氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中的苯系物

1、氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中的苯系物實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握氣相色譜法原理及定性定量分析方法。了解氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)及操作步驟。初步學(xué)會(huì)環(huán)境空氣中苯系物的測(cè)定方法。掌握色譜條件的選擇原則。了解氣相色譜儀常見的檢測(cè)器及檢測(cè)原理。了解氣相色譜儀使用注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)安全常識(shí)。實(shí)驗(yàn)原理：氣相色譜法原理。氣相色譜法是采用氣體作為流動(dòng)相的一種色譜方法，載氣載著欲分離試樣通過(guò)色譜柱中固定相，使試樣中各組分分離，然后分別檢測(cè)，其流程見圖1。1-就氣啊甌2減壓閥？一凈化I燥符4一釘形閥壓力表7進(jìn)樣器利汽化零醫(yī)一色譜柱9一檢測(cè)器一放丈器圖1氣相色譜儀結(jié)構(gòu)載氣由高壓鋼瓶1提供，經(jīng)減壓閥2進(jìn)入載氣凈化干燥管3,由針形閥控制載氣的壓

2、力和流量，流量計(jì)5和壓力表指示載氣的柱前壓力和流量。試樣由進(jìn)樣器7進(jìn)入并汽化，然后進(jìn)入色譜柱8,各組分分離后依次進(jìn)入檢測(cè)器檢測(cè)，然后經(jīng)信號(hào)放大器10放大后由記錄儀11記錄。氣相色譜法的分離原理:利用待測(cè)物質(zhì)在流動(dòng)相（載氣）和固定相兩相間的分配有差異（即有不同的分配系數(shù)），當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些組分在兩相間的分配反復(fù)進(jìn)行，從幾千次到數(shù)百萬(wàn)次，即使組分的分配系數(shù)只有微小的差異，隨著流動(dòng)相的移動(dòng)可以有明顯的差距，最后使這些組分得到分離。色譜條件的選擇。汽化室溫度：通常選擇比待測(cè)物質(zhì)沸點(diǎn)高2030C。色譜柱溫度：通常選擇比待測(cè)物質(zhì)沸點(diǎn)低2030C。檢測(cè)器溫度（FID）：高于120C。載氣流速：根據(jù)實(shí)

3、驗(yàn)需要確定，載氣流速越大出峰越快，但分離效果不好；流速越小，出峰越慢，但分離效果好。氣相色譜檢測(cè)器。（1）熱導(dǎo)池檢測(cè)器（TCD）熱導(dǎo)池檢測(cè)器是基于不同的物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)。當(dāng)電流通過(guò)鎢絲時(shí)，鎢絲被加熱到一定溫度，鎢絲的電阻值也就增加到一定值。在未進(jìn)試樣時(shí)，通過(guò)熱導(dǎo)池兩個(gè)池孔的都是載氣。由于載氣的熱傳導(dǎo)作用，使鎢絲的溫度下降，電阻減小，此時(shí)熱導(dǎo)他的兩個(gè)池孔中鎢絲溫度下降和電阻減小的數(shù)值是相同的。在試樣組分進(jìn)入以后，載氣流經(jīng)參比池，而載氣帶著試樣組分流經(jīng)測(cè)量池，出于被測(cè)組分與載氣組成的混合氣體的熱導(dǎo)系數(shù)和載氣的熱導(dǎo)系數(shù)不同。因而測(cè)量池中鎢絲的散熱情況就發(fā)生變化，使兩個(gè)池孔巾的兩根鎢絲的電阻值之

4、間有廠差異，此差異可以利用電橋測(cè)量出來(lái)。熱導(dǎo)池檢測(cè)器對(duì)所有物質(zhì)都有響應(yīng)，因此是應(yīng)用最廣、最成熟的一種檢測(cè)器。（2）氫火焰離子化檢測(cè)器（FID）氫火焰離子化檢測(cè)器是利用高溫的氫火焰將部分待測(cè)物質(zhì)離子化，在電場(chǎng)的作用下形成電流，電流信號(hào)經(jīng)放大器放大并被記錄儀記錄。氫火焰離子化檢測(cè)器對(duì)含碳有機(jī)化合物有很高的靈敏度。一般比熱導(dǎo)池檢測(cè)器的靈敏度高幾個(gè)數(shù)量級(jí)，故適宜于痕量有機(jī)物的分析。（3）電子捕獲檢測(cè)器（ECD）電子俘獲檢測(cè)器是應(yīng)用廣泛的一種具有選擇性、高靈敏度的濃度型檢測(cè)器。它的選擇性是指它只對(duì)具有電負(fù)性的物質(zhì)（如含有鹵素、硫、磷、氮、氧的物質(zhì)）有響應(yīng)，電負(fù)性愈強(qiáng)，靈敏度愈高。高靈敏度表現(xiàn)在能測(cè)出10

5、-臨mL-i的電負(fù)性物質(zhì)?；鹧婀舛葯z測(cè)器(FPD)火焰光度檢測(cè)器是對(duì)含磷、含硫的化合物有高選擇性和高靈敏度的一種色譜檢測(cè)器。當(dāng)含有硫(或磷)的試樣進(jìn)入氫焰離子室，在富氫一空氣焰中燃燒時(shí)，有下述反應(yīng)：RS+空氣+Oz-SQs+COz2S0十8H*2S+4H?0亦即有機(jī)硫化物首先被氧化成SO，然后被氫還原成S原子，S原子在適當(dāng)2溫度下生成激發(fā)態(tài)的S*分子，當(dāng)其躍遷回基態(tài)時(shí)，發(fā)射出350一430nm的特征分2子光譜。含磷試樣主要以HPO碎片的形式發(fā)射出526nm波長(zhǎng)的特征光。這些發(fā)射光通過(guò)濾光片而照射到光電倍增管上，將光轉(zhuǎn)變?yōu)楣怆娏鳎?jīng)放大后在記錄器上記錄下化合物的色譜圖。儀器試劑：氣相色譜儀(附氫

6、火焰離子化檢測(cè)器)，毛細(xì)管柱(30mX0.25mmX0.25Mm)，氫氣發(fā)生器，靜音空壓機(jī)，微量注射器(1M1),具塞刻度試管(2ml)，活性炭采樣管，高純氮(99.99%),苯，甲苯，二甲苯，二硫化碳，活性炭(2040目)。實(shí)驗(yàn)步驟：色譜儀的操作步驟。開載氣。開氣相色譜儀。選擇色譜條件，包括載氣流速、汽化室溫度、色譜柱溫度、檢測(cè)器溫度等。設(shè)定好色譜參數(shù)后加熱。開氫氣發(fā)生器和靜音空壓機(jī)，將氫氣流量開關(guān)設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)。待恒溫指示燈亮后，將氫氣流量開關(guān)調(diào)為較大，點(diǎn)火后再調(diào)為設(shè)定值。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。于5.0ml容量瓶中，先加入少量二硫化碳，用1口L微量注射器準(zhǔn)確取一定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)注入容量瓶中，加二硫化

7、碳至刻度，配成一定濃度的儲(chǔ)備液。臨用前取一定量的儲(chǔ)備液用二硫化碳逐級(jí)稀釋成苯系物含量分別為2.0、5.0、10.0、50.0口g/ml的標(biāo)準(zhǔn)液。取0.5口L標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)樣，測(cè)量保留時(shí)間及峰面積。每個(gè)濃度重復(fù)3次，取峰面積的平均值。分別以苯系物的含量為橫坐標(biāo)，平均峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。并計(jì)算回歸線的斜率，以斜率的倒數(shù)Bs作樣品測(cè)定的計(jì)算因子。樣品的測(cè)定。將采樣管中的活性炭倒入具塞刻度試管中，加1.0ml二硫化碳，塞緊管塞,放置1h，并不時(shí)振搖。取0.5l進(jìn)樣，用保留時(shí)間定性，峰面積定量。每個(gè)樣品作三次分析，求峰面積的平均值。同時(shí)，取一個(gè)未經(jīng)采樣的活性炭管按樣品管同時(shí)操作，測(cè)量空白管的平均峰面積。計(jì)算樣品中苯系物的濃度。注意事項(xiàng)：使用熱導(dǎo)池檢測(cè)器因載氣為氫氣，尾氣需要排到室外，否則會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。使用氫火焰離子化檢測(cè)器時(shí)檢測(cè)器溫度通常高于120C才能點(diǎn)火，這樣做是為了防止氫氣燃燒生成的水在檢測(cè)器凝結(jié)從而影響檢測(cè)器壽命。使用毛細(xì)管色譜柱進(jìn)樣量一定要少，通常不能高于0.51。新色譜柱使用