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文檔簡介

(能源化工行業(yè))化學(xué)化工分析方法選擇化學(xué)化工分析方法選擇-研發(fā)分析方法開發(fā)初探作者:金屬元素前言作為一名分析工作者來說,如何把工作做好有關(guān)氣相色譜(GC)和高效液相色譜(HPLC)以及化學(xué)分析(CA)的資料,書籍有很多很多,有關(guān)于分析方法選擇的知識也介紹了很多,其中很多內(nèi)容雖然很詳細(xì),但我們在實踐中有時總是力不從心,究其原因是對儀器分析,化學(xué)分析綜合講述的文章或資料較少,很多都靠經(jīng)驗去累積、去發(fā)現(xiàn)。雖說不同的物質(zhì)有不同性質(zhì),不同分析方法,但其中總有很多規(guī)律可循。本文對此做了初步研究,提出一種思路,希望能帶給很多人帶來幫助,尤其是剛?cè)腴T的分析人員。同時也希望有不同看法的朋友們、老師們多提寶貴意見。您可直接留言或發(fā)送看法至郵箱limengdalian@163.com。同行交流可直接與我溝通qq:444548487。我希望交更多的好朋友.共同學(xué)習(xí)共同進(jìn)步。第一章研發(fā)分析定義、特點、以及對分析人員要求。一般的,我把化學(xué)化工研發(fā)過程中用于原料、中控和產(chǎn)品的定

性、定量檢測或?qū)τ谝殉墒?指已有藥典或國標(biāo)規(guī)定的或已經(jīng)過驗證的)的分析方法由于沒有所需儀器或試

劑等原因而不得不再尋找新方法的過程稱之為研發(fā)分析。研發(fā)分析特點:1、研發(fā)分析沒有現(xiàn)成的分析方

法,絕大部分靠分析人員自己摸索有時經(jīng)過數(shù)月也未必找到滿意的方法,難度大是其特點之一。2、在現(xiàn)在

市場競爭如此激烈的今天工作速度與效率顯的尤為重要,工藝研發(fā)已將產(chǎn)品作出,而分析方法尚未找好而

影響了進(jìn)度,不合理的分析方法甚至影響準(zhǔn)確度使工藝研發(fā)陷入誤區(qū)導(dǎo)致發(fā)貨延期、退貨等進(jìn)而影響企業(yè)

競爭力??梢妷毫Υ笫茄邪l(fā)分析另一特點。.3、研發(fā)產(chǎn)品及工藝變換頻繁,要求分析方法不斷變換以適應(yīng)新

工藝新產(chǎn)品要求不斷優(yōu)化與改變。4、研發(fā)分析更注重產(chǎn)品的純度對工藝的影響。對研發(fā)分析人員要求:

準(zhǔn)、快、省、簡便、安全。即分析數(shù)據(jù)要可靠,有一定的指導(dǎo)性;分析速度一定要快;從開發(fā)方法到分析出

結(jié)果要有一定的效率;并節(jié)約成本安、簡單。這幾點就要求分析人員具備非常扎實的基本功,與較為豐富的

分析基礎(chǔ)知識和實踐操作技能。第二章研發(fā)分析方法開發(fā)的一般思路1,常規(guī)分析中我們接觸最頻繁應(yīng)最為

廣泛的即氣相色譜(GC)和高效液相色譜(HPLC)以及化學(xué)分析(CA)同時很多方法也非常成熟為大家所認(rèn)可很

多成為藥典或國標(biāo)中的方法,并且很多分析室都具備常規(guī)化學(xué)分析所用試劑,器皿以及氣相色譜儀、液相色

譜儀等。1但是針對于價格較為昂貴的儀器以及其分析室配備就為許多小型或投入較少的分析室所望而卻步了,比如

說原子吸收、核磁共振、紅外光譜儀、氣(液)質(zhì)聯(lián)用等,莫說如此就光氣相色譜及液相色譜的各種檢測

器,其昂貴的價格就令我們只得甘心僅擁有最常用的FID(GC用)、UV(HPLC用)。其實這并不要緊硬件不足,我們完全可以依靠我們的經(jīng)驗及技術(shù)盡力彌補(bǔ)。下面詳細(xì)說一下分析方法的開發(fā)思路。21、綜合分析物質(zhì)的物料物性。分析一化學(xué)物質(zhì)純度,就必須借助文獻(xiàn)、化工詞典等盡可能多的掌握其物料物性,其中可能存在的有機(jī)物或無機(jī)物甚至其一般的化學(xué)合成工藝以及化工用途,這些都會對你的分析用很多幫助。試想一下我們連其基本資料都沒搞清楚還說分析數(shù)據(jù)可靠,那真是不可思議了。2、然后根據(jù)以上資料綜合考慮是采用氣相色譜(GC)還是高效液相色譜(HPLC)亦或化學(xué)分析(CA),就選擇哪種分析方式上要考慮是否適合同時兼顧準(zhǔn)確度,速度,成本,安全,簡便等因素。當(dāng)然有些物質(zhì)三種方法都可分析那就必須考慮采用那種方法更合適。3、方法的驗證。下面舉例說明開發(fā)方法思路,由于一些研發(fā)工藝的保密性我們只舉例些常用的化工原料來說明:如特戊酸含量的分析:一、查明物料物性。中文名稱:三甲基乙酸別名:三甲基醋酸,新戊酸,2.2-二甲基丙酸英文名:Pivalicacid;Trimethylaceticacid;2,2-Dimethylpropanoicacid;Neopentanoicacid分子式:C5H10O2分子量:102.13CAS編號:75-98-9分子結(jié)構(gòu):外觀(純品):無色、無味液體(或無色結(jié)晶)沸點(常壓下):163-164℃熔點:33-35℃相對密度:(20/4℃)0.905折射率:1.393性質(zhì)描述:特戊酸有一定的腐蝕性,微溶水,易溶于醚、醇。易溶于乙醇、乙醚,溶于水。生產(chǎn)方法:1.異丁醇和甲酸在濃硫酸作用下反應(yīng)得叔戊酸。2.將硫酸加入高壓釜,用一氧化碳置換釜中空氣,然后充入一氧化碳使壓力達(dá)5MPa左右。用計量泵加入異丁烯與三氯甲烷的混合液。在5MPa左右,室溫下攪拌半小時,泄壓后將物料傾出至冰水中,在5-15℃攪拌15min。分取三氯甲烷層,用無水硫酸鈉干燥、蒸餾,收集65-70℃(2.67kPa)餾分,得純度為97%的三甲基乙酸。收率74%。3.叔丁醇與甲酸(98%)在濃硫酸存在下反應(yīng)制得。用途:用于生產(chǎn)烯烴聚合引發(fā)劑TBPP的原料,也用于生產(chǎn)聚氯乙烯的穩(wěn)定劑和香料的原料等。戊酸為農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料中間體,用于高檔涂料聚合引發(fā)劑、感光材料、香料、潤滑油等。二、分步分析方法選擇與比較。在此我們首先了解氣相色譜(GC)與高效液相色譜(HPLC)的區(qū)別與聯(lián)系。相同點:二者都針對有機(jī)分析,互為補(bǔ)充,相得益彰并且基本概念及理論基礎(chǔ)(如保留值、塔板理論、速率理論、容量因子、分離度等)是一致的。不同點:1、適用物質(zhì)不盡相同。氣相色譜適用于小分子、易氣化(沸點低)、熱穩(wěn)定性好的有機(jī)物而高效液相色譜適用分子量較大、難氣化、不易揮發(fā)或?qū)崦舾械奈镔|(zhì)、離子型化合物及高聚物。2、流動相的不同。氣相色譜以氣體為流動相(如N2、H2、He等)而高效液相色譜以液體為流動相(正相以正己烷、四氫呋喃、氯仿等反相以水、乙腈、甲醇等)。3、流動相傳輸動力不同。氣相色譜以高壓鋼瓶盛裝以高壓直接推動氣體流動而高效液相色譜以高壓泵推動液體流動。4、色譜柱不同。氣相色譜柱無論是填充柱還是毛細(xì)管柱常用的一般至少長15m,而高效液相色譜柱常用的一般最長不超30cm。但高效液相色譜柱柱效確遠(yuǎn)高于氣相色譜柱。氣相色譜柱無路是極性還是非極性的一般耐高溫(極性柱可耐高溫達(dá)250-280℃而非極性柱更是耐高溫達(dá)300-320℃)而高效液相色譜柱一般只能在50℃以下使用。5、分離原理不同。氣相色譜主要依靠物質(zhì)沸點不同進(jìn)行分離,只有兩種物質(zhì)沸點較為接近時,才通過改變色譜柱極性來達(dá)到分離目的即物質(zhì)的極性不同是氣相色譜得以分離的次要原因。而高效液相色譜只依靠物質(zhì)的極性不同來實現(xiàn)分離目的的。6、檢測器不同。氣相色譜根據(jù)檢測原理的不同,檢測器可分為濃度型檢測器(concentrationsensitivedetector)和質(zhì)量型檢測器(massflowratesensitivedetector)。濃度型檢測器的電信號大小與組分的濃度成正比,如熱導(dǎo)池檢測器和電子捕獲檢測器等。質(zhì)量型檢測器的電信號大小與單位時間內(nèi)進(jìn)入檢測器的某組分的質(zhì)量成正比,如氫火焰離子化檢測器和火焰光度檢測器等。1)按原理可分為光學(xué)檢測器(如紫外、熒光、示差折光、蒸發(fā)光散射)、熱學(xué)檢測器(如吸附熱)、電化學(xué)檢測器(如極譜、庫侖、安培)、電學(xué)檢測器(電導(dǎo)、介電常數(shù)、壓電石英頻率)、放射性檢測器(閃爍計數(shù)、電子捕獲、氦離子化)以及氫火焰離子化檢測器。我們再來了解一下儀器分析(主要指氣相色譜和高效液相色譜)與化學(xué)分析的區(qū)別與聯(lián)系。很多儀器分析要借助化學(xué)分析的一些處理手段來處理樣品,而化學(xué)分析很多操作有被儀器分析所取代。分析化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué),它包括化學(xué)分析和儀器分析兩大部分。二者的區(qū)別主要有:一、分析的方法不同:化學(xué)分析是指利用化學(xué)反應(yīng)和它的計量關(guān)系來確定被測物質(zhì)的組成和含量的一類分析方法。測定時需使用化學(xué)試劑、天平和一些玻璃器皿。而儀器分析(近代分析法或物理分析法):是基于與物質(zhì)的物理或物理化學(xué)性質(zhì)而建立起來的分析方法。這類方法通常是測量光、電、磁、聲、熱等物理量而得到分析結(jié)果,而測量這些物理量,一般要使用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備,故稱為“儀器分析”。儀器分析除了可用于定性和定量分析外,還可用于結(jié)構(gòu)、價態(tài)、狀態(tài)分析,微區(qū)和薄層分析,微量及超痕量分析等,是分析化學(xué)發(fā)展的方向。二、儀器分析與化學(xué)分析的特點不同:1.儀器分析適合于微量、痕量和超痕量成分的測定。三g、三靈敏度高,檢出限量可降低。如樣品用量由化學(xué)分析的mL、mg級降低到儀器分析的L級,甚至更低。而化學(xué)分析適合常量分析。2.儀器分析選擇性好。很多的儀器分析方法可以通過選擇或調(diào)整測定的條件,使共存的組分測定時,相互間不產(chǎn)生干擾。化學(xué)分析干擾較大,一般通過掩蔽等方法加以消除。3.儀器分析操作簡便,分析速度快,容易實現(xiàn)自動化。而化學(xué)分析多為手工操作相對麻煩。4.儀器分析相對誤差較大?;瘜W(xué)分析一般可用于常量和高含量成分分析,準(zhǔn)確度較高,誤差小于千分之幾。多數(shù)儀器分析相對誤差較大,一般為5%,不適用于常量和高含量成分分析。5.儀器分析儀器分析需要價格比較昂貴的專用儀器。而化學(xué)分析成本較低一般小型分析室都能開展。三、儀器分析與分析化學(xué)的關(guān)系:二者之間并不是孤立的,區(qū)別也不是絕對的嚴(yán)格的。a.儀器分析方法是在化學(xué)分析的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。許多儀器分析方法中的式樣處理涉及到化學(xué)分析方法(試樣的處理、分離及干擾的掩蔽等);同時儀器分析方法大多都是相對的分析方法,要用標(biāo)準(zhǔn)溶液來校對,而標(biāo)準(zhǔn)溶液大多需要用化學(xué)分析方法來標(biāo)定等。b.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)分析方法也逐步實現(xiàn)儀器化和自動化以及使用復(fù)雜的儀器設(shè)備。化學(xué)方法和儀器方法是相輔相成的。在使用時應(yīng)根據(jù)具體情況,取長補(bǔ)短,互相配合。四、學(xué)習(xí)掌握的目標(biāo)不同:化學(xué)分析主要的內(nèi)容為:數(shù)據(jù)處理與誤差分析、四大滴定分析法、重量分析法。學(xué)習(xí)化學(xué)分析要求掌握其基本的原理和測定方法,建立起嚴(yán)格的“量”的概念。能夠運用化學(xué)平衡的理論和知識,處理和解決各種滴定分析法的基本問題,包括滴定曲線、滴定誤差、滴定突躍和滴定終點的判斷,掌握重量分析法分析化學(xué)中的數(shù)據(jù)處理與誤差處理。正確掌握有關(guān)的科學(xué)實驗技能,具備必要的分析問題和解決問題的能力。儀器分析涉及的分析方法是根據(jù)物質(zhì)的光、電、聲、磁、熱等物理和化學(xué)特性對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、信息進(jìn)行表征和測量,學(xué)習(xí)儀器分析要求掌握的現(xiàn)代分析技術(shù),牢固掌握各類儀器分析方法的基本原理以及儀器的各重要組成部分,對各儀器分析方法的應(yīng)用對象及分析過程要有基本的了解??梢愿鶕?jù)樣品性質(zhì)、分析對象選擇最為合適的分析儀器及分析方法。儀器分析法是以物質(zhì)的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法。因為這類分析方法需要專用的儀器,故稱為儀器分析法。最重要的一類是利用物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測定的,稱為光學(xué)分析法。另一類是利用溶液的電化學(xué)性質(zhì)的分析方法如電重量分析法、電滴定分析法等。儀器分析法的優(yōu)點是快速、靈敏度高,操作比較簡單,但一般不適用于常量組分的測定。化學(xué)分析法是以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法,主要有重量分析法和滴定分析法等?,F(xiàn)在我們知道了氣相色譜、高效液相色譜和化學(xué)分析的區(qū)別與聯(lián)系后就可以進(jìn)行方法的選擇與開發(fā)了。鑒于我們考慮兼顧準(zhǔn)確度,速度,成本,安全,簡便等因素我們選擇方法的思路是能進(jìn)行氣相色譜分析的不進(jìn)行高效液相色譜分析能進(jìn)行儀器分析的不進(jìn)行化學(xué)分析。所以特戊酸分析首先考慮氣相色譜分析。從特戊酸先前所查的資料和氣相色譜分析要求可知進(jìn)行氣相色譜分析是完全可能的。第二章氣相色譜分析方法選擇下面就氣相色譜分析條件的選擇作一介紹。載氣的選擇:要了解各種載氣性質(zhì)以及與檢測器的匹配情況。在熱導(dǎo)池體溫度與載氣流速等實驗條件恒定時,檢測器的靈敏度決定于載氣與組分熱導(dǎo)率之差,兩者相差越大,電阻R改變越大,檢測器越靈敏。若λ=λ,則不產(chǎn)生信號?,F(xiàn)將幾種物質(zhì)的熱導(dǎo)率列上表7-2。由表可看出,若用氮氣為載氣,樣品為空氣。因為λ=λ,則樣品不出峰。氮氣的熱導(dǎo)率比較小,與多數(shù)有機(jī)物的熱導(dǎo)率[一般小于3×10W/(m·K)]相差較小,因此用氮氣為載氣時,靈敏度低,且有時出倒峰。若選用氫氣為載氣,可獲得較高的檢測靈敏度,而且不出倒峰,但不安全,并且有一定的還原性做有些物質(zhì)時要特別的注意。氦氣惰性較好各方面比較都很理想,但價格較貴現(xiàn)國內(nèi)很難買到。綜合來說在小型實驗室來說氮氣為載氣還是不錯的選擇,如果要求苛刻、不計成本那必選氦氣。如做痕量分析并所做物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定的話選氫氣較為理想。載氣的流速選擇:由速率方程式H=A+Bu+Cu可知,流速對柱效的影響很大,因踏板高度H與分子擴(kuò)散項中的流速成反比,而與傳質(zhì)阻力項中的流速成正比,故必定有一個最佳流速,能使H達(dá)到最小,柱效最高。以不同流速下測得的塔板高度H為縱坐標(biāo),流速u為橫坐標(biāo)作圖,可得H-u關(guān)系曲線,如圖21-5所示。在曲線的最低點,塔板高度H最小圖21-5H-u關(guān)系曲線(H最小u最佳為了縮短分析時間,通??刂频牧魉偕愿哂谧罴蚜魉?。根據(jù)速率理論和速率方程可以選擇不同的載氣,以便提高柱效。比如,當(dāng)載氣流速較大時,傳質(zhì)阻力項對柱效能的影響是主要的,應(yīng)選使C值變小的載氣。相對分子質(zhì)量小的載氣,如H2、He等,因為組分在載氣中有較大的擴(kuò)散系數(shù),減小傳質(zhì)阻力,有利于提高柱效;當(dāng)載氣流速較小時,分子擴(kuò)散項對柱效能的影響是主要的,應(yīng)選擇使B值變小的載氣。相對分子質(zhì)量較大的載氣,如N2、Ar等,因使組分在載氣中有較小的擴(kuò)散系數(shù)(見21.2.2氣化溫度的選擇:氣化溫度的選擇應(yīng)以保證試樣能迅速氣化且不分解為準(zhǔn)。適當(dāng)提高氣化溫度對分離及定量都有利。一般選擇的氣化溫度比柱溫高20℃三70℃。柱溫的選擇柱溫是一個非常重要的操作變量,直接影響分離效能和分離速度。首先要考慮每種固定液都有一定的使用溫度。柱溫不能高于固定液的最高使用溫度,以免固定液揮發(fā)流失。柱溫對組分分離的影響較大,提高柱溫使各組分的揮發(fā)程度接近,不利于分離,所以,從分離的角度考慮,宜采用較低的柱溫。但柱溫太低,會使組分在兩項中的傳質(zhì)速率大為降低,峰形變寬,柱效能下降,分析時間延長。因此,選擇柱溫的原則是保證使難分離的組分能達(dá)到較好分離效果的前提下,選擇盡可能低的柱溫,但以保留時間適宜,峰形正常為限。通常歸一化方法選擇程序升溫較好,而內(nèi)外標(biāo)選擇恒溫就可以。進(jìn)樣時間和進(jìn)樣量選擇:進(jìn)樣速度應(yīng)盡可能快,否則會因試樣原始寬度的變大,而造成色譜峰的擴(kuò)張,甚至使峰變形。一般當(dāng)用注射器或氣體進(jìn)樣閥進(jìn)樣時,要求在一秒鐘內(nèi)完成進(jìn)樣。進(jìn)樣量應(yīng)保持在使峰面積或峰高與進(jìn)樣量成正比的范圍內(nèi)。檢測器性能不同,允許的進(jìn)樣量也不同。液體試樣一般進(jìn)樣0.1三1μL,氣體試樣一般進(jìn)樣0.1三10mL。色譜柱選擇:增加柱長可提高分離效果。但柱長過長,使分析時間延長。所以在滿足一定分離度的條件下,應(yīng)選用盡可能短的色譜柱。填充柱的柱內(nèi)徑一般為3三6mm,毛細(xì)管柱的內(nèi)徑0.1三0.5mm。固定液的用量選擇:擔(dān)體的表面積較大時,固定液用量可多些,允許的進(jìn)樣量也相應(yīng)增加。但從速率方程式的傳質(zhì)項中可知,為了減小液相的傳質(zhì)阻力,應(yīng)使固定液的液膜厚度盡可能薄。但固定液液膜太薄,則允許的進(jìn)樣量也就越少。因此固定液的用量要根據(jù)具體情況決定。固定液的配比選擇:(指固定液與擔(dān)體的質(zhì)量比)一般為5三100到25三100。擔(dān)體的比表面積越大,固定液用量的比例可越高。擔(dān)體的性質(zhì)和粒度選擇:若擔(dān)體的比表面積大,孔徑分布均勻,則固定液易分布均勻,從而可加快傳質(zhì)過程,提高柱效。故應(yīng)該選用顆粒小且均勻的擔(dān)體,并盡可能填充均勻,以減少渦流擴(kuò)散,提高柱效。但粒度過小,填充不易均勻,會使柱壓降增大,對操作不利。一般對4三6mm的柱管,選用60三80目或80三100目的擔(dān)體較為合適。常用色譜柱為SE-30、OV-1、OV-101二甲基硅氧烷非極性DB-l、HP-1、CP-Sil5CB、SPB-1、007-1、Rtx-1、BP-1......烴類、胺類、酚類、農(nóng)藥、PCBs、揮發(fā)油、硫化物等SE-54、SE-525%苯基,1%乙烯基甲基硅氧烷非極性DB-5、HP-5、CPSil8CB、SPB-5、、Rtx-5、BP-5......藥物、芳烴類、酚、酯、生物堿、鹵代烴OV-17017%氰甲基,7%苯基甲基硅氧烷中等極性DB-1701、HP-1701、BP-10、CPSil19CB、Rtx-1701、SPB-1701......藥物、農(nóng)藥、除草劑、TMS、糖OV-1750%苯基甲基硅氧烷中等極DB-17、HP-50、SP2250、CP-Sil19、Rtx-50、SPB-50......藥物、農(nóng)藥、甾類等PEG-20M聚乙二醇20M極性DB-WAX、HP-Wax、CarbowaxSUPELCOWAX10、CPWAX52CB......醇類、酯、醛類、溶劑、單芳、精油等FFAP聚乙二醇20M對苯二甲酸的反應(yīng)產(chǎn)物極性DB-FFAPHP-FFAPNuk01、SP-1000......醇、酸、酯、醛、腈XE-60、25%氰乙基甲基硅氧烷中極性酯、硝基化合物OV-22525%氰乙基,25%苯基甲基硅氧烷中極性DB,225、HP-225、SP-2330、SPB-225、CP-SIL43CB脂肪酸酯、PUFA、Aldito]OV-21050%三氟丙基硅氧烷極性DB210、Rtx200......極性化合物、有機(jī)氯化合物OV-27550%三氟丙基硅氧烷強(qiáng)極性DB210、SP2401、Rtx200......極性化合物、一、固定液非極性:SE30*,OV101,SE54*中極性:OV17,XE60*,OV1701*極性:PEG20M*,F(xiàn)FAP*,DEGS*二、柱內(nèi)經(jīng)(mm)0.2~0.25柱效高、負(fù)荷量低、流失小0.3~0.35負(fù)荷量大于毛細(xì)口徑柱60%,柱效低0.53~0.6大口徑毛細(xì)柱,負(fù)荷量近似填充柱,總柱效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過填充柱,分析速度快三、柱長(m)短柱10~15米分離少于10個組份的樣品中長柱20~30米分離10~15個組份的樣品長柱50米以上分離50個組份以上的樣品四、液膜厚度(μm)薄液膜0.1~0.2μm低負(fù)荷量、高沸點化合物標(biāo)準(zhǔn)液膜0.25~0.33μm一般標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)柱分析厚液膜0.5~1μm符合量較大,低沸點樣品特厚液膜1~5μm取代填充柱,分析沸點200℃以下復(fù)雜樣品氣相色譜檢測器選擇:熱導(dǎo)池檢測器(TCD)熱導(dǎo)池檢測器(thermalconductivitydetector)因其結(jié)構(gòu)簡單,靈敏度適宜,穩(wěn)定性好,而且?guī)缀跛形镔|(zhì)都有響應(yīng),因此是應(yīng)用最廣、最成熟的檢測器之一。氫火焰離子化檢測器(flameionizationdetecter)屬于質(zhì)量型檢測器。它對大多數(shù)含碳有機(jī)化合物有很高的檢測靈敏度,比熱導(dǎo)池檢測器的靈敏度高幾個數(shù)量級,能檢測至10三12g數(shù)量級的痕量有機(jī)物。同時因其結(jié)構(gòu)簡單,響應(yīng)快,穩(wěn)定性好,故它也是一種比較理想的檢測器。(鑒于現(xiàn)在氫火焰離子化檢測器應(yīng)用較多這里介紹一下其結(jié)構(gòu)和作用原理,氫火焰離子化檢測器的主要部分是離子室。離子室由氣體入口、火焰噴嘴、一對電圖21-8氫火焰離子化檢測器離子室示意圖極和不銹鋼外罩等組成,如圖21-8所示。流出色譜柱的被測組分與載氣在氣體入口處與氫氣混合后一同經(jīng)毛細(xì)管噴入離子室,氫氣在空氣的助燃下,經(jīng)引燃后燃燒,在燃燒所產(chǎn)生的高溫火焰(約2100℃)下,被測有機(jī)物組分電離成正負(fù)離子。因為在氫火焰附近150~300V的極化電壓,形成直流電場,所以產(chǎn)生的正負(fù)離子在收集極和極化極的電場作用下,做定向運動形成電流。此電流大小與進(jìn)入離子室的被測組分的含量之間存在定量關(guān)系。但一般在氫火焰中,物質(zhì)的電離效率很低,大約每50萬個碳原子中,只有一個碳原子被電離,因此產(chǎn)生的電流很微弱,需經(jīng)放大器放大后,才能在記錄儀上得出色譜峰。氫火焰離子化檢測器對大多數(shù)的有機(jī)化合物有很高的靈敏度,故對痕量有機(jī)物的分析非常適宜。但對在氫火焰中不電離的無機(jī)化合物,如CO、CO2、H2S(2)氫氣流量選擇:氫氣流量的大小將直接影響氫火焰的溫度及火焰中的電離過程。若氫氣流量太小,火焰溫度太低,則被測組分分子電離的數(shù)太少,產(chǎn)生的電流信號小,檢測靈敏度低,且易熄火。但若氫氣流量太大,會使噪聲變大,故必須控制氫氣的流量。當(dāng)用N2作載氣時,一般控制H2和N2的流量比為1:1~1:1.5。在最佳氫氮比時,檢測器不僅靈敏度高,而且穩(wěn)定性好。(3)空氣流量選擇:空氣是助燃?xì)怏w,并為組分電離成正離子提供氧氣。空氣流量在一定范圍內(nèi),對響應(yīng)值有影響。當(dāng)空氣流量較小時,靈敏度也較低。但當(dāng)空氣流量達(dá)到某一值后,對響應(yīng)值幾乎不產(chǎn)生影響。一般氫氣與空氣的流量比為1:10。(4)極化電壓選擇:在氫火焰中電離產(chǎn)生的離子,只有在電場的作用下,才能向兩極定向移動產(chǎn)生電流,而且極化電壓與檢測器的響應(yīng)值有關(guān)。當(dāng)增加極化電壓時,開始階段響應(yīng)值增加,而后會趨向一個穩(wěn)定值。此后繼續(xù)增加極化電壓,檢測器的響應(yīng)值幾乎不變。一般選擇極化電壓為100~300V之間。(5)檢測器溫度選擇:氫火焰離子化檢測器的使用溫度應(yīng)控制在80~200℃的范圍內(nèi)。在此溫度范圍內(nèi),靈敏度幾乎相同。但在80℃以下時,靈敏度顯著下降,一般選擇較高溫度(280-300℃)。氣相色譜定量方法選擇:1.歸一化法歸一化法適用于試樣中所有組分全部流出色譜柱,并在色譜圖上出現(xiàn)所有組分色譜峰的情況。假設(shè)試樣中有n個組分,各組分的質(zhì)量分別為m1,m2,…,mn,各組分含量的總和為m,則試樣中任一組分i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wi可用歸一化法(normalizationmethed)公式計算如下wimm=′100%=′100%iimm+m+m12nAf¢=′100%iiAfAfAf¢1122nn2.內(nèi)標(biāo)法當(dāng)只需測定試樣中某幾個組分的含量或試樣中的組分不能全部出峰時,可采用內(nèi)標(biāo)法(internalstandardmethed測得色譜圖。根據(jù)內(nèi)標(biāo)物和試樣的質(zhì)量及相應(yīng)的峰面積來計算被測組分的含量。設(shè)被測組分i的質(zhì)量為mi,稱取的試樣質(zhì)量為m,試樣中加入的內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量為ms,則mA=¢=mfA,iiisss¢Af兩式相除整理后可得m=iimisAf¢ss被測組分i的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wi為wimAf¢m=′100%=×′100%iiismAfm¢ss此法可認(rèn)為是簡化的內(nèi)標(biāo)法。如果稱量同樣量m的試樣,加入固定量ms的內(nèi)標(biāo)物,則式(21三25)中mmsf100%i項為一常數(shù),即wiA=iAs·常數(shù)(21三27)可見,被測組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wi與Ai/As成正比。若wi對Ai/As作圖可得一條直線,如圖21-9所示。根據(jù)此直線關(guān)系,采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量十分方便。制作標(biāo)準(zhǔn)曲線時,先將欲測組分的純物質(zhì)配成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。取一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液和內(nèi)標(biāo)物,混合后進(jìn)樣分析,測得Ai和As,以Ai/As對標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度作圖,可得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。分析樣品時,取試樣和內(nèi)標(biāo)物的量應(yīng)與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線時所用的量相同,測出圖21-9內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線試樣中被測組分與內(nèi)標(biāo)物的峰面積比Ai/As,再從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出被測組分的濃度。此法不必測出校正因子,消除了某些操作條件的影響,也不需要嚴(yán)格定量進(jìn)樣,適合于液體試樣的分析。另外,此法與內(nèi)標(biāo)法相比可減少稱量樣品和計算數(shù)據(jù)的麻煩,適用于工廠質(zhì)量控制分析。4.外標(biāo)法外標(biāo)法(externalstandardmethed)是用欲測組分的純物質(zhì)來制作標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法。具體方法是取被測組分的純物質(zhì)配成一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別取一定量進(jìn)行色譜分析,得出相應(yīng)的色譜峰。繪制峰面積(或峰高)對相應(yīng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后在同樣操作條件下,分析同樣量的未知試樣,從色譜圖上測當(dāng)試樣中被測組分濃度變化不大時,可不必作標(biāo)準(zhǔn)曲線,而用單點校正法測定,即配制一個與被測組分含量十分接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別分析相同量的試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液,由被測組分和標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積比(或峰高wAi三iwAss,Aw三iwisAs由于ws與As均為已知,故可令ki=ws/As,則可得wi=ki·Ai式中ki為組分i的單位峰面積質(zhì)量分?jǐn)?shù)的校正值。只要測得Ai值,利用ki值,由上式即可求出被測組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。外標(biāo)法操作方便,計算簡單,但對操作條件的穩(wěn)定性和進(jìn)樣量的重現(xiàn)性要求比較高,否則會影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。進(jìn)樣針的選擇:30100多元吧)如果你的實驗室,是GMP管理模式的,或者對分析室成本控制不是很苛刻,那就首選進(jìn)口針吧。耐用,定量準(zhǔn)確。1、根據(jù)上面資料分析特戊酸性質(zhì)比較穩(wěn)定,(GC)分析。我們選擇以下條件:1.方法提要本方法適用于特戊酸含量的測定。2.儀器設(shè)備:儀器:GC-Agilent7890色譜柱:HP-1(30m×0.32mm×0.5μm)檢測器:FID3.測試條件:柱溫:80℃(1min)12℃/min-280℃(5min)汽化室:280℃檢測室:300℃載氣:N2流速:1.5ML/MIN分流比:1:20燃燒氣:H2助燃?xì)猓嚎諝?00ml/min尾吹氣:30ml/min運行時間:20min4.樣品制備:直接進(jìn)樣0.6ul。5.定量方法:面積歸一化。由譜圖我們可以得到以下信息:如果樣品中含有大分子羧酸,由于沸點很高,則很難出峰??朔@個缺點可以選擇做高效液相色譜(HPLC)。第三章液相方法選擇那就象氣相色譜分析一樣首先對色譜分析條件的選擇作一介紹。1、流動相的選擇:反相色譜的流動相通常以水作基礎(chǔ)溶劑,再加入一定量的能與水互溶的極性調(diào)整劑,如甲醇、乙腈、四氫呋喃等。極性調(diào)整劑的性質(zhì)及其所占比例對溶質(zhì)的保留值和分離選擇性有顯著影響。一般情況下,甲醇-水系統(tǒng)已能滿足多數(shù)樣品的分離要求,且流動相粘度小、價格低,是反相色譜最常用的流動相。但我推薦你采用乙腈-水系統(tǒng)做初始實驗,因為與甲醇相比,乙腈的溶劑強(qiáng)度較高且粘度較小,并可滿足在紫外185~205nm處檢測的要求,因此,綜合來看,乙腈-水系統(tǒng)要優(yōu)于甲醇-水系統(tǒng)。在分離含極性差別較大的多組分樣品時,為了使各組分均有合適的k值并分離良好,也需采用梯度洗脫技術(shù)。反相色譜中,如果要在相同的時間內(nèi)分離同一組樣品,甲醇/水作為沖洗劑時其沖洗強(qiáng)度配比與乙腈/水或四氫呋喃/水的沖洗強(qiáng)度配比有如下關(guān)系:C乙腈=0.32C2甲醇+0.57C甲醇C四氫呋喃=0.66C甲醇C為不同有機(jī)溶劑與水混合的體積百分含量。100%甲醇的沖洗強(qiáng)度相當(dāng)于89%的乙腈/水或66%的四氫呋喃/水的沖洗強(qiáng)度。乙腈的毒性是甲醇的5倍,是乙醇的25倍。價格是甲醇的6~7倍。由于硅膠表面的硅輕基(SiOH)或其他極性基團(tuán)極性較強(qiáng),因此,分離的次序是依據(jù)樣品中各組份的極性大小,即極性較弱的組份最先被沖洗出色譜柱。正相色譜使用的流動相極性相對比固定相低,如:正己烷(Hexane)、氯仿(Choroform)、二氯甲烷(MethyleneCloride)等。正相色譜用的固定相通常為硅膠(Silica)以及其他具有極性官能團(tuán)胺基團(tuán),如(NH2,APS)和氰基團(tuán)(CN,CPS)的鍵合相填料。由于硅膠表面的硅輕基(SiOH)或其他極性基團(tuán)極性較強(qiáng),因此,分離的次序是依據(jù)樣品中各組份的極性大小,即極性較弱的組份最先被沖洗出色譜柱。2、流動相ph的選擇:大多數(shù)反相色譜柱的pH穩(wěn)定范圍是2-7.5,盡量不超過該色譜柱的pH范圍,一般的C18柱PH值范圍都在2-8,流動相的PH值小于2時,會導(dǎo)致鍵合相的水解.采用反相色譜法分離弱酸(3≤pKa≤7)或弱堿(7≤pKa≤8)樣品時,通過調(diào)節(jié)流動相的pH值,以抑制樣品組分的解離,增加組分在固定相上的保留,并改善峰形的技術(shù)稱為反相離子抑制技術(shù)。對于弱酸,流動相的pH值越小,組分的k值越大,當(dāng)pH值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱酸的pKa值時,弱酸主要以分子形式存在;對弱堿,情況相反。分析弱酸樣品時,通常在流動相中加入少量弱酸,常用50mmol/L磷酸鹽緩沖液和1%醋酸溶液;分析弱堿樣品時,通常在流動相中加入少量弱堿,常用50mmol/L磷酸鹽緩沖液和30mmol/L三乙胺溶液。注:流動相中加入有機(jī)胺可以減弱堿性溶質(zhì)與殘余硅醇基的強(qiáng)相互作用,減輕或消除峰拖尾現(xiàn)象。所以在這種情況下有機(jī)胺(如三乙胺)又稱為減尾劑或除尾劑。3、波長選擇:首先在可見紫外分光光度計上測量樣品液的吸收光譜,以選擇合適的測量波長,如最靈敏的測量波長并避開其它物質(zhì)的干擾。從紫外光譜中還可大體知道在HPLC中的響應(yīng)值,如吸收度小于0.5時,HPLC測定的面積將會很小。要了解紫外吸收光譜原理了紫外—可見吸收光譜基礎(chǔ)知識①同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處對應(yīng)的波長稱為最大吸收波長λmax②不同濃度的同一種物質(zhì),其吸收曲線形狀相似λmax不變。而對于不同物質(zhì),它們的吸收曲線形狀和λmax則不同。③吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息,并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。電子能級間躍遷的同時,總伴隨有振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動能級和轉(zhuǎn)動能級間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶。生色團(tuán):最有用的紫外—可見光譜是由π→π*和n→π*躍遷產(chǎn)生的。這兩種躍遷均要求有機(jī)物分子中含有不飽和基團(tuán)。這類含有π鍵的不飽和基團(tuán)稱為生色團(tuán)。簡單的生色團(tuán)由雙鍵或叁鍵體系組成,如乙烯基、羰基、亞硝基、偶氮基—N=N—、乙炔基、腈基—C三N等。助色團(tuán):有一些含有n電子的基團(tuán)(如—OH、—OR、—NH2、—NHR、—X等),它們本身沒有生色功能(不能吸收λ>200nm的光),但當(dāng)它們與生色團(tuán)相連時,就會發(fā)生n—π共軛作用,增強(qiáng)生色團(tuán)的生色能力(吸收波長向長波方向移動,且吸收強(qiáng)度增加),這樣的基團(tuán)稱為助色團(tuán)。有機(jī)化合物的紫外—可見吸收光譜是三種電子躍遷的結(jié)果:σ電子、π電子、n電子。所需能量最大;σ電子只有吸收遠(yuǎn)紫外光的能量才能發(fā)生躍遷;σ→σ*躍遷飽和烷烴的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū);吸收波長λ<200nm;例:甲烷的λmax為125nm,乙烷λmax為135nm。只能被真空紫外分光光度計檢測到;作為溶劑使用;n→σ*躍遷所需能量較大。吸收波長為150~250nm,大部分在遠(yuǎn)紫外區(qū),近紫外區(qū)仍不易觀察到。含非鍵電子的飽和烴衍生物(含N、O、S和鹵素等雜原子)均呈現(xiàn)n→σ*躍遷。π→π*躍遷所需能量較小,吸收波長處于遠(yuǎn)紫外區(qū)的近紫外端或近紫外區(qū),εmax一般在104L·mol-1·cm-1以上,屬于強(qiáng)吸收。(1)不飽和烴π→π*躍遷乙烯π→π*躍遷的λmax為162nm,εmax為:1×104L·mol-1·cm-1。K帶——共軛非封閉體系的p→p*躍遷2CH3)))))

共軛烯烴中的p→p*共軛烯烴(不多于四個雙鍵)pp*躍遷吸收峰位置可由伍德沃德——菲澤規(guī)則估算。lmax=l基+Snilil基-----是由非環(huán)或六環(huán)共軛二烯母體決定的基準(zhǔn)值;無環(huán)、非稠環(huán)二烯母體:lmax=217nm羰基化合物共軛烯烴中的p→p*①Y=H,Rn→s*180-190nmp→p*150-160nmn→p*275-295nm②Y=-NH2,-OH,-OR等助色基團(tuán)K帶紅移,R帶蘭移;R帶lmax=205nm;e=10-100③-b,a不飽和醛酮K帶紅移:165?250nmR帶蘭移:290?310nm芳香烴及其雜環(huán)化合物苯:E1帶180~184nm;e=47000E2帶200~204nme=7000苯環(huán)上三個共扼雙鍵的p→p*躍遷特征吸收帶;B帶230-270nme=200p→p*與苯環(huán)振動引起;含取代基時,B帶簡化,紅移。羰基雙鍵與苯環(huán)共扼:K帶強(qiáng);苯的E2帶與K帶合并,紅移;取代基使B帶簡化;氧上的孤對電子:R帶,躍遷禁阻,弱,三max(nm),三max苯,254,200甲苯,261,300間二甲苯,263,3001,3,5-甲苯,266,305六甲苯,272,300有機(jī)化合物的吸收譜帶常常因引入取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩLλmax和吸收強(qiáng)度發(fā)生變化:λmax向長波方向移動稱為紅移,向短波方向移動稱為藍(lán)移(或紫移)。吸收強(qiáng)度即摩爾吸光系數(shù)ε增大或減小的現(xiàn)象分別稱為增色效應(yīng)或減色效應(yīng)立體結(jié)構(gòu)和互變結(jié)構(gòu)的影響。溶劑的影響非極性→極性n→p*躍遷:蘭移;ˉl;-ep→p*躍遷:紅移;-l;ˉe4、檢測器選擇:(1)紫外檢測器應(yīng)用最廣,對大部分有機(jī)化合物有響應(yīng)。特點:靈敏度高;線形范圍高;流通池可做的很?。?mm×10mm,容積對流動相的流速和溫度變化不敏感;波長可選,易于操作;可用于梯度洗脫。(2)示差折光檢測器(differentialrefractiveindexdetector)除紫外檢測器之外應(yīng)用最多的檢測器;可連續(xù)檢測參比池和樣品池中流動相之間的折光指數(shù)差值。差值與濃度呈正比;靈敏度低、對溫度敏感、不能用于梯度洗脫;偏轉(zhuǎn)式、反射式和干涉型三種;(2)熒光檢測器(fluorescencedetector)高靈敏度、高選擇性;對多環(huán)芳烴,維生素B、黃曲霉素、卟啉類化合物、農(nóng)藥、藥物、氨基酸、甾類化合物等有響應(yīng);5、HPLC色譜柱選擇:常用色譜柱有:PinnacleⅡC18同KromasilC18羰基,脂肪酸,甘油酯,脂溶性維生素,酞酸鹽,類固醇PinnacleⅡC8同KromasilC8與C18柱相似,但對憎水成分時間比C18短PinnacleⅡCyano反相和正相柱。比正相硅膠柱穩(wěn)定。分析炸藥,類固醇PinnacleⅡPhenyl聚和芳香烴,聚合芳香族脂肪酸PinnacleⅡAmino單、雙糖類成分,配以等度分析和視差折光檢測器PinnacleⅡSilica正相分離,中等比表面AllureC18對增水性和弱極性保留值最強(qiáng),分析炸藥和類固醇AllureBasix藥物和其它含胺集團(tuán)成分分析AllureAcidix酸性藥物,非衍生氨基酸,烴基,磺酸基,含磷物分離AllureSilica極性正相保留值高,比表面積大,B型硅膠填料UltraC18羰基,脂肪酸,苯胺,巴比妥,脂溶性維生素,酞酸鹽,類固醇,PTH氨基酸UltraaqueousC18反相極性保留值高,適應(yīng)90%以上水性流動相UltraIBD極性和非極性混合樣品分析專用柱UltraC8高純,堿性鈍化反相柱,應(yīng)用廣泛,LC/MSUltraC4縮氨酸和小蛋白分析,柱穩(wěn)定UltraC1可代替UltraODS或辛烷柱極性物質(zhì)分析UltraCyano堿性藥物,類固醇和其它堿性物質(zhì)分析UltraPhenyl聚合芳烴,烴,嘌呤,嘧啶,極性芳烴,脂肪酸UltraAmino單、二糖等糖類,酯類、苯胺、殺蟲劑。弱陽離子交換劑UltraPFP有機(jī)鹵素化合物功能團(tuán)的分類先導(dǎo)分析UltraSilica正相分離,高比表面B型硅膠KromasilC4同PinnacleⅡC4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,溶于正己烷,,,用硅膠的正相模式#1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,溶于有機(jī)溶劑,,,熔于甲醇和甲醇:水或乙腈和乙腈:水,,,用鍵合相的正相模式#2,,,,,,,,,,,,,,分子量〈2000,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用鍵合相的反相模式#3,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,溶于四氫呋喃,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,凝膠滲透(小分子)#4,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,溶于水,,,非離子型,,,用鍵合相的反相模式#5樣品,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用離子化控制的鍵合相的反相模式#6,,,,,,,,,離子型,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用離子對試劑的鍵合相的反相模式#7,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用硅膠的正相模式#8,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,離子交換模式#9,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,溶于有機(jī)溶劑,,,,,,凝膠滲透色譜#10,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,分子量〉2000,,,,,,,,,凝膠過濾色譜#11,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,溶于水,,,,,,用大孔填料的離子交換模式#12,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,用大孔填料的反相模式#13,,,,,,,,,,,,下面簡單介紹幾種常用色譜柱的資料以供參考正相、反相和極性膠聯(lián)柱使用手冊(ChrompackHPLCNormal-,ReversedphaseandPolarbondedcolumns)注意:此色譜柱填充的是改性硅膠材料。向柱內(nèi)導(dǎo)入堿性溶劑(pH>7.0)或酸性溶劑(pH<2.0)會導(dǎo)致柱子損壞。在使用這個柱子之前,你要充分地熟悉這本手冊講述的內(nèi)容。未正確地使用不能享受保修待遇。簡介:此柱填充的是反相或者極性膠聯(lián)型態(tài)的硅膠基質(zhì)材料的硅膠。硅膠形態(tài)的柱子用于正相(非水)條件。反相(C8,C18,ODS,RP-8和RP-18極性膠聯(lián)型(APS,diol,CN和NH2)依照應(yīng)用目的,可以用于正相和反相條件。建議不要將一個相同的柱子用于差別非常大的條件下,這是因為柱子在特定的條件下,固定相的性質(zhì)會發(fā)生變化,所以在其他的條件下,會影響柱效。也不建議將硅膠柱用在反相條件下或者將方向柱用在正相條件1.色譜柱老化:在開始分析工作以前,柱子必須經(jīng)過正確的老化。一個沒有正確老化的柱子可能會帶來問題,諸如很差的柱效或者分離情況發(fā)生變化等等。A.在反相條件下老化:要老化這類柱子,首先要使用乙腈或者甲醇淋洗,然后你選用的洗脫液進(jìn)行平衡。在發(fā)貨以前,每根柱子都已經(jīng)測試過并進(jìn)行了老建議使用正確比例的但不含此添加物的流動相進(jìn)行緩沖沖洗。緩沖沖洗應(yīng)當(dāng)首先以低流速進(jìn)行,最后再使用正常流速。B.在正相條件下老化:柱效可能會受水與固定相的鍵合的嚴(yán)重影響。柱子的干燥(激活)或潤濕(失活)可能是需要的。使用的溶劑可能是水飽和的或者是無水的。干燥柱子可以使用無水的二氯甲烷。C.對于極性鍵合柱的特殊說明:由于這些柱子可以用于反相或者正相條件,在進(jìn)行老化以前,一定要首先檢查你要使用的淋洗溶劑或洗脫液是否可以與封裝在柱子里的溶劑相混溶。如果這些溶劑不能混溶,必須先使用一個合適的緩沖溶劑進(jìn)行沖洗。2.洗脫液:一定不要使用pH低于2或者高于7的緩沖液,這是由于它們會改變固定相的性質(zhì)。極性鍵合柱最好使用在3到5之間。在使用以前,洗脫液要進(jìn)行脫氣,以及使用0.5微米的濾膜過濾,以免發(fā)生檢測和泵送問題。一定要在開始使用系統(tǒng)以前檢查水溶液中有否微生物生長,否則你的柱子會堵塞,柱壓會升高到無法接受的水平。3.流量和壓力柱內(nèi)徑(毫米),流速,(ml/min),最佳,最高2.0,0.2,1.03.0,0.4,2.04.6,1.0,4.010.0,4.7,18.0注意:最高壓力:不銹鋼柱:4500psi;玻璃柱:3000psi增加流速或者降低流速要采取小的間隔變化以防止填充床的擾動。0,等待洗脫液完全流出柱子為止(2拆除柱子而沒有等待壓力的降低會損壞柱子。高柱壓的產(chǎn)生一般是由于不正確地使用柱子的結(jié)果。使用保護(hù)柱(見第6節(jié))會防止污染物沉積在分析柱上。4.樣品準(zhǔn)備保持柱子長壽的關(guān)鍵是進(jìn)樣前適當(dāng)?shù)牡臉悠诽幚?。你必須防止將疏水?與流動相極性差別很大的化合物泵入色譜柱,不管是來自流動相還是樣品。特別地,要禁止導(dǎo)入顆粒雜質(zhì)。這些最終都會造成操作壓力的增高而且非常困難或者不可能去除。5.保護(hù)柱一定要使用保護(hù)柱,因為樣品和洗脫液污染可能會造成柱壓力的增高而且影響選擇性。對于ChromSep柱我們建議使用正確型號的ChromSep保護(hù)柱。這個柱子的填充材料與用于分析的色譜柱的材料相似。當(dāng)柱壓增高的或者觀察到柱效降低的時候就需要更換保護(hù)柱了。對于常用不銹鋼柱,我們建議使用相同型號的ChromguardHighEfficiency(高效)柱(10X3.0mm)或HighCapacity(高容量)柱(50X3.0mm)。6.進(jìn)樣量和濃度柱子的最大載樣量取決于:柱子的型號,使用的條件和樣品的類型。很難給出一個一般的指示。對于進(jìn)樣注射了太大體積或太濃的樣品會使峰展寬或者峰融合。柱尺寸長度*內(nèi)徑,最大樣品體積250×2.0mm,±10μl200×3.0mm,±15μl250×4.6mm,±50μl250×10.0mm,±250μl7.溫度HPLC柱最好在柱溫箱中使用。重復(fù)性取決于溫度控制。最佳的溫度與特定的應(yīng)用有關(guān)。溫度影響洗脫液流動的線速度。在使用ChromSep玻璃柱的時候,一定要調(diào)節(jié)流速使壓力保持在3000psi以下。8.貯存一定不要在柱子內(nèi)充滿緩沖液或者其他含鹽類的洗脫液的情況下貯存色譜柱。貯存溶劑應(yīng)當(dāng)含有至少20%的有機(jī)溶劑,以防止有細(xì)菌的生長。9.柱效損失的可能原因1.額外的峰展寬。當(dāng)使用小直徑或者長度較短的柱子時,峰展寬的情況可能比較明顯。要保證管路的長度和內(nèi)徑都保持最小。檢查進(jìn)樣體積和檢測器檢查池體積是否適用于柱體積。2.洗脫的平衡時間不夠。3.不正確柱溫。4.不正確的修正濃度。5.床壓縮。使用了過大的洗脫流速。將柱子反向,使用低流速。10.柱效喪失和/或高背壓1.的流動來沖洗柱子。如果這樣不能解決問題,更換進(jìn)口過濾器或者篩板。2.微生物在洗脫液中生長。倒轉(zhuǎn)柱子,嘗試以反向的流動來將污染物沖洗出柱子。更換進(jìn)口過濾器或者篩板。3.有蛋白質(zhì)脂肪,油脂污染或者極性化合物等污染。再生柱子(見第1211.再生1.再生反相色譜柱首先倒轉(zhuǎn)柱子。以大約最佳流速的40%的流速沖洗柱子大約45-60分鐘,使用的溶劑的順序要按照水—甲醇—異丙醇—二氯甲烷—異丙醇—甲醇—水進(jìn)行。柱子轉(zhuǎn)回正常方向,使用分析所用洗脫液平衡。注意:在使用另外的淋洗方法的時候,一定要先用水開始沖洗以去除緩沖液,保證其后的洗脫液可以混溶。2.再生硅膠柱:首先倒轉(zhuǎn)柱子。以大約最佳流速的40%的流速沖洗柱子大約45-60分鐘,使用的溶劑的順序要按照異辛烷(或己烷)—乙酸乙酯—干燥的異辛烷(或己烷)進(jìn)行。柱子轉(zhuǎn)回正常方向,使用分析所用洗脫液平衡。3.再生極性鍵合柱:取決于使用的條件,可以使用反相的條件,也可以使用硅膠柱的條件。注意:絕對不要使用酮類或醛類沖洗氨基柱,因為可能與固定相發(fā)生反應(yīng)。四氫呋喃作為替代可以使用。陰離子交換柱使用手冊(ChrompackHPLCIonoSpherAColumns)注意:ChrompackIonoSpherA色譜柱填充的是改性硅膠材料。向柱內(nèi)導(dǎo)入堿性溶劑(pH>6.5)或酸性溶劑(pH<2.5)會溶解硅膠材料導(dǎo)致柱子損壞。在使用這個柱子之前,你要充分地熟悉這本手冊講述的內(nèi)容。簡介:ChrompackIonoSpherA柱填充硅膠基質(zhì)的強(qiáng)陰離子交換材料,含有季胺功能團(tuán)。特別設(shè)計用于使用常規(guī)HPLC分析有機(jī)和無機(jī)陰離子。1.色譜柱老化在開始分析工作以前,柱子必須經(jīng)過正確的老化。一個沒有正確老化的柱子可能會帶來問題,諸如很差的柱效或者分離情況發(fā)生變化等等。要老化這類柱子,首先要使用甲醇淋洗,然后使用去離子水。再用你選用的洗脫液進(jìn)行平衡。2.洗脫液推薦在這類柱上使用的洗脫液要求低電導(dǎo),或者UV吸收的緩沖液,例如磷酸緩沖液,pH范圍從2.5到6.5。絕對不能使用水楊酸緩沖液,因為水楊酸分解產(chǎn)物會改變固定相的性質(zhì)。另外,硝酸銨(1mM)可以改善峰型,而且不會明顯影響保留時間,檢測或定量結(jié)果。洗脫液在使用以前要脫氣,并用0.45微米濾膜過濾,防止發(fā)生檢測和泵送問題。一定要在開始使用系統(tǒng)以前檢查有否微生物生長,否則你的柱子會堵塞,柱壓會升高到無法接受的水平。3.流量和壓力柱內(nèi)徑(毫米),流速,(ml/min),最佳,最高2.0,0.2,1.03.0,0.4,2.04.6,1.0,4.010.0,4.7,18.0注意:最高壓力:不銹鋼柱:4500psi;玻璃柱:3000psi增加流速或者降低流速要采取小的間隔變化以防止填充床的擾動。0,等待洗脫液完全流出柱子為止(2拆除柱子而沒有等待壓力的降低會損壞柱子。高柱壓的產(chǎn)生一般是由于不正確地使用柱子的結(jié)果。使用保護(hù)柱(見第6節(jié))會防止污染物沉積在分析柱上。4、樣品準(zhǔn)備:保持柱子長壽的關(guān)鍵是進(jìn)樣前適當(dāng)?shù)牡臉悠诽幚?。你必須防止將疏水?與流動相極性差別很大的化合物泵入色譜柱,不管是來自流動相還是樣品。特別地,要禁止導(dǎo)入顆粒雜質(zhì)。這些最終都會造成操作壓力的增高而且非常困難或者不可能去除。5、保護(hù)柱一定要使用保護(hù)柱,因為樣品和洗脫液污染可能會造成柱壓力的增高而且影響選擇性。對于ChromSep柱我們建議使用ChromSepAnion交換保護(hù)柱。當(dāng)柱壓增高的或者觀察到柱效降低的時候就需要更換保護(hù)柱了。對于常用不銹鋼柱,我們建議使用ChromguardAnionexchangeHighEfficiency(高效)柱(10X3.0mm)或HighCapacity(高容量)柱(50X3.0mm)。6、進(jìn)樣量和濃度柱尺寸長度*內(nèi)徑,最大樣品體積250×2.0mm,±10μl200×3.0mm,±15μl250×4.6mm,±50μl250×10.0mm,±250μl當(dāng)樣品的洗提強(qiáng)度比洗脫液低(在柱樣品預(yù)濃縮)的時候,更高的樣品量也可以注射。7、溫度:ChrompackIonoSpherA柱可以在室溫環(huán)境使用。為了提高柱子的穩(wěn)定性,建議不要在40°C以上使用。8、貯存:在貯存柱子以前,建議先用去離子水,然后用甲醇沖洗。一定不要在柱子內(nèi)充滿緩沖液或者其他含鹽類的洗脫液的情況下貯存色譜柱。9、檢測靈敏度:對于使用鄰苯二甲酸緩沖液作為洗脫液的陰離子的檢測,以下幾種方法可用:·折光檢測·電導(dǎo)檢測·紫外檢測鄰苯二甲酸緩沖液對所有三種檢測方法都是特別好的,因為鄰苯二甲酸緩沖液具有高的折光性,相對低的電導(dǎo)率和紫外吸收性質(zhì)。檢測波長取決于要檢測的離子。10.系統(tǒng)峰:當(dāng)你使用ChrompackIonoSpherA柱的時候,系統(tǒng)峰可能會出現(xiàn)。通常一個餾分既溶劑在前面,第二個餾分應(yīng)當(dāng)是硫酸鹽。方向(正峰或負(fù)峰)取決于樣品的pH。位置取決于流動相的Ph。較低pH會使系統(tǒng)峰向前移動。在我們的實驗中pH值在3.8-4.3之間最佳。11.柱效損失的可能原因額外的峰展寬。要保證管路的長度和內(nèi)徑都保持最小。洗脫的平衡時間不夠。不正確的洗脫液pH或洗脫液的離子強(qiáng)度。洗脫液中存在不正確離子。固定相污染。a.高柱壓伴隨分辨率降低。1.顆粒物積聚在燒結(jié)物或者填充物床上。(a)樣品來源---過濾或離心(b)洗脫液來源---過濾洗脫液,封閉洗脫液容器。(c)系統(tǒng)來源---沖洗整個系統(tǒng)管路和泵;安裝在線系統(tǒng)過濾器。2.蛋白質(zhì)類物質(zhì)的積聚(a)微生物在樣品中生長。3.微生物在洗脫液中生長。b.正常柱壓伴隨柱效降低1.有機(jī)污染(a)樣品中有脂肪,油脂,脂質(zhì)。固定相的表面被覆蓋。(b)從樣品中帶來的不確切的有機(jī)物或未正確制備的洗脫液。(c)在洗脫液制備完成以后帶入洗脫液中的非特定有機(jī)物,例如在運輸時從大氣中帶來。12.對于糾正污染問題的可能有效的操作3.準(zhǔn)備新鮮的洗脫液在很多情況下,柱效的喪失可以歸結(jié)為洗脫液的污染。所以,要在使用柱子以前準(zhǔn)備新鮮的洗脫液,沖洗所有液體管路。洗脫液應(yīng)當(dāng)用0.2到0.4微米的濾膜過濾,在使用以前要脫氣。4.色譜柱再生要進(jìn)行色譜柱的再生工作a.首先使色譜柱反向b.以0.4ml/min的流速用1M硝酸銨洗脫30ml。c.以0.4ml/min的流速用40:60(v:v)的甲醇/水洗脫30ml。d.以0.4ml/min的流速用異丙醇洗脫30ml。e.以0.4ml/min的流速用水洗脫30ml。f.以0.4ml/min的流速用洗脫液洗脫30ml。g.將柱子轉(zhuǎn)回正常方向。陽離子交換柱使用手冊(ChrompackHPLCIonoSpherCColumns)注意:ChrompackIonoSpherC色譜柱填充的是改性硅膠材料。向柱內(nèi)導(dǎo)入堿性溶劑(pH>6.5)或酸性溶劑(pH<2.5)會溶解硅膠材料導(dǎo)致柱子損壞。在使用這個柱子之前,你要充分地熟悉這本手冊講述的內(nèi)容。簡介:ChrompackIonoSpherC柱填充硅膠基質(zhì)的強(qiáng)陽離子交換材料,含有磺酸鹽功能團(tuán)。特別設(shè)計用于使用常規(guī)HPLC分析有機(jī)和無機(jī)陽離子。色譜柱老化:在開始分析工作以前,柱子必須經(jīng)過正確的老化。一個沒有正確老化的柱子可能會帶來問題,諸如很差的柱效或者分離情況發(fā)生變化等等。要老化這類柱子,首先要使用甲醇淋洗,然后使用去離子水。再用你選用的洗脫液進(jìn)行平衡。洗脫液:推薦在這類柱上使用的洗脫液是要求低電導(dǎo)的緩沖液,例如檸檬酸或酒石酸緩沖液(或其混合溶pH范圍從2.5到6.5,其中有乙二胺作為洗脫陽離子。絕對不能使用水楊酸緩沖液,因為水楊酸分解產(chǎn)物會改變固定相的性質(zhì)。洗脫液在使用以前要脫氣,并用0.5微米濾膜過濾,防止發(fā)生檢測和泵送問題。一定要在開始使用系統(tǒng)以前檢查有否微生物生長,否則你的柱子會堵塞,柱壓會升高到無法接受的水平。流量和壓力柱內(nèi)徑(毫米),流速,(ml/min),最佳,最高2.0,0.2,1.03.0,0.4,2.04.6,1.0,4.010.0,4.7,18.0注意:最高壓力:不銹鋼柱:4500psi;玻璃柱:3000psi增加流速或者降低流速要采取小的間隔變化以防止填充床的擾動。如果你想更換柱子,要降低流量至0,等待洗脫液完全流出柱子為止(2拆除柱子而沒有等待壓力的降低會損壞柱子。高柱壓的產(chǎn)生一般是由于不正確地使用柱子的結(jié)果。使用保護(hù)柱(見第6節(jié))會防止污染物沉積在分析柱上。樣品處理保持柱子長壽的關(guān)鍵是進(jìn)樣前適當(dāng)?shù)牡臉悠诽幚怼D惚仨毞乐箤⑹杷?與流動相極性差別很大的化合物泵入色譜柱,不管是來自流動相還是樣品。特別地,要禁止導(dǎo)入顆粒雜質(zhì)。這些最終都會造成操作壓力的增高而且非常困難或者不可能去除。保護(hù)柱一定要使用保護(hù)柱,因為樣品和洗脫液污染可能會造成柱壓力的增高而且影響選擇性。對于ChromSep柱我們建議使用ChromSepCation交換保護(hù)柱。當(dāng)柱壓增高的或者觀察到柱效降低的時候就需要更換保護(hù)柱了。對于常用不銹鋼柱,我們建議使用ChromguardCationexchangeHighEfficiency(高效)柱(10X3.0mm)或HighCapacity(高容量)柱(50X3.0mm)。進(jìn)樣量和濃度柱尺寸長度*內(nèi)徑,最大樣品體積250×2.0mm,±10μl200×3.0mm,±15μl250×4.6mm,±50μl250×10.0mm,±250μl當(dāng)樣品的洗提強(qiáng)度比洗脫液低(在柱樣品預(yù)濃縮)的時候,更高的樣品量也可以注射。溫度:ChrompackIonoSpherC柱可以在室溫環(huán)境使用。為了提高柱子的穩(wěn)定性,建議不要在40°C以上使用。貯存:在貯存柱子以前,建議先用去離子水,然后用甲醇沖洗。一定不要在柱子內(nèi)充滿緩沖液或者其他含鹽類的洗脫液的情況下貯存色譜柱。檢測靈敏度:對于陽離子的檢測,建議進(jìn)行電導(dǎo)率的測定,使用前面提到的低電導(dǎo)洗脫液。柱效損失的可能原因6.額外的峰展寬。要保證管路的長度和內(nèi)徑都保持最小。7.洗脫的平衡時間不夠。8.不正確的洗脫液pH或洗脫液的離子強(qiáng)度。9.洗脫液中存在不正確的陰離子。制備新鮮的洗脫液。10.固定相污染。a.高柱壓伴隨分辨率降低。4.顆粒物積聚在燒結(jié)物或者填充物床上。(a)樣品來源---過濾或離心(b)洗脫液來源---過濾洗脫液,封閉洗脫液容器。(c)系統(tǒng)來源---沖洗整個系統(tǒng)管路和泵;安裝在線系統(tǒng)過濾器。5.蛋白質(zhì)類物質(zhì)的積聚(a)微生物在樣品中生長。(b)微生物在洗脫液中生長。b.正常柱壓伴隨柱效降低2.有機(jī)污染(a)樣品中有脂肪,油脂,脂質(zhì)。固定相的表面被覆蓋。(b)從樣品中帶來的不確切的有機(jī)物或未正確制備的洗脫液。(c)在洗脫液制備完成以后帶入洗脫液中的非特定有機(jī)物,例如在運輸時從大氣中帶來。對于糾正污染問題的可能有效的操作5.準(zhǔn)備新鮮的洗脫液在很多情況下,柱效的喪失可以歸結(jié)為洗脫液的污染。所以,要在使用柱子以前準(zhǔn)備新鮮的洗脫液,沖洗所有液體管路。洗脫液應(yīng)當(dāng)用0.2到0.4微米的濾膜過濾,在使用以前要脫氣。6.色譜柱再生要進(jìn)行色譜柱的再生工作a.首先倒轉(zhuǎn)色譜柱b.以0.4ml/min的流速用1M硝酸銨洗脫30ml。c.以0.4ml/min的流速用40:60(v:v)的甲醇/水洗脫30ml。d.以0.4ml/min的流速用異丙醇洗脫30ml。e.以0.4ml/min的流速用水洗脫30ml。f.以0.4ml/min的流速用洗脫液洗脫30ml。g.將柱子轉(zhuǎn)回正常方向。色譜流動相的種類及特性表溶劑的種類及溶劑強(qiáng)度參數(shù)ε名稱,溶劑強(qiáng)度ε,名稱,溶劑強(qiáng)度ε,名稱,溶劑強(qiáng)度ε全氟烴,0.25,氯仿,0.40,正丁醇,0.70戊烷,0,丙酮,0.50,二甲基亞砜,0.75己烷,0.01,甲乙酮,0.51,正丙醇,0.82庚烷,0.01,二氧六環(huán),0.56,乙醇,0.88CCl4,0.18,四氫呋喃,0.57,甲醇,0.95苯,0.32,乙酸乙酯,0.58,乙酸,1.00甲苯,0.29,硝基乙烷,0.60,乙二醇,1.11乙醚,0.38,硝基甲烷,0.64,甲酰胺,-二氯甲烷,0.42,乙睛,0.66,水,-常見物質(zhì)官能團(tuán)的極性順序烷基〈鹵素〈(F〈Cl〈Br〈I由此可判斷出峰順序。1HPLC的色譜分離機(jī)理:疏溶劑理論在反相沖洗色譜中,鍵合固定相,C8和C18屬于非極性的;而流動相,水與乙腈或水與甲醇都屬于極性的。各種溶質(zhì)在色譜系統(tǒng)中的保留或流出順序不同主要是它們的性質(zhì)不同:如分子大小及官能團(tuán)不同;空間構(gòu)形不同;溶解度及極性不同,極性流動相中,溶質(zhì)與固定相相互作用;非極性溶質(zhì)和溶質(zhì)的非極性部分與極性流動相相排斥并取向有機(jī)鍵合層,在它們之間產(chǎn)生疏水空穴,同時形成一種締合物。這種締合物結(jié)合力的大小與溶質(zhì)的表面積和分子偶極矩的大小及極性強(qiáng)度有關(guān);也與流動相表面張力,介電常數(shù)有關(guān)。由以上基礎(chǔ)知識資料可選以下HPLC色譜條件:1、方法提要:本方法適用于特戊酸中控的分析。2、方法來源:金屬元素編制3、檢測儀器和試劑:儀器:HPLC1200色譜柱:HypersilODS2(200mm×4.6mm×5μm)色譜純乙腈,超純水,H3PO4。4、測試條件:柱溫:40℃流速:1ml/min檢測器:UV=210nm進(jìn)樣量:1.0ul運行時間:25min流動相(梯度程序):T(min)流動相A(乙腈)流動相B(0.1%H3PO4)0505013901015901015.0150502550505、流動相制備:脫氣并濾后使用。6、樣品制備:取約15mg樣品溶于25ml流動相中。7、定量方法:扣除空白峰后,面積歸一化。從峰型以及出峰時間可認(rèn)為方法可行,但如果樣品中含大量水或有機(jī)溶劑時,做高效液相色譜(HPLC)就不能說明真實含量了,這時可考慮做化學(xué)分析。第四章化學(xué)分析方法選擇下面介紹化學(xué)分析方法選擇:先回顧一下化學(xué)分析法基礎(chǔ)知識。一、化學(xué)分析法以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法,主要有重量分析法和滴定分析法等。1.重量分析法根據(jù)某一化學(xué)計量反應(yīng):X+R=P從反應(yīng)產(chǎn)物(P)的量來計算待測組分(X)的量。如果反應(yīng)產(chǎn)物是沉淀,則稱量沉淀重量,從而計算待測組分的含量。2.滴定分析法(容量分析法)根據(jù)某一化學(xué)計量反應(yīng):X+R=P將已知準(zhǔn)確濃度的試劑(R)溶液滴加到待測溶液中,直到所加的試劑恰好與待測組分按化學(xué)計量反應(yīng)為止,根據(jù)試劑溶液的濃度和體積計算待測組分的含量。3.重量分析法和滴定分析法的選擇:重量分析法和滴定分析法適用于常量分析。重量分析法準(zhǔn)確度高,常用它作標(biāo)準(zhǔn)分析法。但它操作繁瑣,耗時長,目前較少采用。滴定分析法操作簡單、快速,使用的儀器簡單,測定結(jié)果也較高,因此,應(yīng)用比較廣泛。二、試樣的分析過程,一般包括下列幾個環(huán)節(jié):1.取樣;2.試樣的分解;3.測定;4.計算分析結(jié)果,并對測定結(jié)果作出評價。取樣在實際工作中,要分析的對象往往是很大量的很不均勻的。而分析時所取的試樣量是很少的。因此,在分析以前,首先要保證所取的試樣具有代表性。常用的縮分為四分法。在一般的分析工作中,先要將試樣分解,制成溶液,而后測定。試樣的分解是分析工作中的重要步驟之一。在分析試樣時應(yīng)注意下列幾點:(1)試樣分解必須完全;(2)試樣分解過程中,待測組分不應(yīng)損失;(3)不應(yīng)引入待測組分和干擾物質(zhì);(4)分解試樣最好與分離干擾元素相結(jié)合。常用的分解試樣的方法有以下兩類:1.用水、酸、堿等溶劑處理。2.用適當(dāng)?shù)娜軇┡c試樣在高溫下熔融三、測定方法的選擇和干擾的消除測定方法不同,干擾情況也不同。以測定某硅酸鹽中Fe2O3的含量為例說明。硅酸鹽的主要成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、TiO2等。用下列幾種方法測定,由于測定方法不同,溶液中存在的其它離子對Fe3+測定的干擾情況是不同的。滴定分析很很需要,下面做一介紹(1(一)酸堿滴定法以酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。一般酸、堿以及能和酸、堿直接或間接發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)可用酸堿滴定法測定。(二)配位滴定法以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。(三)沉淀滴定法利用沉淀反應(yīng)的分析法。目前應(yīng)用最廣的是生成難溶銀鹽的反應(yīng),稱為銀量法。(四)氧化還原滴定法以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。(21.按一定的反應(yīng)式定量進(jìn)行(99.9%以上);2.快(或可加熱、催化劑);3.有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點(指示劑)。置換滴定:用K2Cr2O7標(biāo)定Na2S2O3(KI返滴定、間接滴定(3一、基準(zhǔn)物質(zhì):用以直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)定溶液濃度的物質(zhì)1.組成與化學(xué)式相符(H2C2O4·2H2O、NaCl);2.試劑純度>99.9%;3.穩(wěn)定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等)二、常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有下列幾類:1.酸堿滴定法中常用的鄰苯二甲酸氫鉀,草酸,碘酸氫鉀,碳酸和硼砂等。2.配位滴定法中常用Cu,Zn,Pb等金屬,有時也用碳酸鈣,氧化鎂等。3.沉淀滴定法中應(yīng)用最廣的銀量法,基準(zhǔn)物為NaCl或KCl。4.氧化還原滴定法中常用K2Cr2O7、As2O3以及Cu、Fe等純金屬5.常用試劑級別級別1級2級3級生化試劑中文名優(yōu)級純分析純化學(xué)純英文標(biāo)志GRARCPBR標(biāo)簽顏色綠紅藍(lán)咖啡色三.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:標(biāo)準(zhǔn)溶液具有準(zhǔn)確的濃度。配制方法有兩種:1.直接法。準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì),溶解后定量的轉(zhuǎn)移至容量瓶中,沖釋到刻度,根據(jù)稱取物質(zhì)的量和容量瓶的體積計算鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。如直接配制:K2Cr2O7、KBrO32.標(biāo)定法。先稱取一定量試劑配成接近所需濃度的溶液,然后用基準(zhǔn)物質(zhì)測定它的準(zhǔn)確濃度。這種操作叫做標(biāo)定。如標(biāo)定法配制:NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-舉例:酸標(biāo)準(zhǔn)溶液:HCl(HNO3,H2SO4)配制:用市售HCl(12mol·L-1),HNO3(16mol·L-1),H2SO4(18mol·L-1)稀釋.標(biāo)定:1.Na2CO3,270-300℃烘1hr,MO或MR+溴甲酚綠(△);2.硼砂(Na2B4O7·2H2O(NaH2BO3+2H3BO3),60%相對濕度保存,防失水.pHep=5.1,MR.NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與保存配制:濃NaOH(飽和,含量約50%,約19mol·L-1)中Na2CO3沉淀除去,再用煮沸除去CO2的去離子水稀釋至所需濃度標(biāo)定:1.鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4),Mr=204.2,pKa2=5.4,PP,稱小樣,平行3份.2.草酸(H2C2O4·2H2O),Mr=126.07,pKa1=1.25,pKa2=4.29,PP,稱大樣.保存:濃溶液裝在帶堿石灰[Ca(OH)2]的瓶中,從虹吸管中取;稀溶液注意用橡皮塞塞緊.滴定方法的選擇:【一】酸堿滴定法酸堿反應(yīng)涉及的反應(yīng)是酸堿反應(yīng)。該反應(yīng)的特點是:(1)反應(yīng)速度快;(2)反應(yīng)過程簡單,副反應(yīng)少;(3)可以從酸堿平衡關(guān)系估計反應(yīng)進(jìn)行的程度;(4)滴定過程中溶液的H+發(fā)生改變,有多種指示劑可供選擇指示化學(xué)計量點的到達(dá)對于酸堿的定義:按布朗斯臺德的酸堿定義,凡能給出質(zhì)子(H+)的物質(zhì)是酸,凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)是堿。常用緩沖溶液的配制方法1.按比例加入HA和A(NaAc+HAc,NH4Cl+NH3);2.溶液中[H+]大,加過量A-,溶液中[OH-]大,加過量HA;3.溶液中有HA,可加NaOH中和一部分,溶液中有A-,可加HCl中和一部分.緩沖溶液濃度的計算方法有:緩沖容量法、緩沖溶液pH計算式法、及摩爾分?jǐn)?shù)法.(一)酸堿滴定法指示劑的選擇1、酸堿指示劑的作用原理酸堿指示劑是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿,它們的共軛酸堿對具有不同結(jié)構(gòu),因而呈現(xiàn)不同顏色。改變?nèi)芤旱膒H值,指示劑失去或得到質(zhì)子,結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,引起顏色的變化。例如甲基橙是一種雙色指示劑,在溶液中有下式平衡和相應(yīng)的顏色變化,增大溶液的[H+],若以Hin表示指示劑的酸式型體,其顏色稱為酸色,In-表示指示劑的堿式型體,其顏色稱為堿色。指示劑在溶液中建立下式平衡:HInH++In-KHIn是指示劑的離解常數(shù),簡稱指示劑常數(shù)。溶液呈現(xiàn)的顏色取決于[In-]/[HIn]值,對某種指示劑來說,在指定條件下,KHIn是常數(shù),因此[In-]/[HIn]決定于溶液的[H+]。由于人眼對顏色的分辨能力有一定限度,只有當(dāng)pH值從pKHln-1到pKHln+1時,可以明顯地看導(dǎo)指示劑從酸色變到堿色。這個范圍稱為指示劑的變色范圍.2、影響指示劑變色范圍的因素影響指示劑變色范圍的因素是多方面的.對單色指示劑,指示劑的濃度有較大影響.對雙色指示劑,指示劑的濃度不會影響指示劑的變色范圍。但是如果指示劑用量過多,會使色調(diào)變化不明顯,同時指示劑本身也要消耗滴定劑,因而引入誤差.溫度對指示劑變色范圍也有影響。當(dāng)溫度改變時,指示劑的離解常數(shù)和水的質(zhì)子自遞常數(shù)都有改變,指示劑的變色范圍也隨之改變。酸堿指示劑Acid-baseIndicators序號(No.),名稱(Name),pH變色范圍(pHtransitioninterval),酸色(Acidcolor),堿色(Basecolor),pKa,濃度(Concentration)1,甲基紫(第一次變色),0.13~0.5,黃,綠,0.8,0.1%水溶液2,甲酚紅(第一次變色),0.2~1.8,紅,黃,-,0.04%乙醇(50%)溶液3,甲基紫(第二次變色),1.0~1.5,綠,藍(lán),-,0.1%水溶液4,百里酚藍(lán)(第一次變色),1.2~2.8,紅,黃,1.65,0.1%乙醇(20%)溶液5,茜素黃R(第一次變色),1.9~3.3,紅,黃,-,0.1%水溶液6,甲基紫(第三次變色),2.0~3.0,藍(lán),紫,-,0.1%水溶液7,甲基黃,2.9~4.0,紅,黃,3.3,0.1%乙醇(90%)溶液8,溴酚藍(lán),3.0~4.6,黃,藍(lán),3.85,0.1%乙醇(20%)溶液9,甲基橙,3.1~4.4,紅

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