近代有机分析方法与实验 讲义20100708

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1、华南师范大学实验报告学生姓名：学号：20082401057专业：年级、班级：08 级化四课程名称：近代有机分析方法和实验实验时间:2010年10月13日实验一：气相色谱仪的操作使用和挥发性有机化合物分析一、实验目的1. 了解气相色谱仪的基本结构及掌握分离分析的基本原理2. 了解氢火焰离子化检测器的检测原理3. 了解影响分离效果的因素4. 掌握定性分析挥发性有机化合物二、实验原理气相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相的分配系数不同，当气化 后的试样被载气带入色谱柱进行时，组分就在其中的两相中进行反复多次的分配，由于固定 相各个组分的吸附和溶解能力不同，因此各组分在色谱柱中的运行速

2、度就不同，经过一定的 柱长后，是彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器。检测器将各组分的浓度或质量的变化转 换成一定的电信号，经过放大后在记录仪上记录下来，即可得到各组分的色谱峰。根据保留 时间，便可进行定性分析。三、实验仪器与分析仪器：GC-2010 气相色谱仪(SPB5 30m*0.32mm*0.25“m)； SPB-3 全自动空气泵；SPN-300 氮气发生器； SPH-300 氢气发生器； 1uL 进样器；容量瓶；毛细管色谱柱； 试剂：乙酸乙酯，二氯甲烷，乙酸乙酯和二氯甲烷的混合液四、试验步骤1、样品及标准溶液的配置：实验室已准备好的乙酸乙酯标准溶液、二氯甲烷标准溶液及二氯 甲烷和乙酸乙酯

3、混合的样品溶液。2、开机：依次打开全自动空气泵，氮气发生器(预热30分钟，右边松开螺丝放气后拧紧)， 氢气发生器，排出仪器中的剩余空气。等载气稳定后打开氢火焰离子化检测器，最后打开 电脑上的工作站。3、色谱分离条件的设置:进样温度80C；检测器温度80C、柱温为60C,恒温保留时间10min,分流比25%，尾吹流量15ml/min，氢气流量30ml/min，空气流量300ml/min。选择“数据采集”-“下载仪器常数”,待柱箱、 FID 的温度达到设定温度,依次打开氢气, 打开火焰，等 GC 状态显示“准备就绪”后，选择“数据分析”-“单次分析”。准备就绪 后，点击“样品记录”，保存路径和文件

4、名。4、用微量注射器进样，拔出针之后按下面板的START。依次进样：乙酸乙酯和二氯甲烷的混 合液，二氯甲烷准备溶液，乙酸乙酯标准溶液。5、将图表复制到 WORD 文档，打印出来，观察记录的各峰保留时间，确定各个峰的归属，从而达到定性的目的。6、关机。五、数据记录和数据分析 乙酸乙酯和二氯甲烷混合样（图一）峰号保留时间面积峰高12.72566498291.317544217.923.017126397542.240297324.1二氯甲烷（图二）峰号保留时间面积峰高12.73855664581.917645513.4定性分析：1、图二可知二氯甲烷的保留时间是 2.738.根据保留时间可以推出图一

5、的第二个峰是二氯甲 烷。则图一的第一个峰是乙酸乙酯。华南师范大学实验报告学生姓名：学号：20082401057专业：年级、班级：08 级化四课程名称：近代有机分析方法和实验实验时间:2010年10月13日实验二：高效液相色谱仪的使用和不易挥发有机化合物分析一、实验目的：1、学习利用高效液相色谱仪的使用和不易挥发有机化合物的分析方法2、通过对样品的定性测定，初步掌握获得高效液相色谱图和数据的一般操作程序与技术3、学习谱图和数据的处理方法二、实验原理：高效液相色谱分是由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部份组成。由 于样品溶液中的各组分在色谱柱中两相中的分配系数不同，当试样随流动相进入

6、色谱柱后， 组分就在两相间进行反复多次的分配，由于固定相对各种组分的吸附能力不同，各组分在色 谱柱中的运行速度就不同，经过一定柱长后彼此分离，依次从色谱柱流出，通过检测器时样 品浓度被转换成电信号传送到记录仪，数据以图谱形式打印出来。三、实验仪器与试剂：仪器：岛津液相色谱仪，SPD-20A检测器，LC-20AT泵，微量进样器，C18色谱柱试剂：烟酸乙酸标准溶液，甲醇（AR,色谱纯），超纯水四、实验步骤：1、开机：依次打开检测器、A泵、B泵电源，待仪器自检完成后开电脑启动LC,选择在线系 统。2、设置参数：在泵和检测器的控制面板上更改方法： A 泵为水，浓度为 20%；B 泵为甲醇，浓度为80%

7、，等度洗脱。流速为1.0mL/min。柱温为室温，检测器为氘灯，波长254nm； 六通阀进样量10 “L。3、将方法另存后点击 Download 发送到仪器，将仪器打开，此时进样器、泵、柱温箱、检测器都开始按方法中的设置运行。4、待系统平衡、基线稳定，信号采集窗口左上角出现绿色的“ READY ”后，开始进样分析。5、待数据采集完毕，打开“postrun”编辑数据，将结果另存为word文档，根据保留时间 和峰面积定性和定量.6、冲洗色谱柱，依次关闭B泵、A泵、检测器，关闭软件，关闭电源。五数据处理1、三组数据如下：峰号保留时间面积峰高14.2713220315.0489677.8峰号保留时间面

8、积峰高14.2713095648.6473553.0峰号保留时间面积峰高14.2713629501.7531285.8三次的保留时间是一样的，所以没有必要求他们的相关方程了 峰面积的线性关系如图：A线-峰面积B线一-线性方程600000055000005000000相关系数R=0.7325945000004000000350000030000Q025000Q0次数定性分析：保留时间能知道是烟酸乙酸，2六、问题1、液相和色相的区别？答：高效液相色谱分析法(HPLC),它的基本概念及理论基础(如保留值、塔板理论、速率理 论、容量因子、分离度等)，与气相色谱是一致的，但又有不同之处：高效液相色谱与气

9、 相色谱的主要区别可归结于以下几点：(1) 进样方式的不同：高效液相色谱只要将样品制成溶液，而气相色谱需加热气化或裂解(2) 流动相的不同，在被测组分与流动相之间、流动相与固定相之间都存在着一定的相互 作用力；(3) 由于液体的粘度较气体大两个数量级，使被测组分在液体流动相中的扩散系数比在气 体流动相中约小 45 个数量级；(4) 由于流动相的化学成分可进行广泛选择，并可配置成二元或多元体系，满足梯度洗脱 的需要，因而提高了高效液相色谱的分辨率(柱效能)；(5) 高效液相色谱采用 510Lm 细颗粒固定相，使流体相在色谱柱上渗透性大大缩小，流 动阻力增大，必须借助高压泵输送流动相；(6) 高效

10、液相色谱是在液相中进行，对被测组分的检测，通常采用灵敏的湿法光度检测器 例如，紫外光度检测器、示差折光检测器、荧光光度检测器等；(7) 液相色谱与气相色谱相比较，高效液相色谱同样具有高灵敏度、高效能和高速度的特 点。实验三：气相色谱法用于挥发性有机化合物混合物的分离和分析实验目的：1、了解氢火焰离子化检测器的检测原理2、了解影响分离效果的因素3、掌握气相色谱法对挥发性有机化合物分离分析的基本原理4、掌握定量分析挥发性有机化合物混合物实验原理：气相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相的分配系数不同，当气后 的式样被载气带入色谱柱时，组份就在其中的两相中进行反复多次的分配，由于固定相

11、对各 个组分的吸附或溶解能力不同，因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长 使彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器。检测器将各组分的浓度或质量的变化转换成一 定的电信号，经过放大后在记录仪上记录下来，即可得到各组分的色谱峰。根据峰高或峰面 积便可进行定量分析。实验仪器与试剂：仪器：气相色谱仪（岛津 GC-2010）；SPB-3 全自动空气泵（北京中惠普分析技术研究所）；SPN-300氮气发生器；SPN-300氢气发生器；微量注射器；5mL容量瓶；DB Wax毛细管柱30mX 0.32mmX 0.25 “ m试剂：体积比为7:3，3:7，5:5的乙酸乙酯和2，4，6-三甲基吡啶的混合

12、液实验步骤：1、样品及标准溶液的配制：实验室已准备好体积比为 7:3，3:7，5:5 的乙酸乙酯和 2，4， 6-三甲基吡啶的混合液2、开机：依次打开空气泵、氮气发生器、氢气发生器，排出仪器中的剩余空气。打开氢火焰 离子化检测器，打开电脑。3、在软件上选择系统配置，选择FID检测器；设置相应的色谱条件：进样口温度250oC，柱 箱温度50 oC，升温速率30 oC/min，检测器温度300 C,停止时间7min，尾吹流量15mL/min, 氢气流量30mL/min，空气流量300mL/min。4、选择“数据采集”“下载仪器参数”，待柱箱、检测器的温度达到设定值，打开氢气， 打开火焰，等GC状态

13、显示“准备就绪”点击“样品记录”输入保存路径和文件名，准备就 绪后，选择“数据分析”“单次分析”。5、依次进样体积比为7:3， 3:7， 5:5的乙酸乙酯和2， 4， 6-三甲基吡啶的混合液进行分析。6、将图表复制到 word 文档打印，根据各峰的保留时间确定峰的归属，根据各峰的峰面积并 用归一化法计算溶液中各组分的质量分数。7、关机：关软件上的氢气按钮、火焰按钮，关氢气源，将SPL、柱箱、FID温度设到80 C， 等温度达到设定值，点系统关闭按钮，关软件，关主机，关氮气发生器并旋松右边的旋钮， 关空气源。五、处理实验数据，完成实验报告。实验四：液相色谱法用于不易挥发有机化合物混合物的分离和分

14、析实验目的：1、学习利用高效液相色谱仪分离化合物和检测化合物的含量的方法2、通过对样品的定性、定量测定，初步掌握获得高效液相色谱图和数据的一般操作程序与技术3、学习谱图和数据的处理方法 实验原理：高效液相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱中的流动相和固定相间的分配系数 不同，当试样随流动相进入色谱柱后，组分就在两相间进行反复多次（103106）的分配， 由于固定相对各种组分的吸附能力不同，各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一 定柱长后彼此分离，依次从色谱柱流出，通过检测器时样品浓度被转换成电信号传送到 记录仪。实验仪器与试剂：仪器：岛津液相色谱仪，SPD-20A检测器，LC-20AT泵，微

15、量进样器，C18色谱柱试剂：水杨酸标准溶液，烟酸乙酯标准溶液，水杨酸-水杨酸甲酯-烟酸乙酯混合液，甲醇（AR）, 超纯水，甲酸实验步骤：1、开机：依次打开检测器、A泵、B泵电源，待仪器自检完成后开电脑启动LC,选择在 线系统2、设置参数：在泵和检测器的控制面板上更改方法：A泵为水，浓度为20； B泵为甲醇, 浓度为80,等度洗脱。流速为1.0mL/min。柱温为室温，检测器为氘灯，波长254nm； 六通阀进样量20 “L。3、将方法另存后点击 Download 发送到仪器，将仪器打开，此时进样器、泵、柱温箱、 检测器都开始按方法中的设置运行。4、待系统平衡、基线稳定，信号采集窗口左上角出现绿色

16、的“ READY”后，开始进样分 析。5、待数据采集完毕，打开“postrun”编辑数据，将结果另存为word文档，根据保留时 间和峰面积定性（归一化法）和定量6、冲洗色谱柱，依次关闭B泵、A泵、检测器，关闭软件，关闭电源。7、处理数据，完成实验报告实验五：固相微萃取气相色谱法用于挥发性有机化合物混合物的分离分析实验目的1、了解固相微萃取及气相色谱仪的基本结构和分离分析的基本原理2、了解影响分离效果的因素3、掌握定性分析与测定实验原理气相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相的分配系数不同，当气化后的 试样被载气带入色谱柱进行时，组分就在其中的两相中进行反复多次的分配，由于固定相各

17、 个组分的吸附和溶解能力不同，因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长 后，是彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器。检测器将各组分的浓度或质量的变化转换成 一定的电信号，经过放大后在记录仪上记录下来，即可得到各组分的色谱峰。根据保留时间， 便可进行定性分析。固相微萃取(SPME)是20世纪90年代初发展的一种集萃取、浓缩、解吸于一体的样品前处理 技术。其装置类似于一支气相色谱的微量进样器，萃取头是在一根石英纤维上涂上固相微萃 取涂层,外套细不锈钢管以保护石英纤维不被折断,纤维头可在钢管内伸缩。将纤维头浸入样 品溶液中或顶空气体中一段时间,同时搅拌溶液以加速两相间达到平衡的速度,待平衡

18、后将纤 维头取出插入气相色谱汽化室，热解吸涂层上吸附的物质。被萃取物在汽化室内解吸后,靠流 动相将其导入色谱柱,完成提取、分离、浓缩的全过程。固相微萃取技术几乎可以用于气体、 液体、固体等样品中各类挥发性或半挥发性物质的分析。实验仪器与分析1、仪器：气相色谱仪；全自动空气泵；氮气发生器；氢气发生器；DB Wax毛细管柱30mX 0.32mm X0.25“m,微量注射器；容量瓶；毛细管色谱柱；固相微萃取装置；水浴锅。2、试剂：乙酸乙酯，三氯甲烷，乙酸乙酯和三氯甲烷的混合液试验步骤1、样品及标准溶液的配置：实验室已准备好的乙酸乙酯标准溶液、三氯甲烷标准溶液及 三氯甲烷和乙酸乙酯混合的样品溶液2、开

19、机：依次打开全自动空气泵，氮气发生器，氢气发生器，排出仪器中的剩余空气。等载气稳定后打开氢火焰离子化检测器，最后打开电脑上的工作站。3、色谱分离条件的设置。4、选择“数据采集”-“下载仪器常数”，待柱箱、 FID 的温度达到设定温度，依次打开氢气，打开火焰，等GC状态显示“准备就绪”后，点击“样品记录”保存路径和文件名，准备 就绪后，选择“数据分析” -“单次分析”。5、用微量注射器进样，之后按下面板的START，拔出针。依次进样：三氯甲烷标准溶液，乙 酸乙酯标准溶液。用固相微萃取装置提取的乙酸乙酯和三氯甲烷混合液的挥发性物质。6、将图表复制到 WORD 文档，打印出来，观察记录的各峰保留时间

20、，确定各个峰的归属，从 而达到定性的目的。7、关机。实验六：高效液相色谱法用于有机农药残留的分离和分析实验目的：1、应用高效液相色谱法对磺胺类抗生素的定性和定量检测2、学习谱图和数据的处理方法实验原理：磺胺族抗生素包括磺胺嘧啶，磺胺二甲嘧啶，磺胺甲噁唑，等, 被广泛应用到水产、畜禽类 养殖中。它们被添加到动物饲料中, 以促进动物的生长以及防治各种疾病, 如果不能严格控 制停药期, 很容易造成在动物肉和组织中残留, 给人体健康带来危害, 因此世界各国对畜禽 肉中的磺胺族残留都有严格的限量要求。GB/T 5009.116- 2003用液相色谱法检测畜禽肉中 的磺胺类药物残留量, 操作简单快速,但是

21、该方法灵敏度比较低。试剂： 乙腈、甲醇: 色谱纯， 0.05%甲酸溶液，超纯水。磺胺嘧啶，磺胺二甲嘧啶，磺胺 甲噁唑，磺胺吡啶，诺氟沙星， 恩诺沙星主要仪器：岛津液相色谱仪，SPD-20A检测器，LC-20AT泵，微量进样器，C18色谱柱 色谱条件： 流动相: 乙腈和0. 01 mol/L 磷酸二氢钠（25+75）混合溶液； 测定波长355 nm; 流 速1.0 mL/min；柱温30C ；进样量20L。标准溶液配制：标准储备液的配制分别称取磺胺嘧啶，磺胺二甲嘧啶，磺胺甲噁唑，磺胺吡 啶，诺氟沙星，恩诺沙星0. 100 g,用甲醇溶解并定容至100.0 mL，此溶液含磺胺嘧啶， 磺胺二甲嘧啶，

22、磺胺甲噁唑，磺胺吡啶，诺氟沙星，恩诺沙星1 mg/mL。分别吸取标准溶液 各1mL，置于10 mL容量瓶中，加甲醇至刻度。此溶液含磺胺嘧啶，磺胺二甲嘧啶，磺胺甲 噁唑，磺胺吡啶，诺氟沙星，恩诺沙星0.1mg/mL，现配现用。实验步骤：1、开机：依次打开检测器、A泵、B泵电源，待仪器自检完成后开电脑启动LC， 选择在线系统2、设置参数：在泵和检测器的控制面板上更改方法：A泵为乙腈，浓度为25%； B泵为0.05% 甲酸溶液，浓度为75%，等度洗脱。流速为1.0mL/min。柱温为室温，检测器为氘灯，波长 355nm；六通阀进样量20L。3、将方法另存后点击 Download 发送到仪器，将仪器打

23、开，此时进样器、泵、柱温箱、检测 器都开始按方法中的设置运行。4、待系统平衡、基线稳定，信号采集窗口左上角出现绿色的“ READY ”后，开始进样分析。5、待数据采集完毕，打开“postrun”编辑数据，将结果另存为word文档，根据保留时间和 峰面积定性和定量6、冲洗色谱柱，依次关闭B泵、A泵、检测器，关闭软件，关闭电源。7、处理数据，完成实验报告。实验七：气相色谱外标法精确测定有机混合物中单一有机化合物的浓度 实验目的：1、了解影响分离效果的因素和分离分析的基本原理2、掌握外标法定量分析与测定的方法实验原理：标准曲线法也称外标法或直接比较法，是一种简便、快速的定量方法。用标准样品配制成 不

24、同浓度的标准系列，在与待测组分相同的色谱条件下，等体积准确进样，测量各峰的峰面 积或峰高，用峰面积或峰高对样品浓度绘制标准曲线，在测定样品中的组分含量时，要用与 绘制标准曲线完全相同的色谱条件作出色谱图，测量色谱峰面积或峰高，然后根据峰面积和 峰高在标准曲线上计算出注入色谱柱中样品组分的浓度。实验仪器与试剂：仪器：气相色谱仪（岛津 GC-2010）； SPB-3 全自动空气泵（北京中惠普分析技术研究所）； SPN-300 氮气发生器； SPN-300 氢气发生器；微量注射器； 5mL 容量瓶； DB Wax 毛细管柱 30m X0.32mmX0.25m试剂：一个系列浓度的 2， 4， 6-三甲

25、基吡啶溶液，乙酸乙酯和 2， 4， 6-三甲基吡啶混合液实验步骤：1、样品及标准溶液的配制：配制好一个系列浓度的 2，4，6-三甲基吡啶溶液，乙酸乙酯和 2， 4，6-三甲基吡啶混合液2、开机：依次打开空气泵、氮气发生器、氢气发生器，排出仪器中的剩余空气。打开氢火焰 离子化检测器，打开电脑。3、在软件上选择系统配置，选择FID检测器；设置相应的色谱条件：进样口温度250oC，柱 箱温度50 oC，升温速率30 oC/min，检测器温度300 C,停止时间7min，尾吹流量15mL/min, 氢气流量30mL/min，空气流量300mL/min。4、选择“数据采集”“下载仪器参数”，待柱箱、检测

26、器的温度达到设定值，打开氢气， 打开火焰，等GC状态显示“准备就绪”点击“样品记录”输入保存路径和文件名，准备就 绪后，选择“数据分析”“单次分析”。5、依次进样一个系列浓度的2， 4， 6-三甲基吡啶溶液，绘制标准曲线。进乙酸乙酯和2， 4， 6-三甲基吡啶的混合液进行精确浓度分析。6、关机：关软件上的氢气按钮、火焰按钮，关氢气源，将SPL、柱箱、FID温度设到80 C， 等温度达到设定值，点系统关闭按钮，关软件，关主机，关氮气发生器并旋松右边的旋钮， 关空气源。7、处理实验数据，完成实验报告。实验八：高效液相色谱外标法精确测定有机农药残留的浓度实验目的：1、应用高效液相色谱外标法测定磺胺类

27、抗生素的浓度2、学习谱图和外标法测定数据的处理方法实验原理：标准曲线法也称外标法或直接比较法，是一种简便、快速的定量方法。用标准样品配制成 不同浓度的标准系列，在与待测组分相同的色谱条件下，等体积准确进样，测量各峰的峰面 积或峰高，用峰面积或峰高对样品浓度绘制标准曲线，在测定样品中的组分含量时，要用与 绘制标准曲线完全相同的色谱条件作出色谱图，测量色谱峰面积或峰高，然后根据峰面积和 峰高在标准曲线上直接查出注入色谱柱中样品组分的浓度。试剂： 乙腈、甲醇: 色谱纯， 0.05%甲酸溶液，超纯水。磺胺嘧啶，磺胺二甲嘧啶，磺胺甲 噁唑，磺胺吡啶主要仪器：岛津液相色谱仪，SPD-20A检测器，LC-2

28、0AT泵，微量进样器，C18色谱柱 色谱条件： 流动相: 乙腈和 0.05%甲酸 (25+75) 混合溶液； 测定波长 355 nm; 流速 1.0 mL/min ；柱温 30C ；进样量 20 “L。待测溶液配制：称取磺胺嘧啶0. 100 g，用甲醇溶解并定容至100.0 mL，此溶液含磺胺嘧啶，1 mg/mL。分别吸取标准溶液各1 mL，置于10 mL容量瓶中，加甲醇至刻度。此溶液含 磺胺嘧啶0.1mg/mL，相同操作稀释配制出5个浓度的溶液。有机混合液是由3种有机农 药混合而成。现配现用实验步骤：1、开机：依次打开检测器、A泵、B泵电源，待仪器自检完成后开电脑启动LC,选择在线 系统2、

29、设置参数：在泵和检测器的控制面板上更改方法：A泵为乙腈，浓度为25%； B泵为0.05% 甲酸，浓度为75%，等度洗脱。流速为1.0mL/min。柱温为室温，检测器为氘灯，波长 355nm；六通阀进样量20 “L。3、将方法另存后点击 Download 发送到仪器，将仪器打开，此时进样器、泵、柱温箱、检测 器都开始按方法中的设置运行。4、待系统平衡、基线稳定，信号采集窗口左上角出现绿色的“Ready”后，开始进样分析。5、待数据采集完毕，打开“postrun”编辑数据，将结果另存为word文档，根据保留时间和 峰面积定性和定量6、冲洗色谱柱，依次关闭B泵、A泵、检测器，关闭软件，关闭电源。7、处理数据，完成实验报告。