。 选择原则 程序升温50~250℃， 8℃/min 恒温150 ℃ 正构烷烃恒温和程序升温色谱图比较 程序升温不仅可以改善分离，而且可以缩短分析时间。 续前 程序升温好处： 改善分离效果 缩短分析周期 改善峰形 提高检测灵敏度 进样条件的选择 气化室温度——一般稍高于样品沸点 检测室温度——应高于柱温30~500C