Ứng dụng

Mục tiêu thí nghiệm
1. Học sắc ký khí Cấu trúc cơ bản và hoạt động cơ bản.
2. Tìm hiểu nguyên tắc phân tách của cột và các yếu tố tình cảm của độ phân giải
3. Tìm hiểu cách tính độ phân giải.
4. Tìm hiểu phân tích định tính dựa trên thời gian duy trì và phương pháp phân tích định lượng tiêu chuẩn nội bộ.
Sắc ký khí
Sắc ký khí (GC) là một loại sắc ký phổ biến được sử dụng trong hóa học phân tích để tách và phân tích các hợp chất có thể được hóa hơi mà không bị phân hủy.

Hình 1 Sơ đồ cấu trúc sắc ký khí

Cấu trúc dụng cụ
Khí mang
Mang mẫu để tách qua cột, đến trong máy dò.

Khí mang được sử dụng cho GC phải được trơ hóa học.
Độ tinh khiết cao, cần loại bỏ độ ẩm và tạp chất nếu cần thiết.

Đầu vào
Lấy mẫu và hóa hơi mẫu cho khí trước khi đến cột.

Hình. Sơ đồ đầu vào

Nhiệt độ.
Đóng gói khối lượng lấy mẫu đầu vào: 1ml
Lấy mẫu đầu vào mao quản: 1UL
Tỷ lệ phân chia: phụ thuộc vào mật độ của công suất mẫu và cột
Cột
Cột đóng gói:
Trơ hóa học và chất độn đồng đều
Bề mặt chất độn của cột được phủ một pha tĩnh
Hầu hết các cột được đóng gói có chiều dài 1,5 đến 10m và 2 đến 2 mm trong cột mao quản đường kính bên trong
Cột mao quản silica hợp nhất
Đường kính bên trong dưới 1 mm, chiều dài từ vài mét đến một trăm mét

Hình.3 Cấu trúc cột mao dẫn

Nhiệt độ lò
Lỗi điều khiển nhiệt độ trong vòng 0. 1 ° C.
Nhiệt độ cột thích hợp cao hơn một chút so với điểm sôi trung bình của mẫu.
Giảm nhiệt độ cột có thể tăng độ phân giải và kéo dài thời gian phân tích.
Cải thiện nhiệt độ cột, tăng tốc độ cực đại và giảm mức độ phân tách.
Nếu các điểm sôi của các thành phần trong mẫu rất khác nhau, nên áp dụng phương pháp tăng nhiệt độ được lập trình, hãy xem xét cho cả các thành phần sôi thấp và các thành phần sôi cao để có được phân phối thời gian cực đại phù hợp.
Máy dò

Máy dò ion hóa fid Flame

Cấu trúc FID

Hydrogen bị cháy trong không khí để tạo thành ngọn lửa hydro
Các hợp chất hữu cơ đốt cháy trong ngọn lửa này, tạo ra các ion và electron gắn một điện trường mạnh và một bộ thu trên ngọn lửa
Các ion và electron sẽ di chuyển theo hướng của điện trường và tạo thành sự khác biệt điện áp trên bộ thu.
Máy dò loại khối
Độ nhạy cao, nhiễu thấp, phạm vi phản hồi tuyến tính rộng
Cấu trúc đơn giản, bảo trì dễ dàng và độ bền tốt
Mẫu bị đốt cháy hoàn toàn

Nguyên tắc sắc ký

Khi mẫu bốc hơi qua cổng phun và đi vào cột, các phân tử của hợp chất sẽ hòa tan trong pha đứng yên và sau đó bay hơi đến pha di động dưới ảnh hưởng của nhiệt độ và lưu lượng khí.
Có hai lực đồng thời ảnh hưởng đến việc tách các thành phần, (1) cân bằng áp suất hơi dựa trên định luật Raoul và (2) sự tương tác giữa các phân tử thành phần và các phân tử pha tĩnh, thứ tự của dòng chảy là kết quả của hai lực này cạnh tranh với nhau.
Các hợp chất có ái lực mạnh mẽ với giai đoạn đứng yên rất khó bốc hơi cho pha di động và thời gian rửa giải của cột (thời gian lưu giữ, RT) dài hơn.
Dựa trên nguyên tắc tương thích tương tự, các cột có độ phân cực khác nhau phù hợp để tách các hợp chất của phân cực tương ứng.
Nghị quyết

Thời gian giữa hai đỉnh, chia cho chiều rộng kết hợp của các đỉnh rửa giải.

Hệ số hiệu chỉnh
Phân tích định lượng của sắc ký dựa trên số lượng thành phần tỷ lệ thuận với diện tích cực đại

Hệ số điều chỉnh cân nặng ：

Phương pháp định lượng
Phương pháp tiêu chuẩn bên ngoài
Đường cong hiệu chuẩn có thể được thiết lập theo các phương trình sau:

Áp dụng để phân tích thường xuyên
Ưu điểm: Hoạt động và tính toán dễ dàng
Thiếu hụt: Độ chính xác của kết quả phụ thuộc vào độ lặp lại của việc tiêm và ổn định của các điều kiện hoạt động.

Phương pháp tiêu chuẩn nội bộ
Thêm một lượng chất nguyên chất nhất định vào mẫu làm tiêu chuẩn nội bộ.

Phạm vi ứng dụng: Chỉ xác định một số thành phần của mẫu và không phải tất cả các đỉnh của các thành phần có thể được chảy
Ưu điểm: Ít ảnh hưởng của điều kiện hoạt động, nhiều trước và ít hạn chế hơn phương pháp chuẩn hóa, phù hợp để phân tích theo dõi
Thiếu hụt: không phù hợp để phân tích nhanh chóng
Cuộc thí nghiệm
Nhạc cụ và thuốc thử
Sắc ký khí G5
Cột: DB-1, 30m* 0,25mm* 0,25μm
Khí mang: nitơ
Khí phụ: Không khí và hydro
Ống tiêm: 5u
Thuốc thử
AR lớp ethanol tuyệt đối;
Giải pháp hiệu chuẩn định tính: Lấy 0,5 ml tiêu chuẩn đồng phân Bốn Butanol trong bốn bình thể tích 10 ml và pha loãng với ethanol tuyệt đối với nhãn hiệu (phòng thí nghiệm được cung cấp)
Dung dịch chuẩn định lượng: chuẩn bị của học sinh Dung dịch mẫu chưa biết, hàm lượng n-butanol được biết là 0,4050g/10mL do phòng thí nghiệm cung cấp

Thủ tục thử nghiệm
1 Theo hướng dẫn vận hành để kiểm soát phép sắc sắc ký hoạt động bình thường và đặt các điều kiện phân tích sơ bộ.
2 Việc chuẩn bị dung dịch tiêu chuẩn định lượng: Lấy 0,5ml Four Butanol đồng phân mẫu tiêu chuẩn trong cùng một bình thể tích 10ml.
3. Các điều kiện sắc ký tối ưu (nhiệt độ cột): Tiêm dung dịch tiêu chuẩn hỗn hợp 1μL để kiểm tra các điều kiện sắc ký và điều kiện cực đại của mỗi nhiệt độ cột (ít nhất là ba nhiệt độ) được ghi lại và tính toán độ phân giải giữa các thành phần thứ 2 và thứ 3 dưới nhiệt độ khác nhau.
4. Hệ số hiệu chỉnh tương đối: Tiêm chính xác 1 μL dung dịch tiêu chuẩn hỗn hợp vy a microsyringe.
5. Đo mẫu chưa biết: Tiêm chính xác dung dịch mẫu không xác định 1 μL bằng microsyringe, tiêm mẫu trong các điều kiện sắc ký ở trên, lặp lại phép đo ba lần và ghi lại thời gian lưu và diện tích cực đại.
6. Hiệu chuẩn định tính: Tiêm dung dịch hỗn hợp tiêu chuẩn 1 μL và thời gian lưu của mỗi đồng phân được ghi lại trong các điều kiện sắc ký trên.
7. Tắt hydro và không khí.