实验一气相色谱分析条件的选择和色谱峰的定性鉴定
气相色谱各种分析条件是这样确定的！
气相色谱各种分析条件是这样确定的！在气相色谱分析中,我们要快速有效的分离一个复杂的样品，并获得满意的结果，除了要选择一根最佳色谱柱以外，还要对分离操作条件进行仔细的选择。
色谱柱的好坏关系到分离的效果，而分离条件的设置又影响着色谱柱的分离。
色谱柱和分离操作条件之间是是相辅相成的关系。
本文将主要介绍气相分析操作条件的确定。
初始操作条件的确定确定初始操作条件；色谱柱形式的选择；分离条件优化；程序升温。
1、确定初始操作条件进样量要根据样品浓度、色谱柱容量和检测器灵敏度来确定。
样品浓度不超过mg/ml时填充柱的进样量通常为1~5μL，而对于毛细管柱，若分流比为50：1时，进样量一般不超过2μL。
如果这样的进样量不能满足检测灵敏度的要求，可考虑加大进样量，但以不超载为限。
进样口温度主要由样品的沸点范围决定，还要考虑色谱柱的使用温度。
即首先要保证待测样品全部气化，其次要保证气化的样品组分能够全部流出色谱柱，而不会在柱中冷凝。
原则上讲，进样口温度高一些有利，一般要接近样品中沸点最高的组分的沸点，但要低于易分解组分的分解温度，常用的条件是250~350℃。
实际操作中，进样口温度可在一定范围内设定，只要保证样品完全汽化即可，而不必进行很精确的优化。
注意，当样品中某些组分会在高温下分解时，就应适当降低汽化温度。
必要时可采用冷柱上进样或程序升温汽化（PTV）进样技术。
色谱柱温度的确定主要由样品的复杂程度和汽化温度决定。
原则是既要保证待测物的完全分离，又要保证所有组分能流出色谱柱，且分析时间越短越好。
组成简单的样品最好用恒温分析，这样分析周期会短一些。
特别是用填充柱时，恒温分析时色谱图的基线要经程序升温时稳定得多。
对于组成复杂的样品，常需要用程序升温分离，因为在恒温条件下，如果柱温较低，则低沸点组分分离得好，而高沸点组分的流出时间会太长，造成峰展宽，甚至滞留在色谱柱中造成柱污染；反之，当柱温太高时，低沸点组分又难以分离。
气相色谱实验报告
气相色谱实验报告一、实验目的1、了解气相色谱仪的基本结构和工作原理。
2、掌握气相色谱仪的操作方法和实验条件的选择。
3、学习利用气相色谱法进行定性和定量分析。
二、实验原理气相色谱法是一种以气体为流动相的色谱分离分析方法。
混合物中各组分在固定相与流动相之间的分配系数不同，当两相做相对运动时，各组分在两相间进行反复多次的分配，从而使各组分得到分离。
分离后的组分依次进入检测器，产生的信号经放大后由记录仪记录下来，得到色谱图。
根据色谱峰的保留时间进行定性分析，根据色谱峰的面积或峰高进行定量分析。
三、实验仪器与试剂1、仪器气相色谱仪（配有氢火焰离子化检测器）微量注射器色谱柱（填充柱或毛细管柱）2、试剂正己烷、正庚烷、甲苯等标准样品未知样品四、实验步骤1、仪器准备打开气相色谱仪的电源，设置柱温、进样口温度和检测器温度。
打开载气（如氮气）钢瓶，调节载气流量至合适值。
2、色谱柱的老化将新安装的色谱柱接入色谱仪，在高于使用温度 20 30℃的条件下通载气老化一段时间，以除去柱内残留的溶剂和挥发性杂质。
3、标准溶液的配制分别准确称取一定量的正己烷、正庚烷、甲苯等标准样品，用适当的溶剂（如无水乙醇）配制成一系列不同浓度的标准溶液。
4、进样与分析用微量注射器吸取适量的标准溶液，注入气相色谱仪进样口，记录色谱图。
重复进样多次，以确保数据的准确性和重复性。
5、未知样品的测定用微量注射器吸取未知样品，按照与标准溶液相同的操作条件进行进样分析，记录色谱图。
五、实验数据处理1、定性分析根据标准样品的保留时间，确定未知样品中各组分的出峰位置，从而对未知样品进行定性分析。
2、定量分析采用外标法或内标法进行定量分析。
外标法：以标准溶液的浓度为横坐标，相应的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。
根据未知样品中各组分的峰面积，在标准曲线上查出对应的浓度。
内标法：选择一种合适的内标物，加入到标准溶液和未知样品中。
以标准溶液中组分与内标物的峰面积比为横坐标，浓度比为纵坐标，绘制工作曲线。
气相色谱分析的常规步骤 气相色谱分析工作原理
气相色谱分析的常规步骤气相色谱分析工作原理在实际工作中，当我们拿到一个样品，我们该怎样如何定性和定量，建立一套完整的分析方法是关键，下面介绍一些常规的步骤：1、样品的来源和预处理方法GC能直接分析的样品必需是气体或液体，固体样品在分析前应当溶解在适当的溶剂中，而且还要保证样品中不含GC不能分析的组分（如无机盐），可能会损坏色谱柱的组分。
这样，我们在接到一个未知样品时，就必需了解的来源，从而估量样品可能含有的组分，以及样品的沸点范围。
如能确认样品可直接分析。
假如样品中有不能用GC直接分析的组分，或样品浓度太低，就必需进行必要的预处理，包括接受一些预分别手段，如各种萃取技术、浓缩和稀释方法、提纯方法等。
2、确定仪器配置所谓仪器配置就是用于分析样品的方法接受什么进样装置、什么载气、什么色谱柱以及什么检测器。
3、确定初始操作条件当样品准备好，且仪器配置确定之后，就可开始进行尝试性分别。
这时要确定初始分别条件，紧要包括进样量、进样口温度、检测器温度、色谱柱温度和载气流速。
进样量要依据样品浓度、色谱柱容量和检测器灵敏度来确定。
样品浓度不超过mg/mL时填充柱的进样量通常为1—5uL，而对于毛细管柱，若分流比为50：1时，进样量一般不超过2uL。
进样口温度紧要由样品的沸点范围决议,还要考虑色谱柱的使用温度。
原则上讲，进样口温度高一些有利，一般要接近样品中沸点的组分的沸点，但要低于易分解温度。
4、分别条件优化分别条件优化目的就是要在最短的分析时间内达到符合要求的分别结果。
在更改柱不冷不热载气流速也达不到基线分别的目的时，就应更换更长的色谱柱，甚至更换不同固定相的色谱柱，由于在GC中，色谱柱是分别成败的关键。
5、定性鉴定所谓定性鉴定就是确定色谱峰的归属。
对于简单的样品，可通过标准物质对比来定性。
就是在相同的色谱条件下，分别注射标准样品和实际样品，依据保留值即可确定色谱图上哪个峰是要分析的组分。
定性时必需注意，在同一色谱柱上，不同化合物可能有相同的保留值，所以，对未知样品的定性仅仅用一个保留数据是不够的，双柱或多柱保留指数定性是GC中较为牢靠的方法，由于不同的化合物在不同的色谱柱上具有相同保留值的几率要小得多。
气相色谱分析法分离操作条件的选择Ch课件
载气流速对色谱峰的分离效果和检测 器的灵敏度也有影响。流速过高可能 导致色谱峰过窄，降低分辨率；流速 过低则可能导致分析时间延长。
柱温的选择
01
02
03
固定相性质
不同的固定相具有不同的 热稳定性，因此柱温应根 据固定相的热稳定性来选 择。
样品性质
样品的沸点、分子结构和 性质等也会影响柱温的选 择。
分离效果
柱温对分离效果也有影响， 应根据分离要求选择合适 的柱温。
柱压的选择
固定相性质
不同的固定相具有不同的机械强度和稳定性，因此柱压应根 据固定相的性质来选择。
分离效果
柱压对分离效果也有影响，应根据分离要求选择合适的柱压。
进样量的选择
进样量过大
会导致峰宽增加，降低分 辨率和灵敏度。
进样量过小
会导致峰高增加，但峰宽 过窄，也会降低分辨率和 灵敏度。
流速的优化
01
恒流模式
在这种模式下，载气的流速保持不变，适用于组分复杂的样品分析。恒
流模式可以减少组分在柱子中的扩散，从而提高分辨率和峰形。
02 03
恒压模式
在这种模式下，载气的压力保持不变，适用于组分简单、只需要大致调 整流速的样品分析。恒压模式可以使流速更加稳定，从而减少峰形的变 化。
程序流速模式
较高温度
在较高温度下分离样品时，通常选择高于室温的柱温。这种条件下分离的样品主要是热稳 定性好、沸点较高、分子量较大的物质，如多炔烃、高分子化合物等。
柱压的优化
低压
低压条件下分离样品时，通常选择较低的柱压。这种条件下分离的样品主要是 分子量小、沸点低的物质，如烯烃、单炔烃等。
高压
高压条件下分离样品时，通常选择较高的柱压。这种条件下分离的样品主要是 分子量大、沸点高、热稳定性好的物质，如多炔烃、高分子化合物等。
气相色谱的定性分析方法
fm'
Ms Mi
(3)、相对响应值
相对响应值是物质 i 与标准物质 S 的响应值(灵敏度)
之比，单位相同时，与校正因子互为倒数，即
Si
1 fi
和只与试样、标准物质以及检测器类型有关，而与操
作条件和柱温、载气流速、固定液性质等无关，不受
操作条件的影响，因而具有一定的通用性，是一个能
二、气相色谱的定量分析方法
定量分析就是要确定样品中组分的准确含量。气相 色谱的定量分析与大多数的仪器分析方法一样，是一 种相对定量方法，而不是绝对定量方法。
气相色谱定量分析的依据是：在一定的条件下，被
测谱本组峰公分的式峰为i 通面：过积检A测i 成器正的比数。量因(或此浓气度相)色w谱i定与量该分组析分的色基 W i = fi Ai 析再必用式须适中测当的量的f 其 定i称峰量为面计组积算分方A的法i校和，正确将因定色子组谱。分峰由的面式校积可正换知因算，子为定f试量i ，样分
的组分的量 mi ，另一方面要准确测量出峰面积或峰高，
并要求严格控制色谱操作条件，这在实际工作中有一 定困难。因此，实际测量中通常不采用绝对校正因子， 而采用相对校正因子。
(2)、相对校正因子
相对校正因子是指组分 i 与另一标准物 S 的绝
对校正因子之比，用表示：
fi'
fi fs
mi / Ai ms / As
中组分的含量。
1、峰面积的测量
在使用积分仪和色谱工作站测量蜂高和峰面积时，仪器可根据 人为设定积分参数(半峰宽、峰高和最小峰面积等)和基线来计算 每个色谱峰的峰高和峰面积。然后直接打印出峰高和峰面积的结 果，以供定量计算使用。
当使用一般的记录仪记录色谱峰时，则需要用手工测量的方法 对色谱峰和峰面积进行测量。虽然目前已很少采用手工测量法去 测量色谱峰的峰高和峰面积。但是了解手工测量色谱峰峰高和峰 面积的方法对理解积分仪和色谱工作站的工作原理及各种积分参 数的设定是大有裨益的。所以，以下简单介绍两种常用的手工测 量法。
气相色谱定性定量分析
气相色谱定性定量分析一.定性分析气相色谱的优点是能对多种组分的混合物进行分离分析，（这是光谱、质谱法所不能的）。
但由于能用于色谱分析的物质很多，不同组分在同一固定相上色谱峰出现时间可能相同，进凭色谱峰对未知物定性有一定困难。
对于一个未知样品，首先要了解它的来源、性质、分析目的；在此基础上，对样品可有初步估计；再结合已知纯物质或有关的色谱定性参考数据，用一定的方法进行定性鉴定。
（一）利用保留值定性1.已知物对照法各种组分在给定的色谱柱上都有确定的保留值，可以作为定性指标。
即通过比较已知纯物质和未知组分的保留值定性。
如待测组分的保留值与在相同色谱条件下测得的已知纯物质的保留值相同，则可以初步认为它们是属同一种物质。
由于两种组分在同一色谱柱上可能有相同的保留值，只用一根色谱往定性，结果不可靠。
可采用另一根极性不同的色谱柱进行定性，比较未知组分和已知纯物质在两根色谱柱上的保留值，如果都具有相同的保留值，即可认为未知组分与已知纯物质为同一种物质。
利用纯物质对照定性，首先要对试样的组分有初步了解，预先准备用于对照的已知纯物质（标准对照品）。
该方法简便，是气相色谱定性中最常用的定性方法。
2.相对保留值法对于一些组成比较简单的已知范围的混合物或无已知物时，可选定一基准物按文献报道的色谱条件进行实验，计算两组分的相对保留值：（5）式中：i-未知组分；s-基准物。
并与文献值比较，若二者相同，则可认为是同一物质。
（ris仅随固定液及柱温变化而变化。
）可选用易于得到的纯品，而且与被分析组分的保留值相近的物质作基准物。
2. 保留指数法又称为Kovats指数，与其它保留数据相比，是一种重现性较好的定性参数。
保留指数是将正构烷烃作为标准物，把一个组分的保留行为换算成相当于含有几个碳的正构烷烃的保留行为来描述，这个相对指数称为保留指数，定义式如下：（6）IX为待测组分的保留指数，z与z+n为正构烷烃对的碳数。
规定正己烷、正庚烷及正辛烷等的保留指数为600、700、800,其它类推。
气相色谱分析最佳实验条件的选择(精)
气相色谱分析最佳实验条件的选择1、实验目的掌握气相色谱仪基本结构、工作原理和操作, 了解气相色谱仪 ECD 检测器灵敏度的含义,掌握精密度及准确度测定方法。
2、实验原理(1电子捕获检测器(electron capture detector,ECD:结构:检测室内有正负电极与β-射线源,目前所使用的最佳的放射源是 63Ni , 在衰变中没有γ辐射,产生的β射线能量低,半衰期长,可用到 400℃。
原理:检测室内的放射源放出β-射线粒子(初级电子,与通过检测室的载气碰撞产生次级电子和正离子, 在电场作用下, 分别向与自己极性相反的电极运动, 形成检测室本底电流, 当具有负电性的组分 (即能捕获电子的组分进入检测室后, 捕获了检测室内的电子,变成带负电荷的离子,由于电子被组分捕获,使得检测室本底电流减少,产生倒的色谱峰信号。
ECD 主要用于分析卤素化合物、部分金属螯合物和甾族化合物。
工作条件:载气一般选用高纯氮气,气体中微量氧和微量水会污染检测室,必须用净化管除去。
灵敏度指分析方法对单位浓度或单位量的待测物质的变化所引起的响应量变化的程度。
常用标准曲线的斜率来度量灵敏度,灵敏度因实验条件而变。
标准曲线的直线部分以下式表示:A =kc+a式中:A ——仪器的响应量; c ——待测物质的浓度;a ——校准曲线的截距; k ——方法的灵敏度, k 值大,说明方法灵敏度高。
(2精密度即平行测定的结果互相靠近的程度,用偏差表示。
标准偏差用 S 表示: 样本相对标准又称变异系数, 是样本标准偏差在样本均值中所占的百分数, 记为 Cv 。
(3准确度表示测定值与真值之间的符合程度。
可以用加标回收的方法进行∑=−−=ni i x n s 12(11%100×=s C v评价。
3、仪器与试剂(1试剂正己烷 (分析纯 ,丙酮 (分析纯 ,单体六六六组分(分析纯。
(2仪器岛津 Shimadzu GC-2010,配备电子捕获检测器、自动进样器和 GC solution工作站; J &W 公司 DB-5 毛细管柱,柱长 30 m;内径250μm ;液膜厚度0.25μm 。
气相色谱的定性与定量分析实验
气相色谱的定性与定量分析一、 实验目的：1、 学习计算色谱峰的分享度2、 掌握根据纯物质的保留值进行定性分析3、 掌握用归一化法定量测定混合物各组分的含量4、 学习气相色谱信的使用方法二、 方法原理1、 柱效能的测定：色谱柱的分享效能，主要由柱效和分离度来衡量。
柱效率是以样品中验证分离组分的保留值用峰宽来计算的理论塔板数或塔板高度表示的。
22211654.5⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=bR RW t W t n 理论塔板数： nL H =理论塔板高度： 式中R t 为保留值（S 或mm ）：21W 为半峰宽（S 或mm ）：b W 为峰底宽（S 或mm ）：L 为柱长（cm ）。
理论塔板数越大或塔板高度越小，说明柱效率越好。
但柱效率只反应了色谱对某一组分的柱效能，不能反映相邻组分的分离度，因此，还需计算最难分离物质对的分离度。
分离度是指色谱柱对样品中相邻两组分的分离程度，对一个混合试样成功的分离，是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。
分离度R 的计算方法是：）（）（22112112W W t t R R R +-=或 2112)(2B b R R W W t t R +-=分离度数值越大，两组分分开程度越大，当R 值达到1.5时，可以认为两组分完全分开。
2、 样品的定性：用纯物质的保留值对照定性。
在一个确定的色谱条件下，每一个物质都有一个确定的保留值，所以在相同条件下，未知物的保留值和已知物的保留值相同时，就可以认为未知物即是用于对照的已知纯物质。
但是，有不少物质在同一条件下可能有非常相近的而不容易察觉差异的保留值，所以，当样品组分未知时，仅用纯物质的保留值与样品的组分的保留值对照定性是困难的。
这种情况，需用两根不同的极性的柱子或两种以上不同极性固定液配成的柱子，对于一些组成基本上可以估计的样品，那么准备这样一些纯物质，在同样的色谱条件下，以纯物质的保留时间对照，用来判断其色谱峰属于什么组分是一种简单而行方便的定性方法。
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实验一气相色谱分析条件的选择和色谱峰的定性鉴定
一、目的要求
1.了解气相色谱仪的基本结构、工作原理与操作技术；
2.学习气相色谱分析最佳条件的选择，了解气相色谱分离样品的基本原理；
3.掌握根据保留值，作已知物对照定性的分析方法。
二、基本原理
气相色谱是对气体物质或可以在一定温度下转化为气体的物质进行检测分析。
由于理化性质不同，试样中各组份在气相和固定相间的分配系数不同，当气化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，虽然载气流速相同，各组份在色谱柱中的运行速度不同，经过一定时间，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的信号经放大后，在记录器上记录各组份的色谱峰。
根据出峰位置确定组分的名称，根据峰面积确定浓度大小。
三、仪器和试剂
1.气相色谱仪Agilent 7820A
2.气体进样器1ml
3.色谱条件
色谱柱：DB-FFAP（硝基对苯二酸改性的聚乙二醇毛细管色谱柱）。
检测器：FID。
柱温：程序升温（起始温度40℃，以每分钟5℃的速度升温至120℃，维持1分钟），气化室温度：200 ℃，检测器温度：250 ℃，载气(N2)，燃烧气（H2），助燃气（空气）
进样量：气体进样300μL
甲醇、乙醇、丙酮均为分析纯。
四、实验内容
1.样品的配制：分别取甲醇约0.3g（约379μL），乙醇约0.5g（约633μL），丙酮约0.5g （约633μL），分别置100ml量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
2.单标：将对应样品溶液各精密量取1ml，分别置10ml量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
3.混合标样：将样品溶液各精密量取1ml，置10ml量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
4.顶空进样：精密量取1ml待测溶液，置顶空瓶中，密封。
顶空瓶平衡温度90℃，平衡时间30分钟，
5.样品的测定：先按照初始条件设定色谱条件，待仪器的电路和气路系统达到平衡，记录仪上的基线平直时，即可进样。
吸取顶空瓶上层气体300uL注入气化室，记录色谱图，采集色谱数据。
6.柱温的选择：将程序升温速度由5℃/min依次改变为8℃/min，10℃/min进行测试，判断升温速度对分离的影响。
五、数据及处理
1.记录初始实验条件下的色谱条件及色谱结果（各自组分及对应保留时间）。
并根据单一
标准样的保留时间确定混合样品中各峰的物质名称。
记录实验条件：
（1）色谱柱的柱长及内径：
（2）载气及其流量：
（3）燃气及其流量：
（4）助燃气及其流量：
（5）柱温：
（6）检测器及检测温度：
（7）气化室温度：
记录各色谱图上各组分色谱峰的保留时间值，并填入下表中。
编号
t R丙酮t R甲醇t R乙醇
1 2 3
平
均
值
1 2
3
平均
值
1 2 3
平
均
值
单
标
混
合
样
2.采用混合标样作为样品，改变程序升温速度：8℃/min，10℃/min，同上测试，记录各
色谱图上各组分色谱峰的保留时间值，并填入下表中。
判断程序升温速度对分离的影响。
升温速度
t R丙酮t R甲醇t R乙醇
1 2 3
平均
值
1 2 3
平
均
值
1 2 3
平均
值
5℃/min 8℃/min 10℃/min
六、注意事项
1. 开机前检查气路系统是否有漏气，检查进样室硅橡胶密封垫圈是否需更换。
2. 开机时，要先通载气后通电，关机时要先断电源后停气。
3. 柱温、气化室和检测器的温度可根据样品性质确定。
一般气化室温度比样品组分中最高的沸点再高30-50℃即可，检测器温度大于柱温。
4. 用FlD时，不点火严禁通H2，通H2后要及时点火，并保证火焰点着。
5. 仪器基线平稳后，仪器上所有旋钮、按键不得乱动，以免色谱条件改变。
6. 进样方式有直接进样、自动进样、顶空进样。
手动进样时，为获得较好的精密度和色谱峰形状，进样时速度要快而果断，并且每次进样速度、留针时间应保持一致。
7. 关机前须先降温，待柱温降至50℃以下时，才可停止通载气、关机。
七、思考题
1.气相色谱仪的基本结构和分析过程。
2.气相色谱定性分析的基本原理是什么？本实验中怎样定性的？
3.试讨论程序升温速度对分离的影响。