气相色谱仪一、气相色谱简介气相色谱(gas chromatography, GC)是一种以气体为流动相的柱色谱分离分析技术,流动相气体又称为载气(carrier gas),一般为化学惰性气体,如氮气、氦气等。
根据固定相的状态不同,可将其分为气固色谱和气液色谱。
由于在气液色谱中可供选择的固定液种类很多,容易得到好的选择性,所以有广泛的实用价值。
GC能分离气体及在操作温度下能成为气体,但又不分解的物质。
它可在极短时间内同时分离及测定多成分,并可与质谱法(MS)或红外光谱法(IR)结合使用,应用广泛。
气相色谱仪由六个基本系统组成:1. 载气系统:一般由气源钢瓶、减压装置、净化器、稳压恒流装置、压力表和流量计以及供载气连续运行的密闭管路组成。
2. 进样系统:进样就是把样品快速而定量地加到色谱柱上端,以便进行分离。
进样系统包括进样器和气化室两部分。
3. 分离系统:由色谱柱和色谱炉组成。
色谱柱可分为填充柱和毛细管柱两类。
常用的填充柱内径为2~4 mm,长1~3m,具有广泛的选择性,应用很广。
毛细管柱内径0.1~0.5mm,柱长30~300m。
毛细管柱的质量传送阻力小且管柱长,其渗透性好,分离效率高,分析速度快。
但柱容量低,进样量小,要求检测器灵敏度高,操作条件严格。
色谱炉的作用是为样品各组分在柱内的分离提供适宜的温度。
4. 温控系统:温度控制系统用来设定、控制和测量色谱炉、气化室和检测器的温度。
5. 检测系统:检测系统主要为检测器(detector),是一种能把进入其中各组分的量转换成易于测量的电信号的装置。
根据检测原理的不同可分为浓度型和质量型两类。
浓度型检测器测量的是载气中组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值正比于载气中组分的浓度。
如热导检测器(TCD)和电子捕获检测器(ECD。
质量型检测器测量的是载气中所携带的样品进入检测器的速度变化,即检测器的响应信号正比于单位时间内组分进入检测器的质量。
如氢焰离子化检测器(FID)和火焰光度检测器(FPD)。
6. 放大记录系统:记录系统是一种能自动记录由检测器输出的电信号的装置。
二、气相色谱仪操作规程㈠、开机1、首先打开氮气钢瓶总阀门、调节减压阀压力为0.5~0.6Mpa2、打开电源开关,当屏幕上显示出Passed Selftes后,即可设测试参数,设定柱温时,一定要注意柱子的最高使用温度。
3、当温度达到设定温度时,打开空气压缩机开关,氢气钢瓶阀门调节氢气分压表为0.3~0.4Mpa。
再打开仪器面板上空气、氢气开关,用点火器点火,稳定大约30min后,待面板上Not-Ready灯熄灭后,即可测定。
4、数据处理机内容的设定,最小峰面积一般200。
去掉倒信号:InT01 8 Time 0。
纸速:一般设CHT SP 0.2~0.3㈡、测试条件的设定:色谱条件的设定要根据不同化合物的不同性质选择柱子,一般情况极性化合物选则极性柱。
非极性化合物选择非极性柱。
色谱柱柱温的确定主要由样品的复杂程度决定。
对于混合物一般采用程序升温法。
柱温的设定要同时兼顾高低沸点或溶点化合物。
以下提供几种方法,仅供参考。
1、柱温 60~80℃恒温5min 升温速率10~15℃/min 最终温度 200℃进口温度 200℃检测温度 220℃2、柱温 100~160℃速率不变最终温度230℃进样口温度 250℃检测器温度 250℃3、对于高沸点(高溶点)的化合物可采用柱温200℃升至240℃进样口温度 250℃检测温度260℃以上条件可根据不同的化合物任意改动,其目的要达到在最短的时间里,使每个化合物的组份完全分离。
一般测试化合物有两种测试方法:①毛细管柱分流法:样品被直接进入色谱柱,不需稀释进样量要少于0.1μl。
若为固体化合物,则尽可能用少量溶剂稀释,进样量为0.2~0.4μl②大口径毛细管法不分流:无论固体或液体,一定要稀释后,方可进样进样量为0.2~0.4μl(1ml/mg) ㈢、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的最高值,同时化合物在此温度下不分解。
2、含酸、碱、盐、水、金属离子的化合物不能分析,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,再用要分析的样品至少洗2-5次以避免样品间的相互干拢。
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的干拢。
紫外—可见分光光度计紫外—可见分光光度法是利用某些物质的分子吸收200-800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。
这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁,广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。
其基本原理Beer-Lambert定律,是说明物质对单色光的吸收强度与吸光物质的浓度与厚度间关系的定律。
/PT=PA=-lgT=abc紫外-可见分光光度计的类型很多,一般可归纳为三种类型,即单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。
紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成:即光源、单色器、吸收池、检测器和信号系统。
(一)光源紫外-可见分光光度计对光源的基本要求是应在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射,有足够的辐射强度和良好的稳定性,而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。
分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。
热辐射光源用于可见光区,如钨丝灯和卤钨灯;气体放电光源用于紫外光区,如氢灯和氘灯。
钨灯和卤钨灯可使用的范围在340-1000nm,在可见光区。
在近紫外区测定时常用氘灯。
它可在160-375 nm范围内产生连续光源,是紫外光区应用最广泛的一种光源(二)单色器单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置,其主要功能是产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。
单色器一般由入射狭缝、准光器(透镜或凹面反射镜使入射光成平行光)、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。
其核心部分是色散元件,起分光的作用。
能起分光作用的色散元件主要是棱镜和光栅。
棱镜可由玻璃和石英两种材料组成。
它们的色散原理是依据不同的波长光通过棱镜时有不同的折射率而将不同波长的光分开。
由于玻璃可吸收紫外光,只能用于可见光域内。
石英棱镜可使用的波长范围较宽,可从185-4000nm,即可用于紫外、可见和近红外三个光域。
光栅是利用光的衍射与干涉作用制成的,它可用于紫外、可见及红外光域,而且在整个波长区具有良好的、几乎均匀一致的分辨能力。
它具有色散波长范围宽、分辨本领高、成本低、便于保存和易于制备等优点。
缺点是各级光谱会重叠而产生干扰。
(三)吸收池吸收池用于盛放分析试样,一般有石英和玻璃材料两种。
石英池适用于可见光区及紫外光区,玻璃吸收池只能用于可见光区。
在高精度的分析测定中,吸收池要挑选配对的。
(四)检测器检测器的功能是检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置。
常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。
(五)信号指示系统其作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。
常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。
很多型号的分光光度计装配有微处理机,可对分光光度计进行操作控制和数据处理。
高效液相色谱仪高效液相色谱(High performance liquid chromatography, HPLC)是利用液体作为流动相的一种色谱分离分析技术。
它是用高压输液泵将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱,经进样阀注入供试品,由流动相带入柱内,在柱内各成分被分离后,依次进入检测器,色谱信号由记录仪或积分仪记录。
根据分离机制不同,液相色谱可分为:液固吸附色谱、液液分配色谱、化合键合色谱、离子交换色谱以及分子排阻色谱等类型。
HPLC非常适合分子量较大、难气化、不易挥发或对热敏感的物质、离子型化合物及高聚物的分离分析,能完成难度较高的分离工作,具有高柱效、高选择性、分析速度快、灵敏度高、重复性好、应用范围广等优点。
在化学、化工、医药、生化、环保、农业等科学领域获得广泛的应用高效液相色谱仪由高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统等五大部分组成。
分析前,选择适当的色谱柱和流动相,开泵,冲洗柱子,待柱子达到平衡而且基线平直后,用微量注射器把样品注入进样口,流动相把试样带入色谱柱进行分离,分离后的组分依次流入检测器的流通池,最后和洗脱液一起排入流出物收集器。
当有样品组分流过流通池时,检测器把组分浓度转变成电信号,经过放大,用记录器记录下来就得到色谱图。
色谱图是定性、定量和评价柱效高低的依据。
操作过程:1、开机操作:(1)、打开电源,待电压稳定后打开计算机(2)、自上而下打开各个组件电源,再打开工作站;(3)、打开冲洗泵头的开关(需用针捅抽),控制流量大小,以能流出的最小流量为准;2、先以所用流动相冲洗系统一定时间(如所用流动相为含盐流动相,必须先用水冲洗20分钟以上再换上含盐流动相),正式进样分析前30min 左右开启D灯或W灯,以延长灯的使用寿命;3、建立色谱操作方法,进样检测。
4、实验结束后,先用水或低浓度甲醇水溶液冲洗整个管路30分钟以上,再用甲醇冲洗。
冲洗过程中关闭D灯、W灯;5、关机,先关闭泵、检测器等,再关闭工作站,然后关机,最后自下而上关闭色谱仪各组件,关闭洗泵溶液的开关;6、使用者须认真履行仪器使用登记制度,出现问题及时向老师报告,不要擅自拆卸仪器。
未经操作培训,不得擅自使用仪器。
操作注意事项1、使用前仔细阅读色谱柱附带的说明书,注意适用范围,如pH值范围、流动相类型等2、流动相应选用色谱纯试剂、高纯水或双蒸水,酸碱液及缓冲液需经过滤后使用,过滤时注意区分水系膜和油系膜的使用范围;3、水相流动相需经常更换(一般不超过2天),防止长菌变质;4、采用过滤或离心方法处理样品,确保样品中不含固体颗粒;5、用流动相或比流动相弱(若为反相柱,则极性比流动相大;若为正相柱,则极性比流动相小)的溶剂制备样品溶液,尽量用流动相制备样品液;6、使用手动进样器进样时,在进样前和进样后都需用洗针液洗净进样针筒,洗针液一般选择与样品液一致的溶剂,进样前必须用样品液清洗进样针筒3遍以上,并排除针筒中的气泡;进样量尽量小,使用定量管定量时,进样体积应为定量管的3~5倍;7、溶剂瓶中的沙芯过滤头容易破碎,在更换流动相时注意保护,当发现过滤头变脏或长菌时,不可用超声洗涤,可用5%稀硝酸溶液浸泡后再洗涤;8、如所用流动相为含盐流动相,反相色谱柱使用后,先用水或低浓度甲醇水(如5%甲醇水溶液),再用甲醇冲洗。
9、色谱柱在不使用时,应用甲醇冲洗,取下后紧密封闭两端保存。
SL电子天平使用方法1.接通电源将随机电源线插入本机后的电源插座内。