气相色谱定性分析依据

实验三 气相色谱定性分析－纯物质对照法

一、目的要求

1、 学习利用纯物对照法和加入纯物增加峰高法的定性方法； 2、 熟悉色谱仪器操作。

二、基本原理

在一定的色谱条件下，一个未知物只有一个确定的保留时间。因此，对于较简单的多组分混合物，若其中所有待测组分均为已知，它们的色谱峰均能分开，则可将已知纯物质在相同的色谱条件下的保留时间与未知物的保留时间进行比较，就可以定性鉴定未知物。纯物质对照法定性只适用于组分性质已有所了解，组成比较简单，且有纯物质的未知物。

当未知样品中组分较多，所得色谱峰过密，用上述方法不易辨认时，或仅作未知样品指定项目分析时均可用此法。首先做出未知样品的色谱图，然后在未知样品加入某已知物，又得到一个色谱图。峰高增加的组分即可能为这种已知物。

三、仪器及设备

国产气相色谱仪；色谱工作站；

色谱柱：毛细管柱，长30m，中等极性，内径：0.32mm，膜厚：0.25μm。 全自动空气源，空气压缩机，氢气发生器；10 uL微量进样器。

四、实验试剂：

正己烷、乙醇，正丁醇未知样品，请选作。

五、实验条件

1、温度：进样温度150℃；柱温1809 左右；检测器温度210 ℃。 2、气体流量：载气为氮气 40 mL/min，空气400 mL/min，氢气40m

气相色谱分析试题

一填空

1、 2、 3、 4、 5、 6、

气相色谱谱图中，与组分含量成正比的是峰面积。 正确开启气象色谱仪的程序是先送气后送电。 用色谱法分析时，（外标法）要求进样量特别准确。 色谱法中归一法的优点是（不需要准确进样）。 色谱法的定量参数有（峰高、峰面积）。

色谱定性的依据是：在一定的固定相和一定的操作条件下，任

何一种物质都有一确定的（保留值）。 7、 8、

色谱柱主要有两类：（填充柱和毛细管柱）

气相色谱分析中，把纯载气通过检测器时，给出信号的不稳定

程度称为（噪音） 9、

分配系数只随（柱温）（柱压）变化，与柱中两相（体积）无关。

10、 气相色谱分析用归一化法定量的条件是（样品中的所有组分）都要流出色谱柱，且在所用检测器上都能（产生信号）。 11、 气相色谱柱的老化温度要高于分析时最高柱温（5-10）度，并低于（固定液）的最高使用温度，老化时，色谱柱要与（检测器）断开。

12、 气相色谱分析内标法定量要选择一个适宜的（内标物），并要与其他组分（完全分离）。

13、 气相色谱分析时一种分离分析方法，它的特点是适用于多组分

混合物的（定性）和（定量）分析。

14、 气相色谱定性法，是利用同一种物质在相同条件下，在一根色谱柱上

色谱

第１９卷第３期２００３年３月

甘肃科技

ＧａｎｓｕｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

’％Ｚ．１９Ｎｂ．３

肘．４ｒ．２００３

工业气相色谱常见故障分析

于秀丽

（兰州石化职业技术学院，甘肃兰州７３００００）

摘要：文章对工业气相色谱常见故障现象进行了分析，并介绍了排除故障的方法。关键词：工业气相色谱；栽气；分离；检测器；色谱柱

中图分类号：ＴＰ２７３

气相色谱分析法具有分离效能高，分析速度快、样品用量少、可进行多组分测量等特点，在工业生产中已成为十分重要的流程分析仪表，对提高产品质

量，增加产品的产量，降低消耗及安全生产起着重要的作用。它是由载气源、流量控制器、进样装置、色谱

柱寿命已终。

’（２）分离时间太长使晚馏出的峰偏平

处理方法：可以通过提高柱温来解决。

（３）检测器灵敏度太低，使含量少的组分检测

不出来

柱、检测器、流量计、恒温箱、信号衰减器及记录仪等组成。工业气相色谱仪是在线分析仪表，根据所定程序对多个对象周期地自动分析。首先是自动采样，取一个固定容积的多种组分的气体混合物，然后送到色谱柱内进行组分分离，分离后的各个组分，分别由检测器测出其各自组分的含量。经数据处理后，在ＬＣＤ上显示其各组分含量。对工业色谱而言，其分析对象、组分一定，那么柱型及操作条件

第11章 气相色谱法

第1节 概述

以惰性气体为流动相的色谱法称为气相色谱法（gas chromatography；GC）。 一、气相色谱法的分类

气相色谱法属于柱色谱法（column chromatography）。按色谱柱的粗细，分为填充柱（packed column）色谱法及毛细管柱（capillary column）色谱法两种。填充柱是将固定相填充在金属或玻璃管中（常用内径2~4 mm）。毛细管柱（0.1~0.8 mm）可分为开管毛细管柱、填充毛细管柱等。按使用温度下的固定相的状态不同，又可分为气-固色谱法（GSC）和气-液色谱法（GLC）两类。按分离机制，可分为吸附及分配色谱法两类。在气-固色谱法中，固定相为吸附剂，属于吸附色谱法，其分离的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物。气-液色谱法属于分配色谱法，固定相是高沸点的有机物（称为固定液），由于可供选择的固定液种类多，故选择性较好，应用亦广泛。

本章主要介绍气-液色谱法。 二、气相色谱法的一般流程

图11-1 气相色谱流程图

1. 高压载气瓶；2. 压力调节器（a. 瓶压，b. 输出压）；3. 净化器；4. 气流调节阀

5. 气化室；6. 检测器；7. 柱温箱与色谱柱；8.

仪器分析自测试题

第2章 气相色谱法

一、判断题（对的打√, 错的打×）

1．色谱法与其他分析方法之间最大的不同是色谱法的灵敏度高。 （ ） 2．在气相色谱中试样中各组分能够被相互分离的基础是各组分具有不同的热导系数。分配系数（ ）

3．组分的分配系数越大，表示其保留时间越长。 （ √ ） 4．色谱法特别适合混合物的分析。 （√ ） 5．热导检测器属于质量型检测器，检测灵敏度与载气的相对分子量成正比。（ ） 6．塔板理论给出了影响柱效的因素及提高柱效的途径。 （ ） 7．在载气流速比较高(低)时，分子扩散成为影响柱效的主要因素。 （ ） 8．分离温度提高，保留时间缩短，峰面积不变。 （ √ ） 9．某试样的色谱图上出现三个色谱峰，该试样中最多有三个组分。 （ ） 10．分析混合烷烃试样时，可选择极性固定相，按沸点大小顺序出峰。 （ ） 二、选择题

1、在色谱的流出曲线上，相邻两组色谱峰的分离度主要取决于 （ A ） A、分

仪器分析自测试题

第2章 气相色谱法

一、判断题（对的打√, 错的打×）

1．色谱法与其他分析方法之间最大的不同是色谱法的灵敏度高。 （ ） 2．在气相色谱中试样中各组分能够被相互分离的基础是各组分具有不同的热导系数。分配系数（ ）

3．组分的分配系数越大，表示其保留时间越长。 （ √ ） 4．色谱法特别适合混合物的分析。 （√ ） 5．热导检测器属于质量型检测器，检测灵敏度与载气的相对分子量成正比。（ ） 6．塔板理论给出了影响柱效的因素及提高柱效的途径。 （ ） 7．在载气流速比较高(低)时，分子扩散成为影响柱效的主要因素。 （ ） 8．分离温度提高，保留时间缩短，峰面积不变。 （ √ ） 9．某试样的色谱图上出现三个色谱峰，该试样中最多有三个组分。 （ ） 10．分析混合烷烃试样时，可选择极性固定相，按沸点大小顺序出峰。 （ ） 二、选择题

1、在色谱的流出曲线上，相邻两组色谱峰的分离度主要取决于 （ A ） A、分

气相色谱分析法习题

一、简答题

1．简要说明气相色谱分析的基本原理

2．气相色谱仪的基本设备包括哪几部分?各有什么作用? 3．当下列参数改变时：

(1)柱长缩短，(2)固定相改变，(3)流动相流速增加，(4)相比减少 是否会引起分配系数的改变?为什么? 4．当下列参数改变时：

(1)柱长增加，(2)固定相量增加，(3)流动相流速减小，(4)相比增大 是否会引起分配比的变化?为什么?

5．试以塔板高度H做指标,讨论气相色谱操作条件的选择.

6．试述速率方程中A, B, C三项的物理意义. H-u曲线有何用途?曲线的形状主要受那些因素的影响?

7．当下述参数改变时：(1)增大分配比，(2) 流动相速度增加，(3)减小相比，(4) 提高柱温，是否会使色谱峰变窄?为什么?

8．为什么可用分离度R作为色谱柱的总分离效能指标?

9．能否根据理论塔板数来判断分离的可能性?为什么?

10．试述色谱分离基本方程式的含义,它对色谱分离有什么指导意义? 11．对担体和固定液的要求分别是什么?

12．试述“相似相溶”原理应用于固定液选择的合理性及其存在的问题。 13．试述热导池检测器的工作原理。有

实验二十 气相色谱法分析炼厂气组成

一、实验要求

1、握气相色谱分析的基本操作和炼厂气的分析方法。

2、学习定量校正因子定量分析的基本原理和测定方法。

二、基本原理

炼油厂在日常生产过程中会产生大量气体，其主要成分包括H2、C1 ～C4 烷烃、C2 ～C4 烯烃和少量C5 烷、烯及C6 以上重组分，另外还有少量CO2 、HS、()2、N2和CO，在一些特殊加工过程中还会产生少量二烯和炔烃，这些气体统称炼厂气。炼厂气分析是石化系统常规分析项目之一，炼厂气的定性定量分析对指导生产、诊断工艺过程控制以及经济评估都是很有必要的，多年来人们对炼厂气的分析一直备受重视，先后出现了很多不同的分析方法，目前国内外应用较普遍的是基于多柱多阀组合技术的多维气相色谱分析方法。具有代表性的方法有四阀五柱全填充柱双TCD检测器分析方法及四阀三柱TCD+FID双检测器分析方法。 本实验中使用北分生产的炼厂气分析专用气相色谱仪，采用TCD、FID检测器，填充柱、毛细管柱分离；双自动六通阀，1个自动十通阀，实现一次进样、分析H2、O2、N2、CO2、CO、C1 ～C4 烷烃、C2 ～C4 烯烃分析。

三、实验仪器

1. 气相色谱仪 北分公司产SP-3420A炼厂气分析色谱仪

2．气体：

实验1 X射线衍射技术及单物相定性分析

一、实验目的要求

1．了解衍射仪的结构与原理。

2．学习样品的制备方法和实验参量的选择等衍射实验技术。 3．熟悉JCPDS卡片及其检索方法。

4．根据衍射图谱或数据，学会单物相鉴定方法。

二、衍射仪的结构及原理

衍射仪是进行X射线分析的重要设备，主要由X射线发生器、测角仪、记录仪和水冷却系统组成。新型的衍射仪还带有条件输入和数据处理系统。图1示出了X射线衍射仪框图。X射线发生器主要由高压控制系统和X光管组成，它是产生X射线的装置，由X光管发射出的X射线包括连续X射线光谱和特征X射线光谱。测角仪是衍射仪的重要部分，其光路图如图2。X射线源焦点与计数管窗口分别位于测角仪圆周上，样品位于测角仪圆的正中心。在入射光路上有固定式梭拉狭缝和可调式发射狭缝，在反射光路上也有固定式梭拉狭缝和可调式防散射狭缝与接收狭 缝。在计数管前装有单色器。当给X光管加以高压，产生的X 射线经由发射狭缝射到样品上时，晶体中与样品表面平行的面网，在符合布拉格条件时即可产生衍射而被计数管接收。当计数管在测角仪圆所在平面内扫射时，在某些角位置能满足布拉格条件的面网所产生的衍射线将被计数管依次记录并转换成电脉冲信号，经放大处理后通过记

实验七 气相色谱定性、定量测定混合烃含量（归一化法）

一、实验要求

1、握气相色谱分析的基本操作和混合烃的分析方法。

2、学习定量校正因子及归一化法定量分析的基本原理和测定方法。 二、基本原理

气相色谱的定性鉴定依据是纯净化合物在相同的色谱条件下的保留时间相同。用气相色谱进行定性鉴定时，必须要有相应的标准样品。

归一化法的优点是计算简便，定量结果与进样量无关，且操作条件不需严格控制，是常用的一种色谱定量方法，当各组分色谱峰宽窄比较悬殊情况下，采用此法较为准确。该法的缺点是试样中所有组分都必须分离流出，并且得到可测量的信号，其校正因子也均为已知。

为了消除色谱条件对响应值勤的影响，在色谱定量分析中通常采用相对校正因子f’i即被测物质i与标准物质s的绝对质量校正因子之比值：

f’i= fi / fs = (mi / Ai) / (ms / As) = miAs / msAi

把所有出峰组分的含量之和按100%计的定量方法称为归一化法。使用归一化法定量， 要求试样中的所有组分都能得到完全分离，并且在色谱图上都能出峰，计算式为：

mi% = fiAi / ∑fiAi ×100

本实验通过测量混合烃试样中各组分的峰面积，利用相对校正因子，用归一化法