苯系物的气相色谱定性鉴定

实验24　苯系物的气相色谱定性鉴定

实验目的

(1)学习利用保留值和相对保留值进行色谱对照的定性方法;

(2)熟悉气相色谱仪器操作。

实验原理

各种物质在一定的色谱条件(一定的固定相与操作条件等)下有各自确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标。对于较简单的多组分混合物，若其中所有待测组分均为已知，它们的色谱峰均能分开，则可将各个色谱峰的保留值与各相应的标准样品在同一条件下所得的保留值进行对照，就能确定各色谱峰所代表的物质，这就是纯物质对照法进行定性鉴定的原理。该法是气相色谱分析中最常用的一种定性分析方法。以保留值作为定性指标的方法简便易行，然而保留值的测定受色谱操作条件影响较大，而相对保留值仅与所用的固定相和温度有关，不受其他色谱操作条件的影响，因而更适合用于色谱定性分析。相对保留值r_is定义为

式中分别为死时间被测组分及标准物质s的调整保留时间。

还应注意，有些物质在相同的色谱条件下，往往具有相近的甚至相同的保留值，因此在进行这类物质的色谱定性分析时，要求使用高效色谱柱，以提高分离效率。

在没有已知标准样品可作对照的情况下，可借助于保留指数(Kov︶ts指数)文献值进行定性分析。对于组分复杂的混合物，采用与其他鉴定能力强的仪器联用，如气相色谱/质谱、气相色谱/红外吸收光谱联用等手段进行定性分析。

本实验以邻二甲苯作为标准物质，利用保留值和相对保留值进行苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯和1，2，3－三甲苯的定性分析。

仪器和药品

仪器:配有氢火焰离子化检测器的气相色谱仪、空气压缩机、氢气钢瓶、氮气钢瓶、微量进样器、分析天平、容量瓶。

药品:苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、1，2，3－三甲苯(均为分析纯)。

实验步骤

(1)在4只10mL容量瓶中，按1∶100(V/V)比例分别配制苯/邻二甲苯、甲苯/邻二甲苯、乙苯/邻二甲苯和1，2，3－三甲苯/邻二甲苯溶液，摇匀备用。

(2)根据实验条件，按仪器说明书操作步骤调节仪器至可进样状态，待仪器电路和气路系统达到平衡，记录仪上基线平直时，即可进样。

(3)吸取上述各种混合液3μL，依次进样，记录色谱图，重复进样两次。

(4)吸取3μL已加入邻二甲苯的未知试样(按1∶100体积比例)进样，记录色谱图，重复进样两次。

(5)在相同的实验条件下，取0.3～0.5mL空气进样，记录色谱图，并重复进样两次。

(6)测量各色谱图中空气保留时间(死时间)t_M、各组分的保留时间t_R和计算各组分的调整保留时间及相对保留时间(以邻二甲苯作标准物质)。测量未知试样中各组分的t_R，并计算其t'_R和r_is值，然后与前面所得数据进行比较，确定未知试样中的各个组分。

数据记录

思考题

(1)为什么可以利用色谱峰的保留值进行色谱定性分析?

(2)在记录空气的色谱图时，若不严格控制相同实验条件，将对实验结果产生什么后果?

(3)在利用r_is进行色谱定性分析时，对实验条件是否可以不必严格控制，为什么?

(4)除了利用气相色谱的保留值(包括相对保留值和调整保留值)定性外，还有哪些定性分析方法?