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气质联用仪

综合实验报告
实验名称:气质联用仪法(GC-MS)测定鱼油脂肪酸成分学生信息:14级食安2班郑雅莹201430520229
1 实验试剂与仪器
1.1 实验试剂
油脂,异辛烷,氢氧化钾甲醇溶液,硫酸氢钠,高纯氦气。

1.2 实验仪器
本实验采用的是安捷伦7890A/5975C-GC/MSD,。

GC中主要包括载气系统,进样系统,分离系统,检测系统和数据处理系统;MS中主要包括就是离子源(EI),质量分析器,检测器。

载气:一般为氦气
进样系统:包括进样装置和汽化室。

样品进入汽化室后在一瞬间就被汽化,然后随载气进入色谱柱。

分离系统:分离系统主要作用部件是色谱柱。

气质用的色谱柱是毛细管柱。

通常来说,一根毛细管色谱柱通常由两部分组成:管身和固定相管身。

其分离效率高,分析速度快,样品用量小。

其缺点是样品负荷量小,因此经常需要采用分流技术。

检测系统:气质的检测系统是质谱仪。

数据处理系统:即连接计算机。

2 实验方法与原理
2.1 仪器基本原理和应用范围
质谱法可以进行有效的定性分析,但对复杂有机化合物的分析就显得无能为力;而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法,特别适合于进行有机化合物的定量分析,但定性分析则比较困难。

因此,这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。

像这种将两种或两种以上方法结合起来的技术称之为联用技术,将气相色谱仪和质
谱仪联合起来使用的仪器叫做气-质联用仪。

气质联用仪是利用试样中各组份在气相和固定液两相间的分配系数不同,当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时,组份就在其中的两相间进行反复多次分配,由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同,因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同,经过一定的柱长后,便彼此分离,按顺序离开色谱柱进入检测器(质谱仪),产生的离子流讯号经放大后,在记录器上描绘出各组份的色谱峰。

气质联用仪的工作过程是高纯载气由高压钢瓶中流出,经减压阀降压到所需压力后,通过净化干燥管使载气净化,再经稳压阀和转子流量计后,以稳定的压力、恒定的速度流经气化室与气化的样品混合,将样品气体带入色谱柱中进行分离。

分离后的各组分随着载气先后流入检测器(质谱仪),然后载气放空。

检测器将物质的浓度或质量的变化转变为一定的电信号,经放大后在记录仪上记录下来,就得到色谱流出曲线。

根据色谱流出曲线上得到的每个峰的保留时间,可以进行定性分析,根据峰面积或峰高的大小,可以进行定量分析。

2.2定性分析原理
将待测物质的谱图与谱库中的谱图对比定性。

2.3定量分析原理
相对定量方法(峰面积归一法):由气质联用仪得到的总离子色谱图或质量色谱图,其色谱峰面积与相应组分含量成正比,可对某一组分进行相对定量。

绝对定量法(标准物质标定法):配制一组合适浓度的标准样品,在最佳测定条件下,由低浓度到高浓度依次测定它们的吸光度A,以吸光度A对浓度C作图得A-C标准曲线。

在相同的测定条件下,测定未知样品的吸光度,从A-C标准曲线上用内插法求出未知样品中被测元素的浓度。

3 实验步骤
3.1 鱼油提取
鱼油提取方法:索氏提取。

3.2 鱼油脂肪酸甲酯化
称取60 mg油脂样致具塞试管中,用移液枪移取4 mL异辛烷溶解试样。

加入200 uL氢氧化钾甲醇溶液,盖上玻璃塞猛烈震摇30 s,后静置至澄清。

向溶液中加入约1 g硫酸氢钠,猛烈震摇,中和氢氧化钾。

待盐沉淀后,将含有甲酯的
上层溶液倒入4 mL玻璃瓶中,得到的异辛烷溶液中甲酯含量约为15 mg/mL。

过膜(0.22 μ)注入气相色谱-质谱仪中分析。

3.3 GC - MS仪器设置
柱子型号:DB-5。

载气:高纯氦气,柱流量1mL/min。

设置色谱条件:初温:100℃,保持5min;以10℃/min升至200℃,保持2min;再以5℃/min,升至280℃/min,保持5min。

载气为高纯氦气。

进样口温度:250℃。

设置分流比:50:1。

质谱条件:离子源EI,电离电压:70Ev;离子源230℃。

扫描质量范围:50-500Amu。

进样量:1uL。

进样后,进行峰谱分析。

4 实验结果
编号保留时间
tR / min
化合物
(Compound)
分子式
(Molecular
Formular)
质量分数
Relative
Content / %
1 8.311 3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇苯甲酸酯C17H22O20.319
2 15.017 十四烷酸甲(基)酯C15H30O2 6.022
3 16.250 正十五烷酸C17H34O2 1.007 417.281 ---- C18H32O0.398
5 17.47
6 9-十六烯酸C16H30O29.108
6 17.838 棕榈酸C16H32O229.041
7 18.687 ---- C16H30O20.793
8 19.039 10-顺-十七碳烯酸C17H32O20.323
9 19.418 十七酸甲酯C18H36O2 1.372
10 20.414 花生四烯酸甲酯C21H34O20.903
11 20.571 (Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸甲酯C19H34O20.953
12 20.707 油酸C18H34O214.405
13 20.773 顺式十八碳-9-烯酸C18H34O2 2.994
14 21.111 十八碳烷酸C18H36O28.065
15 23.304 花生四烯酸钠C20H31NaO20.866
16 23.426 廿碳五烯酸C20H30O2 4.798
17 23.705 花生四烯酸甲酯C21H34O20.310
18 23.980 顺式-11-二十碳烯酸甲酯C21H40O2 1.648
5 实验结果分析
5.1实验结果
由表格可知,由索氏提取鱼油,经甲酯化处理后可根据CAS、峰面积、峰保留时间等测得其中的脂肪酸,如十四烷酸甲(基)酯、顺式十八碳-9-烯酸、廿碳五烯酸等,主要成分为棕榈酸、油酸、9-十六烯酸和十八碳烷酸,而部分脂肪酸因质量分数低于检测限而无法被检测出来。

5.2误差来源
5.2.1 器皿对样品沾污
贮存、处理样品所用的一切器皿,如烧杯、瓶子、过滤器、研钵等,由于其材质不够纯或者未洗涤干净均可能沾污样品。

在痕量分析中应选用高纯惰性材料制成的器皿,并运用合适的清洗技术。

聚四氟乙烯、透明的合成石英的高压聚乙烯是比较合适的器皿材料。

5.2.2 分析测试者对样品的沾污
分析测试者用手触摸样品可引起多种元素的沾污;分析测试者的花妆品常常不知不觉地带来许多元素的沾污;分析测试者使用的内服和外用药物也常常沾污样品;以及分析测试者若不注意个人卫生也会引起样品的沾污。

所以,分析测试者不但要具有正确熟练的操作技巧,而且要知道自身对样品可能带来什麽沾污,以采取消除沾污的必要措施。

5.2.3 色谱设置条件的误差
色谱设置条件比如升温速率,柱温,载气流速等等都会影响色谱峰。

5.2.4 样品在色谱柱上有残留
5.2.5 三次进样时的条件不一致
6实验讨论
6.1气质联用的优越性
定性可靠性高,普通气相,质谱检测器提供了质量分析的另一个定性手段。

相比通用型检测器,灵敏度变高。

可以检测大多数的气态化合物,而高灵敏度的GC可化合物类型受限,高通用型的GC灵敏度受限。

6.2气相色谱的分离主要作用部位与实现途径
气相色谱的分离主要部位是分离系统。

分离系统由进样室与色谱柱组成。

进样室有气体进样阀、液体进样室、热裂解进样室等多种型式。

色谱柱通常为内径2~3毫米、长1~3米、内盛固定相的填充柱,或内径0.25毫米、长20米以上、内涂固定液的开管柱。

色谱仪利用色谱柱先将混合物分离,然后利用检测器依次检测已分离出来的组分。

色谱柱的气相色谱仪直径为数毫米,其中填充有固体吸附剂或液体溶剂,所填充的吸附剂或溶剂称为固定相。

与固定相相对应的还有一个流动相。

流动相是一种与样品和固定相都不发生反应的气体,一般为氮或氢气。

待分析的样品在色谱柱顶端注入流动相,流动相带着样品进入色谱柱,故流动相又称为载气。

载气在分析过程中是连续地以一定流速流过色谱柱的;而样品则只是一次一次地注入,每注入一次得到一次分析结果。

样品在色谱柱中得以分离是基于热力学性质的差异。

固定相与样品中的各组分具有不同的亲合力(对气固色谱仪是吸附力不同,对气液分配色谱仪是溶解度不同)。

当载气带着样品连续地通过色谱柱时,亲合力大的组分在色谱柱中移动速度慢,因为亲合力大意味着固定相拉住它的力量大。

亲合力小的则移动快。

4根柱管实际上是一根,只是用来表示样品中各组分在不同瞬间的状态。

6.3 质谱仪在真空状态下工作的原因
质谱仪是靠粒子在磁场中加速来轰击被测物,使其成为原子或电子碎片,从而测出质量,而在真空(10-4-10-6Torr或mmHg)中满足库仑定律(f=kq^2/r^2),。

真空环境的作用是减少离子碰撞损失,使测量值准确。

真空度过低,将会引起:
a.大量氧会烧坏离子源灯丝;
b.引起其它分子离子反应,使质谱图复杂化;
c.干扰离子源正常调节;
d.用作加速离子的几千伏高压会引起放电。

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