Aplikasi

Tujuan Eksperimen
1. Pelajari Struktur Dasar Kromatografi Gas dan Operasi Dasar.
2. Pelajari prinsip pemisahan kolom, dan faktor kasih sayang resolusi
3. Pelajari cara menghitung resolusi.
4. Pelajari analisis kualitatif berdasarkan waktu retensi dan metode analisis kuantitatif standar internal.
Kromatografi gas
Kromatografi gas (GC) adalah jenis kromatografi umum yang digunakan dalam kimia analitik untuk memisahkan dan menganalisis senyawa yang dapat diuapkan tanpa dekomposisi.

Gbr. 1 Diagram struktur kromatografi gas

Struktur instrumen
Gas pembawa
Bawa sampel untuk terpisah melalui kolom, tiba di detektor.

Gas pembawa yang digunakan untuk GC harus inert kimia.
Kemurnian tinggi, perlu menghilangkan kelembaban dan kotoran jika perlu.

Masuk
Pengambilan sampel dan menguapkan sampel ke gas sebelum datang ke kolom.

Gbr.2 Diagram saluran masuk

Suhu.
Volume pengambilan sampel saluran masuk yang dikemas: 1ml
Volume Pengambilan Sampel Inlet Kapiler: 1UL
Rasio split: Bergantung pada kepadatan sampel dan kapasitas kolom
Kolom
Kolom yang dikemas:
Pengisi lembam dan seragam kimia
Permukaan pengisi kolom dilapisi dengan fase stasioner cair
Sebagian besar kolom yang dikemas panjangnya 1,5 hingga 10 m dan 2 hingga 4 mm di kolom kapiler diameter dalam
Kolom kapiler silika yang menyatu
Diameter dalam kurang dari 1 mm, panjang dari beberapa meter hingga seratus meter

Gbr.3 Struktur Kolom Kapiler

Suhu oven kolom
Kesalahan kontrol suhu dalam 0. 1 ° C.
Suhu kolom yang sesuai sedikit lebih tinggi dari titik didih rata -rata sampel.
Mengurangi suhu kolom dapat meningkatkan resolusi dan memperpanjang waktu analisis.
Tingkatkan suhu kolom, mempercepat puncak, dan mengurangi tingkat pemisahan.
Jika titik mendidih komponen dalam sampel sangat berbeda, metode kenaikan suhu yang diprogram harus diadopsi, berikan pertimbangan untuk komponen doab rendah dan komponen mendidih tinggi untuk mendapatkan distribusi waktu puncak yang sesuai.
Detektor

Detektor terionisasi nyala api

Struktur FID

Bakar hidrogen di udara untuk membentuk nyala hidrogen
Senyawa organik terbakar dalam nyala api ini, menghasilkan ion dan elektron menempelkan medan listrik yang kuat dan seorang kolektor di atas api
Ion dan elektron akan bergerak ke arah medan listrik dan membentuk perbedaan tegangan di seluruh kolektor.
Detektor Jenis Massa
Sensitivitas tinggi, noise rendah, rentang respons linier lebar
Struktur sederhana, pemeliharaan yang mudah dan daya tahan yang baik
Sampel benar -benar terbakar

Prinsip Kromatografi

Ketika sampel menguap melalui port injeksi dan masuk ke kolom, molekul senyawa akan larut dalam fase diam dan kemudian menguap kembali ke fase gerak di bawah pengaruh suhu dan aliran gas.
Ada dua kekuatan yang secara bersamaan mempengaruhi pemisahan komponen, (1) keseimbangan tekanan uap berdasarkan hukum Raoul dan (2) interaksi antara molekul komponen dan molekul fase stasioner, urutan aliran keluar adalah hasil dari kedua kekuatan ini yang saling bersaing.
Senyawa dengan afinitas yang kuat ke dalam fase stasioner sulit diuapkan ke fase gerak, dan waktu elusi kolom (waktu retensi, RT) lebih lama.
Berdasarkan prinsip kompatibilitas yang sama, kolom polaritas yang berbeda cocok untuk pemisahan senyawa dari polaritas yang sesuai.
Resolusi

Waktu antara kedua puncak, dibagi dengan lebar gabungan dari puncak elusi.

Faktor koreksi
Analisis kuantitatif kromatografi didasarkan pada bahwa jumlah komponen sebanding dengan area puncak:

Faktor Koreksi Berat:

Metode kuantitatif
Metode Standar Eksternal
Kurva kalibrasi dapat ditetapkan sesuai dengan persamaan berikut:

Diterapkan pada analisis reguler
Keuntungan: Operasi dan Perhitungan Mudah
Kekurangan: Keakuratan hasil tergantung pada pengulangan injeksi dan stabilitas kondisi operasi.

Metode Standar Internal
Tambahkan sejumlah zat murni ke dalam sampel sebagai standar internal.

Rentang Aplikasi: Hanya tentukan beberapa komponen sampel, dan tidak semua puncak komponen dapat dialihkan
Keuntungan: lebih sedikit pengaruh kondisi operasi, jauh preciser, dan lebih sedikit pembatasan daripada metode normalisasi, cocok untuk analisis jejak
Kekurangan: tidak layak untuk analisis cepat
Percobaan
Instrumen dan reagen
Kromatografi Gas G5
Kolom: DB-1, 30M* 0,25mm* 0,25μm
Gas pembawa: nitrogen
Gas bantu: udara dan hidrogen
Syringe: 5U
Reagen
AR Grade Absolute Ethanol;
Solusi Kalibrasi Kualitatif: Ambil 0,5 mL empat standar isomer butanol dalam empat labu volumetrik 10 mL dan encer dengan etanol absolut ke tanda (laboratorium disediakan)
Larutan standar kuantitatif: persiapan siswa Larutan sampel tidak diketahui, kandungan n-butanol diketahui 0,4050g/10mL yang disediakan oleh laboratorium

Prosedur Eksperimen
1 Menurut manual operasi untuk mengontrol operasi normal kromatografi, dan menetapkan kondisi analisis awal.
2 Persiapan Solusi Standar Kuantitatif: Ambil 0,5ml empat sampel standar isomer butanol dalam labu volumetrik 10ml yang sama.
3.
4. Faktor Koreksi Relatif: Secara akurat menyuntikkan 1 μl larutan standar campuran Vy a microsyringe.
5. Pengukuran sampel yang tidak diketahui: Secara akurat menyuntikkan 1 μL larutan sampel yang tidak diketahui oleh microsyringe, menyuntikkan sampel di bawah kondisi kromatografi di atas, mengulangi pengukuran tiga kali, dan mencatat waktu retensi dan area puncak.
6. Kalibrasi Kualitatif: Menyuntikkan Solusi Campuran Standar 1 μl, dan waktu retensi masing -masing isomer dicatat dalam kondisi kromatografi di atas.
7. Matikan hidrogen dan udara.