内容发布更新时间 : 2024/6/1 15:51:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
一. 实验目的
掌握考察色谱柱基本特征的方法 二. 基本原理
评价液相色谱柱的性能是否优良，有不同的方法和考察指标。本实验用理论塔板数和峰对称性两个方面进行考察。
（1）理论塔板数：色谱柱的分离效率（简称柱效），可定量地用理论塔板数来表示，理论塔板数反映色谱柱本身的特性，可表明柱受填料颗粒度、柱内径、流动相流速和粘度、进样方式等影响，是一个具有代表性的参数。
n = 5.54(tR/ w1/2)2 = 16(tR/ w)2
H = L /n
n理论塔板数，tR组分保留时间，W1/2半高峰宽，W峰宽，L色谱柱长，H理论塔板高度。
(2) 峰对称性：若色谱填充不均匀或柱子经长期使用及保存不当，都会引起色谱峰的不对称。峰不对称性用峰不对称因子（Peak Asymmtrey Factor ）表示。其计算方法见图1，由峰顶向基线作垂线，并在峰高10%处作基线平行线，得A，C，B三交点，则峰不对称因子可由下式计算求得：
PAF = CB/AC
一根良好的色谱柱，峰不对称因子应在0.8---1.2范围内。
图 1 峰不对称因子计算示意图
三. 仪器和试剂
1． HP 1100高效液相色谱仪（配DAD检测器，检测波长254 nm）， 超声波清洗机（流动相脱气用），50 μL平头微量注射器，不锈钢色谱柱
2．流动相为甲醇：水= 85：15（体积比) ，实验混合物为萘—联苯（1：1）
四． 实验步骤
1．HP1100使用步骤
（1）开泵, 检测器, 柱温箱，电源
（2）开电脑，当Bootp sever 打出七行字后，打开HPLC Chematation on line （在线工作站）
（3）设置流动相的比例（二元泵），流速1.00---5.00 ml/min, 打开purge阀，赶走气泡，打开柱温箱，打开 DAD 检测器。等赶尽气泡后关闭purge阀，流动相通过柱子。
（4）设置并保存方法，设置样品信息，文件保存路径。
（5）等基线平稳后，按Balance按钮，平衡后等Ready出现可进样。在下一针前先按Balance平衡同上，等Ready出现后，再进样。
（6）实验完毕用水（有盐时）或甲醇分别冲洗柱子约半小时，此时柱温箱和检测器可关闭。用水或甲醇冲洗进样器，扳动进样器几次，冲洗干净，关闭泵。 （7）关闭chemstation online后，再关闭泵，检测器，柱温箱，电源。
（8）打开chemstation offline工作站进行数据分析，作标准曲线。测量浓度。
2．色谱柱性能检查
（1）将填好的色谱柱接入色谱系统 （2）启动仪器，待基线平稳后进样
（3）进样完毕后，出现完整的色谱图，保存记录数据
五 数据处理
根据柱长（cm），组分保留时间tR(min)，组分的半高峰宽W1/2(min)，计算每米的理论塔板数、理论塔板高度和组分的不对称因子。
六 问题讨论
1． 根据数据处理的结果，评价所填充的色谱柱的性能。 2． 简述评价液相色谱柱的方法和指标。
实验七 气相色谱仪的使用及色谱柱的性能评价
一、目的要求
通过本实验掌握气相色谱仪的使用方法和柱性能评价指标的计算。
二、基本原理
毛细管固定相有大的相比和比渗透性以及高的柱效，因此，常用于复杂物质的分析。由于毛细管柱的性能会因涂渍方式、膜的厚度、膜的均匀性、柱子安装技术等因素而变化，因此，必须对毛细管柱的性能进行评价。柱评价通常选用k’≥3的组分测定其保留时间与半宽度，计算它的理论塔板数；同时选用难分离的一对物质测定其分离能力，通过观察峰的拖尾程度以评价柱壁的惰性度。
看教材P190-192学习气相色谱仪的主要构成部分和作用。
看教材P208-210了解毛细管柱气相色谱法的特点和毛细管色谱仪的结构。 三、仪器与试剂
1. 仪器 毛细管气相色谱仪，FID；色谱柱：Rtx-5柱，30 m×?0.3mm，膜厚：0.25 ?m
2. 试剂 环己烷（bp：沸点80.74℃）正戊烷（bp：36℃）
o
3.色谱条件：Injection temperature(Ti)＝200C Injection mode（进样方式）：split，分流比：100：1；Flow control:linear velosty;分流比50:1；载气（N2，99.995％）；线速：40cm/s；Tc＝80oC； TD＝140oC； H2：30 mL/min；尾吹气(N2)40 mL/min；空气： 300 ml/min; 进样量0.2?l（液）；H2 0.4MPa；空气 0.5MPa 四、实验步骤
1.毛细管色谱仪的使用：熟悉气相色谱仪的各部分、了解GCsolution参数设置 2. 进样练习：吸取正戊烷和环己烷上方气体0.2?L，进样练习。 3. 色谱柱性能评价：分离正戊烷和环己烷 五、数据处理
1. 理论塔板数的测定：正戊烷和环己烷的理论塔板数(theoretical plates)，根据柱长计算塔板高度
2. 计算正戊烷和环己烷的分离度（resolution）
3. 计算正戊烷和环己烷的分离度的拖尾因子(tailing factor) T(拖尾因子)=W0.05h/2d1
W0.05h为5%峰高处的峰宽，d1为峰顶点至峰前沿之间的距离
T应该在0.95-1.05之间，低于0.95为前延峰，高于1.05为拖尾峰。 保留时间理论塔板数 板高/mm 拖尾因分离度 /min 子 正戊烷 环己烷 六、问题讨论
1. 简述毛细管色谱法的优缺点。
2. 毛细管柱分析时为什么要采用分流方式？ 3. 气相色谱气化室温度的设定和柱温有何要求？ 附:
第一部分 气相色谱分析注意事项
一、载气钢瓶的使用规程
1 钢瓶必须分类保管，直立固定，远离热源，避免暴晒及强烈震动，氢气室内存放量不得超过二瓶。
2 氧气瓶及专用工具严禁与油类接触。
3 钢瓶上的氧气表要专用，安装时螺扣要上紧。 4 操作时严禁敲打，发现漏气须立即修好。 5 用后气瓶的剩余残压不应少于980 kPa。
6 氢气压力表系反螺纹，安装拆卸时应注意防止损坏螺纹。 二、 减压阀的使用及注意事项
1在气相色谱分析中，钢瓶供气压力在9.8-14.7 MPa。 2 减压阀与钢瓶配套使用，不同气体钢瓶所用的减压阀是不同的。氢气减压阀接头为反向螺纹，安装时需小心。使用时需缓慢调节手轮，使用完后必须旋松调节手轮和关闭钢瓶阀门。 三、 热导池检测器的使用及注意事项
1 开启热导电源前，必须先通载气，实验结束时，把桥电流调到最小值，再关闭热导电源，最后关闭载气。
2 稳压阀，针形阀的调节须缓慢进行。稳压阀不工作时，必须放松调节手柄。针形阀不工作时，应将阀门处于“开”的状态。
3 各室升温要缓慢，防止超温（现在的气相色谱仪一般采用程序自动控制升温）。
4 更换汽化室密封垫片时，应将热导电源关闭。若流量计浮子突然下落到底，也应首先关闭该电源。
5 桥电流不得超过允许值。
四、 氢火焰检测器的使用及注意事项
1 通氢气后，待管道中残余气体排出后，应及时点火，并保证火焰是点着的。
2 使用FID时，离子室外罩须罩住，以保证良好的屏蔽和防止空气侵入。如果离子室积水，可将端盖取下，待离子室温度较高时再盖上。工作状态下，取下检测器罩盖，不能触及极化极，以防触电。
3 离子室温度应大于100℃，待层析室温度稳定后，再点火，否则离子室易积水，影响电极绝缘而使基线不稳。
五 微量注射器的使用及注意事项
1 微量注射器是易碎器械，而且常用的一般是容积为1μl的注射器，使用时应多加小心，不用时要洗净放入盒内，不要随便玩弄，来回空抽，否则会严重磨损，损坏气密性，降低准确度。
2 微量注射器在使用前后都须用丙酮或丁酮等溶剂清洗，而且不同种类试剂要有不同的微量注射器分开取样，切不可混合使用，否则会导致试剂被污染，最后检测结果不准确。 3 对10μl -100μl的注射器，如遇针尖堵塞，宜用直径为0.1 mm的细钢丝耐心穿通(工具箱中备有),不能用火烧的方法。
4 硅橡胶垫在长时间进样后，容易老化漏气，因此需及时更换。 5 用微量注射器取液体试样，应先用少量试样洗涤多次，再慢慢抽入试样，并稍多于需要量。如内有气泡则将针头朝上，使气泡上升至完全排出，再将过量的试样排出，用；滤纸吸去针尖外所沾试样。注意切勿使针头内的试样流失。
6 取好样后应立即进样，进样时，注射器应与进样口垂直，针尖刺穿硅橡胶垫圈，插到底后迅速注入试样，完成后立即拔出注射器，同时迅速按下色谱数据工作站的数据采集开关，整个动作应进行得稳当，连贯，迅速。针尖在进样器中的位置，插入速度，停留时间和拔出速度等都会影响进样的重复性。
手不要直接接触注射器的针头和有样品部位、不要有气泡（吸样时要慢、快速排出再慢吸，
反复几次，10ul注射器 金属针头部分体积0.6ul，有气泡也比较难看到，多吸1-2ul把注射器针尖朝上气泡上走到顶部再推动针杆排除气泡，（指10ul注射器，带芯子注射器凭感觉）进样速度要快，每次进样保持相同速度，针尖到汽化室中部开始注射样品。 7 必须在本次实验完全结束才能进样继续进行下一个实验。
第二部分 岛津气相色谱GC-2010操作说明
一、准备工作（请参阅相关文献和《分析化学手册》第5卷）
（一）、待测样品准备：热稳定气体试样或易汽化液体试样（难汽化或热不稳定物质不适于
气相色谱法）；标样，用于样品中各组分的定性与定量。 （二）、色谱条件确立：色谱柱及柱温；进样方式及温度；载气类型及流速；检测器及温度
等。
（三）、定量方法选择：mi＝fi×Ai (hi) fi—校正因子，Ai—峰面积，hi—峰高
1. 归一化法，要求样品中所有物质都能从色谱柱流出并被检测器检出。
fiAi
W%??100%(1)f1A1?f2A2?......?fnAn AiW%??100%(2) A1?A2?......?An
优点：a、不必知道准确进样量。b、仪器操作条件变动影响不大。c、当f值相近或相同时，可不必求出f值，因此特别适合同系物、同分异构体等的分析，此时式(1)可简化为式(2)。 2. 外标法（标准曲线法），配制一系列不同浓度的标样进行色谱分析，作出峰面积对浓度的工作曲线；在严格相同的色谱条件下，对未知样进行色谱分析，根据峰面积和工作曲线求出被测组分的含量．
3. 内标法，将一种与样品互溶但不起反应的纯物质加入到待测样品中作内标进行色谱定量。此时：
wi%?msm样品fiAi?100%fsAS该法具有归一化法的优点，但必须事先测得相对校正因子，且要求内标物与样品各
组分很好分离。
二、上机操作
（一）、确保气源处于工作压力范围内：载气0.5~0.9 MPa；使用FID检测器时打开空气压缩
机和氢气发生器电源。
（二）、打开GC-2010和工作站电源。 （三）、点击工作站桌面
（FID检测器，点火之前检查空气和氢气是否已达到需要压力）或Current
（六）、系统稳定（Ready）且基线平稳后，点击
信息，点击
（七）、点击