第十章油气地球化学实验技术.ppt

* 一、有机质的分离与富集 二、色谱分析 三、色谱-质谱分析 四、同位素分析 有机地球化学常用分析方法 有机地球化学样品常规分析流程 一、有机质的分离与富集 1、有机质的抽提 沥青——能被中性有机溶剂抽提出来的有机质。 氯仿沥青“A”——将岩石破碎后直接用氯仿抽提所得的有机质。 氯仿沥青“B”——从破坏碳酸盐矿物晶格的盐酸溶液萃取出来的有机质。 氯仿沥青“C”——用盐酸处理碳酸盐物之后残渣，再用氯仿抽提得到的有机质。（程克明，1996） MAB抽提物——用甲醇(Methyl Acohol)-丙酮(Acetone)-苯(Benzene)联合抽提出来的有机质，也叫三元抽提物。 2、族组分分离 柱色层法——常量分析，吸附剂为硅胶和氧化铝(3:2)混合，吸附剂:样品为200:1，冲洗剂:样品为250:1。用正己烷/正庚烷冲洗饱和烃；用苯/甲苯冲洗芳香烃；用1:1的苯+甲醇冲洗胶质。 从胶质组分中再分离出中性含氮化合物。 薄层色谱——微量分析，有专用薄层色谱分析仪。 氯仿沥青A 饱和烃 芳香烃 胶质 沥青质 滤液 正己烷浸泡 24h，过滤 经过 硅胶氧化铝色层柱 正己烷 冲洗 苯冲洗 苯+甲醇 冲洗 一、有机质的分离与富集 原油 二、色谱分析 色谱分析法——俄国植物学家茨维特于1906年首次提出的。他将植物色素的石油醚萃取液倒入装有CaCO3吸附剂的竖直玻璃管中，再加入纯的石油醚任其自由流下，结果在管内形成不同颜色的谱带，溶液中不同的色素得到了分离。“色谱”一词由此得名，并一直沿用下来 色谱中有固定不动的固定相和携带待分离的混合物流过固定相的流动相。 色谱——按流动相分为气相色谱和液相色谱。 气相色谱——按固定相分为气-液色谱和气-固色谱。 液相色谱——按固定相分为液-液色谱和液-固色谱。 色谱——按固定相形状分为柱色谱和薄层色谱。 柱色谱又分为填充柱色谱和空心毛细管柱色谱。 色谱——按物理化学原理分为吸附色谱和分配色谱。 二、色谱分析 1、气相色谱法 一般用难以挥发的高沸点固定液或固体吸附剂作固定相，用氮、氢或氦等气体作载气，携带溶质作为流动相，由于固定相分子和溶质分子之间作用力大小、形质不同，决定了固定相对样品中各组分吸附和溶解能力的差异。从而达到分离效果。 2、生油岩热解分析 S1/Rock (mg/g) 油气显示 (S1+S2)/Rock (mg/g) 油气生成潜量 HI＝ S2/TOC (mg/g) OI＝ S3/TOC (mg/g) 有机质类型 转化率 S1/(S1+S2) 最高热解温度Tmax(℃) 成熟度 二、色谱分析 质谱法——是以研究分子量和离子化的分子碎片来鉴别分子结构的一种分析技术，它的应用非常广。 原理——在质谱仪中有机化合物被气化，在高真空下受到能量较高的电子束的轰击(10-70eV)，有机分子失去一个外层电子变成带正电荷的分子离子(M+)。 M ＋ e M+ M+ ＋ e A+ ＋B 电子 轰击 电子 轰击 三、质谱分析 1、分子离子峰——分子受到高能电子轰击后失去一个外层电子形成的正离子为分子离子或母体离子，以M+表示。质谱图中对应于分子离子的峰为母峰，一般质谱图的最后位置。因为电荷为1，所以m/z的值就是该化合物的分子量，这是有机化合物鉴定的重要依据。 2、基峰——峰值最高，对应离子浓度最大的峰就是基峰。以基峰为100，其它峰均相对于基峰的百分数。也叫做特征峰。 3、碎片离子峰——各类化合物的分子离子峰可以被电子进一步轰击成各种有一定规律的碎片，它取决于该化合物的分子结构。根据大量已知物质的碎片离子峰组成特征，对未知物进行指纹对比，可以确定其结构。理由是两种不同结构的分子受电子轰击后不会产生完全相同的碎片离子峰 4、总离子流图——在GC-MS中，当一种组分进入离子源被电离成离子后，部分离子束被收集。这部分离子流强度随时间的变化曲线为总离子流图。与气相色谱图很相似，可以检查样品的分离情况和信号强弱。 5、质量色谱图——指某个质量数的离子对色谱图进行扫描所得到的谱图。如m/z191，可以将混合物中所有含191特征峰