醇系物的气相色谱分析——归一化法定量
气相色谱的保留值法定性及归一化法定量
载气系统
进样系统
色谱柱
检测系统
温控系统
气相色谱仪器
有近百厂家、提供数百种型号
1970s——电子积分仪及计算机数据处理装置的发展；
1980s——计算机技术对仪器各类参数的自动控制。如柱 温、流速、自动进样等。
• 随着这些技术的发展，仪器性价比大幅提高。 其中，GC最重要的发展是开管柱的引入，使含 有数百种混合物样品得以分离！
浓度型检测器： 检测 信号值与组分的浓度成正比。热导检测器（TCD)；
质量型检测器： 检测信号值与单位时间内进入检测器组分的质量成正比
。氢火焰离子化检测器（FID）； 广普型检测器：
对所有物质有响应，热导检测器（TCD) ； 专属型检测器：
对特定物质有高灵敏响应，电子俘获检测器（ECD)；
热导检测器
（2）检测原理
平衡电桥，右图。 不同的气体有不同的热导系数。
钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值：
R参=R测 ; R1=R2
则：
R参·R2=R测·R1
无电压信号输出；
记录仪走直线（基线）。
进样后:
载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是 纯载气，使测量臂的温度改变，引起电阻的变化，测量臂和 参考臂的电阻值不等，产生电阻差，R参≠R测 则： R参·R2≠R测·R1
4）热敏元件阻值：阻值高、电阻温度系数大（随温度改变，阻值改变大，
或者说热敏性好）的热敏元件，其灵敏度高。 综述：较大的桥电流、较低的池体温度、低分子量的载气以及具有大的
电阻温度系数的热敏元件可获得较高的灵敏度。
5. 温度控制系统
温度是色谱分离条件的重要选择参数；
气化室、分离室、检测器三部分在色谱仪操作时均需控制 温度；
醇系物的气相色谱分析实验报告
醇系物的气相色谱分析实验报告气相色谱法测定醇系物含量一、实验目的1. 学习归一化定量的基本原理及测定方法;2. 掌握色谱操作技术。
二、实验原理参考P188面三、仪器与试剂气相色谱仪GC1100型(带FID检测器);色谱工作站;毛细色谱柱 ;氮气钢瓶，空气压缩机，氢气发生器;1uL微量进样器。
试剂:乙酸乙酯、乙醇、正丙醇(以上均为色谱纯);未知混合样(由教师配置)四、实验内容1(色谱条件 :柱温，75?;检测器温度，105?;进样温度，105?;检测器为 DET/A 载气:开启N2调节压力:0.3~0.4MPa，吹扫约20分钟;开启氢气.空气调节压力按上述色谱条件控制有关操作条件，直到仪器稳定，基线平直方可实验。
2.纯样保留时间测定分别用微量进样器吸取乙酸乙酯、乙醇、正丙醇纯样1uL，直接由进样口注入色谱仪，测定个样品的保留时间。
3.混合物的分析用微量进样器吸取混合物样品1uL注入色谱仪，连续记录各组份的保留时间、峰高和峰面积。
4.实验结束后首先关闭氢气.空气，主机电源，待分离柱温降至室温后再关闭载气，关闭计算机。
五、数据的记录与处理乙醇乙酸乙酯正丙醇待测样液实验测得待测样液组分为:组分1为乙酸乙酯;其含量为50.29% 组分2为乙醇;其含量为27.31% 组分3为正丙醇;其含量为2.12%篇二:河北工业大学实验报告——醇系物的分析河北工业大学实验报告课程:分析化学实验班级:姓名: 组别: 同组人: 日期:2011-5-25实验:醇系物的分析一、实验目的:1、了解气相色谱填充柱的制备方法，了解气相色谱仪(热导检测器TCD)的使用方法。
2、掌握保留值得测定方法。
3、掌握分离度、校正因子的测定方法和归一法定量原理。
二、实验原理:醇系物包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等组成的混合物。
醇系物可用色谱法分离、并进行分析。
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(当检测器采用TCD时，以空气峰的保留时间作为死时间) 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:R=2(tR2- tR1)/(W1+W2)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矫正。
气相色谱的保留值定性及归一化法定量分析
分离原理
• 根据样品各组分在流动相和固定 相中的分配情况不同来进行分离
• 一些组分与固定相作用较强，故 较慢流出色谱柱，从而得以分离
样品组分分离示意图
色谱图
• 检测信号和时间的关系图 • 不同的色谱峰对应相应的组分 • 可以得到相应组分的保留时间和峰面积信息。 • 保留时间– 定性分析 峰面积 – 定量分析
定量分析方法
定量分析的基本公式：
mi f i Ai
Mi– I组分的量；Ai–I组分的峰面积；fi– I组分的校正因子，与检 测器的行政和被测组份的行政有关。
定量分析的依据是被测组分的量与响应信号成正比，但 相同含量的物质由于物理、化学性质的差别，即使在同 一检测器上产生的信号也不同，直接用响应信号定量， 必然导致较大误差。故引入校正因子。 校正因子是定量计算公式中的比例常数，其物理意义是 单位面积所代表的被测组分的量。
利用保留值定性 基本依据：两个相同的物质在相同的色谱条件下 应该有相同的保留值。但是，相反的结论却不 成立，即在相同的色谱条件下，具有相同保留 值的两个物质不一定是同一个物质 1. 利用已知物直接对照进行定性分析 – 用绝对保留值定性－－一般要求用自 动进样 – 用相对保留值定性 – 用已知物增加峰高法定性 2. 利用文献值对照进行定性分析－－采用保留指 数(I)
归一化法(Normalized %)
• 将样品中所有组份的含量之和定为100%。计算 其中某一组份百分含量的定量方法：
xi % ຫໍສະໝຸດ ( fif i Ai 100 A)
i
• 其中：xi－试样中组份I的百分含量 • fi－组份I的校正因子 • Ai－组份I的峰面积或峰高
实验内容
单组分保留时间定性
混合样归一化法定量
气相色谱的保留值法定性及归一化法定量
实验十一气相色谱的保留值法定性及归一化法定量一、实验目的了解气相色谱仪的结构、性能及使用方法，掌握气相色谱保留值定性分析和归一化法定量分析的方法。
熟悉SP-6890 型气相色谱仪的使用，掌握用微量注射器进样的技术。
二、实验原理本实验用氮气作载气，毛细管色谱柱，用氢火焰检测器(FID)，检测未知试样中的指定组分。
并对苯、甲苯、对二甲苯混合试样中各种组分进行定量测定。
在一定色谱条件(固定相和操作条件)下，各物质均有其确定不变的保留值，因此，可利用保留值的大小进行定性分析。
对于较简单的多组分混合物，若其色谱峰均能分开，则可将各个峰的保留值，与各相应的标准样品在同一条件所测的保留值一一进行对照，确定各色谱峰所代表的物质。
这一方法是最常用、最可靠的定性分析方法，应用简便。
但有些物质在相同的色谱条件下往往具有近似甚至完全相同的保留值，因此，其应用常限制于当未知物已被确定可能为某几个化合物或属于某种类型时作最后的确证。
倘若得不到标准物质，就无法与未知物的保留值进行对照，这时，可利用文献保留值及经验规律进行定性分析。
对于组分复杂的混合物，则要与化学反应及其它仪器分析法结合起来进行定性分析。
在气相色谱法中，定量测定是建立在检测信号（色谱峰的面积）的大小与进入检测器组分的量（可以是重量、体积、物质量等）成正比的基础上。
实际应用时，由于各组分在检测器上的响应值（灵敏度）不同，即等含量的各组分得到的峰面积不同，故引入了校正因子，可选用一标准组分s（一般以苯为标准物质）的校正因子广为相对标准，为此，引入相对校正因子f（即一般所说的校正因子），则被测物i的相对校正因子表达为f i= f i'/f s'=m i A s/m s A i= V i A s/V s A i • P / P s式中 ,m=v- p , v为溶液的体积，p 为物质的密度。
本实验中要测定的苯、甲苯、二甲苯系同系物，可近似认为其密度夕相等。
气相色谱归一化法定量分析(1)
气相色谱归一化法定量分析(1)气相色谱归一化法定量分析一、实验目的1.掌握气相色谱中利用保留值和相对保留值进行色谱对照的定性方法2.掌握测定质量校正因子的方法。
3.掌握面积校正归一化法定量的基本原理和测定方法。
4.学习色谱操作技术。
二、实验原理2.1纯物质对照法定性分析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ris作为指标，则更适合用于色谱定性分析。
相对保留值ris定义为：ris?'''tRit'RS?tRi?tMtRS?tM式中tM,tRi,tRS分别为死时间，被测组分i及标准物质s的调整保留时间；tRi,tRs为被测组分i及标准物质s的保留时间。
校正因子的测量：色谱分析中。
几乎都要用到校正因子。
校正因子有绝对校正因子和相对校正因子。
绝对校正因子fi是指i物质进校量mi与它的峰面积Ai或峰高hi 之比：fi?mim 或fi?i Aihi只有在仪器条件和操作条件严格恒定的情况下，一种物质的绝对校正因子才是稳定值，才有意义。
同时，要准确测定绝对校正因子，还要求有纯物质，并能准确知道进样量mi，所以它的应用受到限制。
相对校正因子是指i物质的绝对校正因子与作为基准的s物质的绝对校正因子之比。
可以表示为：fis?fimiAs ??fsAims测定相对校正因子，只需配制i和s的质量比mims为已知的标样，进样后测出它们的峰面积之比AsAi，即可计算出fis。
气相色谱定量分析-详解
气相色谱定量分析1.常用的气相定量分析方法1. 归一化法归一化法是常用的一种简便、准确的定量方法。
使用这种方法的条件是样品中所有组分都出峰，将所有出峰组分的含量之和按100%计，当测量参数为面积时，计算式如下：100)(⨯∑=i i i i i A f A f x （10） 式中 i x ——试样中组分i 的百分含量；i f ——组分i 的校正因子；i A ——组分i 的峰面积。
如果测量参数为峰高，计算式如下：100)(⨯∑=i h i i h i i h f h f x （11） 式中 h i f ——组分i 的峰高校正因子；i h ——组分i 的峰高。
如果样品中组分是同分异构体或同系物，若已知校正因子近似相等，就可以不用校正因子，将面积直接归一化，即可按下式计算：100⨯∑=ii i A A x （12） 或 100⨯∑=i i i h h x （13） 归一化定量的优点是方法准确，进样量的多少与结果武官，仪器与操作条件对结果影响小。
缺点是某些组分在所用检测器上可能不出峰，如H 2O 在氢焰离子化检测器上等；样品中含有沸点高，出峰很慢的组分（如果用其它定量方法，可用反吹法除去），不需定量的个别组分可能分离不好，重叠在一起，影响面积的测量，使其应用受到一定程度的限制。
在使用选择性检测器时，一般不用该法定量。
2. 内标法当分析样品不能全部出峰，不能用归一化法定量时，可考虑用内标法定量。
方法：准确称取样品，选择适宜的组分作为欲测组分的参比物，在此称为内标物。
加入一定量的内标物，根据被测物和内标物的质量及在色谱图上相应的峰面积比按下式求组分的含量。
s si i s i A m f A m x ⋅⋅=(%) （14） 式中 i x ——试样中组分i 的含量；s m ——加入内标物的质量；i A ——内标物的峰面积；m ——试样的质量；s A ——组分i 的峰面积；s i si f f f =。
对内标物的要求是：不能与样品或固定相发生反应；能与样品完全互溶；与样品组分很好的分离，又比较接近；加入内标的量要接近被测组分的含量；要准确称量。
实验 醇系物的气相色谱分析
实验10 醇系物的气相色谱法定性、定量分析【实验目的】（1）理解用已知纯物质对照定性的方法。
（2）理解用气相色谱归一化法进行定量分析的方法和特点。
（3）了解CP-3800气相色谱仪的使用及软件的操作。
（4）掌握微量进样器进样技术。
（5）了解程序升温气相色谱法的原理及基本特点。
【实验原理】气相色谱法是以气体作为流动相（简称载气）的色谱法。
气相色谱法具有如下的特点：1.高效能、高选择性可分离性质相似的多组分混合物，如同系物、同分异构体等；分离制备高纯物质，纯度可达99.99%。
2.灵敏度高可检出10-13-10-11g的物质；3.分析速度快通常一个样品的分析可在几分钟到几十分钟内完成；4.应用范围广气体样品、低沸点、易挥发或可转化为易挥发的液体或固体样品，不仅可分析有机物，也可以分析部分无机物。
气相色谱仪一般由气路系统、进样系统、分离系统、检测记录系统和温度控制系统（图中未显示）五部分组成（见图1-8-1）。
1.气路系统包括气源(高压气图1-8-1 气相色谱过程示意图瓶)、气体净化、气体流量控制等1.高压钢瓶2.减压阀3.净化管4.流量控制5.进样口6.色谱柱7.检测器部分组成，其作用是为仪器提供纯洁、稳定的载气。
常用的载气有氮气和氢气，也可用氦气、氩气或空气。
2.进样系统包括进样装置和气化室。
其作用是将样品在进入色谱柱前迅速气化，并定量转入到色谱柱中。
要想获得良好的分离结果，进样速度应极快，且样品应在气化室瞬间气化。
液体样品一般都采用微量进样器，可根据进样量的不同选用不同体积的进样器。
对气化室的要求是热容量要大，温度要足够高且无催化效应。
3.分离系统该部分由色谱柱组成，是色谱仪的心脏，其作用是分离样品。
色谱柱分为填充柱和毛细管柱两种：（1）填充柱：由不锈钢或玻璃作为柱管，内填固定相制成，一般内径为2～4mm，长1～3m。
形状有U型和螺旋型两种。
（2）毛细管柱又叫空心柱。
毛细管材料可以是不锈钢、玻璃或石英。
实验一 气相色谱法测定混合醇
实验一 气相色谱法测定混合醇一、实验目的1.掌握气相色谱法的基本原理和定性、定量方法。
2.学习归一化法定量方法。
For personal use only in study and research; not for commercial use3.了解气相色谱仪的基本结构、性能和操作方法。
二、实验原理色谱法具有极强的分离效能。
一个混合物样品定量引入合适的色谱系统后，样品在流动相携带下进入色谱柱，样品中各组分由于各自的性质不同，在柱内与固定相的作用力大小不同，导致在柱内的迁移速度不同，使混合物中的各组分先后离开色谱柱得到分离。
分离后的组分进入检测器，检测器将物质的浓度或质量信号转换为电信号输给记录仪或显示器，得到色谱图。
利用保留值可定性，利用峰高或峰面积可定量。
常用的定量方法有好多种，本实验采用归一法。
归一法就是分别求出样品中所有组分的峰面积和校正因子，然后依次求各组分的百分含量。
10000⨯'⋅=∑f A f Ai Wi i 归一法优点：简洁；进样量无需准确；条件变化时对结果影响不大。
缺点：混合物中所有组分必须全出峰；必须测出所有峰面积。
[仪器试剂]三、实验仪器与试剂气相色谱仪；微量注射器1μL乙醇、正丙醇、正丁醇，均为色谱纯四、实验步骤1. 色谱条件色谱柱OV-101弹性石英毛细管柱25m×0.32mm柱温150℃；检测器200℃；汽化室200℃载气氮气，流速1.0cm/s。
2. 实验内容开启气源（高压钢瓶或气体发生器），接通载气、燃气、助燃气。
打开气相色谱仪主机电源，打开色谱工作站、计算机电源开关，联机。
按上述色谱条件进行条件设置。
温度升至一定数值后，进行自动或手动点火。
待基线稳定后，用1μL 微量注射器取0.5μL含有混合醇的水样注入色谱仪，同时按下数据采集键。
五、数据处理1. 面积归一化法定量将计算结果与计算机打印结果比较。
【思考题】1. 本实验中是否需要准确进样？为什么？2. FID检测器是否对任何物质都有响应？仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
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江南大学实验报告
实验名称 醇系物的气相色谱分析——归一化法定量 一、实验目的
1、 了解气—固色谱法的分离原理。
2、 学习归一化法定量的基本原理及测定方法。
3、 掌握色谱分析的基本技术。
二、实验原理
气—固色谱法中的固定相是固体吸附剂，其分离是基于吸附剂对各组分气体的吸附能力不同。
目前广泛使用的气—固色谱固定相是以二乙烯基苯作为单体，经悬浮共聚所得的交联多孔聚合物，国产商品牌号为GDX 。
醇系物系指甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇等以及这些醇试剂常含有的水分。
用GDX —103做固定相，并使用热导池检测器，在一定操作条件下，可使醇系物中的各组分完全分离。
在一定条件下，同系物的半峰宽与保留时间成正比，即
Y 1/2∝t R Y 1/2 =b t R A =hY 1/2=hb t R
在做相对计算时，比例系数又b 可约去，这样就可用峰高与保留时间的乘积来表示同系物峰面积的大小。
使用归一化法定量，要求试样中的各组分都能得到完全分离，并且在色谱图上应能绘出其色谱峰，计算式为
ωi =
∑=n
i i
i i
i A
f A f 1
ωi =
∑=n
i Ri
i i Ri
i i t
h f t h f 1
归一化法的优点是计算简便，测定准确，结果与进样量无关，且操作条件不需严格控制。
但若试样中的组分不能全部出峰，则不能应用此法；若只需测量试样中的一两个组分，应用此法也显得麻烦。
三、仪器和试剂
1、仪器：GC—7890Ⅱ气相色谱仪，秒表，微量进样器。
2、试剂：醇系物混合液。
四、实验步骤
1、色谱柱的准备
2、色谱操作条件
（1）色谱柱：内径：4mm，柱长：2m。
（2）固定相：GDX—103，60~80目。
（3）载气：氮气，流速：20 mL/min-1
（4）检测器：热导池检测器，桥电流：150A，温度：150℃（5）柱温：100℃
（6）气化室温度：150℃
（7）纸速：600mm/h-1
1、2步骤均有实验技术人员完成。
3、混合液进样
用微量取样器按规定量进样，同时测定各组分的保留时间。
五、实验结果与分析。