气相色谱定性分析
气相色谱定性分析
一、实验目的
1、了解气相色谱仪的基本结构和工作原理。
2、学习和熟悉气相色谱仪的基本操作。
3、了解氢火焰离子化检测器和电子俘获检测器的原理和特点。
二、实验原理
各种物质在一定的色谱条件（固定相与操作条件等）下有各自确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标。对于简单的多组分混合物，若其中所有待测组分均为已知且它们的色谱峰均能分开，则可将各个色谱峰的保留值与各相应的标准试样在同一条件下所得的保留值进行对照比较，就能确定各色谱峰所代表的物质，这就是纯物质对照法定性的原理。该法是气相色谱分析中最常用的一种定性方法。以保留时间作为定性指标，虽然简便，但由于保留时间的测定受载气流速等色谱操作条件的影响较大，可靠性较差；若采用仅与柱温和固定相种类有关而不受其他操作条件影响的相对保留值r is 作为指标，则更适合用于色谱定性分析。相对保留值r is 定义为：
M R M R R R is t t t t t t r S i S i --==
'' 式中'',,S i R R M t t t 分别为死时间，被测组分 i 及标准物质s 的调整保留时间；s i R R t t ,为被测组
分i 及标准物质s 的保留时间。
氢火焰离子化检测器（FID ）是典型的破坏性、质量型检测器，是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源，当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰，在高温下产生化学电离，电离产生比基流高几个数量级的离子，在高压电场的定向作用下，形成离子流，微弱的离子流（10-12～10-8A ）经过高阻（106～1011Ω）放大，成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号，因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。本实验以丙酮作为标准物质，利用保留时间和相对保留值进行甲苯和乙酸乙酯的定性分析。
三、仪器与试剂
1、Agilent 6890N Network GC system ，FID 检测器
2、氮气、氢气、空气
3、微量注射器：1μL 和50μL
4、 试剂：丙酮、甲醇
5、配制混合试样 在2只10mL 的容量瓶内，按1：1的比例分别配制丙酮、甲醇溶液，摇匀备用。
四、实验步骤
1、开机
(1) 打开气源（按相应的检测器所需气体）；
(2) 打开计算机；
(3) 打开6890N GC电源开关；
(4) 待仪器自检完毕，双击Instrument Online图标，化学工作站自动与6890N通讯，此时6890N 显示屏上显示“Loading…”。
2、编辑方法
(1) 从“View”菜单中选择“Method and run control”画面，单击“Show top toolbar”，“Show status toolbar”，“Instrument diagram”, “Sampling Diagram” ，使其命令前有“√”标志，来调用所需的界面。
(2) 设定参数
（a）流动相：氮气，流量为1 mL?min-1；
（b）柱温：起始温度：70 ?C，升温速度5?C? min-1升至120?C，保持1min；
（c）气化温度：110 ?C；
（d）检测器温度：180?C；
（e）进样量：1.0 μL
（f）分流比：100：1
（g）H2流量40 mL?min-1，空气流量400 mL?min-1。
(3) 单击“Method”菜单，选中“Save Method As…”，输入方法名，单击OK。
(4) 从“Run Control”菜单中选择“Sample Info…”选项，输入操作者名称，在“Data file”中选择“Manual”或“Prefix”。
(5) 单击Ok，等仪器Ready，基线平稳。
3、色谱分析
(1) t0的测定待仪器稳定后，注入1μL甲烷，记录其保留时间，即死时间t0。
(2) t r的测定待仪器稳定后，分别吸取上述各种混合溶液1.0μL，依次进样，记录色谱数据。
(3) 吸取1.0μL已加入丙酮的未知试样（未知试样与丙酮按其它体积比配制）进样，记录色谱数据。
4、关机
(1) 实验结束后，调出一提前编好的关机方法, 此方法内容包括同时关闭FID/NPD/FPD/E CD/μECD/TCD检测器，降温各热源（Oven temp，Inlet temp，Det temp）, 关闭FID/NPD/FPD气体（H2，Air）
(2) 待各处温度降下来后（低于50℃），退出化学工作站，退出Windows 所有的应用程序-
(3)关闭PC, 关闭打印机电源
(4) 关GC电源，最后关载气。
五、数据及处理
1、记录实验条件
2、记录各色谱图中各组分的保留时间i R
R t t , 死时间t M ，计算各组分的调整保留时间及相对保留时间（以丙酮作标准物质），并把数据列于下表中。
3、测量未知试样中各组分的t R ，并计算'
I R t 和r is 值，然后与上表数据进行对照比较，确定未知试样中的各个组分。
六、思考题
1、为什么可以利用色谱峰的保留值进行色谱定性分析？
2、在利用相对保留值进行色谱定性时，对实验条件是否可以不必严格控制，为什么？