挥发酸预习报告

挥发酸预习报告 GC-MS有机酸(预习报告) 专业:环境工程 学号:1233351 姓名:刘鹏 1.实验目的 (1)了解气质联用仪器的工作原理结构及其使用方法 (2)掌握GC-MS分析的定性、定量方法 (3)掌握常用检测器的原理及其使用范围 (4)学会仪器简单组件的安装及其日常维护管理 2.基本原理 样品经过前处理，在衍生化试剂作用下，使有机酸成为相关的衍生物，衍生物经适当的方法进行分离富集，随载气进入色谱柱分离后，用质谱仪进行检测，通过与待测目标物谱图和保留时间相比较进行定性，内标法定量。 3.GC-MS主要组件 ?气相色谱仪的主要组件 ? 载气系统 包括气源、净化干燥管和载气流速控制。 常用的载气有:氢气、氮气、氦气。 净化干燥管:去除载气中的水、有机物等杂质(依次通过分子筛、活性炭等)。 载气流速控制:压力表、流量计、针形稳压阀，控制载气流速恒定。 ? 进样装置 进样装置:进样器+气化室。 气体进样器(六通阀):推拉式和旋转式两种。 试样首先充满定量管，切入后，载气携带定量管中的试样气体进入分离柱。 液体进样器:不同规格的专用注射器，填充柱色谱常用10μL;毛细管色谱常用1μL;新型仪器带有全自动液体进样器，清洗、润冲、取样、进样、换样等过程自动完成，一次可放置数十个试样。 气化室:将液体试样瞬间气化的装置。无催化作用。 ? 色谱柱(分离柱) 色谱柱:色谱仪的核心部件。 柱材质:不锈钢管或玻璃管，内径3,6mm。长度可根据需要确定。 柱填料:粒度为60,80或80,100目的色谱固定相。 柱制备对柱效有较大影响，填料装填太紧，柱前压力大，流速慢或将柱堵死，反之空隙体积大，柱效低。 ? 检测系统 通常由检测元件、放大器、显示记录三部分组成; 被色谱柱分离后的组分依次进入检测器，按其浓度或质量随时间的变化，转 化成相应电信号，经放大后记录和显示，给出色谱图。 ? 温度控制系统 温度是色谱分离条件的重要选择参数; 气化室、分离室、检测器在操作时均需控制温度; ?质谱仪的主要组件 ? 进样装置 进样有三种方式:1.气体扩散 2.插入式直接进样杆:适用于有一定挥发性的固体或高沸 点液体样品; 3.色谱作为进样装置。 ? 离子源 离子源的功能是提供能量将待分析样品电离，组成由不同质荷比(m/z)离子组成的离子束。 常用离子源主要有:电子轰击型(EI)、化学电离型(CI)、快原子轰击型(FAB)、电喷雾型(ESI)、基质辅助激光解吸型(MALDI)。 ? 质量分析器 质量分析器的作用是将离子源产生的离子按m/z顺序分离，相当与光谱仪器上的单色器。 用于有机质谱仪的质量分析器有双聚焦分析器，四极杆分析器，离子阱分析器，飞行时间分析器，回旋共振分析器等。 ? 检测器 4.检测器的具体介绍 ?热导检测器 热导检测器的结构:池体、 热敏元件、参考臂、测量臂 检测原理:不同的气体有不同的热导系数;当钨丝通电，加热与散热达到平衡后，两臂电阻值:R参=R测，R1=R2，则:R参?R2=R测?R1;电压信号输出时，记录仪走直线(基线)。 进样后:载气携带试样组分流过测量臂而这时参考臂流过的仍是纯载气，使测量臂的温度改变，引起电阻的变化，测量臂和参考臂的电阻值不等，产生电阻差，即 R参?R测，则:R参?R2?R测?R1;这时电桥失去平衡，a、b两端存在着电位差，有电压信号输出。信号与组分浓度相关。记录仪记录下组分浓度随时间变化的峰状图形。 ?氢火焰离子化检测器 ?特点:(1)典型的质量型检测器。 (2)对有机化合物具有很高的灵敏度。 (3)无机气体、四氯化碳等含氢少或不含氢的物质灵敏度低或不响应。 (4)氢焰检测器具有结构简单，稳定性好，灵敏度高，响应迅速等特点。 (5)比热导检测器的灵敏度高出近3个数量级，检出限可达10-12g?s-1。 ?氢焰检测器的原理: (1)当含有机物 CnHm的载气由喷嘴喷入火焰时，在C层发生裂解反应产生自由基 : CnHm ? ? CH (2)产生的自由基在D层火焰中与外面扩散进来的激发态原子氧或分子氧发生如下反应: ? CH + O ? CHO+ + e (3)生成的正离子CHO+ 与火焰中大量水分子碰撞而发生分子离子反应: CHO+ + H2O ? H3O+ + CO (4) 化学电离产生的正离子和电子在外加恒定直流电场的作用下分别向两极定向运动而产生微电流(约10-6,10-14A)。 (5) 一定范围内，微电流的大小与进入离子室的被测组分质量成正比，质量型检测器。 (6) 组分在氢焰中的电离效率很低，大约五十万分之一的碳原子被电离。 (7) 离子电流信号输出到记录仪，得到峰面积与组分质量成正比的色谱流出曲线。 ?影响氢焰检测器灵敏度的因素 ?各种气体流速和配比的选择，N2流速的选择主要考虑分离效能; N2 : H2 = 1 : 1,1 : 1.5 氢气 : 空气=1 : 10 ?极化电压 正常极化电压选择在100,300 V范围内 ?电子捕获检测器 ?特点:?高选择性，(放射源 63N，产生β射线;N2载气，产生电子(基流)。含杂原子试样吸收电子产生负峰); ?仅对含有卤素、磷、硫、氧等元素的化合物有很高的灵敏度，检出限10-14 g?mL-1。 ?对大多数烃类没有响应 ?较多应用于农副产品、食品及环境中农药残留量的测定。 ?其他检测器 1.火焰光度检测器 化合物中硫、磷在富氢火焰中被还原，激发后，辐射出400nm和550 nm 左右的光谱，可被检测。 该检测器是对含硫、磷化合物的高选择性检测器。 2.热离子检测器 氮、磷检测器;对氮、磷有高灵敏度。 在FID检测器的喷嘴与收集极之间加一个含硅酸铷的玻璃球，含氮、磷化合物在受热分解时，受硅酸铷作用产生大量电子，信号强。 3.定性检测器(联用仪器) 色-质联用仪 (通过分子分离器连接)。