Приложения

Цели эксперимента
1. Изучите газовой хроматограф Базовая структура и основная работа.
2. Узнайте принцип разделения колонны и факторы привязанности разрешения
3. Узнайте, как рассчитать разрешение.
4. Изучите качественный анализ на основе времени удержания и метода количественного анализа внутреннего стандарта.
Газовый хроматограф
Газовая хроматография (GC) является распространенным типом хроматографии, используемой в аналитической химии для разделения и анализа соединений, которые можно испарить без разложения.

Рис. 1 Структурная диаграмма газовой хроматографии

Инструментальная структура
Носитель газ
Проводите образец, чтобы разделить через колонку, прибыть в детектор.

Газ -носитель, используемый для GC, должен быть химическим инертным.
Высокая чистота необходимо удалить влагу и примеси, если это необходимо.

Вход
Отбор проб и испарить образец на газ, прежде чем попасть в столбец.

Рис.2 Входная диаграмма

Температура
Упакованный объем отбора проб в входе: 1 мл
Капиллярная входная выборка Объем: 1UL
Коэффициент разделения: зависит от плотности образца и емкости столбца
Столбец
Упакованный столбец:
Химический инертный и равномерный наполнитель
Поверхность наполнителя колонны покрыта жидкой стационарной фазой
Большинство упакованных колонн имеют длину от 1,5 до 10 м и от 2 до 4 мм в капиллярной колонке внутреннего диаметра
Капиллярная колонна с плавленого кремнезема
Внутренний диаметр менее 1 мм, длиной от нескольких метров до сто метров

Рис.3 Структура капиллярной колонны

Температура колонны духовки
Ошибка контроля температуры в пределах 0. 1 ° C.
Соответствующая температура столбца немного выше, чем средняя точка кипения образца.
Снижение температуры столбца может увеличить разрешение и продлить время анализа.
Улучшить температуру столбца, ускорить пик и уменьшить степень разделения.
Если точки кипения компонентов в образце сильно различаются, необходимо принять программированный метод повышения температуры, который учитывает как компоненты с низким содержанием кукол, так и компоненты с высоким бредом для получения подходящего пикового распределения времени.
Детекторы

FID Flame Ionized Detector

Структура FID

Водород сжигает в воздухе, образуя водородное пламя
Органические соединения горит в этом пламени, генерируя ионы и электроны прикрепляют сильное электрическое поле и коллектор над пламенем
Ионы и электроны будут двигаться в направлении электрического поля и образовывать разность напряжений по всему коллекционеру.
Детектор массового типа
Высокая чувствительность, низкий шум, широкий линейный диапазон откликов
Простая структура, легкое обслуживание и хорошая долговечность
Образец полностью сгорел

Принцип хроматографии

Когда образец испаряется через порт впрыска и попадает в колонку, молекулы соединения будут растворяться в стационарной фазе, а затем перепариваются в подвижную фазу под воздействием температуры и потока газа.
Существуют две силы, которые одновременно влияют на разделение компонентов: (1) баланс давления пара на основе закона Рауля и (2) взаимодействие между молекулами компонентов и стационарными фазовыми молекулами, порядок оттока является результатом того, что эти две силы конкурируют друг с другом.
Соединения с сильной аффинностью в стационарную фазу трудно испарить на мобильную фазу, а время элюирования колонны (время удержания, RT) длиннее.
Основываясь на принципе аналогичной совместимости, столбцы разной полярности подходят для разделения соединений соответствующей полярности.
Разрешение

Время между двумя пиками, разделенные на комбинированную ширину пиков элюирования.

Коррекционный коэффициент
Количественный анализ хроматографии основан на том, что количество компонента пропорционально площади пика:

Коэффициент коррекции веса:

Количественный метод
Внешний стандартный метод
Калибровочная кривая может быть установлена ​​в соответствии с следующими уравнениями:

Применяется к регулярному анализу
Преимущества: легкая работа и расчет
Нехватка: Точность результатов зависит от повторяемости впрыска и стабильности рабочих условий.

Метод внутреннего стандарта
Добавьте определенное количество чистого вещества в выборку в качестве внутреннего стандарта.

Диапазон применения: определить только несколько компонентов образца, и не все пики компонентов могут быть проторены
Преимущества: меньше влияния рабочих условий, значительных презервативных и меньших ограничений, чем метод нормализации, подходящая для анализа трассировки
Нехватка: непригодный для быстрого анализа
Эксперимент
Инструмент и реагенты
G5 Газовый хроматограф
Столбец: DB-1, 30 м* 0,25 мм* 0,25 мкм
Газ -носитель: азот
Вспомогательный газ: воздух и водород
Шприц: 5U
Реагенты
AR класс абсолютный этанол;
Качественный калибровочный раствор: возьмите 0,5 мл из четырех стандартов батанола изомера в четырех 10 мл объемных колбах и разбавлены абсолютным этанолом в знак (лаборатория предоставлена)
Количественный стандартный раствор: приготовленный студентом Неизвестный образец раствора, известно, что содержание н-бутанола составляет 0,4050 г/10 мл, предоставлен лабораторией

Экспериментальные процедуры
1 Согласно руководству по эксплуатации для контроля нормальной работы хроматографа и установить условия предварительного анализа.
2 Приготовление количественного стандартного раствора: возьмите 0,5 мл четырех батанол изомеров стандартного образца в той же 10 мл объемной колбы.
3. Оптимальные хроматографические условия (температура столбца): введите 1 мкл смешанного стандартного раствора для проверки хроматографических условий, и регистрируется пиковое состояние каждой температуры колонки (по меньшей мере три температуры), и рассчитывают разрешение между 2 -м и 3 -м компонентами при различных температурах.
4. Относительный коэффициент коррекции: точно введите 1 мкл смешанного стандартного раствора Vy A Microsyringe.
5. Неизвестное измерение образца: точно вводить 1 мкл неизвестный раствор образца микросиргинге, введите образец в вышеуказанные хроматографические условия, повторить измерение три раза и записать время удержания и площадь пика.
6. Качественная калибровка: инъекция 1 мкл стандартного смешанного раствора, и время удержания каждого изомера регистрировали в вышеуказанных хроматографических условиях.
7. Выключите водород и воздух.