研究生综合实验报告姓名：专业：市政工程学号：日期：2014-5-16第1 单元气相色谱与气相色谱-质谱联用实验技术1、实验目的(1)掌握GC 和GCMS 工作原理和基本操作气相色谱之所以能有效的对各组分实现有效的分离，主要依据分配原理，分配原理是指各种组分在流动相（载气）和固定相之间的分配系数不同，从而达到不同组分的分离目的。

气相色谱仪主要由载气系统、进样系统、分离系统、检测系统和记录系统。

质谱分析法是通过对样品离子的质荷比和强度的测定来进行定性和定量分析的一种分析方法。

质谱分析法的过程是：首先将样品气化为气态分子或原子，然后将其电离失去电子，成为带电离子，再将离子按质荷比（即离子质量与所带电荷之比，以m/z 以表示）大小顺序排列起来，测量其强度，得到质谱图。

质谱分析的基本过程可以分为四个环节：（1）通过合适的进样装置将样品引入并进行气化；（2）气化后的样品引入到离子源进行电离，即离子化过程；（3）电离后的离子经过适当的加速后进入质量分析器，按不同的质荷比（m/z）进行分离；（4）经检测、记录，获得一张谱图。

根据质谱图提供的信息，可以进行无机物和有机物定性与定量分析、复杂化合物的结构分析、样品中同位素比的测定以及固体表面的结构和组成的分析等。

典型的质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器和记录系统等部分组成，此外，还包括真空系统和自动控制数据处理等辅助设备。

(2)了解GC 和GCMS 测定样品的基本前处理方法一般情况下，进入GC 和GCMS 的样品只能是在有机溶剂中，而且由于不同的检测器的灵敏度都有一定的限制，因此需要对监测样品就行前处理。

常规的预处理方法有：对水样或其它液体样品：液液萃取、固相萃取、固相微萃取、顶空、吹扫吹扫捕集等。

对于固体样品：索氏提取、微波提取、超声提取等气体样品主动/被动采样后用热脱附、溶剂洗脱。

然后进行浓缩、净化、上机进行分析检测。

(3)利用GC-MS测定农药废水，了解废水中所含有机物基本信息，掌握GC-MS数据分析方法2、方法原理气相色谱主要依据分配原理，分配原理是指各种组分在流动相（载气）和固定相之间的分配系数不同，从而达到不同组分的分离目的。

质谱分析法的过程是：首先将样品气化为气态分子或原子，然后将其电离失去电子，成为带电离子，再将离子按质荷比（即离子质量与所带电荷之比，以m/z 以表示）大小顺序排列起来，测量其强度，得到质谱图。

利用液液萃取提取农药废水中有机物到有机相中，蒸发浓缩后进行GCMS测定，利用数据分析软件可知有机物具体种类和含量。

3、仪器及试剂4、实验内容与步骤:实验内容:(1)样品的预处理（液体样品、固体样品、气体样品三选一）1.1 （液体样品）液液萃取、固相萃取、顶空、吹扫捕集1.2 （固体样品）索氏提取、微波提取、超声提取1.3 （气体样品）主动/被动采样、热脱附、溶剂洗脱1.4 试样的净化浓缩(2)样品的GC 和GCMS 分析(3)数据分析和处理实验步骤：(1).水样采集：采集2L农药废水，置于密闭的棕色玻璃容器中，4℃保存，取样7天内必须前处理完毕。

如果有颗粒物，需用定性滤纸过滤。

(2)萃取：取100mL水样，置于250mL的分液漏斗内，然后再加入2*25mL=50mL二氯甲烷，预先在接收瓶中加入大约1g左右Na2SO4每次萃取3min，中途放气一次，静置2min，放出并收集二氯甲烷层。

(3)浓缩净化合并两次萃取液，除水、净化后，用旋转蒸发器浓缩至5mL左右，再氮吹定容到1mL，放入进样瓶中。

具体操作3.1 干燥与净化：装柱在层析柱中加入脱脂棉，称取1gNa2SO4均匀的装入柱中，再称取1g硅胶均匀的装入柱中，将收集液小心倒入层析柱中，接受净化液，再加25mL二氯甲烷淋洗层析柱。

3.2 旋转蒸发浓缩，将净化液置于旋转仪中，蒸发浓缩至1—5mL，转入鸡心瓶中，润洗器壁2-3次。

3.3 氮吹定容：在缓慢氮吹气流下将浓缩液定容到1mL。

装入GC小瓶中，编号。

(4)上机分析，建立方法：进样口（气化室温度）250-300℃，分流/不分流：1μl进样。

色谱柱（载气流量1-2ml/min）:起始40-80℃（保留2-3min）然后25-35℃/min升至280-310℃（过程控制时间在20-30min）MSD：接口温度250-300℃，溶剂延迟3min。

全扫描Scan：扫描范围（30-500）注意编序列，瓶号，方法，文件，进样量。

5、结果分析及讨论(1)利用手动检索的方法检索出至少10种组分（列出英文名称，中文名称，CAS，分子式，结构式，标准质谱图，检测物质质谱图）①Formula: C 6H 6BrN structural formula ： Name: Benzenamine名字：对溴苯胺 CAS#: 106-40-1(T ext F ile) S can 528 (7.939 min): S 3.D\data.ms 304050607080901001101201301401501601701805010039455265748592104117128143154171(replib) B enz enamine, 4-bromo-30405060708090100110120130140150160170501003039455265748592104117128143154171B rNH 2②Name: p-([2-Chloroethyl]ethylamino)benzaldehydeFormula: C 11H 14ClNOstructural formula ：名字：N-乙基-N-氯乙基-4-氨基苯甲醛CAS#: 2643-07-4(T ext F ile) S can 913 (10.019 min): S 3.D \data.ms3050709011013015017019050100323951657791120134147162182196(mainlib) p-([2-Chloroethyl]ethylamino)benz aldehyde3050709011013015017019050100303951637791106118134146162176196NOCl③Name: Propanamide, 2-(2,4-dichlorophenoxy)-N-(2,6-diethylphenyl)- Formula: C 19H 21Cl 2NO 2structural formula ：名字：丙酰胺类，2-(2,4-二氯苯氧)-N-(2,6-diethylphenyl) CAS#: 284489-38-9(T ext F ile) S can 966 (10.305 min): S 3.D \data.ms3060901201501802102402705010044657791117132147161176196210225281(mainlib) P ropanamide, 2-(2,4-dichlorophenoxy)-N -(2,6-diethylphenyl)-30609012015018021024027005010043557791117132148176189204NHOOClCl④Name: 1,2-Benzenedicarboxylic acid, bis(2-methylpropyl) ester Formula: C 16H 22O 4structural formula ：名字：邻苯二甲酸二异丁酯 CAS#: 84-69-5(T ext F ile) S can 1083 (10.937 min): S 3.D\data.ms30507090110130150170190210230501004157657693104121132149167189205223(replib) 1,2-B enz enedicarboxylic acid, bis (2-methylpropyl) es ter3050709011013015017019021023050100304157657693104121132149167189205223O OOO⑤Name: Acetamide, 2-chloro-N-(ethoxymethyl)-N-(2-ethyl-6-methylphenyl)- Formula: C 14H 20ClNO 2 CAS#: 34256-82-1structural formula ：名字：乙草胺（2'-乙基-6'甲基-N-(乙氧甲基)-2-氯代乙酰替苯胺）(T ext F ile) S can 1111 (11.089 min): S 3.D\data.ms3060901201501802102402705010031415159657791117132146162174188210223234269(mainlib) Acetamide, 2-chloro-N -(ethoxymethyl)-N-(2-ethyl-6-methylphenyl)-30609012015018021024027050100314159657791117132146162174188210223234269ONClO⑥Name: Alachlor Formula: C 14H 20ClNO 2 CAS#: 15972-60-8structural formula ：名字：甲草胺（草甲胺;N-(2,6-二乙基苯基)-N-甲氧基甲基-氯乙酰胺）(T ext F ile) S can 1127 (11.175 min): S 3.D\data.ms306090120150180210240270501003945657791117146160172188207237249269(mainlib) Alachlor30609012015018021024027050100394551657791117132146160174188202237269NOOCl⑦Name: Metolachlor Formula: C 15H 22ClNO 2 CAS#: 51218-45-2structural formula ：名字：异丙甲草胺（2-氯-N-(1-甲基-2-甲氧乙基)-N-(2-乙基-6-甲基苯基)乙酰胺）(T ext F ile) S can 1194 (11.537 min): S 3.D\data.ms30609012015018021024027050100457791117131146162172188211238252283(mainlib) Metolachlor3060901201501802102402705010045517791117131146162174188211238252283NOOCl⑧Name: Butachlor Formula: C 17H 26ClNO 2 CAS#: 23184-66-9structural formula ：名字：丁草胺; N-丁氧甲基-alph-氯代乙酰替-2,6-二乙基苯胺(T ext F ile) S can 1308 (12.153 min): S 3.D\data.ms30801301802302803303804305010041495777146160176188202237276311341429(mainlib) B utachlor3080130180230280330380430501004149577791117146160176188202237276311NOOCl⑨Name: Pretilachlor Formula: C 17H 26ClNO 2 CAS#: 51218-49-6structural formula ：名字：丙草胺; 2-氯-N-(2,6-二乙基苯基)-N-(2-丙氧基乙基)乙酰胺;N-(2,6-二乙基苯基)-N-(丙氧基乙基)-氯乙酰胺(T ext F ile) S can 1346 (12.358 min): S 3.D\data.ms3060901201501802102402703005010043657791118146162176202238252262282311(mainlib) P retilachlor3060901201501802102402703005010043657791105146162176202238252262282311NO ClO⑩Name: Stannane, tetrabutyl- Formula: C 16H 36Sn CAS#: 1461-25-2structural formula ：名字：四丁基锡(T ext F ile) S can 884 (9.862 min): S 3.D\data.ms3060901201501802102402703005010044577791121147179207235291(replib) S tannane, tetrabutyl-306090120150180210240270300501004157121149179235291S n⑾Name: Phenol, 4-methyl- Formula: C 7H 8O CAS#: 106-44-5structural formula ：名字：4-甲基苯酚;对甲酚(T ext F ile) S can 144 (5.865 min): S 3.D\data.ms30507090110130150170190210501003951637790107207(replib) P henol, 4-methyl-30507090110130150170190210501003951637790107OH（2）定向检索，通过特征离子，检索判断所测试样样品中是否含以下物质Name: Pretilachlor Formula: C 17H 26ClNO 2 CAS#: 51218-49-6structural formula ：名字：丙草胺; 2-氯-N-(2,6-二乙基苯基)-N-(2-丙氧基乙基)乙酰胺;N-(2,6-二乙基苯基)-N-(丙氧基乙基)-氯乙酰胺(T ext F ile) S can 1346 (12.358 min): S 3.D\data.ms3060901201501802102402703005010043657791118146162176202238252262282311(mainlib) P retilachlor3060901201501802102402703005010043657791105146162176202238252262282311NO ClOName: Stannane, tetrabutyl- Formula: C 16H 36Sn CAS#: 1461-25-2structural formula ：名字：四丁基锡(T ext F ile) S can 884 (9.862 min): S 3.D\data.ms3060901201501802102402703005010044577791121147179207235291(replib) S tannane, tetrabutyl-306090120150180210240270300501004157121149179235291S nName: Phenol, 4-methyl- Formula: C 7H 8O CAS#: 106-44-5structural formula ：名字：4-甲基苯酚;对甲酚(T ext F ile) S can 144 (5.865 min): S 3.D\data.ms30507090110130150170190210501003951637790107207(replib) P henol, 4-methyl-30507090110130150170190210501003951637790107OHName: Metolachlor Formula: C 15H 22ClNO 2 CAS#: 51218-45-2structural formula ：名字：异丙甲草胺（2-氯-N-(1-甲基-2-甲氧乙基)-N-(2-乙基-6-甲基苯基)乙酰胺）（3）利用仪器自带检索功能检索检测峰名称，CAS以及峰面积相对百分含量见PDF讨论：试样的前处理过程十分重要，直接影响测样结果，有些物质可能因为前处理不当而检测不出，本实验过程中旋转蒸发过程中蒸发液剩余较少，导致实验结果物质种类偏少。