第一章气相色谱
一、气相色谱得基本原理
利用试样中各组份在气相与固定液液相间得分配系数不同，当汽化后得样品被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中得两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份得吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中得运行速度就不同，经过一定得柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生得离子流讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份得色谱峰。
二、气相色谱仪得组成结构及作用（简答）
1、载气系统：包括气源、气体净化、气体流速控制，提供稳定流量/压力得高纯载气。
2、进样系统：包括注射器与进样口（隔垫、衬管），样品被注射器注入衬管后（液体样品将瞬间汽化），被载气带入色谱柱，分流功能也在进样口实现。
3、色谱柱与柱温箱：在恒温或程序升温控制下，样品中各组分在色谱柱上实现分离
4、检测系统：获得与各组分含量呈比例得信号。
5、记录系统：包括放大器及记录仪，或数据处理装置及工作站，记录检测器获得得信号，得到色谱图，并可以对色谱峰进行积分等处理。
?色谱三温（填空）
1、汽化室温度：高于沸点。
2、色谱柱温度：低于沸点。提高柱温可减小气相、液相传质阻力，改善色谱柱分离效果；但又可使分子扩散加剧，影响柱效；并且温度较低，则会使分析时间延长。
3、检测器温度：应选择高于色谱柱温，可避免组分在检测器端冷凝或产生其她问题。
1、浓度型检测器：测量得就是载气中通过检测器组分浓度瞬间得变化，检测信号值与组分得浓度成正比。热导检测器；
2、质量型检测器：测量得就是载气中某组分进入检测器得速度变化，即检测信号值与单位时间内进入检测器组分得质量成正比。FID；
3、广普型检测器：对所有物质有响应，热导检测器；
4、专属型检测器：对特定物质有高灵敏响应，电子俘获检测器。
?氢火焰离子化检测器（FID）原理
在外加电场作用下，氢气在空气中燃烧，形成微弱得离子流。当载气带着有机物样品进入氢火焰时，有机物与O2进行化学电离反应，所产生得正离子被外加电场得负极收集，电子被正极捕获，形成微弱得电流信号，经放大器放大，由记录仪绘出色谱峰。
?质谱检测器得工作原理
质谱分析就是先将物质离子化，按离子得质荷比分离，然后测量各种离子谱峰得强度而实现分析目得得一种分析方法。以电子轰击或其她得方式使被测物质离子化，形成各种质荷比（m/e）得离子，然后利用电磁学原理使离子按不同得质荷比分离并测量各种离子得强度，从而确定被测物质得分子量与结构。有机质谱仪主要用于有机化合物得结构鉴定，它能提供化合物得分子量、元素组成以及官能团等结构信息。分
等。本实验中使用得就是四极杆质谱仪。（填
?色谱柱选择
色谱柱得选择主要就是选择固定液或固定相，遵循“相似相溶”原理。基于此原理得色谱流出规律如下：
①分离非极性物质：一般选用非极性固定液，这时样品中得各组分按沸点次序先后流出色谱柱，沸点低得先流出，沸点高得后流出；
②分离极性物质：选用极性固定液，这时样品中得各组分主要按极性顺序分离，极性小得先流出色谱柱，极性大得后流出色谱柱；
③分离非极性与极性混合物：一般选用极性固定液，这时非极性组分先出峰，极性组分（或易被极化得组分）后出峰。
挥发性有机酸属于极性物质，所以选择极性色谱柱DB-WAXetr，其固定相就是聚乙二醇（PEG），强极性。最高使用温度240℃。
苯系物就是非极性得化合物，部分有弱极性，针对苯系物样品得测定，选择固定相为5%苯基95%二甲硅亚芳基硅氧烷得非极性柱DB-5MS，“MS”就是指针对质谱检测器设计得低流失气相色谱柱。
三、气相色谱定性定量方法（掌握）
1、利用纯物质保留时间定性得方法
利用保留值定性：通过对比试样中具有与纯物质相同保留值得色谱峰，来确定试样中就是否含有该物质及在色谱图中位置。不适用于不同仪器上获得得数据之间得对比。它得依据就是在相同得色谱操作条件下，同一种物质应具有相同得保留值，当用已知物得保留时间与未知物组分得保留时间完全相同，则认为它们可能就是相同得化合物。这个方法就是以各组分得色谱峰必须分离为单独峰为前提，同时还需要有作为对照用得标准物质。
利用加入法定性：将纯物质加入到试样中，观察各组分色谱峰得相对变化。
2、质谱图定性方法
以相同得70eV能量电子轰击样品束，同一种物质应具有相同得质谱图。国际上通用得标准质谱库收集了大部分已知化合物在70eV电子轰击电离源下产生得质谱图，如NIST库。用未知物组分得质谱与质谱库中得标准图比对，按照相似度可排列出可能得化合物。如果要进一步确认，则需用标准样品进样，以保留时间辅助确定。
3、色谱定量方法
色谱定量分析得依据就是被测物质得量与它在色谱图上得峰面积（或峰高）成正比。数据处理软件（工作站）可以给出包括峰高与峰面积在内得多种色谱数据。因为峰高比峰面积更容易受分析条件波动得影响，且峰高标准曲线得线性范围也较峰面积得窄，因此，通常情况就是采用峰面积进行定量分析。
外标法又称标准曲线法，依照测量标准品所绘制得曲线来计量被测样品得含量得方法。当样品中所有组分都得到良好得分离并都能被检测而得到色谱峰时，则可利用外标法定量计算样品中各组分得浓度。其定量得依据就是被测物质得量与它在色谱图上得峰面积（或峰高）成正比。数据处理软件（工作站）可以给出包括峰高与峰面积在内得多种色谱数据。一般由被测物所配标准浓度与峰面积做标准曲线，由标准曲线求出被测物浓度。
优点就是不使用校正因子，准确性较高，适用于标准曲线得基体与样品得基体大致相同得情况下大批量试样得快速分析；缺点就是操作条件变化对结果准确性影响较大，当样品基体复杂时不正确，对进样量得准确性控制要求较高。
内标法就是选择适当得物质作为内标物质，定量加入被测样品中，根据被测组分与内标物质得峰面积之比，乘以校正因子，对应内标物质加入量所进行含量测定得方法。其优点就是色谱条件对结果影响不大，准确度、精度较高；缺点就是选择合适得内标物质比较困难。
归一法即面积归一法，就是测量各杂质峰得面积与色谱图上除溶剂峰以外得总色谱峰面积，计算各杂质峰面积及其之与占总面积峰得比值来定量得方法。优点就是简便易懂；缺点就是要求检测器对所进样品全部都能响应，而且相应得校正因子应尽量相近，只能进行粗略定量，不宜用于微量杂质得检查。
韌淪辅。
标准加入法就是将一定量已知浓度得标准溶液加入待测样品中，测定加入前后样品得浓度。加入标准溶液后得浓度将比加入前得高，其增加得量应等于加入得标准溶液中所含得待测物质得量。如果样品中存在干扰物质，则浓度得增加值将小于或大于理论值。标准加入法可以有效克服外标法基体复杂时不准确得缺点，但速度很慢，适合样品数量少得时候用。
四、气相色谱预处理技术
1、将取得得污泥发酵液，离心5000-8000转/min，取上清液过0、45um膜，稀释50-100倍，在2mL 气相色谱样品瓶中，加入0、9mL稀释后样品，再加入3%磷酸0、9mL（使得pH<2）。
2、吹扫捕集
原理：通过吹脱管用氮气将水样中得挥发性有机物VOCs连续吹脱出来，通过气流带入并吸附于捕集
管中，待水样中VOCs被全部吹脱出来后，停止对水样得吹脱并迅速加热捕集管，将捕集管中得VOCs热脱附出来，进入气相色谱仪。气相色谱仪采用在线冷柱头进样，使加热脱附得VOCs冷凝浓缩，然后快速加热进样。与其她方法相比，吹扫捕集法具有样品用量少，组分损失小，检测限低，无溶剂污染，操作快捷方便等特点。鲞鲨閼颌绿厌鹼。
五、气相色谱试验步骤
1、气相色谱(FID)测定污泥发酵液中得挥发性有机酸
1、通载气N2约1分钟后，打开氢气与空气钢瓶。
2、打开稳压电源、打开气相色谱仪主电源，打开电脑及工作站。
3、分别设定柱温、进样口温度与检测器温度50℃、220℃与250℃。
4、当温度达到设定值后，在工作站中，设定分析文件名、文件路径与仪器方法，等待仪器显示ready。
6、将标准样品系列依次从低浓度到高浓度手动进样0、5uL，按start按钮开始进样测试。
7、将样品自动进样0、5uL，按start按钮开始进样测试。
8、测试结束后，对每个色谱图进行积分处理，并记录所有数据。
9、启动降温程序，待柱温、进样口温度与检测器温度均降至50℃以下后，依次关闭气10、相色谱仪、化学工作站，关掉气体钢瓶及稳压电源。
2、吹扫捕集-气相色谱-质谱联用法测定污水中苯系物
1．在工作站中，设定分析文件名、文件路径与仪器方法，等待仪器显示ready。
2．将标准样品系列依次从放在吹扫捕集自动进样器得样品盘上，点start按钮开始，吹扫捕集装置将按照设定好得程序进行吹扫、捕集，脱附后样品直接注入气相色谱，自动开始色谱测定。
3．测试结束后，对每张色谱图得每个色谱峰进行定性分析，通过搜索标准质谱库，为每个色谱峰定性，并进行积分处理，并记录所有数据。
六、气相色谱注意事项
1、检测器温度不能低于进样口温度，否则会污染检测器进样口温度应高于柱温得最高值，同时化合物在此温度下不分解。
2、含酸、碱、盐、水、金属离子得化合物不能分析，要经过处理方可进行。
3、进样器所取样品要避免带有气泡以保证进样重现性。
4、取样前用溶剂反复洗针，再用要分析得样品至少洗2-5次以避免样品间得相互干拢。
5、需直接进样品，要将注射器洗净后，将针筒抽干避免外来杂质得干拢。
七、气相色谱思考题
1.影响气相色谱分离得因素有哪些？
对于不同得分析对象，只要选择合适得流动相与固定相，一般可以达到分离得目得。这也就是色谱分离比其她分析法具有更高得分离能力与选择性得原因。
但当分析不同类型样品时，需要换用不同得色谱柱才能实现相应得分析要求。同时，色谱三温（汽化室温、柱温与检测室温度）得优化也就是十分重要得影响因素。
通过标准谱库得检索，分析出峰时间为5、59min、7、17min与7、79min得色谱峰代表什么物质？（掌握）鹪驳疡贅絆詎箏。
氯苯正丙苯异丁苯
3.通过S/N分析质谱分析中，全扫描与单离子扫描得区别。（掌握）
全扫描就是对指定质量范围内得离子全部扫描并记录，得到得就是完整得制品图，它提供未知物得相对分子质量与结构信息，可以进行库检索，灵敏度较差。选择离子扫描就是对离子进行选择性检测，只记录选定得离子，不相关得干扰离子统统被排除；选定离子得检测灵敏度大大提高。但选择离子扫描值能检测有限得几个离子，不能得到完整得质谱图，因此不能用来对未知物进行定性分析。
4.吹扫捕集预处理与顶空预处理得特点与区别。（掌握）
顶空色谱进样法就是一种方便、快捷得色谱进样技术。其基本原理就就是将待分析得样品置入一密闭容器内，在一定温度下样品中得挥发性组份经过一段时间，在两相中达到平衡，通过抽取顶部空间气体进行色谱分析。
吹扫捕集通过吹脱管用惰性气体将水样中得挥发性有机物VOCs连续吹脱出来，通过气流带入并吸附于捕集管中，待水样中VOCs被全部吹脱出来后，停止对水样得吹脱并迅速加热捕集管，将捕集管中得VOCs 热脱附出来，进入气相色谱仪。气相色谱仪采用在线冷柱头进样，使加热脱附得VOCs冷凝浓缩，然后快速加热进样。与其她方法相比，吹扫捕集法克服了色谱分离中溶剂主峰掩盖其她峰得问题，而且比静态顶空有更高得检测灵敏度，有富集功能，更适于痕量与超痕量分析，具有样品用量少，组分损失小，检测限低，无溶剂污染，操作快捷方便等特点。存在得问题就是，所用时间较多，吹扫中有可能引入杂质以及吸附剂性能得选择等。皸尘紓傾韬郑肿。
两者区别：（1）目前得顶空主要就是做易挥发性得物质，而吹扫捕集得加热温度能达到检测半挥发性
物质得要求；(2)吹扫捕集相对顶空来说，灵敏度会更高，但就是吹扫中有可能引入杂质，特别就是容易造成样品之间得交叉污染，从而它得重现性也会受到牵连。而顶空却能杜绝吹扫得弊端；（3）吹扫捕集得得U型管道就是不能经受得信酸碱得腐蚀得，比如说水中三氯乙醛得检测，加入固体氢氧化钠后，总有一天会让管道堵住或者就是被腐蚀。而压力模式进样得顶空进样器却不会受到任何影响。
也就就是说，从灵敏度方面来说，吹扫捕集就是优于顶空得；而从重现性来说，压力进样方式得顶空必定高于吹扫捕集，特别就是那种带有吹扫功能得动态顶空，灵敏度还可以与吹扫捕集媲美。
5.在气相色谱分析中为了测定下面组分，宜选用哪种检测器？为什么？
（1）蔬菜中含氯农药残留量；
电子捕获检测器electron capture detector, ECD高选择性检测器，仅对含有卤素、磷、硫、氧等元素得化合物有很高得灵敏度，检测下限10-14 g /mL，对大多数烃类没有响应。较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量得测定。
（2）痕量苯与二甲苯得异构体；
质谱检测器？FID检测器
（3）啤酒中微量硫化物。
火焰光度检测器（FPD）火焰光度检测器就是一种高灵敏度，仅对含硫、磷得有机物产生响应得高选择性检测器，适用于分析含硫、磷得农药及环境样品中含硫、磷得有机污染物。
第二章液相色谱
一、液相色谱得基本原理
液相色谱法适用于分离低挥发性或非挥发性、热稳定性差得物质。
分配色谱原理：主要基于样品分子在流动相与固定相间得溶解度不同（分配作用）而实现分离得液相色谱分离模式。
Agilent 1200 LC液相色谱仪得工作过程：输液泵将流动相（经过在线过滤器）以稳定得流速（或压力）输送至分析体系，在进入色谱柱之前通过自动进样器将样品导入，流动相将样品带入色谱柱，在色谱柱中各组分因在固定相中得分配系数不同而被分离，并依次随流动相流至检测器，检测到得信号送至数据系统记录、处理或保存。
正相色谱法采用极性固定相（如聚乙二醇、氨基与腈基键合相）；流动相为相对非极性得疏水性溶剂（烷烃类如正已烷、环已烷），常加入乙醇、异丙醇、四氢呋喃、三氯甲烷等以调节组分得保留时间。常用于分离中等极性与极性较强得化合物（如酚类、胺类、羰基类及氨基酸类等）。
反相色谱法一般用非极性固定相（如C18、C8）；流动相为水或缓冲液，常加入甲醇、乙腈、异丙醇、丙酮、四氢呋喃等与水互溶得有机溶剂以调节保留时间。适用于分离非极性与极性较弱得化合物。RPC在现代液相色谱中应用最为广泛，据统计，它占整个HPLC应用得80%左右。
正相色谱法与反相色谱法比较表
正相色谱法反相色谱法固定相极性高～中中～低
流动相极性低～中中～高
组分洗脱次序极性小先洗出极性大先洗出
二、液相色谱仪得组成结构及作用
1、输液系统：恒流泵与恒压泵，单元泵与多元比例泵等梯度洗脱
2、进样系统：进样器、六通阀等；
3、分离系统：色谱柱与梯度洗脱控制装置；
4、检测系统：检测器、信号放大器装置等；
5、数据处理系统：记录仪或数据采集、数据处理软硬件。
?Agilent 1200 LC液相色谱仪
（四元泵、自动进样器、柱温箱、UV-VIS检测器、C18色谱柱)，稳压电源。
流动相——真空在线脱气机——四元比例阀——主动输入阀——泵头——出口单向阀——压力阻尼器（侧压力）——泵头——排液阀——自动进样器（其冷凝水排水管必须高于收集瓶，不能浸在液体里。其下有一控温模块，定量环标配100ul，一般进样量5ul-50ul较好）——柱温箱——紫外监测器（流通池）——荧光检测器（一定要荧光串联在紫外之前，因其流通池耐压20bar，紫外可耐压40bar）?C18柱-反相HPLC（reversed phase HPLC）
由非极性固定相与极性流动相所组成得液相色谱体系。其代表性得固定相就是十八烷基键合硅胶，代表性得流动相就是甲醇与乙腈。就是当今液相色谱得最主要分离模式，几乎可用于所有能溶于极性或弱极性溶剂中得有机物质得分离。
?紫外-可见光（UV-VIS）检测器原理
基于Lambert-Beer定律，即被测组分对紫外光或可见光具有吸收，且吸收强度与组分浓度成正比。很多有机分子都具紫外或可见光吸收基团，有较强得紫外或可见光吸收能力，因此UV-VIS检测器既有较高得
灵敏度，也有很广泛得应用范围。由于UV-VIS 对环境温度、流速、流动相组成等得变化不就是很敏感，所以还能用于梯度淋洗。用UV-VIS检测时，为了得到高得灵敏度，常选择被测物质能产生最大吸收得波长作检测波长。（Agilent 1200 UV-VIS检测波长范围为190nm-600nm）
Lambert-Beer定律：当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射得吸光物质时,与其吸光度A与吸光物质得浓度c及吸收层厚度b成正比、A=lg(1/T)=Kbc（掌握）瞩尋躍癲醫緣闊。
A为吸光度,T为透射比,就是透射光强度比上入射光强度c为吸光物质得浓度b为吸收层厚度。
二极管阵列检测器（diode-array detector, DAD）工作原理
以光电二极管阵列（或CCD阵列，硅靶摄像管等）作为检测元件得UV-VIS检测器，它可构成多通道并行工作，同时检测由光栅分光，再入射到阵列式接受器上得全部波长得信号，然后，对二极管阵列快速扫描采集数据，得到得就是时间、光强度与波长得三维谱图。与普通UV-VIS检测器不同得就是，普通UV-VIS 检测器就是先用单色器分光，只让特定波长得光进入流动池。而二极管阵列UV-VIS检测器就是先让所有波长得光都通过流动池，然后通过一系列分光技术，使所有波长得光在接受器上被检测。（Agilent 1200 DAD 全扫描波长范围为190nm-950nm）。
三、液相色谱定性定量方法
根据标准样品得保留时间定性；根据标准样品得得标准曲线定量（外标法）
标准曲线绘制方法：（1）先打开数据signal,选中一个数据文件-ok（2）Calibration-New calibration-定一个浓度值-ok（3）在compound 里输入峰名（4）多点校正，重复（1）后，在校正中添加级别，（3）完成后，保存方法
四、液相色谱试验步骤
（1）准备
根据待测物要求配制多个浓度点标准样品，待测样品（样品需要前处理），准备HPLC所需流动相，检查线路就是否连接完好，废液瓶就是否够用等。
（2）样品分析
1）开机。打开电脑、HPLC各组件电源（所有组件）、打开软件。
2）配置仪器，打开工作界面，按操作要求赶流动相气泡。（逆时针方向旋松泵头（2-3圈）——在软件上泵模块，设置泵里控制排A（设为100%）或B，流速为3-5ml/min，排5-10min，A相排完后，直接切换到B，即将B相设为100%，确认即可——依次排所需流动相——各流动相均排完后将流速改回原来得1ml/min——顺时针方向旋紧泵头。注意：排气时注意观察压力，如果压力超过10bar，报警，可能就是滤芯脏了）
3）建立平衡柱子分析方法，保存并运行。
4）在脱机状态下建立样品分析方法，设置自动进样器方法（sequence），设置数据保存文件。
5）待柱子平衡后，运行所设置得sequence，分析标准样品及实际样品。
6）建立清洗及保存柱子得方法，并在样品分析结束后运行。
7）所有程序结束后，关泵、关灯，退出程序，关闭主机、电脑及相关附件。
（3）数据处理
可在脱机状态下整理实验数据。
五、液相色谱思考题
1、为什么溶剂与样品要过滤?
溶剂与样品过滤非常重要，它会对色谱柱、仪器起到保护作用，消除由于污染对分析结果得影响。色谱柱：由于填料颗粒很细，色谱柱内腔很小，溶剂与样品中得细小颗粒会使色谱柱与毛细管容易堵塞。仪器：溶剂与样品中得细小颗粒会增加进样阀得堵塞与磨损，同时也会增加泵头内得蓝宝石活塞杆与活塞得磨损。
2、流动相使用前为什么要脱气？脱气得方法？（简答）
流动相使用前必须进行脱气处理，以除去其中溶解得气体（如O2），以防止在洗脱过程中当流动相由色谱柱流至检测器时，因压力降低而产生气泡。气泡会增加基线得噪音，造成灵敏度下降，甚至无法分析。溶解得氧气还会导致样品中某些组份被氧化，柱中固定相发生降解而改变柱得分离性能。若用FLD，可能会造成荧光猝灭。
脱气方法：逆时针方向旋松启动阀与废液阀，在软件上，泵流速设置为1-3mL/min并开泵，在废液阀处用注射器接出废液，1-2min后，关闭废液阀，再冲洗1~2分钟后，停泵，旋紧启动阀，流速设回1mL/min。（注意：不要过度拧紧废液阀与启动阀！）
3、如何防止溶剂瓶内溶剂过滤器得堵塞，以及堵塞后得处理？（简答）
溶剂得质量或污染以及藻类得生长会堵塞溶剂过滤器，从而影响泵得运行，尤其水溶液或磷酸盐缓冲液（PH=4-7）。以下几种方法可以有效防止溶剂瓶内溶剂过滤器得堵塞。
A：请严格执行溶剂过滤。
B：请勿使用多日存放得蒸馏水及磷酸盐缓冲液
C：如果应用许可，可在溶剂中加入0、0001---0、001M得叠氮化钠、
D：在溶剂瓶内溶剂得上方小流量连续吹氩气,以隔绝空气。
E：避免使溶剂瓶暴露在直射阳光下，尽量使用琥珀色得溶剂瓶盛放水溶液或磷酸盐缓冲液。
溶剂瓶里得砂心滤头清洗方法：用浓硝酸（分析纯）泡1小时左右，再用液相用水泡1-2小时，冲洗干净即可，不建议用超声洗。
4、系统压力过高得原因有哪些？
压力过高，可能得原因：
A色谱柱进口过滤芯被污染
B冲洗阀过滤芯被污染
C色谱柱被污染
D连接管路得毛细管赌赛
E进样器转子上得凹槽被赌赛
F进样针或针座被赌赛
5、新柱子活化：（一般情况）
1）90%水，10%甲醇冲洗10-20min，2）90%甲醇，10%水稳定30min，具体根据各柱子得说明书来做，有得柱子就是直接用100%得有机溶剂来活化。
6、清洗及保存柱子得方法：（一般情况）
1）95%水，5%甲醇，1ml/min，冲洗半小时；2）再过度到100%甲醇（半小时作用）；3）用100%甲醇冲洗1小时。（短期内使用），如果长期不用，建议90%得甲醇，10%得水保存，因为有机相易挥发，长期不用，柱子会干。如果加盐得话（峰形更漂亮），要用脱盐系统，并且清洗时，要将盐相换成水相，不能用盐洗系统。
7、4个溶剂瓶里得砂心滤头清洗方法
用浓硝酸（分析纯）泡1小时左右，再用液相用水泡1-2小时，冲洗干净即可，不建议用超声洗。换溶剂、过滤头后，都要排气泡。如果系统进气泡：用异丙醇，低流速赶气泡
8、紫外-可见光检测器等度分析苯类化合物：实验目得、实验原理、优缺点、适用范围、实验步骤（包括前处理，实验基本操作，实验结果分析，后续处理仪器保养）？（试验设计题）义頻纳轔駭壞騫。
选择流动相时应该注意几个问题：
1）尽量使用高纯度试剂做流动相，防治微量杂质长期累积损坏色谱柱与使检测器噪声增加；
2）避免流动相与固定相发生作用而使柱效下降或损坏柱子；
3）试样在流动相中应有适宜得溶解度，防止产生沉淀并在柱中沉积；
4）流动相同时还应满足检测器得要求，流动相不应有紫外吸收；
6、高效液相色谱定性、定量得依据就是什么？
7、高效液相色谱分析得特点及应用范围
1)高压：流动相为液体，流经色谱柱时，收到得阻力较大，为了能迅速通过色谱柱，必须对载液加压；
2）高效：分离效能高
3）高灵敏度
4）应用范围广：70%以上得有机物可用高效液相色谱分析
5）分析速度快、载液流速快
第三章离子色谱
一、离子色谱得基本原理
离子交换分离原理：离子交换色谱就是离子色谱中得一种，其分离机制主要就是离子交换，就是基于离子交换树脂上可离解得离子与流动相中具有相同电荷得溶质离子之间进行得可逆交换，依据这些离子对交换剂有不同得亲与力而被分离。
Dionex IC 1000 离子交换色谱仪得工作过程：泵将Miniport超纯水，以稳定得流速（或压力）输送至分析体系，在进入分析之前，先进入KOH发生器，产生得淋洗液在进入色谱柱之前通过自动进样器将样品导入，淋洗液将样品带入色谱柱，在色谱柱中各组分因对固定相得亲与力得不同而被分离，并依次随淋洗液流入抑制器，在抑制器中进行离子交换以提高检测信号，再依次进入检测器，检测到得信号送至数据系统记录、处理或保存。
特点：
1、快速、方便
对7种常见阴离子（F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、SO42-、PO43-）与6种常见阳离子（Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+）得平均分析时间已分别小于8min。用高效快速分离柱对上述7种最重要得常见阴离子达基线分离只需3min。
2、灵敏度高
离子色谱分析得浓度范围为低μg／L（1～10μg／L）至数百mg／L。直接进样（25μL），电导检测，对常见阴离子得检出限小于10μg／L。
3、选择性好
IC法分析无机与有机阴、阳离子得选择性可通过选择恰当得分离方式、分离监测方法来达到。与HPLC 相比，IC中固定相对选择性得影响较大。
4、可同时分析多种离子化合物
与光度法、原子吸收法相比，IC得主要优点就是可同时检测样品中得多种成分。只需很短得时间就可得到阴、阳离子以及样品组成得全部信息。
5、分离柱得稳定性好、容量高
与HPLC中所用得硅胶填料不同，IC柱填料得高pH值稳定性允许用强酸或强碱作淋洗液，有利于扩大应用范围。
应用范围：本方法适用于地表水、地下水、饮用水、降水、生活污水与工业废水等水中无机阴、阳离子得测定以及其她对环境有害物质得价态分析与形态分析。
二、离子色谱仪得组成结构及作用
ICS-1000离子色谱系统可以进行抑制型或非抑制型电导检测，它由淋洗液、高压泵、进样阀、保护柱/分离柱、抑制器、电导池与数据处理系统组成。
1、淋洗液：ICS-1000可以进行等浓度淋洗。
2、进样阀：样品由自动进样器或人工注入定量管后切换位置，由淋洗液推入分析柱。
3、分离：采用离子交换得分离方式，根据离子半径与价态得不同通过分离柱分离。
4、抑制：淋洗液与样品离子从分离柱进入抑制器，淋洗液电导被抑制，背景噪音降低。
5、检测：电导池检测样品离子得电导率。
6、数据分析：电导池将检测信号传输至数据收集系统，根据离子得保留时间、峰高/峰面积等参数进行定性/定量计算，得出最终结果。
?离子交换色谱一般用含盐得水溶液作为流动相。选择离子交换色谱得流动相应满足以下几个条件：
（1）应能够充分溶解各种盐并提供离子交换必需得缓冲液；
（2）具有合适得离子强度以便控制样品得保留值；
（3）对被分离得对象有选择性。
?抑制器ASRS-4mm工作原理（用OH-体系）
（1）水进入阳极电离，产生H+，通过阳离子交换膜进入抑制器（中间通道）；（2）OH-携带Cl-、SO42-等进入抑制器，并与H+结合生成HCl，H2SO4等，以离子形式存在，进入检测器检测。（3）剩下得阳离子通过阳离子交换膜，进入并与阴极电离产生得OH-结合，废液排出。（实质就是用H+代替其她阳离子进入检测器，因为H+得摩尔电导最高，所以以HCl形式进入电导检测器，能够降低背景电导，从而提高待测离子得灵敏度）。镆蜗蓝蠶闔参钳。
?RFIC淋洗液发生器发生原理（KOH淋洗液发生原理）
淋洗液发生器由高压KOH发生室与低压K+电解槽组成。KOH发生室装有一个穿孔得铂金阴极，钾离子电解槽装有一个铂金阳极。KOH发生室通过阳离子交换膜与K+电解槽连接。离子交换连接器允许来自K+电解槽得K+通过并进入高压KOH发生室，而阻止来自K+电解槽得其她阴离子进入。离子交换连接器将高压KOH发生室与低压K+电解槽隔开，泵驱动去离子水通过KOH发生室，在正负极之间加上直流电压，水在正极与负极发生电解，在正极产生得H+代替电解质溶液中得K+，被置换出得K+跨过阳离子交换连接器进入KOH发生室，这些K+与在阴极产生得OH-结合生产KOH，即用于阴离子交换色谱得淋洗液。
抑制器ASRS-4mm工作原理（用CO32-/HCO3-体系）：用H+代替其她阳离子进入检测器，因为H+
得摩尔电导率最高，所以以HCl得形式进入检测器，能够降低背景点到，从而提高待测离子得灵
敏度
（1）水进入阳极电离，产生H+，通过阳离子交换膜进入抑制器（中间通道）；（2）CO32-/HCO3-携带Cl-、SO42-等进入抑制器，并与H+结合生成HCl，H2SO4等，以离子形式存在，进入检测器检测。（3）剩下得阳离子通过阳离子交换膜，进入并与阴极电离产生得OH-结合，废液排出。（实质就是用H+代替其她阳离子进入检测器，因为H+得摩尔电导最高，所以以HCl形式进入电导检测器，能够降低背景电导，从而提高待测离子得灵敏度）。
?电导检测器
电导检测器就是离子色谱得通用型检测器，其检测得原理就是电导，主要用于测定无机阴阳离子与部分极性有机物。电导检测器通过在外加电场作用下使待测物质发生电离，离子通过流通池引起电导率得变化来进行检测。一般而言，呈离子态得物质都可以用电导法测定，但溶液得电导率就是其各种离子得加与，供离子分离用得溶剂本身得高电导率会掩盖待测介质中离子得电导，所以只有在一种离子电导率占绝对优势得情况下方可检测。
三、离子色谱定性定量方法
外标法同上
四、离子色谱样品预处理（掌握）
离子色谱样品预处理得目得主要就是将样品中得目标离子从样品介质中最大浓度地转移到水溶液或
水与极性有机溶剂得混合溶液中，以达到减少或取出干扰物、大大降低基体浓度、调节pH、浓缩与富集待
测离子成分得多重目得，使之符合进样得要求，获得准确得分析结果。注意：含强疏水性物质不能直接进样。
1、过滤：0、22um,0、45um过滤膜，除去样品颗粒物，用高纯水冲洗滤膜，以减少沾污。
2、稀释：待测物浓度较高时，应预先稀释，一般未知样品稀释100倍，降低干扰物得浓度。分析未知样时，先测其电导率，与自来水电导率比值，为稀释倍数。
3、基体消除：去除样品中所包含得，有可能损坏仪器或者影响色谱柱/抑制器性能得成分——重金属离子、有机大分子；去除样品中所包含得，有可能干扰目标离子测定得成分——高离子强度基体。含强疏水性物质不能直接进样。
4、样品净化（固相萃取法、膜法、阀切换技术）：OnGuard固相萃取柱，P型、RP型、Ag型、Ba型、H型、A型，IonPac NG1保护柱：去除疏水性有机组分。
5、样品消解（针对有机物）：碱熔法、干式灰化法、氧瓶/氧弹燃烧法、水蒸汽蒸馏法、高温热解法、紫外光分解等。测阴离子，不能用常规得酸消解，测阳离子可以。
五、离子色谱试验步骤
1、上机准备
根据待测物要求配制5个浓度点标准样品，待测水样1-2个（样品需要前处理），准备IC分析所需超纯水，检查线路就是否连接完好，气瓶就是否有气等。
2、样品分析
（一）、开机
打开氮气，指针压力6kPa；打开电脑（进widows 2000系统），离子色谱电源；打开Chromeleon得HU－0E18F08FDDBD_local—ICS-1000-System-AS40、pan设计界面；赶气泡；开泵，待泵压力上升至1000psi以上后，开抑制器（界面方框（Suppressor-on）），开淋洗液发生器电源及EGC，CR－TR两个按钮；
在淋洗液发生器上设定方法上需要得浓度，在软件上设定需要得抑制器电流，泵压力上升至2100psi左右，走基线（点绿色小圆点，acquisition on），待抑制器＜2uS，且稳定后，可进样。进样前，结束走基线（点绿色小圆点，acquisition off）；
样品装好后（注意有齿一侧向着操作者），开自动进样器电源，按进样器（AS40 Automated Sampler）表面Injection—Hold/Run，待左边Tray—Ready后，说明仪器已经准备好；
点击—Sequence （using Wizard）—OK—Next—Next—修改Number of Vials（即进样数）—Method Files （不用改，可在Sequence里修改淋洗液浓度、抑制器电流、做样时间）—Next—修改Sequence Name（以日期开头，便于查找）—Finish—Done；
测试水样：点击任何一个所建Sequence中得文件，按一下窗口上边第二条中Start/Stop Batch 按钮，仪器即开始测试；
查瞧结果：双击文件即可。
（二）、关机
关闭Suppressor-on （点一下左边方框，使呈淡灰色）；关闭淋洗液发生器CR－TR两个按钮及电源；关泵待压力降至40psi左右，稳定，关掉窗口；打开Chromeleon Server 按Stop，待其断开；关闭离子色谱与电脑。
3、数据处理
可在脱机状态下整理实验数据；撰写实验报告要求：包括原理、简单及关键得实验步骤、所作标准曲线及样品得色谱图、根据各组分峰面积与浓度做出各组分得标准曲线，并计算所测样品中相关组分得实际含量。
六、离子色谱注意事项
1、在通淋洗液或水前一定要先进行脱气处理,防止气泡进入流路。
2、在有淋洗液经过抑制器时,开电流,在关泵前,一定要先把电流关上，切记!
3、进不同样品要注意清洗进样口与注射器，不要污染针头。
4、扳阀得速度要快，进完样后要迅速把阀从“进样位置”扳到“分析位置”，不可在中间停顿。
5、连接色谱柱时，一定要先把流量调到0、3ml/min，不可高流量得情况下接柱子。
6、色谱柱长时间不用，要至少半个月通一次淋洗液30—60分钟，并用封头密封两端，色谱柱尽量不要
通水，只通淋洗液。
7、仪器长时间不用，也要一周通一次水，防止流路管中水变质，堵塞管路。
8、对比较脏得样品一定要先经过预处理后进样，最好有一套砂芯过滤装置。
9、在做曲线时，不要忘记每次进不同浓度得样品，都要在“定量组分”表中修改浓度数值，不要在“定量结果”中修改。
10、每天做完实验后，要对恒流泵进行后冲洗1-2次。
11、如果每天都使用仪器，可以不取下色谱柱，如果长时间不用，一定要遵守注意事项中维护色谱柱与仪器得要求，以使仪器更好得运转。
七、离子色谱思考题
1、简述离子交换色谱分析得特点及应用范围。
离子交换色谱得分离机制就是离子交换。离子交换色谱中得固定相就是一些带电荷得基团，这些带电基团通过静电相互作用与带相反电荷得离子结合。如果流动相中存在其她带相反电荷得离子，按照质量作用定律，这些离子将与结合在固定相上得反离子进行交换。其特点就是耐酸碱，可在任何pH值下使用，易再生处理，使用寿命长，缺点就是机械强度差、易溶胀、易受有机物污染。
离子交换色谱主要用于不同基质中常见亲水性阴离子（F-、Cl-、SO42-、NO3-、Br-等）与常见亲水性阳离子（Li+、Na+、K+、Ca2+等）得分离测定。离子交换色谱主要用于可电离化合物得分离，例如，氨基酸自动分析仪中得色谱柱，多肽得分离、蛋白质得分离，核苷酸、核苷与各种碱基得分离等。
2、简述离子交换色谱“只加水”淋洗得优点。（掌握）
只用水得免化学试剂离子色谱技术（Reagent Free Ion Chromatograph RFIC）就是为解决科学工作者在进行色谱分析时经常遇到得淋洗液手工配置繁琐并容易引入手工误差、淋洗液放置氧化、线性梯度淋洗过程基线漂移、实验结果重复性差等问题由戴安公司首创推出得。技术得基本原理就是利用水得电解：电解水在线产生淋洗液、电解水产生电导抑制所需得阴阳离子以及电解水完成捕获柱得在线再生，使得离子色谱得分析工作者只需要准备高纯水就可完成全部实验，RFIC技术进一步节省分析时间与劳力，降低了仪器得使用费用，消除了人工配制淋洗液所带来得误差，有效地改善了分析得重现性。不同天、不同月与不同实验室、不同人得分析结果可以非常一致。分析工作者不再需要定期配制淋洗液与再生液，减少了接触化学试剂得机会。KOH（或NaOH）溶液就是阴离子分析最常用得淋洗液，其优点就是背景电导低，适于做梯度淋洗。
3、影响离子色谱分析得主要因素
流动相得酸度：离子交换树脂就就是固体酸碱，对于强型而言pH影响不大，弱型则显著。
样品浓度：⊙浓度高树脂得解离减小；⊙影响吸附顺序及选择性⊙改变树脂表面结构，影响离子进入。
温度：对稀溶液得交换影响不大;溶液浓度高时，温度升高，易水合得离子易吸附；对弱碱、弱酸，温度升高，吸附速加快，但温度太高会破坏树脂；
溶剂：一般情况在水溶液中进行，可加入某些有极性机溶剂来改变选择性，但必须特别注意，这可能会使某些离子得交换无法进行。
不同点：
一、流动相不同：HPLC为液体流动相，GC为永久性气体作流动相（通常叫做载气）
二、进样器不同：高效液相为平头进样针，气相色谱为尖头进样针
三、色谱柱长不同：
（1）气相色谱柱通常几米到几十米
（气相色谱由于载气得相对分析量较低，分子间隙大，故粘度低，流动性好，组分在气相中流动速度快，因此可以增加柱长，以提高柱效）。诗鬩忆写潤泷帥。
（2）液相色谱柱通常为几十到几百毫米
四、分析种类有差异：
气相色谱分析得对象多为（不适绝对）：分子质量小于1000，低沸点，易挥发，热稳定性好得化合物。
液相色谱：更适用于分析高沸点，难挥发，热稳定性差，分子质量较大（1000 - -2000）得液体化合物。萊缣药遜諶襠頹。
五：样品柱前变化不同：气相色谱得样品在柱前必须变为气体（气化室汽化），而液相色谱得样品在柱前则无变化。餡麼執廁馑茧銥。
六、所用检测器有差异：
液相主要为：紫外检测器，荧光检测器、示差折光检测器、、、、、
气相色谱主要为：氢火焰离子化检测器（FID）,热导检测器（TCD）,电子捕获检测器（ECD）,火焰光度检测器（FPD）,氮磷检测器（NPD）、、、、、变蚬邮黃褛摳纫。
相同点：基本原理相同。
都就是利用物质在流动相与固定相中得分配系数得差别，从而在两相间反复多次（次，甚至更多）得分配，使原来分配系数差别很小得各组分分离开来。须盞鵜讖热鸠龔。
高效液相色谱习题及参考答案
一、单项选择题
1、在液相色谱法中，按分离原理分类，液固色谱法属于（）。
A、分配色谱法
B、排阻色谱法
C、离子交换色谱法
D、吸附色谱法绑飞猕睁鵑笼軀。
2、在高效液相色谱流程中，试样混合物在（）中被分离。
A、检测器
B、记录器
C、色谱柱
D、进样器
3、液相色谱流动相过滤必须使用何种粒径得过滤膜？
A、0、5μm
B、0、45μm
C、0、6μm
D、0、55μm
4、在液相色谱中，为了改变色谱柱得选择性，可以进行如下哪些操作？
A、改变流动相得种类或柱子
B、改变固定相得种类或柱长
C、改变固定相得种类与流动相得种类
D、改变填料得粒度与柱长
5、一般评价烷基键合相色谱柱时所用得流动相为（）
A、甲醇/水（83/17）
B、甲醇/水（57/43）
C、正庚烷/异丙醇（93/7）
D、乙腈/水（1、5/98、5）
6、下列用于高效液相色谱得检测器，（）检测器不能使用梯度洗脱。
A、紫外检测器
B、荧光检测器
C、蒸发光散射检测器
D、示差折光检测器
7、在高效液相色谱中，色谱柱得长度一般在（）范围内。
A 、10～30cm B、 20～50m
C 、1～2m D、2～5m
8、在液相色谱中, 某组分得保留值大小实际反映了哪些部分得分子间作用力（）
A、组分与流动相
B、组分与固定相
C、组分与流动相与固定相
D、组分与组分
9、在液相色谱中，为了改变柱子得选择性，可以进行（）得操作
A、改变柱长
B、改变填料粒度
C、改变流动相或固定相种类
D、改变流动相得流速
10、液相色谱中通用型检测器就是（）
A、紫外吸收检测器
B、示差折光检测器
C、热导池检测器
D、氢焰检测器
11、在环保分析中，常常要监测水中多环芳烃，如用高效液相色谱分析，应选用下述哪种检波器
A、荧光检测器
B、示差折光检测器
C、电导检测器
D、吸收检测器
12、在液相色谱法中，提高柱效最有效得途径就是（）
A、提高柱温
B、降低板高
C、降低流动相流速
D、减小填料粒度
13、在液相色谱中，不会显著影响分离效果得就是（）
A、改变固定相种类
B、改变流动相流速
C、改变流动相配比
D、改变流动相种类
14、不就是高液相色谱仪中得检测器就是（）
A、紫外吸收检测器
B、红外检测器
C、差示折光检测
D、电导检测器
15、高效液相色谱仪与气相色谱仪比较增加了（）
A、恒温箱
B、进样装置
C、程序升温
D、梯度淋洗装置
16、在高效液相色谱仪中保证流动相以稳定得速度流过色谱柱得部件就是（）
A、贮液器
B、输液泵
C、检测器
D、温控装置
17、高效液相色谱、原子吸收分析用标准溶液得配制一般使用（）水
A．国标规定得一级、二级去离子水 B．国标规定得三级水
C．不含有机物得蒸馏水 D．无铅(无重金属)水
18、高效液相色谱仪与普通紫外－可见分光光度计完全不同得部件就是（）
A、流通池
B、光源
C、分光系统
D、检测系统
19、下列哪种就是高效液相色谱仪得通用检测器
A、紫外检测器
B、荧光检测器
C、安培检测器
D、蒸发光散射检测器
20、高效液相色谱仪中高压输液系统不包括
A、贮液器
B、高压输液泵
C、过滤器
D、梯度洗脱装置
E、进样器
二、判断题：
1、液相色谱分析时，增大流动相流速有利于提高柱效能。
2、高效液相色谱流动相过滤效果不好，可引起色谱柱堵塞。
3、高效液相色谱分析得应用范围比气相色谱分析得大。
4、反相键合相色谱柱长期不用时必须保证柱内充满甲醇流动相。
5、高效液相色谱分析中，使用示差折光检测器时，可以进行梯度洗脱。
6、在液相色谱法中，提高柱效最有效得途径就是减小填料粒度。
7、在液相色谱中，范第姆特方程中得涡流扩散项对柱效得影响可以忽略。
8、由于高效液相色谱流动相系统得压力非常高，因此只能采取阀进样。
9、高效液相色谱仪得色谱柱可以不用恒温箱，一般可在室温下操作。
10、高效液相色谱中，色谱柱前面得预置柱会降低柱效。
11、液相色谱中，化学键合固定相得分离机理就是典型得液－液分配过程。
12、高效液相色谱分析中，固定相极性大于流动相极性称为正相色谱法。
13、高效液相色谱分析不能分析沸点高，热稳定性差，相对分子量大于400得有机物。
14、在液相色谱法中，约70－80％得分析任务就是由反相键合相色谱法来完成得。
15、在高效液相色谱仪使用过程中，所有溶剂在使用前必须脱气。
16、填充好得色谱柱在安装到仪器上时就是没有前后方向差异得。
17、保护柱就是在安装在进样环与分析柱之间得，对分析柱起保护作用，内装有与分析柱不同固定相。
18、检测器、泵与色谱柱就是组成高效液相色谱仪得三大关键部件。
19、紫外－可见光检测器就是利用某些溶质在受紫外光激发后，能发射可见光得性质来进行检测得。
20、应用光电二极管阵列检测器可以获得具有三维空间得立体色谱光谱图。
三、简答题
1、为什么作为高效液相色谱仪得流动相在使用前必须过滤、脱气？
2、高效液相色谱有哪几种定量方法，其中哪种就是比较精确得定量方法，并简述之。
参考答案
一、
选择题
1、D
2、C
3、B
4、C
5、A
6、D
7、A
8、C
9、C 10、B
11、A 12、D 13、B 14、B 15、D 16、B 17、A 18、A 19、D 20、E
二、
判断题
1、×
2、√
3、√
4、√
5、×
6、√
7、×
8、×
9、√ 10、√
11、× 12、√ 13、× 14、√ 15、√ 16、× 17、× 18、√ 19、× 20、√
三、
简答题
1、高效液相色谱仪所用溶剂在放入贮液罐之前必须经过0、45μm滤膜过滤，除去溶剂中得机械杂质，以防输液管道或进样阀产生阻塞现象。所有溶剂在上机使用前必须脱气；因为色谱住就是带压力操作得，检测器就是在常压下工作。若流动相中所含有得空气不除去，则流动相通过柱子时其中得气泡受到压力而压
缩，流出柱子进入检测器时因常压而将气泡释放出来，造成检测器噪声增大，使基线不稳，仪器不能正常工作，这在梯度洗脱时尤其突出。
2、高效液相色谱得定量方法与气相色谱定量方法类似，主要有归一化法、外标法与内标法。其中内标法就是比较精确得定量方法。它就是将已知量得内标物加到已知量得试样中，在进行色谱测定后，待测组分峰面积与内标物峰面积之比等于待测组分得质量与内标物质量之比，求出待测组分得质量，进而求出待测组分得含量
一、简答题
1．以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分得作用及原理
答：（1）真空系统，质谱仪得离子源、质量分析器、检测器必须处于高真空状态。（2）进样系统，将样品气化为蒸气送入质谱仪离子源中。样品在进样系统中被适当加热后转化为即转化为气体。（3）离子源，被分析得气体或蒸气进入离子源后通过电子轰击（电子轰击离子源）、化学电离（化学电离源）、场致电离（场致电离源）、场解析电离（场解吸电离源）或快离子轰击电离（快离子轰击电离源）等转化为碎片离子，然后进入（4）质量分析器，自离子源产生得离子束在加速电极电场作用下被加速获得一定得动能，再进入垂直于离子运动方向得均匀磁场中，由于受到磁场力得作用而改变运动方向作圆周运动，使不同质荷比得离子顺序到达检测器产生检测信号而得到质谱图。（5）离子检测器，通常以电子倍增管检测离子流。
2．双聚焦质谱仪为什么能提高仪器得分辨率?
：在双聚焦质谱仪中，同时采用电场与磁场组成得质量分析器，因而不仅可以实现方向聚焦，即将质荷比相同而入射方向不同得离子聚焦，而且可以实现速度聚焦，即将质荷比相同，而速度（能量）不同得离子聚焦。所以双聚焦质谱仪比单聚焦质谱仪（只能实现方向聚焦）具有更高得分辨率。
3．试述飞行时间质谱计得工作原理,它有什么特点?
答：飞行时间质谱计得工作原理很简单，仪器如下图所示：
如图所示，飞行时间质量分析器得主要部分就是一个既无电场也无磁场得离子漂移管。当离子在加速区得到动能（）后，以速度进入自由空间（漂移区），则（T为离子飞过漂移区得时间，L为漂移区长度），可以瞧出，离子得漂移时间与其质荷比得平方根成正比，即离子得质荷比越大，则飞行时间越长，反之依然。
飞行时间质谱计得特点为：(1)工作原理简单。质量分析器既不需要磁场，又不需要场，只需要直线漂移空间，因此，仪器得机械结构较简单，增长漂移路程L就可以提高分辨本领。(2)快速。在约20ms时间内，就可以记录质量为0—200a、m、u、得离子。(3)要在短时间内快速记录微弱得离子流，只能采用高灵敏、低噪音得宽频带电子倍增管，因此仪器得电子部分要求高。(4)质量分析系统需处于脉冲工作状态，否则就无法确定离子得起始与到达时间，无法区分到达接受器得不同质量。
4．比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源得特点。
答：（1）电子轰击源，电子轰击得能量远高于普通化学键得键能，因此过剩得能量引起分子多个键得断裂，产生许多碎片离子，因而能够提供分子结构得一些重要得官能团信息，但对于相对分子质量较大、或极性大，难气化，热稳定性差得有机化合物，在加热与电子轰击下，分子易破碎，难以给出完整分子离子信息。（2）在场致电离源得质谱图上，分子离子峰很清楚，但碎片峰则较弱，因而对于相对分子质量得测定有利，但缺乏分子结构信息。（3）场解析电离源，电离原理与场致电离相同，解吸试样分子所需能量远低于气化所需能量，因而有机化合物不会发生热分解，即使热稳定性差得试样仍能得到很好得分子离子峰，分子中得C-C 键一般不会断裂，因而很少生成碎片离子。总之，场致电离与场解析电离源都就是对电子轰击源得必要补充，使用复合离子源，则可同时获得完整分子与官能团信息。
5．试述化学电离源得工作原理．
答：化学电离源内充满一定压强得反应气体，如甲烷、异丁烷、氨气等，用高能量得电子（100eV）轰击反应气体使之电离，电离后得反应分子再与试样分子碰撞发生分子离子反应形成准分子离子QM+,与少数碎片离子。在CI谱图中,准分子离子峰往往就是最强峰,便于从QM+推断相对分子质量，碎片峰较少，谱图简单，易于解释。
6．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型得离子？从这些离子得质谱峰中可以得到一些什么信息？
答：（1）分子离子。从分子离子峰可以确定相对分子质量。（2）同位素离子峰。当有机化合物中含有S,Cl,Br 等元素时，在质谱图中会出现含有这些同位素得离子峰，同位素峰得强度比与同位素得丰度比相当，因而可以也来判断化合物中就是否含有某些元素（通常采用M+2/M强度比）。（3）碎片离子峰。根据碎片离子峰可以与阐明分子得结构。另外尚有重排离子峰、两价离子峰、亚稳离子峰等都可以在确定化合物结构时得到应用。
7．如何利用质谱信息来判断化合物得相对分子质量？判断分子式？
答：利用分子离峰可以准确测定相对分子质量。
高分辨质谱仪可以准确测定分子离子或碎片离子得质荷比，故可利用元素得精确质量及丰度比计算元素组成。
8．色谱与质谱联用后有什么突出特点？
答：质谱法具有灵敏度高、定性能力强等特点。但进样要纯，才能发挥其特长。另一方面，进行定量分析又比较复杂。气相色谱法则具有分离效率高、定量分析简便得特点，但定性能力却较差。因此这两种方法若能联用，可以相互取长补短，其优点就是：(1)气相色谱仪就是质谱法得理想得“进样器”，试样经色谱分离后以纯物质形式进入质谱仪，就可充分发挥质谱法得特长。(2)质谱仪就是气相色谱法得理想得“检测器”，色谱法所用得检测器如氢焰电离检测器、热导池检测器、电子捕获检测器都具有局限性。而质谱仪能检出几乎全部化合物，灵敏度又很高。
所以，色谱—质谱联用技术既发挥了色谱法得高分离能力，又发挥了质谱法得高鉴别能力。这种技术适用于作多组分混合物中未知组分得定性鉴定；可以判断化合物得分子结构；可以准确地测定未知组分得分子量；可以修正色谱分析得错误判断；可以鉴定出部分分离甚至末分离开得色谱峰等。因此日益受到重视，现在几乎全部先进得质谱仪器都具有进行联用得气相色谱仪，并配有计算机，使得计算、联机检索等变得快捷而准确。
9．如何实现气相色谱－质谱联用？
答：实现GC-MS联用得关键就是接口装置，起到传输试样，匹配两者工作气体得作用。
气相色谱法实验报告记录
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实验五—气相色谱法实验 姓名：张瑞芳 学号：2013E8003561147 班级：化院413班 培养单位：上海高等研究院 指导教师：李向军 组别：2013年12月30日第二组
气相色谱法实验 一、实验目的 1.了解气相色谱仪的各部件的功能。 2.加深理解气相色谱的原理和应用。 3.掌握气相色谱分析的一般实验方法。 4.学会使用FID气相色谱对未知物进行分析。 二、实验原理 1.气相色谱法基本原理 气相色谱的流动向为惰性气体，气-固色谱法中以表面积大且具有一定活性的吸附剂作为固定相。当多组分的混合样品进入色谱柱后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱柱中的运行速度也就不同。吸附力弱的组分容易被解吸下来，最先离开色谱柱进入检测器，而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来，因此最后离开色谱柱。如此，各组分得以在色谱柱中彼此分离，顺序进入检测器中被检测、记录下来。气相色谱仪器框图如图1所示： 图1.气相色谱仪器框图 仪器均由以下五个系统组成：气路、进样、分离、温度控制、检测和记录系统。 2.气相色谱法定性和定量分析原理 在这种吸附色谱中常用流出曲线来描述样品中各组分的浓度。也就是说，让
分离后的各组分谱带的浓度变化输入换能装置中，转变成电信号的变化。然后将电信号的变化输入记录器记录下来，便得到如图2的曲线。它表示组分进入检测器后，检测器所给出的信号随时间变化的规律。它是柱内组分分离结果的反映，是研究色谱分离过程机理的依据，也是定性和定量的依据。 图2.典型的色谱流动曲线 3.FID的原理 本次试验所用的为氢火焰离子化检测器(FID)，它是以氢气和空气燃烧的火焰作为能源，利用含碳有机物在火焰中燃烧产生离子，在外加的电场作用下，使离子形成离子流，根据离子流产生的电信号强度，检测被色谱柱分离出的组分。 三．实验试剂和仪器 (1)试剂：甲醇、异丙醇、异丁醇 (2)仪器：气相色谱仪带氢火焰离子化检测器(GC-2014气相色谱仪)； 氢-空发生器(SPH-300氢气发生器)、氮气钢瓶； 色谱柱； 微量注射器。 四．实验步骤 1.打开稳定电源。 2.打开N2钢瓶（减压阀），以N2为载气，开始通气，检漏；调整柱前压约为 0.12MPa。
实验一气相色谱的基本操作及进样练习 一、实验目的 (1) 了解气相色谱仪的主要结构组成和应用。 (2) 掌握仪器基本操作和调试程序，熟悉气路运行过程。 (3) 明确热导池检测器的操作注意事项。 (4) 掌握气相色谱进样操作要领，练习微量注射器的使用方法。 二、实验原理 通过实验了解气相色谱仪的结构与原理。气相色谱仪是实现气相色谱过程的仪器，按其使用目的可分为分析型、制备型和工艺过程控制型。但无论气相色谱仪的类型如何变化，构成色谱仪的5个基本组成部分皆是相同的，它们是载气系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统及数据处理系统。 载气系统：载气是构成气相色谱过程中的重要一相——流动相，一般由高压钢瓶供气。 进样系统：汽化室是进样系统中不可缺少的组成部分，它的作用是把液体样品瞬间加热变成蒸汽，然后由载气带人色谱柱。 分离系统：色谱柱比作气相色谱仪的“心脏”，样品就是在此根据其性质的不同进行分离的。检测系统：检测器是气相色谱仪的关键部件。它的作用是将经色谱柱分离后顺序流出的化学组分的信息转变为便于记录的电信号，然后对被分离物质的组成和含量进行鉴定 和测量。 数据处理系统：数据处理系统目前多采用微机型色谱数据处理机和配备操作软件包的工作站，既可对色谱数据进行自动处理，又可对色谱系统的参数进行自动控制。 三、仪器与试剂 1．仪器 气相色谱仪(GC9790型)；检测器(热导池TCD)；色谱柱(邻苯二甲酸二壬酯DNP)；微量进样器(1 μL)。 2．试剂 环己烷(AR)；载气(氮气或氢气，含量99.99%以上)。 四、实验内容 1．开机操作步骤 (1)通气：首先连接好色谱柱，在检查气路密封良好的情况下，先逆时针旋转钢瓶总阀，调整减压阀输出压力0.4 ~ 0.5 Mpa，调节气相色谱仪上的载气稳压阀(总压)，使其输出压力为0.3Mpa，调节柱前压1和2的稳流阀2~3圈，载气流量氮气约为30mL·min-1，氢气约为40 mL·min-1。 (2) 通电：检查仪器开关都应处于“关闭”位置后，开启气相色谱仪右侧的电源开关，仪器接通电源以后计算机首先进入仪器的自检程序，其状态显示为指示灯全部打开，直到屏幕出现“OK！”字样后表示仪器自检通过，可以进入正常操作程序，并且显示器自动切换到屏
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及掌握分离分析的基本原理； 2、了解顶空气相色谱法； 3、了解影响分离效果的因素； 4、掌握定性、定量分析与测定的方法。 二、实验原理气相色谱分离是利用上试样中各组分在色谱柱中的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进行时，组分就在其中的两相中进行反复多次的分配，由于固定相各个组分的吸附或溶解能力不同，因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同。经过 一定的柱长后，使彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器。检测器将各组分的浓度或质量的变化转换成一定的电信号，经过放大后在记录仪上记录下来，即可得到各组分的色谱峰。根据保留时间和峰高或峰面积，便可进行定性和定量的分析。 （1）顶空色谱法及其原理介绍顶空气相色谱是指对液体或固体中的挥发性成分进行气相色谱分析的一种间接测定法，它是在热力学平衡的蒸气相与被分析样品同时存在于一个密闭系统中进行的。这一方法从气相色谱仪角度讲，是一种进样系统，即“顶空进样系统” 。其原理如下： 一个容积为V、装有体积为V o浓度为0）的液体样品的密封容器，在一定温度下达到平衡时，气相体积为Vg,液相体积为Vs,气相样品浓度为Cg,液相中样品浓度为Cs,贝平衡常数K=Cs/Cg 相比3 =Vg/Vs V=Vs+Vg=V o+Vg 又因为是密封容器,所以 C o V o=CoVs=CsVs+CgVg= KCgVs + CgVg C o=KCg+CgVg/Vs=KCg+ 3 Cg=Cg（）K+ 3 Cg=C0/（K+ 3 = K'（C 可见, 在平衡状态下, 气相组成与样品原组成为正比关系, 根据这一关系我们可以进行定性和定量分析。（2）顶空色谱法的优点 顶空色谱进样器可与国内外各种气相色谱仪相连接, 它是将液体或固体样品中的挥发性组分直接导入气相色谱仪进行分离和检测的理想进样装置。 它采用气体进样,可专一性收集样品中的易挥发性成分,与液-液萃取和固相萃取相比 既可避免在除去溶剂时引起挥发物的损失, 又可降低共提物引起的噪音, 具有更高灵敏度和分析速度,对分析人员和环境危害小,操作简便,是一种符合“绿色分析化学”要求的分析手段。固相萃取和液相萃取时不可避免地带入共萃取物干扰分析。顶空分析可看成是气相萃
在实际工作中，当我们拿到一个样品，我们该怎样定性和定量，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能直接分析的样品通常是气体或液体，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，就必须了解的来源，从而估计样品可能含有的组分，以及样品的沸点范围。如果样品体系简单，试样组分可汽化则可直接分析。如果样品中有不能用GC直接分析的组分，或样品浓度太低，就必须进行必要的预处理，如采用吸附、解析、萃取、浓缩、稀释、提纯、衍生化等方法处理样品。 2、确定仪器配置 所谓仪器配置就是用于分析样品的方法采用什么进样装置、什么载气、什么色谱柱以及什么检测器。 一般应首先确定检测器类型。碳氢化合物常选择FID检测器，含电负性基团（F、Cl等）较多且碳氢含量较少的物质易选择ECD检测器；对检测灵敏度要求不高，或含有非碳氢化合物组分时，可选择TCD检测器；对于含硫、磷的样品可选择FPD检测器。 对于液体样品可选择隔膜垫进样方式，气体样品可采用六通阀或吸附热解析进样方法，一般色谱仅配置隔膜垫进样方式，所以气体样品可采用吸附-溶剂解析-隔膜垫进样的方式进行分析。 根据待测组分性质选择适合的色谱柱，一般遵循相似相容规律。分离非极性物质时选择非极性色谱柱，分离极性物质时选择极性色谱柱。色谱柱确定后，根据样本中待测组分的分配系数的差值情况，确定色谱柱工作温度，简单体系采用等温方式，分配系数相差较大的复杂体系采用程序升温方式进行分析。 常用的载气有氢气、氮气、氦气等。氢气、氦气的分子量较小常作为填充柱色谱的载气；氮气的分子量较大，常作为毛细管气相色谱的载气；气相色谱质谱用氦气作为载气。 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离。这时要确定初始分离条件，主要包括进样量、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10mg/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。进样口温度主要由样品的沸点范围决定，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最高的组分的沸点，但要低于易分解温度。
GC-MS测定挥发性有机物实验报告 专业：环境工程学号：1233351 姓名：刘鹏一、实验方法 进样器参数设定如下: 用预溶剂冲洗次数: 3 用溶剂冲洗次数: 3 用样品冲洗次数: 2 柱塞速度: 高粘度补偿时间: 0.2 sec 柱塞进样速度: 高进样器进样速度: 高注射模式: 一般抽吸次数: 5 进样口停留时间: 0.3 sec 尾部空气间隙: 否活塞吹扫速度: 高清洗体积: 8uL 注射器吸入位置: 1.0 mm 注射器注射位置: 0.0 mm 使用3个溶剂瓶: 1个瓶 [GC-2010] 柱箱温度:30.0℃进样温度:250.00℃进样模式:分流 流量控制模式:线速度压力:45.6 kPa 总流量:14.0 mL/min 柱流量:1.00 mL/min 线速度:35.9 cm/sec 吹扫流量:3.0 mL/min 分流比:10.0 高压进样模式:关载气节省器:关分流阻尼固定:关 柱温箱: 是SPL1: 是MS: 是 < 检测器(FTD)检查完毕> < 基线移动检查完毕> < 进样流量检查完毕> SPL1 载气: 是SPL1 吹扫: 是 < APC流量检查完毕> < 检测器APC流量检查完毕> 外部等待:否平衡时间: 2.0 min [GC 程序] [GCMS-QP2010 SE] 微扫描半峰宽:0.00 amu 离子源温度:200.00 ℃接口温度:250.00 ℃ 溶剂延迟时间:2.50 min 检测器增益方式:相对检测器增益:0.83 kv +0.00 kV
二、标准物质色谱图 三、实验结果 ①实验数据
答：常用的定量分析方法有标准曲线法、内标法和归一化法。 ①标准曲线法（外标法）：用被测组分纯物质配制系列标准溶液，分别定量进样，记录不同浓度溶液的色谱图，测出峰面积，用峰面积对相应的浓度作图，得到一条直线，即标准曲线。有时也可用峰高代替峰面积，作峰高—浓度标准曲线。在同样条件下测定样品，根据峰面积或峰高及标准曲线计算出样品中被测组分的浓度。 外标法简便，不需要校正因子，但进样量要求十分准确，操作条件也需严格控制。它适用于日常控制分析和大量同类样品的分析。 ②内标法：选择一种样品中不存在，且其色谱峰位于被测组分色谱峰附近的纯物质作为内标物，以固定量（接近被测组分量）加到标准溶液中和样品溶液中，分别定量进样，记录色谱峰，以被测组分峰面积（或峰高）与内标物峰面积（或峰高）的比值对相应浓度作图，得到标准曲线。根据样品中被测物质与内标物峰面积（或峰高）的比值，从标准曲线中查的被测组分浓度。这种方法可抵消因实验条件和进样量变化带来的误差。 内标物的要求：样品中不含有内标物质；峰的位置在各待测组分之间或与之相近；稳定、易得纯品；与样品能互溶但无化学反应；内标物浓度恰当，使其峰面积与待测组分相差不太大。 ③归一化法：标准曲线法（外标法）和内标法适用于样品中各组分不能全部出峰、或多组分中只测量一种或几种组分的情况。如果样品中各组分都能出峰，并要求定量，则归一化法比较简单。设样品中各组分的质量分别为M1、M2、…、Mn，则各组分的质量分数（Wi）按照下式计算：
气相色谱定性和定量分析实验报告 班级 姓名 学号： 成绩： 一、实验目的 1.熟悉气相色谱仪的工作原理及操作流程； 2.能够根据保留值对物质进行定性分析； 3.能够对物质进行定量分析 二、实验原理 气相色谱法是一种用以分离、分析多组分混合物极有效的分析方法。它是基于被测组分在两相间的分配系数不同，从而达到相互分离的目的。在混合物分离以后，利用已知物保留值对各色谱峰进行定性是色谱法中最常用的一种定性方法。它的依据是在相同的色谱条件下，同一物质具有相同的保留值，利用已知物的保留时间与未知组分的保留时间进行对照时，若两者的保留时间相同，则认为是相同的化合物。 气相色谱法分离分析醇系物的基本原理是基于醇系物中各组分在气相和固相两相间分配系数的不同。当试样流经色谱柱时被相互分离，被分离组分依次通过检测器时，浓度(或质量)信号被转换为电信号输出到记录仪，获得醇系物的色谱流出曲线(如图1)，完全分离时，可依据流出曲线上各组分对应的色谱峰面积进行定量。 色谱分析的定性方法有多种，当色谱条件固定且完全分离时，采用将未知物的保留值与已知纯试剂(标样)的保留值相对照的方法定性较为简单，两者相同或相近即为同一物质。 实际测定可采用相对保留值is r 代替保留值进行定性分析。 M Rs M Ri Rs Ri is t t t t t t r --=='' 式中：t ’Ri ——被测组分的调整保留时间 t ’Rs ——标准物质的调整保留时间 t Ri ——被测组分保留时间 t Rs ——标准物质的保留时间(热导池检测器的标准物质一般指定为:苯) t M ——死时间 常用的色谱定量方法有归一化法、外标法、内标法。 归一化法是将样品中的所有色谱峰的面积之和除某个色谱峰的面积，即得色谱峰相应组分在混合物中的含量。
实验七 I.实验目的 （1） 了解气相色谱-质谱联用技术的基本原理； （2） 学习气相色谱-质谱联用技术定性鉴定的方法； （3） 了解色谱工作站的基本功能。 II. 实验原理 质谱法是一种重要的定性鉴定和结构分析方法，但没有分离能力，不能直接分析混合物。色谱法则相反，它是一种有效的分离分析方法，特别适合于复杂混合物的分离，但对组分的定性鉴定有一定难度。如果把这两种方法结合起来，将色谱仪作为质谱仪的进样和分离系统，即混合试样进入色谱柱分离，得到的单个组分按保留时间的大小依次进入质谱仪测定质谱，这样就可以实现优势互补，解决复杂混合物的快速分离和定性鉴定。气相色谱-质谱联用（GC-MS ）于1957年首次实现，并很快成为一种重要的分析手段广泛应用于化工、石油、食品、药物、法医鉴定及环境监测等领域。 气相色谱-质谱联用的主要困难是两者的工作气压不匹配。质谱仪器必须在10-3~10-4Pa 的高真空条件下工作，而气相色谱仪的流出物为常压（约100kPa ），因此需要一个硬件接口来协调两者的工作条件。当气相色谱仪使用毛细管柱时，因为每分钟几毫升的流量不足以破坏质谱仪的真空状态，所以可直接与质谱仪联用。 挥发性混合物从气相色谱仪进样，经色谱柱分离后，按组分的保留时间大小依次以纯物质形式进入质谱仪，质谱仪自动重复扫描，计算机记录和储存所有的质谱信息，然后将处理结果显示在屏幕上。质谱仪的每一次扫描都得到一张质谱图，色谱组分流入时得到的是组分的质谱图，没有色谱组分时得到的是背景的质谱图，计算机将质谱仪重复扫描得到的所有离子流信号（不分质荷比大小）的强度总和对扫描信号（即色谱保留时间）作图得到总离子流图，总离子流强度的变化正是流入质谱仪的色谱组分变化的反映，所以在GC-MS 中，总离子流图相当于色谱图，每一个谱峰代表了一个组分，谱峰的强度与组分的相对含量有关。下图是混合溶剂试样的总离子流图（a ）和其中第4号峰的质谱图（b ）。从总离子流图中出现的6个谱峰可以得知该混合溶剂中有6个组分；对质谱图（b ）进行解析可知该组分的相对分子质量为100，图中有m/z29，43，57，71等一系列间隔14（相当于CH 2）的离子峰，说明该组分的结构中有长碳链，结合相对分子质量推测为庚烷，通过质谱标准谱库的检索验证，确定试样总离子流图的4号峰为正庚烷。 混合溶剂的总离子流图（a ）和4号峰的质谱图（b ） III. 实验用品 仪器: 岛津公司GCMS-QP5050A 气相色谱-质谱联用仪，GCMS Solution 工作站，NIST 谱库。微量注射器（1μL ） 试剂： 混合试剂 异丙醇、乙酸乙酯、苯3种试剂（纯度≥99.5%）混合而成，甲醇为溶剂，均为色谱纯。 实验条件
在GC中使用归一法测定正构烷烃相对含量实验报告 一、实验目的： 1.学习Varian CP-3800的基本操作、气象色谱工作站和数据处理。 2.考察进样平行性。 二、实验原理： 气相色谱GC主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离。待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体（即载气，也叫流动相）带入色谱柱，柱内含有液体或固体流动相，由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于载气是流动的，这种平衡实际上很难建立起来。也正是由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸附，结果是在载气中浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后，立即进入检测器。检测器能够将样品组分的与否转变为电信号，而电信号的大小与被测组分的量或浓度成正比。 气相色谱仪的组成部分：载气系统，进样系统，色谱柱（包括恒温控制装置），检测系统，记录系统。氢火焰检测器FID是GC最基本的检测器，当有机物经过检测器时，在火焰中会产生离子，在极化电压的作用下，喷嘴和收集极之间的电流会增大，对这个电流信号进行检测和记录即可得到相应的谱图。一般有机化合物在FID上都有响应，一般分子量越大，灵敏度越高。可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。 三、仪器与试剂 正构烷烃原液：含0.88mg/ml (正构二十碳烷烃n-Eicosane), 0.261mg/ml (正构二十二碳烷烃n-Docosane),0.373mg/ml (正构二十四碳烷烃n-Tetracosane). 正己烷、样品瓶、CD-3800 GC、FID、针筒 四、实验步骤 1、制备正构烷烃稀释液 2、色谱条件 Injector：250℃ Column flow：1.0l/min FID HEATER：300℃ H2：30ml/min AIR：300ml/min
气相色谱法分析苯、甲苯、萘混合物 一、实验目的 1. 气相色谱图的分析。 2. 温度对保留时间的影响。 3. 保留因子、分离度的计算。 4. 标准曲线的建立。 二、实验原理 基本术语 基线(base line)--经流动相冲洗，柱与流动相达到平衡后，检测器测出一段时间的流出曲线。一般应平行于时间轴。 噪音(noise)--基线信号的波动。通常因电源接触不良或瞬时过载、检测器不稳定、流动相含有气泡或色谱柱被污染所致。 漂移(drift)--基线随时间的缓缓变化。主要由于操作条件如电压、温度、流动相及流量的不稳定所引起，柱内的污染物或固定相不断被洗脱下来也会产生漂移。 色谱峰(peak)--组分流经检测器时响应的连续信号产生的曲线上的突起部分。正常色谱峰近似于对称形正态分布曲线（高斯Gauss曲线）。 峰高(peak height，h)-峰的最高点至峰底的距离。 峰宽（peak width，W)-峰两侧拐点处所作两条切线与基线的两个交点间的距离。 半峰宽（peak width at half-height，W h/2)-峰高一半处的峰宽。 峰面积(peak area，A)-峰与峰底所包围的面积。 死时间(dead time，t0)--不保留组分的保留时间。即流动相（溶剂）通过色谱柱的时间。 保留时间(retention time，t R)--从进样开始到某个组分在柱后出现浓度极大值的时间。 保留因子： 分离度： 气相色谱中随着温度升高，目标物保留时间减少，分离度降低。 三、仪器与试剂 仪器：高效液相色谱仪；超声波清洗器；色谱柱(C18)；微量注射器(20ul)。 试剂：甲醇（A.R.）；苯（A.R.）；甲苯（A.R.）；萘（A.R.）。 四、实验步骤 1. 色谱条件为 气相色谱柱: 流动相：氮气 进样量：10.0ul
气相色谱仪的硬件与软件操作 【实验目的】 1.安全教育； 2.气相色谱仪的硬件操作及软件操作； 3.了解气相色谱仪的基本结构及掌握仪器分离分析的基本原理。 【实验原理】 气相色谱仪是实现气相色谱过程的仪器，仪器型号繁多，但总的说来，其基本结构是相似的，主要由载气系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统以及数据处理系统构成。气相色谱仪利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相的分配系数不同，当气化后的试样被载气带入色谱柱进行时，组分就在其中的两相中进行反复多次的分配，由于固定相各个组分的吸附和溶解能力不同，因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，是彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器。检测器将各组分的浓度或质量的变化转换成一定的电信号，经过放大后在记录仪上记录下来，即可得到各组分的色谱峰。根据保留时间，便可进行定性分析。 【主要试剂及物理性质】 【实验仪器】 仪器：GC-2010气相色谱仪；SPB-3全自动空气泵；SPN-300氮气发生器；SPH-300氢气发生器；微量进样器（1μL）；容量瓶；毛细管色谱柱（SPB-5 30.0m×0.32mm×0.25um）； 【实验步骤】 1. 开机：依次打开全自动空气泵，氮气发生器（注意排气，逆时针旋转松开氮气发生器右
侧螺丝，约30分钟后，待载气稳定即压力表指针稳定指向0.4 M pa后顺时针旋转拧紧氮气发生器右侧螺丝）），氢气发生器。然后打开GC GC-2010气相色谱仪开关“POWER”由“0”至“-”，最后打开电脑上的工作站。 2.点击工作站桌面GC Real Time Analysis→
《色谱分析》实验教学大纲 大纲制定（修订）时间：2017年6月 课程名称：《色谱分析》课程编码：080241006 课程类别：专业课课程性质：必修 适用专业：环境工程 课程总学时：32学时 实验（上机）计划学时：12学时 开课单位：环境与化学工程学院 一、大纲编写依据 1.环境工程专业2017版教学计划； 2.环境工程专业《色谱分析》理论教学大纲对实验环节的要求； 3.近年来《色谱分析》实验教学经验。 二、实验课程地位及相关课程的联系 色谱分析实验课程的建立有助于使学生加深对于理论课程的理解，是在色谱分析理论课基础上的综合实验能力训练，有助于对色谱分析课程的理解和掌握。 三、实验目的、性质和任务 1、了解色谱分析中常用的气相色谱、高效液相色谱、平面液相色谱的理论和方法。 2、训练学生综合运用所学理论和实验技能理解实验方案，完成实验操作，分析实验结果的能力。学生要学会使用气相色谱仪和高效液相色谱分析仪器。 四、实验基本要求 “气相色谱仪原理及应用”通过学习气相色谱仪的构成和使用方法，及其在定性、定量分析中的应用，培养学生严谨的科学态度、细致的工作作风、实事求是的数据报告和良好的实验习惯（准备充分、操作规范，记录简明，台面整洁、实验有序，良好的环保和公德意识）。培养培养学生的动手能力、理论联系实际的能力、统筹思维能力、创新能力、独立分析解决实际问题的能力、查阅手册资料并运用其数据资料的能力以及归纳总结的能力等。 “高效液相色谱原理及应用”学习高效液相色谱仪的构成和使用方法，及其在定性、定量分析中的应用。 “薄层色谱原理及应用”实验了解薄层色谱的基本原理和应用，掌握薄层色谱的操作技术。 五、实验内容和学时分配
白酒气相色谱分析方法 白酒香味成份复杂，除乙醇和水外，还有大量芳香组分存在。构成白酒质量风格的是酒内所含的香味成分的种类以及其量比关系。应用气相色谱法能快速而准确地测出白酒中的醇类、酯类、有机酸类、碳基化合物、酚类化合物以及高沸点化合物等成分的含量。 一、填充柱DNP柱测定白酒中醇、酯等组分(一般酒厂需要,白酒) （一）DNP柱直接进样法测定白酒中主要醇、酯成份 白酒中醇和酯是主要香味成份。吸取原样品进行色谱分析，其优点是：操作简便，测定结果准确性高、快速;缺点是:极其微量的组分不易检出。 1样品的配制 ●2%内标的配制： 吸取2mL的内标--乙酸正丁酯于1OOmL的容量瓶中，(因内标物易挥发，可在瓶内先放少量酒精)，用55%-60%的乙醇定容。 ●1-2%标样的配制: 分别吸取乙醛、甲醇、正丙醇、仲丁醇、乙缩醛、正丁醇、异戊醇、(正己醇)、(糠醛)各lmL，乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、乙
酸异戊酯)各2mL一起加入1OOmL容量瓶中，用55%-60%（V/V）的乙醇定容，混匀后组成标样。(在容量瓶中先加少许乙醇，以防挥发) ●混标的配制: 分别用移液管吸取标样lOmL和内标5mL，用55%-60%（V/V）的乙醇定容到1OOmL，混匀后（可分装）待用。 混标中各组分i及内标含量计算公式: mi=ci×Vi×di×lO00 ms=cs×Vs×ds×lO00 式中:mi/ms—混标中各组分i/内标的含量(mg/l0OmL); ci/cs—混标中各组分i/内标的浓度(V/V) Vi/Vs—混标中各组分i/内标的体积(mL) ; di/ds—混标中各组分i/内标的密度(g/mL) ; 1000—算成以mg为单位的系数。 例:计算混标中正丁醇的含量 m正丁醇=1%×lOml×0.809g/ml×lO00=80.9mg/100ml混标样
实验报告 一、实验目的 掌握薄层色谱的基本原理及其在有机物分离中的应用。 二、实验原理 有机混合物中各组分对吸附剂的吸附能力不同，当展开剂流经吸附剂时，有机物各组分会发生无数次吸附和解吸过程，吸附力弱的组分随流动相迅速向前，而吸附力弱的组分则滞后，由于各组分不同的移动速度而使得她们得以分离。物质被分离后在图谱上的位置，常用比移值R f表示。 三、实验仪器与药品 5.0cm×15.0cm硅胶层析板两块，卧式层析槽一个，点样用毛细管。 四、物理常数 五、仪器装置图 “浸有层析板的层析槽”图 1-层析缸，2-薄层板，3-展开剂饱和蒸汽，4-层析液 六、实验步骤
（1）薄层板的制备： 称取2～5g层析用硅胶，加适量水调成糊状，等石膏开始固化时，再加少许水，调成匀浆，平均摊在两块5.0×15cm的层析玻璃板上，再轻敲使其涂布均匀。（老师代做！）固化后，经105℃烘烤活化0.5h，贮于干燥器内备用。 （2）点样。 在层析板下端2.0cm处，（用铅笔轻化一起始线，并在点样出用铅笔作一记号为原点。）取毛细管，分别蘸取偶氮苯、偶氮苯与苏丹红混合液，点于原点上（注意点样用的毛细管不能混用，毛细管不能将薄层板表面弄破，样品斑点直径在1~2mm为宜！斑点间距为1cm） （3）定位及定性分析 用铅笔将各斑点框出，并找出斑点中心，用小尺量出各斑点到原点的距离和溶剂前 实验注意事项 1、铺板时一定要铺匀，特别是边、角部分，晾干时要放在平整的地方。 2、点样时点要细，直径不要大于2mm,间隔0.5cm以上，浓度不可过大，以免出现拖尾、混杂现象。 3、展开用的烧杯要洗净烘干，放入板之前，要先加展开剂，盖上表面皿，让烧杯内形成一定的蒸气压。点样的一端要浸入展开剂0.5cm 以上,但展开剂不可没过样品原点。当展开剂上升到距上端0.5－1cm
实验四高效液相色谱法测定V E含量 1 实验目的 1.1了解高效液相色谱仪的基本操作； 1.2了解高效液相色谱仪测定V E的原理。 2 实验原理 高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相，被流动相载入色谱柱（固定相）内，由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数，在两相中作相对运动时，经过反复多次的吸附—解吸的分配过程，各组分在移动速度上产生较大的差别，被分离成单个组分依次从柱内流出，通过检测器时，样品浓度被转换成电信号传送到记录仪，数据以图谱形式打印出来。 V E（维生素E）又名生育酚或产妊酚，在食油、水果、蔬菜及粮食中均存在。有抗氧化作用，能增强皮肤毛细血管抵抗力，并维持正常通透性；有改善血液循环及调整生育功能、抗衰老作用等。V E通过高效液相色谱柱进行分离，PDA检测器检测，外标法定量。 3实验器材 3.1 实验样品 V E样品溶液 3.2 实验试剂 浓度为50μg/ml的V E标样 3.3 实验仪器 高效液相色谱仪附PDA检测器 4 色谱条件 色谱柱：C18柱；流动相速度：0.3ml/min； 进样量：5μl；柱温：30℃。
5 实验结果与讨论 5.1实验结果 本次实验采用的是单点法测定。实验结果见表1。 表1. 液相色谱仪测定苹果的VE含量 样品中VE的浓度=乙烯标样的总量×苹果的峰面积/乙烯标样的峰面积 =5μl×50μg/mL×17369/（5μl×42217）=20.57μg/mL 5.2实验讨论 本次实验中，测定标样溶液V E含量时，在指定的保留时间内并未出峰。讨论分析原因：样品溶液在上周实验后，一直置于离心管中，未避光低温保存，导致样品中V E氧化，液相测定时没有在相应的时间出峰。本次实验时间较短，且主要目的是了解高效液相色谱仪的基本操作，以及液相色谱仪测定V E的原理，故结合前组同学对V E含量的测定数据进行讨论与分析。 因时间有限，实验采用了单点法进行测量分析，且无平行重复，这样误差较大。我们以后实验时，V E标样可以选择5个浓度，每个浓度分别测定3-4次，取其峰面积的平均值后作标准曲线，这样误差更小。 6知识扩展 6.1高效液相色谱仪包括哪几个部分组成？ 答：高效液相色谱仪主要由输液系统、进样系统、色谱分离系统、检测器这四个部分组成，其流程图见图1。 输液系统包括贮液槽和输液管道、高压泵和梯度洗脱装置。贮液槽，通常是由玻璃或不锈钢等材料制成的，用来存贮足够数量、符合分析要求流动相的容器。输液管道是管道内径很小的用于连接高效液相色谱仪各主要流路系统。高压泵是将流动相在高压下连续送入色谱柱，使样品在色谱柱内完成分离过程。高效液相色谱仪采用的是往复式恒流泵，是具有输出压力高、流量稳定、流量可调范围宽、泵内死体积小、具有梯度洗脱及耐酸碱腐蚀、溶剂更换迅速等性能。梯度洗脱装
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
凝胶渗透色谱在聚合物研究中的应用 一、目的要求 1. 掌握凝胶渗透色谱（GPC，gel permeation chromatography）的工作原理并了解其构造。 2. 掌握凝胶渗透色谱仪的基本操作及数据处理方法。 3. 利用凝胶渗透色谱仪测定聚合物的分子量及其分布。 二、原理及仪器构造 1.凝胶渗透色谱的工作原理。 GPC是一种特殊的液相色谱，所用仪器与高效液相色谱仪类似，但 是其色谱柱中的填充相与液相色谱不同，其填充相是具有不同比表面积，孔径分布和孔容的凝胶填料（如葡萄糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、聚苯乙烯凝胶、琼脂糖凝胶等）。GPC的分离过程是基于分子筛效应而进行的。聚合物中分子量小的分子在溶液中的流体力学体积较小因而能够在凝胶颗粒内的孔隙中自由地扩散，但随着分子量的增加其在溶液中的流体力学体积也逐渐增大，当增大到与凝胶中孔隙的尺寸大小相当时，便不能顺利进入到凝胶的内部，分子量更大时便完全不能扩散到凝胶颗粒的内部。如图1所示： 根据这一分子筛效应，可以按照分子尺寸大小的差别来进行分离，
而有机聚合物的分子尺寸大小又与分子量成正相关，也就是说根据这一效应可以将聚合物分子按照分子量大小的差别来进行分离。 图 1 当一个聚合物样品被注入色谱柱时，试样溶液流经凝胶固定相颗粒，其中分子尺寸较大的不能进入凝胶孔隙，既被固定相排斥。因此这些分子便直接流出色谱柱，而他们的色谱峰便最先在色谱图上出现。另外，样品中尺寸最小的分子则能够进入固定相中所有的孔隙并浸入到整个颗粒内部，于是它们通过色谱柱最慢，保留时间最长，其色谱峰在谱图上出现最晚，而中等尺寸的分子只能够进入固定相中部分较大的孔隙，因而以中等流速流过色谱柱。这样便按照分子尺寸的大小，按从大到小的顺序实现了样品中各组分的分离。如图2所示： 图 2 GPC的实验方法是先利用同一组分已知分子量的窄分散性（/≤1.1）聚合物标准试样，在与未知试样相同的条件下得到一系列GPC谱图。然后以标准样的峰位置V e（V e被测标样的洗脱体积）对lgM作图，得到校正曲线，从而建立处理方法。然后根据未知样的V e得到对应的分子量信息。由于大多数的聚合物标样不易获得，通常情况下使用窄分散性的聚苯乙烯作为标准样来获得校正曲线，当被测样品与标准样具有相同或相近的化学结构组成时得到的分子量信息与真实值更为接近，当被测样品与标准样的化学结构组成有偏差时得到的分子量信息仅具有相对意义，且结构组成偏差越大分子量信息与真实值的偏差也越大。
实验三气相色谱法测定乙烯含量 1 实验目的 1.1了解气相色谱仪的基本操作； 1.2了解气相色谱仪测定乙烯的原理。 2 实验原理 气相色谱仪器是以气体为流动相。当某一种被分析的多组分混合样品被注入一起后，瞬间气化，样品由流动相载气所携带，经过装有固定相的色谱柱时，由于组分分子与色谱柱内部固定相分子间要发生吸附、脱附、溶解等过程，组分分子在两相间反复多次分配，使混合样品中的组分得到分离。被分离的组分顺序进入检测器系统，由检测器转换成电信号形成色谱图。 乙烯是植物生长过程中自然散发的一种激素，广泛存在于植物的各种组织器官中，具有促进果实成熟的作用。乙烯通过气象色谱柱进行分离，氢火焰离子化检测器检测，外标法定量。 3 实验试剂与仪器 3.1 实验样品：苹果。 3.2实验试剂：20ppm的乙烯标样。 3.3 实验仪器：气相色谱仪附氢火焰离子化检测器（FID）。 4 实验步骤 4.1样品处理：将苹果放入密封罐中，静置待乙烯气体释放并收集。 4.2测定：待仪器准备好后，将样品和标准注入气相色谱中进行分析，以标准溶 液峰的保留时间作为定性的依据，以其面积求出样品中被测定的乙烯的含量。 4.3色谱条件 色谱柱：毛细管柱；载气速度：1mL/min；进样量：5μL； 进样口温度：130℃；检测器温度：230℃；柱温：80℃ 5 实验结果与讨论 5.1实验结果 气相色谱仪测定样品苹果中的乙烯含量结果见下表1。本次实验采用的是单点法测定。 表1. 气象色谱仪测定苹果的乙烯含量 进样量保留时间峰面积 乙烯标样10μL 2.497min 181254 苹果20μL 2.682min 5868765.4 乙烯标样的浓度=20ppm 苹果的乙烯的浓度=乙烯标样的总量×苹果的峰面积/乙烯标样的峰面积
气相色谱分析方法的建立
内标法与外标法 一、内标法 什么叫内标法?怎样选择内标物? 内标法是一种间接或相对的校准方法。在分析测定样品中某组分含量时，加入一种内标物质以校谁和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响，以提高分析结果的准确度。 内标法在气相色谱定量分析中是一种重要的技术。使用内标法时，在样品中加入一定量的标准物质，它可被色谱拄所分离，又不受试样中其它组分峰的干扰，只要测定内标物和待测组分的峰面积与相对响应值，即可求出待测组分在样品中的百分含量。采用内标法定量时，内标物的选择是一项十分重要的工作。理想地说，内标物应当是一个能得到纯样的己知化合物，这样它能以准确、已知的量加到样品中去，它应当和被分析的样品组分有基本相同或尽可能一致的物理化学性质(如化学结构、极性、挥发度及在溶剂中的溶解度等)、色谱行为和响应特征，最好是被分析物质的一个同系物。当然，在色谱分析条什下，内标物必须能与样品中各组分充分分离。需要指出的是，在少数情况下，分析人员可能比较关心化台物在一个复杂过程中所得到的回收率，此时，他可以使用一种在这种过程中很容易被完全回收的化台物作内标，来测定感兴趣化合物的百分回收率，而不必遵循以上所说的选择原则。 在使用内标法定量时，有哪些因素会影响内标和被测组分的峰高或峰面积的比值? 影响内标和被测组分峰高或峰面积比值的因素主要有化学方面的、色谱方面的和仪器方面的三类。 由化学方面的原因产生的面积比的变化常常在分析重复样品时出现。 化学方面的因素包括： 1、内标物在样品里混合不好; 2、内标物和样品组分之间发生反应， 3、内标物纯度可变等。 对于一个比较成熟的方法来说，色谱方面的问题发生的可能性更大一些，色谱上常见的一些问题(如渗漏)对绝对面积的影响比较大，对面积比的影响则要小一些，但如果绝对面积的变化已大到足以使面积比发生显著变化的程度，那么一定有某个重要的色谱问题存在，比如进样量改变太大，样品组分浓度和内标浓度之间有很大的差别，检测器非线性等。进样量应足够小并保持不变，这样
色谱分析实验讲义 2014.03.12
实验一气相色谱的基本操作及进样练习 一、实验目的 (1) 了解气相色谱仪的主要结构组成和应用。 (2) 掌握仪器基本操作和调试程序，熟悉气路运行过程。 (3) 明确热导池检测器的操作注意事项。 (4) 掌握气相色谱进样操作要领，练习微量注射器的使用方法。 二、实验原理 通过实验了解气相色谱仪的结构与原理。气相色谱仪是实现气相色谱过程的仪器，按其使用目的可分为分析型、制备型和工艺过程控制型。但无论气相色谱仪的类型如何变化，构成色谱仪的5个基本组成部分皆是相同的，它们是载气系统、进样系统、分离系统(色谱柱)、检测系统及数据处理系统。 载气系统：载气是构成气相色谱过程中的重要一相——流动相，一般由高压钢瓶供气。 进样系统：汽化室是进样系统中不可缺少的组成部分，它的作用是把液体样品瞬间加热变成蒸汽，然后由载气带人色谱柱。 分离系统：色谱柱比作气相色谱仪的“心脏”，样品就是在此根据其性质的不同进行分离的。检测系统：检测器是气相色谱仪的关键部件。它的作用是将经色谱柱分离后顺序流出的化学组分的信息转变为便于记录的电信号，然后对被分离物质的组成和含量进行鉴定 和测量。 数据处理系统：数据处理系统目前多采用微机型色谱数据处理机和配备操作软件包的工作站，既可对色谱数据进行自动处理，又可对色谱系统的参数进行自动控制。三、仪器与试剂 1．仪器 气相色谱仪(GC9790型)；检测器(热导池TCD)；色谱柱(邻苯二甲酸二壬酯DNP)；微量进样器(1 μL)。 2．试剂 环己烷(AR)；载气(氮气或氢气，含量99.99%以上)。 四、实验内容 1．开机操作步骤 (1)通气：首先连接好色谱柱，在检查气路密封良好的情况下，先逆时针旋转钢瓶总阀，调整减压阀输出压力0.4 ~ 0.5 Mpa，调节气相色谱仪上的载气稳压阀(总压)，使其输出压力为0.3Mpa，调节柱前压1和2的稳流阀2~3圈，载气流量氮气约为30mL·min-1，氢气约为40 mL·min-1。