氣相色譜范文
時(shí)間:2023-04-03 16:30:49
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篇1
白酒氣相色譜分析法是白酒行業(yè)較為先進(jìn)和適宜的一種分析方法,它快速、高效、準(zhǔn)確。為白酒成分的定性、定量分析開(kāi)辟了廣闊的前景,運(yùn)用色譜分析法能確定其中微量成分的含量,更好地評(píng)價(jià)白酒質(zhì)量。能為白酒的生產(chǎn)和勾調(diào)起到很大的指導(dǎo)作用。但色譜分析法也存在誤差。下面就誤差產(chǎn)生環(huán)節(jié)及原因做一定的分析。
1 電源的要求
氣相色譜分析儀使用的電源必須接地良好,應(yīng)盡可能避免與大功率耗電設(shè)備或經(jīng)常大幅度變化的用電設(shè)備公用一條電源線。
2 氣體的影響
2.1 氣體須過(guò)濾凈化
載氣中的水分對(duì)色譜柱特別是毛細(xì)管柱造成很大損害,氫氣和空氣中的雜質(zhì)易引起基流增大,噪聲增大,降低靈敏度。一般使用分子篩、硅膠、活性炭等作干燥凈化劑。載氣中的氧氣含量過(guò)高,會(huì)對(duì)色譜柱中的固定液起氧化作用,應(yīng)盡可能用高純度氮作載氣,柱前加一個(gè)脫氧管。
2.2 合理的調(diào)整載氣的流速
載氣的流速要調(diào)整好,一般講流速高色譜峰窄,反之則寬些,但流速過(guò)高或過(guò)低對(duì)分離都有不利的影響。流速要求要平穩(wěn),讓色譜峰的出峰時(shí)間穩(wěn)定,盡可能與ID表設(shè)定的保留時(shí)間相同或相接近,以減小數(shù)據(jù)的誤差。
2.3 合理的調(diào)整氫氣的流速
每一載氣的流速下都有一最佳氫氣流速,而低于或高于最佳氫氣流速,都會(huì)使峰高降低,影響氫焰離化檢測(cè)器的靈敏度,導(dǎo)致誤差升高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)找到最佳的氫氣流速,使用過(guò)程中,若因各方面原因不穩(wěn)定,要及時(shí)調(diào)整流速。
3 進(jìn)樣系統(tǒng)的影響
3.1 注射器的清潔
對(duì)毛細(xì)管柱頭進(jìn)樣來(lái)說(shuō),在進(jìn)樣的過(guò)程中沉積在壁上的物質(zhì)在高溫汽化下瞬間發(fā)生轉(zhuǎn)移,從而造成定量分析結(jié)果的某些偏差,在分析白酒時(shí)應(yīng)嚴(yán)格注意注射器針外壁的清潔。將注射器針浸入溶劑方可達(dá)到有效的清潔,進(jìn)樣時(shí),要先用濾紙擦拭去注射器針外壁殘留的液體。
3.2 進(jìn)樣技術(shù)
注意進(jìn)樣的時(shí)間,盡量快速進(jìn)樣,用同樣的方式和速度進(jìn)樣。進(jìn)樣速度太慢,試樣的起始寬度增加,出峰擴(kuò)張,反之進(jìn)樣太快,峰太窄。一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整好進(jìn)樣速度,否則都會(huì)影響相鄰組分峰的分離。
3.3 進(jìn)樣量的大小
毛細(xì)管柱的使用中,進(jìn)樣量會(huì)直接影響分離與定性,直接影響出峰保留值的變化。進(jìn)樣量過(guò)大會(huì)造成合峰的出現(xiàn),使數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。進(jìn)樣量過(guò)小會(huì)使峰值變小,有些小峰出不來(lái),需要用的數(shù)據(jù)出不來(lái)。
3.4 硅膠墊使用周期
硅膠墊使用一段時(shí)間后,會(huì)變松,容易漏氣。進(jìn)樣次數(shù)20次以上時(shí),及時(shí)進(jìn)行更換,否則容易出現(xiàn)色譜峰異?;蚍甯咄蝗唤档?。更換之后,色譜柱要及時(shí)老化,這樣能把色譜柱中硅膠墊帶進(jìn)的雜質(zhì)盡可能的分離出來(lái)。
3.5 定期清洗內(nèi)襯管
依次用甲醇,有機(jī)溶劑丙酮等清洗,再用超聲波清潔幾分鐘,干燥后,加石英棉于內(nèi)襯管,重新裝上即可。
4 色譜柱系統(tǒng)的影響
4.1 定期老化色譜柱
長(zhǎng)期使用的色譜柱,高沸點(diǎn)的組分容易在色譜柱內(nèi)殘留,導(dǎo)致檢測(cè)器噪聲變大,這時(shí)可對(duì)色譜柱適當(dāng)?shù)睦匣?。通以載氣,在低于色譜柱允許使用最高溫度的條件下,并且略高于使用中的最高柱溫度10~20攝氏度,恒溫幾十分鐘,使基線和噪聲滿足要求。殘留的高沸點(diǎn)的物質(zhì)流出。
4.2 定期清理色譜柱頭
色譜儀長(zhǎng)期使用,硅膠墊脫落的碎屑會(huì)積聚在色譜儀的毛細(xì)管柱頭內(nèi),肉眼看毛細(xì)管柱前端變色變黑,用剪刀剪去5厘米左右,修剪平整后,再小心的裝上。
4.3 選擇一個(gè)合適的柱溫
柱溫選擇不當(dāng),在圖譜上會(huì)出現(xiàn)乙醇的大拖尾峰,甚至?xí)霈F(xiàn)內(nèi)標(biāo)物和各組分的峰不能完全分離的情況,影響準(zhǔn)確度,柱溫應(yīng)調(diào)整好。
5 檢測(cè)器的影響
氫火焰離子化檢測(cè)器穩(wěn)定性好,靈敏度高,響應(yīng)時(shí)間快,因此被選作白酒氣相色譜分析首選檢測(cè)器。它的穩(wěn)定性主要受燃?xì)庖粴錃夂涂諝獾谋壤魉僖约拜d氣的流速影響較大。要求空氣和氫氣的流速比一定要穩(wěn)定。氫氣的流速對(duì)色譜柱影響較大,每一色譜柱都有一個(gè)最佳的氫氣的流速,高于或低于最佳的流速,都會(huì)影響色譜峰的高低和峰面積的大小,進(jìn)而影響到檢測(cè)器的結(jié)果。
6 標(biāo)準(zhǔn)樣及內(nèi)標(biāo)物的正確配制和使用
6.1 標(biāo)準(zhǔn)樣及內(nèi)標(biāo)物的正確配制和使用
色譜用的標(biāo)準(zhǔn)樣及內(nèi)標(biāo)物要嚴(yán)格按程序配制,配制的標(biāo)準(zhǔn)樣和內(nèi)標(biāo)物應(yīng)在低溫環(huán)境下保存,經(jīng)過(guò)一段時(shí)期后,應(yīng)重新配制,防止因揮發(fā)造成的微量成分含量的變化,造成數(shù)據(jù)誤差。
6.2 標(biāo)準(zhǔn)樣的定期校正
為確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性,應(yīng)定期進(jìn)行儀器問(wèn)的相互校正及標(biāo)樣的校驗(yàn)等,從而進(jìn)一步了解整個(gè)色譜系統(tǒng)的運(yùn)行情況。
6.3 準(zhǔn)確獲取校正因子
為了保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,色譜儀經(jīng)加熱穩(wěn)定之后,首先準(zhǔn)確分析標(biāo)準(zhǔn)樣,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣作平行試驗(yàn),連續(xù)分析3~4次,取平均值,以求校正因子。
6.4 定期校正計(jì)量器具
制各標(biāo)準(zhǔn)樣及內(nèi)標(biāo)物時(shí),分析樣品時(shí)用的分析天平、吸管、容量瓶等器具要求正規(guī)廠家生產(chǎn),并定期進(jìn)行校正。
7 ID表和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的正確應(yīng)用
色譜工作站進(jìn)行色譜數(shù)據(jù)的處理要用到ID表,在分析中常常出現(xiàn)個(gè)別組分峰的保留時(shí)間與設(shè)定的ID表相差的情況,工作站在定量分析時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)判或不能計(jì)算,分析人員要對(duì)組分重新定性后,正確用譜峰再處理參數(shù)對(duì)譜圖進(jìn)行正確處理,重新計(jì)算結(jié)果。
8 氣相色譜儀放置要求
氣相色譜儀應(yīng)放置在防塵、防潮、防震、防腐蝕、防電磁干擾、通風(fēng)、避光、室溫適當(dāng)?shù)氖覂?nèi)。
9 人的因素
9.1 質(zhì)量意識(shí)差
化驗(yàn)的工作任務(wù)就是開(kāi)展質(zhì)量分析工作,化驗(yàn)員的質(zhì)量意識(shí)直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
9.2 操作技術(shù)水平
篇2
關(guān)鍵詞:氣相色譜儀;故障;排除
0 前言
色譜分析法是1906年由俄國(guó)植物學(xué)家M.S.Tsweet首先提出的,它是利用物質(zhì)的物理及物理化學(xué)性質(zhì)的差異,將多組分混合物進(jìn)行分離和測(cè)定的方法。隨著科技的發(fā)展,色譜法已經(jīng)從早期的柱色譜、紙色譜、薄層色譜發(fā)展到現(xiàn)在的氣相色譜、高效液相色譜、超臨界流體色譜,以及今年迅速發(fā)展的毛細(xì)管電泳和流場(chǎng)分析技術(shù)。氣相色譜法在我國(guó)的石油化工發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要作用,在石油煉制、有機(jī)化工、高分子化工生產(chǎn)的中間控制分析中,氣相色譜已取代了化學(xué)分析法,成為保證工業(yè)生產(chǎn)正常進(jìn)行的一種不可缺少的分析方法了。
1 氣相色譜的方法特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
氣相色譜法的主要特點(diǎn)是選擇性高、分離效率高、靈敏度高、分析速度快。選擇性高是指對(duì)性質(zhì)極為相似的烴類(lèi)異構(gòu)體、同位素、旋光異構(gòu)體具有很強(qiáng)的分離能力。分離效率高是指一根2米的填充柱可具有幾千塊理論塔板,可分離沸點(diǎn)十分接近和組成復(fù)雜的混合物。靈敏度高是指使用高靈敏度的檢測(cè)器可檢測(cè)出10-11--10-13g的痕量物質(zhì)。分析速度快是指通常完成一個(gè)分析,僅需幾分鐘或幾十分鐘。氣相色譜的的分析特點(diǎn),擴(kuò)展了它在各種工業(yè)中的應(yīng)用,不僅可以分析氣體,還可分析液體、固體及包含在固體中的氣體。
2 氣相色譜的分離原理
氣相色譜是一種物理分離方法,利用被測(cè)物質(zhì)各組分在不同兩相間分配系數(shù)(或溶解度)的微小差異,當(dāng)兩相相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),這些物質(zhì)在兩相間進(jìn)項(xiàng)反復(fù)多次的分配,使原來(lái)只有的微小差別而產(chǎn)生很大的效果,而使不同組分分離。
3 氣相色譜常見(jiàn)問(wèn)題及解析
3.1 進(jìn)樣后不出色譜峰
相色譜儀在進(jìn)樣后檢測(cè)信號(hào)沒(méi)有變化,記錄儀不出峰,輸出仍為直線。遇到這種情況時(shí),應(yīng)按從樣品進(jìn)樣針、進(jìn)樣口到檢測(cè)器的順序逐一檢查。首先檢查注射器是否堵塞,如果沒(méi)有問(wèn)題,再檢查進(jìn)樣口和檢測(cè)器的石墨墊圈是否緊固、不漏氣,然后檢查色譜柱是否有斷裂漏氣情況,最后觀察檢測(cè)器出口是否暢通。
3.2 基線噪音過(guò)多
(1)進(jìn)樣針受污染。清洗進(jìn)樣針;做一濃縮試驗(yàn),載氣線路可能也要清洗。
(2)色譜柱受污染。烘焙色譜柱,限定時(shí)間1-2h。
(3)檢測(cè)器不平衡。清洗檢測(cè)器,通常噪音不是突然增大而是逐漸產(chǎn)生。
(4)污染或載氣質(zhì)量降低。使用高質(zhì)量的載氣或檢查氣體是否泄露。一般在換載氣鋼瓶的時(shí)候會(huì)突然發(fā)生。
(5)柱子安裝太過(guò)??芍匦掳惭b。
(6)載氣流速不合適。重新設(shè)定流速。
(7)檢測(cè)器的燈或電子倍增管老化。
3.3 峰形不規(guī)則
(1)出現(xiàn)拖尾峰。處理方法:采用強(qiáng)極性固定液,消除擔(dān)體活性以及提高柱溫來(lái)解決。
(2)出現(xiàn)平頂形或峰。處理方法:通過(guò)減少進(jìn)樣量、提高柱溫和載氣流速來(lái)解決。另外當(dāng)放大器輸入飽和時(shí)也會(huì)形成平頂峰。
3.4 溫度控制不正常
(1)所有溫度均不正常時(shí),先檢查電網(wǎng)電壓及接地線是否正常。
(2)所有溫度均不穩(wěn)定時(shí),可降低柱箱溫度,觀察進(jìn)樣器和檢測(cè)器的溫度,如果正常,則是電網(wǎng)電壓或接地線引起的故障。
(3)如果電網(wǎng)電壓和接地線正常,則通常是微機(jī)板故障,一般來(lái)說(shuō)各路溫控的鉑電阻或加熱絲同時(shí)損壞的可能性極大。
(4)如果是某一路溫控不正常,則檢查該路溫控的鉑電阻、加熱絲是否正常。
(5)如果是柱箱溫控不正常,還要檢查相應(yīng)的繼電器、可控硅是否正常。
(6)如果鉑電阻、加熱絲等均正常,則是微機(jī)板故障。
(7)在上述檢查過(guò)程中,要注意各零部件的接插件、連接線是否存在斷路、短路、以及接觸不良的現(xiàn)象。
3.5 進(jìn)樣口密封墊是否該換
進(jìn)樣時(shí)感覺(jué)特別容易,用TCD檢測(cè)器不進(jìn)樣時(shí)記錄儀上有規(guī)則小峰出現(xiàn),說(shuō)明密封墊漏氣該更換。更換密封墊不要擰的太緊,一般更換時(shí)都是在常溫,溫度升高后會(huì)更緊,密封墊擰的太緊會(huì)造成進(jìn)樣困難,常常會(huì)把注射器針頭弄彎。
3.6 色譜峰分離不完全
(1)幾個(gè)峰重疊,分離不開(kāi)。處理方法:降低載氣流速.減少進(jìn)樣量,降低柱溫。對(duì)于原來(lái)能完全分離一段時(shí)間后便不能完全分離的,表明固定液已流失,色譜柱壽命已終,需要更換固定液。
(2)分離時(shí)間太長(zhǎng)使晚餾出的峰平。處理方法:可以通過(guò)提高柱溫來(lái)解決。
(3)檢測(cè)器靈敏度太低,使含量少的組分檢測(cè)不出來(lái)。處理方法:可以通進(jìn)樣量,提高檢測(cè)器靈敏度來(lái)解決。
3.7 假峰
一般是由于系統(tǒng)污染和漏氣造成的,其解決方法也是通過(guò)檢查漏氣和去除污染來(lái)解決。在平時(shí)的工作中應(yīng)當(dāng)記錄正常時(shí)基線的情況,以便在維護(hù)時(shí)作參考。
3.8 丟失峰
(1)氣路中有污染,可以通過(guò)多次空運(yùn)行和清洗氣路(進(jìn)樣口、檢測(cè)器等)來(lái)解決。為了減少對(duì)氣路的污染,可采用以下的措施:程序升溫的最后階段應(yīng)有一個(gè)高溫清洗過(guò)程;注入進(jìn)樣口的樣品應(yīng)當(dāng)清潔;減少高沸點(diǎn)的油類(lèi)物質(zhì)的使用;使用盡量高的進(jìn)樣口溫度、柱溫和檢測(cè)器溫度。
(2)峰沒(méi)有分開(kāi),有可能是因系統(tǒng)污染造成的柱效下降造成,或者是由于柱子老化導(dǎo)致的,但柱子老化所造成的峰丟失是漸進(jìn)的、緩慢的。
3.9 防止進(jìn)樣針不彎
(1)進(jìn)樣口擰的太緊,室溫下擰的太緊當(dāng)汽化室溫度升高時(shí)硅膠密封墊膨脹后會(huì)更緊,這時(shí)注射器很難扎進(jìn)去。
(2)位置找不好針扎在進(jìn)樣口金屬部位。
(3)注射器桿彎是進(jìn)樣時(shí)用力太猛,進(jìn)口色譜帶一個(gè)進(jìn)樣器架,用進(jìn)樣器架進(jìn)樣就不會(huì)把注射器桿弄彎。
(4)進(jìn)樣時(shí)一定要穩(wěn)重,急于求快會(huì)把注射器弄彎的,熟能生巧。
4 結(jié)語(yǔ)
以上從幾個(gè)方面簡(jiǎn)介了氣相色譜儀常見(jiàn)的幾種故障及其排除方法。在日常工作中,如果能對(duì)這些事項(xiàng)認(rèn)真對(duì)待,做到有問(wèn)題及時(shí)解決,則會(huì)大大延長(zhǎng)儀器的正常使用期限,并使儀器的性能得到最大限度的發(fā)揮。
參考文獻(xiàn)
[1]王延平.[J].分析儀器,1987,(03),pp.73-75.
[2]王珂,何宏群.[J].鐵道技術(shù)監(jiān)督,2011,(03),pp.38-39.
篇3
關(guān)鍵詞:氣象色譜 基本原理 應(yīng)用現(xiàn)狀
一、前言
氣相色譜強(qiáng)大的分離能力,加之近年來(lái)氣相色譜技術(shù)逐漸向快速檢測(cè)、高度分離高準(zhǔn)確性、微型化、便攜式的方向發(fā)展,使其走出實(shí)驗(yàn)室向廣大的社會(huì)生產(chǎn)生活領(lǐng)域邁進(jìn),我國(guó)也走過(guò)了機(jī)械式、光電轉(zhuǎn)盤(pán)式、數(shù)字分頻電子式、現(xiàn)代計(jì)算機(jī)式的發(fā)展過(guò)程,當(dāng)權(quán)威的國(guó)際離子色譜會(huì)議把微型化色譜柱的研究作為其重要的議題之一時(shí),微型氣相色譜儀的研發(fā)就成為了當(dāng)前氣相色譜技術(shù)的流行發(fā)展趨勢(shì)和學(xué)術(shù)界主流研究方向。
二、氣相色譜流程與分離原理
分離的原理是氣體流動(dòng)相攜帶混合物流過(guò)色譜柱中的固定相,物與固定相發(fā)生作用,并在兩相間分配。由于各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異,發(fā)生作用的大小、強(qiáng)弱也有差異,因此不同組分在固定相中的滯留時(shí)間有長(zhǎng)有短,從而按先后不同的次序從固定相中流出,從而達(dá)到分離各組分的目的。氣相色譜法的一般流程主要包括三部分:載氣系統(tǒng)、色譜柱和檢測(cè)器,其具體過(guò)程如下圖所示:
三、氣相色譜儀的技術(shù)分析
1.國(guó)產(chǎn)氣相色譜儀技術(shù)水平分析
由于氣相色譜儀在不同的行業(yè)中有著不同的技術(shù)要求,在石油加工、化工、生物化學(xué)、環(huán)保等方面應(yīng)用很廣,因此我國(guó)氣相色譜儀生產(chǎn)商基本上圍繞行業(yè)的需求進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化的色譜儀生產(chǎn),但近年來(lái)我國(guó)儀器企業(yè)也不乏有技術(shù)突破的新產(chǎn)品推向市場(chǎng)。而北京普析通用、港資天美通用等為代表的國(guó)產(chǎn)氣相色譜儀生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化、全中文操作界面、可安裝大型毛細(xì)管柱系統(tǒng)、全自動(dòng)化的氣相色譜儀已經(jīng)完全能滿足國(guó)內(nèi)用戶的需求,并日益占據(jù)更多的市場(chǎng)份額。
2.中外氣相色譜僅技術(shù)差距分析
2011年末,我國(guó)注冊(cè)儀器儀表裝備制造企業(yè)數(shù)量達(dá)到歷史最高值1830家,企業(yè)利潤(rùn)增長(zhǎng)水平、企業(yè)規(guī)模等均居世界前列。但是也應(yīng)當(dāng)看到,與我國(guó)儀器儀表企業(yè)數(shù)量形成鮮明對(duì)比的是歐美等國(guó)只有少數(shù)幾家大型儀器儀表制造企業(yè),其產(chǎn)品世界市場(chǎng)占有率卻占到了58.94%。我國(guó)企業(yè)在國(guó)內(nèi)工業(yè)氣相色譜儀領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率卻達(dá)不到5%。巨大的差異說(shuō)明我國(guó)氣相色譜儀產(chǎn)品質(zhì)量、關(guān)鍵技術(shù)水平、產(chǎn)品可靠性等還與國(guó)際先進(jìn)水平有一定差距,而隨著新技術(shù)的不斷應(yīng)用、氣相色譜儀的智能化發(fā)展趨勢(shì)的到來(lái),我國(guó)氣相色譜儀器的生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品市場(chǎng)占有率情況將受到更大沖擊。
四、氣相色譜方法的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步,人們對(duì)于環(huán)保的重視程度在逐步的加大,環(huán)境監(jiān)測(cè)工作也收到了人們廣泛的關(guān)注,這就需要用各種化學(xué)分析方法來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境的污染問(wèn)題。氣象色譜法廣泛的應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)方面,尤其是針對(duì)水樣的分析與監(jiān)測(cè)十分廣泛,極大的促進(jìn)了我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)步與發(fā)展,是現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)問(wèn)題中應(yīng)用十分廣泛的一種方式。
2.氣相色譜法在食品監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
氣相色譜法對(duì)于食品監(jiān)測(cè)有著獨(dú)到的作用和價(jià)值,氣相色譜法對(duì)食品進(jìn)行檢驗(yàn)的過(guò)程之中用量較少,監(jiān)測(cè)結(jié)果快,監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確等眾多優(yōu)點(diǎn)決定了該方法的迅速發(fā)展,也為現(xiàn)代社會(huì)的食品安全提供了相應(yīng)的保障。
3.氣相色譜法在石油化工方面的應(yīng)用
氣相色譜發(fā)明之初就是為了滿足化學(xué)工作之中的微量分析,因此氣相色譜發(fā)在石油化工方面的應(yīng)用是十分廣泛的。隨著氣相色譜法的不斷發(fā)展,極大的促進(jìn)了石油化工產(chǎn)業(yè)檢測(cè)手段的進(jìn)步,為生產(chǎn)與科研提供了很大的幫助,極大的促進(jìn)了現(xiàn)代石油化工企業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。由此可見(jiàn),氣相色譜法已經(jīng)成為現(xiàn)代石油化工發(fā)展過(guò)程之中必不可少的因素。
五、氣相色譜的發(fā)展趨勢(shì)
隨著氣相色譜技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),加之電子信息技術(shù)的普遍應(yīng)用,使氣相色譜儀朝向靈敏度更高、選擇性更強(qiáng)、更加方便快捷的方向發(fā)展,具體來(lái)說(shuō)主要表現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的趨勢(shì)。
1.微型化
氣相色譜儀的生產(chǎn)已經(jīng)從技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)為市場(chǎng)驅(qū)動(dòng),以往那種一味追求高、精、尖的氣相色譜儀設(shè)計(jì)裝備理念已不符合實(shí)際。而滿足用戶有明確的需求,能用最短的時(shí)間開(kāi)發(fā)出新產(chǎn)品投放市場(chǎng),從而達(dá)到集中優(yōu)勢(shì)、降低成本、專(zhuān)業(yè)化的氣相色譜儀制造更加能促進(jìn)企業(yè)的生存與發(fā)展需要。當(dāng)前市場(chǎng)普遍要求氣相色譜儀能現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、實(shí)時(shí)分析、即時(shí)提供有效精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),因此對(duì)氣相色譜的設(shè)計(jì)提出了微型化、便攜式的設(shè)計(jì)要求。
2.智能化
智能化氣相色譜儀是以數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)等為標(biāo)志氣相色譜儀技術(shù),智能化的發(fā)展方向有效解決了傳統(tǒng)氣相色譜儀可靠性較差,功能單一,無(wú)法進(jìn)行技術(shù)升級(jí)等問(wèn)題,其技術(shù)攻關(guān)的主要難點(diǎn)在于如何把微處理器植入測(cè)試系統(tǒng)當(dāng)中。智能化的操作方向可以實(shí)現(xiàn)氣相色譜儀的人機(jī)對(duì)話功能,提供更好的操控使用界面,更有助于推動(dòng)我國(guó)氣相色譜儀的產(chǎn)業(yè)化能力,不斷擴(kuò)大我國(guó)氣相色譜儀的市場(chǎng)占有率。
3.新技術(shù)普遍應(yīng)用
隨著氣相色譜儀的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,用戶對(duì)氣相色譜儀的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試、數(shù)字信號(hào)處理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析等要求是一致的,廣大用戶都希望氣相色譜儀能與生產(chǎn)領(lǐng)域的其它儀器設(shè)備共同發(fā)揮作用,從而達(dá)到快速分析、處理數(shù)據(jù)、有效傳輸、確保安全的目的,因此在氣相色譜儀領(lǐng)域不斷有新技術(shù)應(yīng)用到其中,例如細(xì)內(nèi)徑毛細(xì)管柱的應(yīng)用以便提高分離速度、色譜儀模塊化技術(shù)的應(yīng)用等新技術(shù)都被應(yīng)用到氣相色譜儀當(dāng)中。
篇4
[關(guān)鍵詞]苯;噻吩;氣相色譜;FPD
[中圖分類(lèi)號(hào)]O657.3[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A
苯是重要的化工原料,大量用于生產(chǎn)精細(xì)化工中間體和有機(jī)原料。在環(huán)己酮的生產(chǎn)中,需要用到純苯作為原料,而苯中的微量噻吩會(huì)造成環(huán)己酮工藝中的催化劑中毒[1],所以環(huán)己酮生產(chǎn)企業(yè)對(duì)苯中噻吩的要求非常嚴(yán)格[2],一般要求不大于0.1 mg/kg。苯中噻吩的分析方法主要采用ASTM D 4735氣相色譜法分析苯中微量噻吩的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法[3],該方法推薦兩種檢測(cè)器,采用火焰光度檢測(cè)器(FPD)可測(cè)定噻吩含量在0.5 mg/kg-5 mg/kg。采用脈沖火焰光度檢測(cè)器(PFPD)可用于噻吩含量在0.14 mg/kg-2.61 mg/kg的精制苯樣品,標(biāo)準(zhǔn)中也提到通過(guò)加大進(jìn)樣量可以檢測(cè)到更低的噻吩含量,但是并沒(méi)有給出具體條件和檢測(cè)下限。通過(guò)實(shí)驗(yàn)氣相色譜配置FPD檢測(cè)器,通過(guò)增大進(jìn)樣量,可以檢測(cè)苯中小于0.1 mg/kg的噻吩,其最低檢測(cè)下限可以達(dá)到0.02 mg/kg。
1實(shí)驗(yàn)部分
1.1儀器與試劑
色譜儀:島津GC-2014C型氣相色譜儀,島津色譜數(shù)據(jù)工作站;色譜柱:島津?qū)S绵绶苑治錾V柱,柱長(zhǎng)3.1 m,內(nèi)徑3.2 mm;檢測(cè)器:FPD-2014檢測(cè)器;微量注射器:50μL。
噻吩,優(yōu)級(jí)純;無(wú)噻吩苯,按照ASTM D1685制備;氦氣、氫氣,純度99.995%以上。
1.2試驗(yàn)條件,見(jiàn)表1。
1.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
1.3.1噻吩標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
稱(chēng)取噻吩0.050 4 g(稱(chēng)準(zhǔn)至0.000 2 g)于裝有1/3無(wú)噻吩苯的500 mL棕色容量瓶中,然后用無(wú)噻吩苯稀釋至刻度,搖勻,此液為114 mg/kg噻吩標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置
取標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL于100 mL棕色容量瓶中,用無(wú)噻吩苯稀釋至刻度,搖勻,配制成噻吩含量為1.14 mg/kg的苯噻吩標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取2 mL、5 mL、10 mL、20 mL,分別稀釋到100 mL,配置成1號(hào)標(biāo)樣0.023 mg/ kg,2號(hào)標(biāo)樣0.058 mg/kg,3號(hào)標(biāo)樣0.11 mg/ kg,4號(hào)標(biāo)樣0.23 mg/kg共計(jì)4種標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.4定量依據(jù)
在上述色譜條件下,待儀器穩(wěn)定后分別取上述配制的標(biāo)樣25μL進(jìn)樣,用噻吩濃度的自然對(duì)數(shù)作為y值,用噻吩峰高的自然對(duì)數(shù)作為x值,通過(guò)EXCEL可以繪制如圖1標(biāo)準(zhǔn)曲線。在色譜工作站中,選擇定量方法曲線類(lèi)型為指數(shù)曲線。
1.5實(shí)際樣品分析
待儀器穩(wěn)定后,在同樣條件下,取25μL試樣進(jìn)樣測(cè)定,得出色譜圖,利用島津色譜數(shù)據(jù)工作站對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,測(cè)得噻吩含量。
2結(jié)果與討論
2.1定性依據(jù)
取無(wú)噻吩苯進(jìn)樣得到色譜圖;在無(wú)噻吩苯中加入少量噻吩,進(jìn)樣,根據(jù)增加的峰來(lái)定性噻吩。
2.2分離效果評(píng)價(jià)
從色譜圖2噻吩譜圖中可以看出,噻吩專(zhuān)用色譜柱具有柱效高、分離效果好等特點(diǎn),即使在大進(jìn)樣量條件下,仍能滿足分離要求。峰與峰之間分離良好。
2.3定量方法
根據(jù)FPD檢測(cè)器的特性,采用對(duì)數(shù)外標(biāo)法定量可以得到一條線性曲線,見(jiàn)圖1。
2.4精密度與準(zhǔn)確度試驗(yàn)
3結(jié)論
3.1使用帶FPD檢測(cè)器的氣相色譜儀,進(jìn)樣量25μL,使用高分離度的玻璃柱可以實(shí)現(xiàn)對(duì)苯中微量噻吩的檢測(cè),最低可以檢測(cè)到苯中0.01 mg/kg的噻吩。
3.2通過(guò)加大進(jìn)樣量提高檢測(cè)下限的前提是柱子的容量和分離度必須滿足要求,否則會(huì)造成噻吩峰出在苯峰的拖尾上,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生猝滅現(xiàn)象造成苯中噻吩無(wú)法被檢測(cè)。同時(shí)加大進(jìn)樣量可能會(huì)造成FPD檢測(cè)器的滅火或者淬滅,給出錯(cuò)誤結(jié)果。加大進(jìn)樣量后,F(xiàn)PD檢測(cè)器在苯色譜峰開(kāi)始和結(jié)束都會(huì)出現(xiàn)基線下降的現(xiàn)象,如果沒(méi)有良好的分離度,造成噻吩在基線回升時(shí)出峰,也會(huì)對(duì)結(jié)果造成一定影響。
參考文獻(xiàn)
[1]王華蘭.氣相色譜法測(cè)定苯中噻吩含量[J].燃料與化工,2009,40(1):52-53.
[2]Q/SH PRD118-2011工業(yè)用純苯.
篇5
Abstract: Filled chromatographic column meets the test requirements, but the chromatographic peak tailing phenomenon happens when testing. Changing the parameters and sample size, no significant improvement. Hollowing some distance at the intake end of filled chromatographic column, the chromatographic peak becomes normal and completely improved.
關(guān)鍵詞:色譜填充柱;柱效;探討;色譜峰
Key words: chromatography packed column;column efficiency;exploration;chromatographic peak
中圖分類(lèi)號(hào):S37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)18-0248-01
1問(wèn)題的由來(lái)
1.1 按GB/T 18415-2001《小麥粉過(guò)氧化苯甲酰測(cè)定方法》規(guī)定的溶劑和進(jìn)樣量分別進(jìn)樣2μl丙酮、石油醚(60℃~90℃沸程),在注溫240℃ 條件下,1.6min以后,出現(xiàn)溶劑峰,但嚴(yán)重拖尾。
1.2 改用6#溶劑油飽和蒸氣進(jìn)樣0.2ml,18秒后,出現(xiàn)溶劑峰,是個(gè)很尖的峰,沒(méi)有出現(xiàn)拖尾。
為什么會(huì)出現(xiàn)以上現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)懷疑可能柱子老化不完全造成的,我們對(duì)玻璃填充柱進(jìn)行了24小時(shí)老化,沒(méi)有任何改善。反復(fù)檢查安裝過(guò)程,沒(méi)發(fā)現(xiàn)任何異常。大連物化所提供的玻璃填充柱的質(zhì)量是可靠的,我們又開(kāi)始分析查找可能出現(xiàn)其它原因。
1.3 嘗試改變有關(guān)參數(shù),逐步降低或提高柱溫,增大減小載氣流量,燃?xì)夂椭細(xì)饬髁?又分別注射2μl丙酮、石油醚,溶劑峰拖尾現(xiàn)象無(wú)明顯改善,又分別加苯甲酸的丙酮溶液,進(jìn)樣2μl,濃度分別為15μg/ml、20μg/ml時(shí),在7分鐘后出峰,在國(guó)標(biāo)準(zhǔn)法標(biāo)準(zhǔn)曲線最小濃度5μg/ml、10μg/ml,注射2μl,基本不出峰(或峰形不明顯)。這樣的情況顯然無(wú)法滿足工作需要,基本不能工作。
1.4 改變進(jìn)樣量,分別以1μl,0.5μl丙酮進(jìn)樣,溶劑峰峰形明顯好看,又以同樣的進(jìn)樣量加入20μg/ml的苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶劑與樣品峰出現(xiàn)分離,但樣品峰較小,其中進(jìn)樣1μl時(shí),濃度為20μg/ml 以上濃度的苯甲酸丙酮溶液,色譜峰有響應(yīng)值;進(jìn)樣量為0.5μl,只有40μg/ml以上濃度的苯甲酸丙酮溶液時(shí)才有響應(yīng),分離效果還可以,因此可以說(shuō)明色譜柱本身填充質(zhì)量問(wèn)題不大,只是由于進(jìn)樣量的減少,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(苯甲酸)要很大濃度才有響應(yīng),無(wú)法滿足工作需要,按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看,已經(jīng)沒(méi)有實(shí)際意義了,顯然必須進(jìn)行改進(jìn)。
1.5 經(jīng)分析,可能是樣品汽化過(guò)程有問(wèn)題,會(huì)不會(huì)是汽化空間過(guò)小,出現(xiàn)類(lèi)似死體積過(guò)大原因?qū)е峦衔?于是嘗試將柱子進(jìn)氣端進(jìn)行一些掏空,掏空1mm后,以2μl丙酮進(jìn)樣試驗(yàn),峰形有較大改善,筆者又繼續(xù)掏空1mm后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),峰形完全改善,恢復(fù)正常,用石油醚實(shí)驗(yàn),情形大體相當(dāng)。于是又用苯甲酸丙酮標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣,測(cè)試最低檢出限,完全達(dá)到工作需要,恢復(fù)正常。
2原因分析
2.1 據(jù)資料介紹,拖尾峰的產(chǎn)生大致有這么幾種 :即色譜柱安裝位置不正確;柱子進(jìn)樣口污染;溶劑極性不匹配;溫度過(guò)高;柱子液相流失等等。經(jīng)分析和認(rèn)真檢查,在減小進(jìn)樣量后,獲得明顯效果,于是進(jìn)行少量挖空試驗(yàn)。
2.2 樣品進(jìn)入色譜柱之前,樣品有一個(gè)汽化過(guò)程,在240℃條件下迅速汽化,由于色譜柱汽化空間較小,在較短時(shí)間內(nèi)樣品汽化后體積較大,不能及時(shí)隨載氣完全進(jìn)入色譜柱,造成一部分死體積過(guò)大,樣品進(jìn)入柱子時(shí)間無(wú)法保持一致,分離過(guò)程不能同時(shí)進(jìn)行,是一段一段地進(jìn)入柱子進(jìn)行分離,即使填充物完全合格也不會(huì)清晰的分離,最后就是出現(xiàn)大拖尾峰形。
2.3 使用6#溶油氣體進(jìn)樣正是由于體積相對(duì)小得多就表現(xiàn)出正常狀態(tài),進(jìn)一步說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)所用溶劑是由于汽化不完全,無(wú)法正常隨載氣進(jìn)入到色譜柱,形成較大的死體積造成了拖尾現(xiàn)象的出現(xiàn)。
2.4 由于樣品隨溶劑進(jìn)入色譜柱,按一定比例保留一部分在過(guò)大的死體積內(nèi),所以在出峰部位(樣品保留時(shí)間)的樣品量過(guò)少,響應(yīng)值就很低,而且沒(méi)有辦法保證重復(fù)性。這樣的結(jié)果既降低檢出限,又不能保證準(zhǔn)確定量。因此會(huì)出現(xiàn)大濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品注入會(huì)出峰,而小濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品卻不能出峰或出峰很小的情況。
2.5 通常情況下,每提高柱溫30度,可以使分配系數(shù)減少一半,這樣是可以使前述實(shí)驗(yàn)中的溶劑峰形稍顯好看一些,但卻不能改善柱效,溫度過(guò)高,一些液相會(huì)流失,因此在工作中不能過(guò)大隨意改變溫度,一定要在最高和最低溫度之間進(jìn)行測(cè)試。降低柱溫可以改善分離效果,但不會(huì)改變拖尾現(xiàn)象,通過(guò)實(shí)驗(yàn),溫度改變和氣流改變確實(shí)對(duì)溶劑峰拖尾情況沒(méi)有改善。
3結(jié)論
3.1 根據(jù)氣色譜的塔板理論,塔板數(shù)越高分離效果越好,色譜柱一旦裝好,柱的塔板數(shù)在一定條件下是不會(huì)變化的,通過(guò)改變進(jìn)樣量,不能提高柱效,相反過(guò)多的進(jìn)樣量,可能對(duì)色譜柱有污染,從而降低柱效,我們?cè)陂_(kāi)始出現(xiàn)的現(xiàn)象,在客觀上就相對(duì)地“加大”了進(jìn)樣量,從而造成原有的塔板無(wú)法滿足對(duì)樣品成分的分離作用,造成進(jìn)樣口樣品堆積,就相當(dāng)于反復(fù)注入樣品,一次次從頭層析,重新分離,無(wú)法實(shí)現(xiàn)干凈的環(huán)境和準(zhǔn)確的進(jìn)樣量,不能如實(shí)地反映出一組樣品組分在柱子中的行進(jìn)情況。
3.2 根據(jù)氣相色譜的條件和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定,我們的進(jìn)樣量應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi),一般液體樣品要在0.1-5μl,氣體在0.1-10ml之間,太低或太高的進(jìn)樣量都可能改變標(biāo)準(zhǔn)方法的檢出限,是不可取的。因此采用減少進(jìn)樣時(shí)來(lái)改變圖形效果沒(méi)意義。
3.3 分析本實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的現(xiàn)象,我認(rèn)為,正是色譜進(jìn)樣端汽化腔過(guò)小,樣品來(lái)不及完全汽化或者汽化后無(wú)法一次進(jìn)入柱子,造成溶劑峰的假拖尾現(xiàn)象,改變柱溫,無(wú)論增高或降低都沒(méi)有改善效果,是因?yàn)闆](méi)有解決問(wèn)題的實(shí)質(zhì),通過(guò)減小進(jìn)樣量,能夠改善峰形恰恰說(shuō)明了這一問(wèn)題,由于增大進(jìn)樣端汽化腔,滿足了全部汽化所需空間條件,而明顯改善了圖形效果。根據(jù)塔板理論,我們所用的柱子塔板數(shù)在2000-3000以上,進(jìn)樣前端少量掏空,對(duì)塔板影響不是很大,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也能體現(xiàn)出保證分離能力,是可行的。
3.4 將色譜柱的進(jìn)樣少量掏空實(shí)驗(yàn),這和毛細(xì)管色譜柱將進(jìn)氣端適量剪切方法差不多,可以在適當(dāng)?shù)那闆r下分析使用,也可以用來(lái)處理使用時(shí)間較長(zhǎng),可能有少量污染情況下的柱子,具體掏空多少,如何掏,應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)慢慢進(jìn)行,只要夠達(dá)到分離效果,檢出限也能達(dá)到要求就可以進(jìn)行嘗試。
參考文獻(xiàn):
[1]H?M?麥克奈爾,E?J 博內(nèi)利.氣相色譜基礎(chǔ)[M].林炳承,譯.北京:人民教育出版社,1979.
篇6
關(guān)鍵詞:預(yù)處理 色譜儀改造伴熱
中圖分類(lèi)號(hào): TE644 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
一、項(xiàng)目概況
乙烯廠乙烯裝置共有34臺(tái)在線工業(yè)色譜儀,用于測(cè)量各工藝流程中乙烯、乙烷、乙炔、丙烯等組份含量以指導(dǎo)工藝生產(chǎn)。投用色譜儀31臺(tái),未投用色譜儀3臺(tái),未投用色譜儀位號(hào)分別為100AT001、100AT002、140AT030。其中100AT001色譜儀用于乙烯原料LPG組成分析, 100AT002色譜用于乙烯原料丙烷氣體組成分析,由于樣品氣中帶液嚴(yán)重不能長(zhǎng)期投用。在乙烯生產(chǎn)過(guò)程中,準(zhǔn)確測(cè)定原料的組成,對(duì)提高乙烯收率、延長(zhǎng)裂解爐管除焦周期、裝置滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用;140AT030色譜用于低壓脫丙烷塔底部氣相組成分析,被測(cè)介質(zhì)在工藝取樣點(diǎn)處為70℃的液態(tài)物料,經(jīng)常帶有大量油污,色譜不能長(zhǎng)期投用,而色譜儀的準(zhǔn)確穩(wěn)定檢測(cè)可給工藝提供準(zhǔn)確分析數(shù)據(jù),方便工藝操作,控制丙烯質(zhì)量 。針對(duì)上述三臺(tái)色譜儀因樣品氣帶液嚴(yán)重?zé)o法投用的問(wèn)題,對(duì)三臺(tái)色譜儀預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行攻關(guān)改造,以保證三臺(tái)色譜儀能夠長(zhǎng)期投用,使乙烯裝置色譜投用率達(dá)到100%,為工藝提供可靠穩(wěn)定數(shù)據(jù),指導(dǎo)工藝生產(chǎn)。
二、項(xiàng)目實(shí)施前現(xiàn)狀
1、100AT001色譜儀用于乙烯原料LPG組成分析,包括丙烷、正丁烷 、異丁烷。該色譜由于樣品帶液不能長(zhǎng)期投用。另由于原料組成有所改變,工藝要求增加三個(gè)分析組份乙烷 、正戊烷 、異戊烷,為滿足工藝生產(chǎn)要求,建議對(duì)樣品預(yù)處理改造并按工藝要求增加分析組分。
2、100AT002色譜用于乙烯原料丙烷氣體組成分析,包括乙烯、乙烷、丙烯、丙烷、丁烷。該色譜由于樣品帶液不能長(zhǎng)期投用。為滿足工藝生產(chǎn)要求,建議對(duì)樣品預(yù)處理改造。
3、140AT030色譜用于低壓脫丙烷塔底部氣相組成分析,包括甲基乙炔、丙烯、丙烷。被測(cè)介質(zhì)在工藝取樣點(diǎn)處為70℃的液態(tài)物料,經(jīng)常帶有大量油污,色譜不能長(zhǎng)期投用,建議對(duì)樣品預(yù)處理改造。
三、項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程
3.1技術(shù)方案
1、100AT001色譜儀改造預(yù)處理、增加分離罐和過(guò)濾器,鋪設(shè)電纜,樣品管線增加蒸汽伴熱,更改軟件程序、增加硬件配置(組份板、輸出模塊、分離柱、M2PC閥等),以測(cè)量乙烷、正戊烷、異戊烷,滿足工藝操作。
2、100AT002色譜改造預(yù)處理、增加分離罐和過(guò)濾器,同時(shí)樣品管線增加蒸汽伴熱。
3、140AT030色譜改造預(yù)處理箱,增加分離罐和過(guò)濾器,同時(shí)增加蒸汽伴熱、增加夾套保溫管等,預(yù)處理箱溫度要準(zhǔn)確控制在樣品的綜合露點(diǎn)溫度附近,該溫度要低于1,3-丁二烯的自聚溫度。樣品汽化返回管線必須保溫,小部分進(jìn)入汽化閥,汽化后的樣品進(jìn)汽液分離罐,再進(jìn)濾芯式或膜式油污過(guò)濾器,(雙過(guò)濾器可切換),過(guò)濾后的氣體出預(yù)處理箱進(jìn)表之前帶管纜伴熱,保證汽化效果,預(yù)處理箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖 1預(yù)處理箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
3.2實(shí)施時(shí)間
該項(xiàng)目利用2012年乙烯裝置大檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行了預(yù)處理箱改造,樣品氣管線增加蒸汽伴熱管線及100AT001增加硬件組成和軟件組態(tài)。在2012年7月底完成了施工,8月初進(jìn)行了色譜組態(tài)調(diào)試,最終于8月底接入工藝樣品氣,色譜正常投用。
四、實(shí)施中遇到的制約條件以及發(fā)生的問(wèn)題、影響
(1) 100AT001、100AT002樣品管線原有保溫棉需拆除,在對(duì)樣品管線進(jìn)行蒸汽伴管敷設(shè)后,重新包保溫棉。
(2) 100AT001、100AT002取樣點(diǎn)附近無(wú)低壓蒸汽分配盤(pán),樣品管線蒸汽伴熱與工藝協(xié)商后,伴熱蒸汽取壓點(diǎn)就近選擇中壓蒸汽分配盤(pán)。
(3) 預(yù)處理箱內(nèi)部保溫伴熱設(shè)計(jì)中是用低壓蒸汽伴熱,實(shí)際施工中伴熱蒸汽為中壓蒸汽,投用后預(yù)處理箱內(nèi)部溫度太高,不利于預(yù)處理箱內(nèi)部件的運(yùn)行,改為可控溫電伴熱方式進(jìn)行預(yù)處理箱內(nèi)部伴熱。
五、項(xiàng)目實(shí)施后裝置運(yùn)行情況
1、100AT001更改軟件程序及增加必要硬件設(shè)備后,能夠準(zhǔn)確測(cè)量出樣品氣中乙烷、正戊烷、異戊烷等含量的值。樣品管線增加中壓蒸汽伴熱(DN15)樣品預(yù)處理箱改造后,預(yù)處理箱內(nèi)溫度能夠控制在80±2℃,樣品氣干凈無(wú)帶液現(xiàn)象,滿足在線色譜儀分析條件。
2、100AT002樣品管線增加中壓蒸汽伴熱(DN15)樣品預(yù)處理箱改造后,預(yù)處理箱內(nèi)溫度能夠控制在80±2℃,樣品氣干凈無(wú)帶液現(xiàn)象,滿足在線色譜儀分析條件。
3、140AT030樣品預(yù)處理箱改造后,預(yù)處理箱內(nèi)溫度能夠控制在80±2℃,樣品氣干凈無(wú)帶液現(xiàn)象,滿足在線色譜儀分析條件,色譜能夠正常運(yùn)行。
現(xiàn)在100AT001、100AT002、140AT030三臺(tái)色譜儀全部投用,達(dá)到了預(yù)期的目的。色譜儀投用后分析結(jié)果趨勢(shì)平穩(wěn),為工藝生產(chǎn)提供可靠分析數(shù)據(jù),方便了工藝操作,提高了經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也大大降低了維護(hù)人員的工作量。
六、項(xiàng)目實(shí)施后效果評(píng)價(jià)及效益計(jì)算
100AT001與100AT002色譜儀主要分析乙烯裝置原料質(zhì)量,只有原料進(jìn)料質(zhì)量的精確分析,裂解深度的計(jì)算才能精確,而乙烯收率的提高主要取決于裂解深度。按色譜投用后乙烯收率提高0.1%計(jì)算,年產(chǎn)460kt/a的乙烯廠,(以每噸乙烯6000元人民幣計(jì))可獲得276萬(wàn)元的效益.
460000*0.1%*6000=276萬(wàn)元.
140AT030用于檢測(cè)底壓脫丙烷塔底部餾出組分,該點(diǎn)檢測(cè)準(zhǔn)確,中控可精確控制該塔的塔釜溫度,方便了工藝人員的操作,也大大降低了維護(hù)人員的維護(hù)量。
參考文獻(xiàn):
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[2]鄧勃王庚辰汪正范《分析儀器使用與維護(hù)叢書(shū)》北京:化學(xué)工業(yè)出版社2005
篇7
關(guān)鍵詞 蒸餾酒 風(fēng)味成分 氣相色譜質(zhì)譜
前 言
蒸餾酒是一類(lèi)由糧食、谷物、水果等為原料經(jīng)發(fā)酵后蒸餾制成的酒精飲料產(chǎn)品,其乙醇濃度高于原發(fā)酵產(chǎn)物。進(jìn)口酒精飲料中常見(jiàn)蒸餾酒主要有白蘭地、威士忌、朗姆酒、金酒、伏特加,一部分以葡萄、梨子等水果為原料經(jīng)發(fā)酵后蒸餾制成,另一部分以糧食、大麥等谷物為原料制成[1,2]。不同原料和工藝使它們的風(fēng)味各不相同,例如白蘭地酒有明顯的葡萄、橡木味道;威士忌則表現(xiàn)出木炭和大麥味道;金酒有淡淡的植物味道。這些風(fēng)味主要由醇、酸、酯、醛、酮類(lèi)等物質(zhì)構(gòu)成[3,4],它們?cè)诰浦械姆植己秃扛鞑幌嗤琜5],除個(gè)別成分的含量較高外,大部分風(fēng)味物質(zhì)的含量都很低,有些醛、酮含量?jī)H有十萬(wàn)分之幾或更少[6,7]。傳統(tǒng)上,一般采用族分離法或者抽提濃縮法分別測(cè)定[8,9],由于前處理操作復(fù)雜,回收率不穩(wěn)定,因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性差。本文介紹一種測(cè)定方法:以異辛烷為溶劑,通過(guò)萃取,將酒中風(fēng)味物質(zhì)濃縮,使用毛細(xì)管氣相色譜質(zhì)譜法進(jìn)行分離。該方法萃取步驟簡(jiǎn)單,檢測(cè)靈敏度高,回收率穩(wěn)定,可同時(shí)分析50余種風(fēng)味成分物質(zhì),不但可用于不同蒸餾酒的風(fēng)味成分分析,也對(duì)鑒別酒真?zhèn)尉哂兄匾獏⒖家饬x。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 儀器及材料
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS 7890-5975C,美國(guó)安捷倫)配備自動(dòng)進(jìn)樣器;毛細(xì)管色譜柱(DB-WAX 60m× 0.25mm ID,0.25 μm film);電子天平(感量0.001g,德國(guó)賽多利斯);旋渦振蕩器(MS3型,德國(guó)IKA公司);超聲波振蕩器(KQ-500,中國(guó)昆山);離心機(jī)(3000rpm/min,
德國(guó)SIGMA);乙醇(色譜級(jí));異辛烷(色譜級(jí));氯化鈉(分析純);標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品(色譜級(jí))(見(jiàn)表1):丙醛,異丁醛,甲酸乙酯,乙酸甲酯,丁醛,乙酸乙酯,乙縮醛,甲醇,異戊醛,丙酸乙酯,丁二酮,仲丁醇,丁酸乙酯,正丙醇,乙酸正丁酯,異丁醇,乙酸異戊酯,戊酸乙酯,正丁醇,異戊醇,己酸乙酯,乙酸正己酯,3-羥基-2-丁酮,庚酸乙酯,乳酸乙酯,正己醇,順-3-己烯醇,辛酸乙酯,乙酸,正庚醇,糠醛,苯甲醛,丙酸,1-辛醇,2,3-丁二醇,丁酸,癸酸乙酯,辛酸異戊酯,丁二酸二乙酯,α-萜品醇,戊酸,乙酸苯乙酯,月桂酸乙酯,己酸,β-苯乙醇,月桂醇,反式-橙花叔醇,豆蔻酸乙酯,1-十四醇,硬脂酸乙酯,油酸乙酯;水為符合GB/T 6682規(guī)定的一級(jí)水。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制 分別稱(chēng)取適量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照品于棕色封口容量瓶中,以異辛烷定容,配制成濃度1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,置于4℃下保存,該標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液有效期8個(gè)月。
分別量取適量標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,配制成濃度為0.5mg/L,1.0 mg/L,2.0mg/L,5.0mg/L,10.0mg/L,20.0mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線溶液,置于4℃下保存,該標(biāo)準(zhǔn)工作液有效期為2個(gè)月。
1.2.2 樣品前處理方法 待測(cè)樣品應(yīng)保證包裝完好,避免破損及酒樣長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中。取樣前應(yīng)將酒樣搖勻,對(duì)于含氣體的樣品,先采用振搖、攪拌或超聲波等方式除去酒樣中二氧化碳?xì)怏w。
準(zhǔn)確量取2mL酒樣于塑料離心管中,加入2g氯化鈉,旋渦混勻30s,再加入10mL異辛烷,旋渦混勻30s,超聲振蕩15min,于3000rpm/min離心10min,取上清液于棕色進(jìn)樣小瓶中,待氣相色譜-質(zhì)譜分析。
1.2.3 氣相色譜-質(zhì)譜參考條件 色譜柱:DB-WAX(60 m×0.25mm ID,0.25μm film)或相當(dāng)者;載氣:氦氣(純度≥99.999%);線速度:1cm/s,恒流模式;進(jìn)樣方式:液體分流進(jìn)樣;分流比:30∶1;進(jìn)樣體積:1μL;進(jìn)樣口溫度:250℃;離子源:電子轟擊離子源(EI);電子能量:70eV;離子源溫度:230℃;四級(jí)桿溫度:150℃;傳輸線溫度:250℃;檢測(cè)模式:選擇離子掃描模式(SIM);升溫程序:初始溫度35℃,保持5min,4℃/min升溫至220℃,保持1min,15℃/min升溫至240℃,保持5min。
各化合物根據(jù)其特征離子的保留時(shí)間及峰面積進(jìn)行定性、定量分析。
1.2.4 空白試驗(yàn)及回收率試驗(yàn) 分別選用不同種類(lèi)酒樣品,添加3個(gè)已知濃度的各風(fēng)味成分化合物,按照上述步驟進(jìn)行回收率質(zhì)控實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中選取純水為試樣,按照上述步驟進(jìn)行空白試驗(yàn)。
2 結(jié)果與討論
2.1 方法學(xué)考察
2.1.1 方法線性范圍和定量限(LOQ) 在本方法所確定的實(shí)驗(yàn)條件下,以各組分的峰面積對(duì)質(zhì)量濃度制定標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,結(jié)果表明:51種風(fēng)味成分化合物在0.5~50mg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)在0.995以上。
進(jìn)樣51種風(fēng)味成分化合物的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照溶液,分別計(jì)算響應(yīng)值。在S/N≥3時(shí),得到51種風(fēng)味成分化合物的檢出限(LOD);同時(shí)考察整個(gè)方法定量限(LOQ),在
S/N≥ 10時(shí),得到蒸餾酒基質(zhì)中51種風(fēng)味成分化合物定量限(見(jiàn)表1)。
2.1.2 方法回收率和精密度 本方法分3個(gè)水平進(jìn)行添加回收試驗(yàn),每個(gè)濃度水平進(jìn)行6次重復(fù)實(shí)驗(yàn),分析并測(cè)定其精密度、回收率。51種風(fēng)味成分化合物在3個(gè)水平的添加回收率范圍為67%~113%,RSD< 15% (n=6),滿足分析的要求。表2為白蘭地樣品的添加回收。
2.2 提取溶劑選擇
根據(jù)溶解性,上述這些風(fēng)味成分化合物包括醇、酸、酯、羰基化合物等,它們部分易溶于水,部分易溶于乙醇等有機(jī)溶劑。由于其結(jié)構(gòu)各異,極性相差也比較大,采用乙醇或水進(jìn)行提取,不能使所有的化合物都得到較好的溶解和分散。本文采用異辛烷作為提取溶劑,樣品中目標(biāo)化合物經(jīng)振蕩后,均勻分散至異辛烷中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:51種風(fēng)味成分化合物在異辛烷中的溶解性較好,曲線線性良好,得到較滿意的回收率結(jié)果[10]。
2.3 萃取條件確定
實(shí)驗(yàn)分別考察鹽析作用、振蕩時(shí)間、振蕩溫度對(duì)回收率影響情況。結(jié)果表明,鹽析對(duì)回收率提高有比較顯著作用。由于樣品主要組成成分是水和乙醇,在向樣品中加入異辛烷提取溶液時(shí),由于乙醇與水和異辛烷都能夠互溶,不加鹽時(shí),在兩相交界處形成一層乳濁液,影響化合物的均勻分散,部分化合物回收率較差;加入氯化鈉之后,由于水相過(guò)飽和,促使化合物向異辛烷相分散,回收率明顯提高(見(jiàn)圖1)。實(shí)驗(yàn)還考察不同振蕩條件下,回收率的變化情況,結(jié)果表明,隨著振蕩時(shí)間增加,提取效率有所提高。溫度對(duì)提取效率的提高影響不大(見(jiàn)圖2)。
2.4 色質(zhì)譜條件確定
2.4.1 色譜柱選擇 上述51種風(fēng)味成分化合物都屬于中高極性化合物,比較幾種適用于中高極性化合物分析的毛細(xì)管色譜柱,如FAPP、CP-WAX、DB-WAX等[11]。FFAP柱對(duì)白酒化學(xué)成分分離數(shù)目最多,且有機(jī)酸出峰尖銳有利于定量,但乙酸乙酯與乙縮醛不能很好地分離;CP-WAX 57CB可將絕大多數(shù)化合物分離,但其所能耐受的最高溫度不能超過(guò)220℃;受限于分析長(zhǎng)鏈烷烴化合物,因此,試驗(yàn)采用DB-WAX毛細(xì)管色譜柱進(jìn)行分析。結(jié)果表明,51種風(fēng)味成分化合物在該柱上全部實(shí)現(xiàn)分離,且峰型對(duì)稱(chēng)、尖銳,非常有利于化合物的準(zhǔn)確定量(見(jiàn)圖3)。
2,4.2 色譜條件選擇 試驗(yàn)采用的升溫程序較緩,是因?yàn)槠渲械挠行┗衔飿O性較為相似,過(guò)快的梯度不利于其分離,加上中高極性毛細(xì)管柱的固定相容易流失,基線漂移過(guò)大,影響分析[12,13]。
2.4.3 質(zhì)譜條件選擇 為保證定性及定量準(zhǔn)確性,試驗(yàn)采用選擇離子掃描方式(SIM),對(duì)于每種風(fēng)味成分化合物,分別選擇1-3個(gè)碎片離子作為目標(biāo)化合物定性定量檢測(cè)離子,在選擇離子時(shí),一般選擇豐度比較高并且比較穩(wěn)定的離子,使每種化合物的響應(yīng)達(dá)到最大。每種化合物的質(zhì)譜參考條件(見(jiàn)表3)。
2.5 樣品測(cè)定結(jié)果
按照本實(shí)驗(yàn)建立的方法對(duì)進(jìn)出口蒸餾酒樣品進(jìn)行分析測(cè)定,分別選取白蘭地、威士忌、伏特加、朗姆酒4類(lèi)蒸餾酒12種,按照前處理操作步驟和儀器分析步驟進(jìn)行分析測(cè)定,并進(jìn)行添加回收實(shí)驗(yàn)和空白實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)回收率和精密度良好。
3 結(jié)論
研究結(jié)果表明,采用異辛烷提取和氣相色譜質(zhì)譜技術(shù)測(cè)定進(jìn)出口蒸餾酒中常見(jiàn)51種風(fēng)味成分物質(zhì),靈敏度高、選擇性和穩(wěn)定性好、回收率較高、分析速度快,適用于進(jìn)出口蒸餾酒中多種風(fēng)味成分物質(zhì)的定性定量分析測(cè)定。
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篇8
采用分散液相微萃取與氣相色譜電子捕獲檢測(cè)聯(lián)用技術(shù)建立了測(cè)定葡萄樣品中百菌清、克菌丹和滅菌丹農(nóng)藥殘留的新方法。對(duì)影響萃取和富集效率的因素進(jìn)行了優(yōu)化。萃取條件選定為在10 ml帶塞離心試管中加入 5.0 ml葡萄樣品溶液,并加入1.0 ml丙酮(分散劑),振蕩搖勻后以5000 r/min離心5 min,然后將上層清液轉(zhuǎn)移至另一離心試管中,加10.0 μl氯苯(萃取劑),分散混勻后再以5000 r/min離心5 min,萃取劑氯苯相沉積到試管底部,吸取1.0 μl萃取相直接進(jìn)樣分析。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,3種殺菌劑的富集倍數(shù)可達(dá)788~876倍;檢出限在6.0~8.0 μg/kg(s/n=3∶1)范圍內(nèi)。以α六六六為內(nèi)標(biāo),測(cè)定3種殺菌劑的線性范圍為10~150 μg/kg,線性相關(guān)系數(shù)在0.9990~0.9995范圍內(nèi)。本方法已成功應(yīng)用于葡萄樣品中百菌清、克菌丹和滅菌丹殘留的測(cè)定,平均加標(biāo)回收率在92.3%~106.1%范圍內(nèi);相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在4.5%~7.2%之間,結(jié)果令人滿意。
【關(guān)鍵詞】 氣相色譜 分散液相微萃取 百菌清 克菌丹 滅菌丹 葡萄
1 引言
克菌丹和滅菌丹為廣譜治療和保護(hù)性有機(jī)硫殺菌劑, 是苯二甲酰亞胺的衍生物。quest等[1]報(bào)道滅菌丹可以引起大鼠腎、子宮、乳腺和肝臟的腫瘤。Www.lw881.com百菌清是一種非內(nèi)吸性廣譜殺菌劑,低毒,但是對(duì)人眼和皮膚均有刺激作用,少數(shù)人有過(guò)敏反應(yīng)并引起皮炎或紅疹。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]規(guī)定水果中克菌丹殘留的最高限量是15 mg/kg;百菌清在梨果類(lèi)和柑桔類(lèi)水果中殘留低于1.0 mg/kg,在葡萄中殘留量小于0.5 mg/kg。歐盟食品中農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水果中克菌丹和滅菌丹的含量要低于3.0 mg/kg,百菌清的含量要低于1.0 mg/kg。因此,建立水果中百菌清、克菌丹和滅菌丹殘留量的測(cè)定方法具有十分重要的意義。
樣品前處理是整個(gè)分析過(guò)程的關(guān)鍵一環(huán),發(fā)展省時(shí)高效、有機(jī)溶劑用量少的樣品前處理新技術(shù)一直是分析化學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)[3~6]。目前,百菌清、克菌丹和滅菌丹殘留分析中常用的提取、凈化方法為液液分配[7,8]、固相萃?。╯pe)[9]、固相微萃?。╯pme)[10]和基質(zhì)固相分散萃取[11]等。但是液液分配存在操作繁瑣耗時(shí),需要使用大量對(duì)人體和環(huán)境有毒或有害的有機(jī)溶劑;spe 的裝置較貴,操作繁瑣,不同批次生產(chǎn)的spe 裝置重現(xiàn)性差,且樣品用量較大;spme裝置的萃取頭較昂貴,壽命較短,多次使用還存在交叉污染問(wèn)題。2006年,rezaee等[12]首次提出了分散液相微萃取技術(shù)(dispersive liquidliquid microextraction,dllme),該技術(shù)集采樣、萃取和濃縮于一體,操作簡(jiǎn)單、快速、成本低、對(duì)環(huán)境友好且富集效率高[12,13]。zhou等[14]等先用乙腈液液萃取再進(jìn)行分散液相微萃取,建立了黃瓜和西瓜中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的測(cè)定方法,也有研究者將分散液相微萃取應(yīng)用于菊酯類(lèi)農(nóng)藥[15]、苯胺[16]和滅多威[17]等的測(cè)定。
目前將分散液相微萃取應(yīng)用于水果中殺菌劑殘留的測(cè)定還未見(jiàn)報(bào)道,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用分散液相微萃取與氣相色譜聯(lián)用建立了葡萄樣品中百菌清、克菌丹和滅菌丹3種殺菌劑的測(cè)定方法,取得了滿意的結(jié)果。
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器與試劑
配有電子捕獲檢測(cè)器(ecd)的gc9790ⅱ毛細(xì)管氣相色譜儀(福立公司),td5a型離心機(jī)(長(zhǎng)沙英太儀器有限公司);jj2(200361)組織搗碎勻漿機(jī)(常州國(guó)華電器有限公司)。
濃度為100.0 mg/l的α六六六(αbenzene hexachloride)、百菌清(chlorothalonil)、克菌丹(captan)和滅菌丹(folpet)標(biāo)準(zhǔn)品(農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所);氯苯、溴苯、四氯化碳、甲醇、丙酮、四氫呋喃、乙腈、無(wú)水乙醇和石油醚等有機(jī)溶劑均為色譜純;水為二次蒸餾水。
將100.0 mg/l的百菌清、克菌丹和滅菌丹標(biāo)準(zhǔn)溶液混合并用丙酮稀釋成20.0 mg/l的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。內(nèi)標(biāo)α六六六用丙酮稀釋成濃度為20.0 mg/l的儲(chǔ)備液。
葡萄樣品購(gòu)于保定三豐路農(nóng)副產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)。
2.2 色譜條件
kb5石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm, 5%苯基二甲基聚硅氧烷柱);進(jìn)樣口溫度250 ℃;檢測(cè)器溫度290 ℃;柱溫:采用程序升溫,初始溫度80 ℃,保持1.5 min,以29 ℃/min升至220 ℃,以3 ℃/min升至245 ℃保持0.5 min,再以35 ℃/min升至270 ℃;載氣:高純n2(≥99.999%),流速3.0 ml/min,尾吹氣30 ml/min;進(jìn)樣模式:采用分流模式,分流比 1∶10,進(jìn)樣量為1.0 μl。
2.3 樣品前處理
將葡萄樣品在組織搗碎勻漿機(jī)中搗碎后稱(chēng)取20.0 g于20 ml的帶塞離心試管中,加入5.0 ml 0.1 mol/l znac2溶液(防止殺菌劑分解)和20 μl 20.0 mg/l的內(nèi)標(biāo)液,振蕩搖勻后以5000 r/min離心10 min,然后將上層清液轉(zhuǎn)移至布氏漏斗中減壓抽濾,將濾液在5000 r/min下離心10 min,上層清液轉(zhuǎn)移至25 ml容量瓶中,用水定容,得到的葡萄樣品溶液按2.4節(jié)中的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行萃取、測(cè)定。
2.4 分散液相微萃取的操作方法
移取5.0 ml葡萄樣品溶液裝在10 ml帶塞的尖底離心試管中,加入1.0 ml丙酮(分散劑),振蕩搖勻后以5000 r/min離心5 min,然后再將上層清液轉(zhuǎn)移至另一離心試管中,加10.0 μl氯苯(萃取劑),輕輕振蕩1 min,此時(shí)混合溶液形成水/丙酮/氯苯的乳濁液體系,氯苯均勻地分散在水相中,室溫放置2.0 min,再以5000 r/min離心5 min,萃取劑氯苯沉積到試管底部,用微量進(jìn)樣器吸取1.0 μl萃取劑直接進(jìn)樣測(cè)定。
2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
準(zhǔn)確稱(chēng)取20.0 g已經(jīng)勻漿的葡萄樣品于20 ml的帶塞離心試管中,加入適量20.0 mg/l百菌清、克菌丹和滅菌丹的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,其它按2.3節(jié)實(shí)驗(yàn)方法處理,得到濃度分別為10.0、30.0、50.0、70.0、100.0和150.0 μg/kg的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。每個(gè)樣品按2.4節(jié)的實(shí)驗(yàn)方法萃取,直接進(jìn)樣分析。每個(gè)濃度平行測(cè)定5次,以分析物的峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積之比y對(duì)濃度x(μg/l)作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
3 結(jié)果與討論
本實(shí)驗(yàn)采用分散液相微萃取與氣相色譜相結(jié)合測(cè)定葡萄樣品中百菌清、克菌丹和滅菌丹3種殺菌劑。參照文獻(xiàn)[12,13],本方法的富集倍數(shù)和回收率的計(jì)算方法如下:用氯苯作溶劑分別配制3種殺菌劑的濃度均為0.5、1.0、2.0、3.0和5.0 mg/l的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,以峰面積對(duì)濃度作3種殺菌劑的標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)測(cè)得的有機(jī)沉積相中分析物的峰面積求得各物質(zhì)的濃度。富集倍數(shù)f為有機(jī)相與水相中分析物的濃度之比。萃取回收率r按下式計(jì)算:r(%)=csedvsedc0veq×100(1)vsed、vaq分別表示沉積到試管底部萃取劑的體積和水相的體積;csed、c0分別表示有機(jī)沉積相中分析物的濃度和水溶液中分析物的濃度。
為了達(dá)到最佳萃取效果,提高測(cè)定回收率,在待測(cè)物濃度為30.0 μg/kg的條件下對(duì)影響萃取效率的諸因素進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明,在最優(yōu)條件下, 3種殺菌劑的富集倍數(shù)可達(dá)788~876倍(見(jiàn)表1)。
3.1 萃取劑和萃取劑體積的選擇
在分散液相微萃取中,萃取劑的選擇是影響萃取效率的一個(gè)關(guān)鍵因素。所選萃取劑必須符合以下兩個(gè)條件:一是密度大于水;二是不溶于水,且對(duì)被分析物的溶解能力大,以保證取得良好的萃取效率。本實(shí)驗(yàn)分別考察了氯苯(密度1.11 g/ml)、四氯化碳(密度1.59 g/ml)和溴苯(密度1.50 g/ml)對(duì)3種殺菌劑的萃取能力,結(jié)果表明,使用氯苯的萃取效率最好,故選擇氯苯作為萃取劑。
萃取劑體積的選擇直接影響本方法富集倍數(shù)的大小,考察了氯苯體積(7.0、10.0、12.0、15.0、20.0和30.0 μl)對(duì)萃取效率的影響,隨著氯苯體積的增加,方法回收率變化不明顯。但是,富集倍數(shù)卻顯著下降。其原因?yàn)槁缺襟w積增加使離心得到的有機(jī)相體積也隨之增加,致使有機(jī)相中待測(cè)物的濃度降低,富集倍數(shù)減小,而且方法的靈敏度也隨之降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)氯苯體積為10.0 μl時(shí),離心后得到的有機(jī)相的體積為(3±0.4)μl,此時(shí)既可以保持較高富集倍數(shù)又能滿足進(jìn)樣測(cè)定時(shí)所需的體積。所以氯苯體積選擇10.0 μl。
3.2 分散劑和分散劑體積的選擇
在本方法中分散劑的選擇對(duì)“水/丙酮/氯苯的乳濁液體系”的形成起著關(guān)鍵作用,要求所選分散劑不僅能與水互溶而且可以與萃取劑互溶。合適的分散劑可以使萃取劑在水相中分散成細(xì)小的液滴,使溶液形成良好的“水/丙酮/氯苯的乳濁液體系”,增大萃取劑與待測(cè)物的接觸面積。分別考察了丙酮、乙腈、甲醇和四氫呋喃作分散劑時(shí)的萃取效果。結(jié)果顯示,使用丙酮時(shí)萃取效果最好,所以選用丙酮作為本實(shí)驗(yàn)的分散劑。
分散劑的體積直接影響“水/丙酮/氯苯乳濁液體系”的形成,它會(huì)通過(guò)影響萃取劑在水中的分散程度來(lái)影響萃取效率??疾炝吮w積(0.5、1.0、1.5和2.0 ml)對(duì)萃取效率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,萃取效率先隨丙酮體積的增加而增加,在1.0 ml時(shí)達(dá)到最大值,而后又隨丙酮體積的增加而減小。這是因?yàn)樵诒w積小時(shí),萃取劑不能均勻的分散在水相中,沒(méi)有形成良好的水/丙酮/氯苯乳濁液體系,致使氯苯的萃取效率低;在丙酮體積較大時(shí),待測(cè)物在水中的溶解度加大不易被氯苯萃取,萃取效率降低。所以選擇分散劑丙酮體積為1.0 ml。
3.3 萃取時(shí)間的選擇
在本方法中,萃取時(shí)間是指在水相中注入了氯苯后到混合液開(kāi)始離心之前這段時(shí)間。分別考察了萃取時(shí)間為3.0,5.0,10.0,20.0,30.0和40.0 min時(shí)方法的萃取效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,萃取時(shí)間對(duì)萃取效率沒(méi)有顯著地影響,因?yàn)樵诨旌弦盒纬扇闈嵋褐?,氯苯被均勻的分散在了水相中與待測(cè)物接觸面積大,待測(cè)物可以快速的由水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相并且很快的達(dá)到兩相平衡。本實(shí)驗(yàn)選取萃取時(shí)間為3.0 min。
3.4 鹽濃度的影響
通過(guò)在水相中加入nacl(0~5%)的方法考察了鹽濃度對(duì)萃取效率的影響。隨著nacl濃度的增大,3種殺菌劑的回收率變化很小,但是富集倍數(shù)顯著下降。這是由于離子強(qiáng)度的增加使有機(jī)萃取劑在水相中的溶解度減小,最后得到的有機(jī)沉積物的體積增加所造成的。所以本實(shí)驗(yàn)不加鹽。
3.5 方法的線性范圍、檢出限和重現(xiàn)性
在最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件下,對(duì)系列濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行萃取、測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表1。3種殺菌劑在10~150 μg/kg范圍內(nèi)均具有良好的線性關(guān)系。檢出限在6.0~8.0 μg/kg之間,可滿足實(shí)際樣品的測(cè)定。
表1 3種殺菌劑的線性方程及其相關(guān)系數(shù)和方法的檢出限(略)
table 1 reproducibilities, linearity and limits of detection (lods) the three fungicides
本方法中百菌清、克菌丹的檢出限遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所要求的葡萄中百菌清殘留的最高限量(0.5 mg/kg)和水果中克菌丹殘留的最高限量(15 mg/kg)[2];3種殺菌劑的檢出限也低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法[18~20]所能達(dá)到的檢出限,且均低于歐盟食品農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)所要求的水果中克菌丹和滅菌丹的最高限量(低于3 mg/kg)和百菌清的最高限量(低于1.0 mg/kg)。對(duì)3種殺菌劑含量均為20、80和120 μg/kg的葡萄樣品平行萃取測(cè)定5次,測(cè)定結(jié)果的rsd在4.6%~7.2%之間。
3.6 方法的回收率和樣品測(cè)定
應(yīng)用本方法分別測(cè)定了產(chǎn)自3個(gè)不同地區(qū)的葡萄樣品,其中一個(gè)樣品檢測(cè)出有百菌清的殘留,其殘留量約為10.2 μg/kg(在國(guó)家要求的限量之內(nèi)),樣品的色譜圖如圖1所示。對(duì)沒(méi)有殺菌劑殘留的葡萄樣品采用標(biāo)準(zhǔn)加入法平行測(cè)定5次,計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見(jiàn)表2。葡萄加標(biāo)樣品中3種殺菌劑的典型色譜圖如圖2所示。3種殺菌劑的加標(biāo)回收率在92.3%~106.1%之間;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(rsd)小于7.2%,本方法的回收率和重現(xiàn)性均令人滿意。
表2 葡萄樣品中殺菌劑的測(cè)定結(jié)果和加標(biāo)回收率(略)
table 2 determinations result of fungicides residues in grapes and recoveries of spiked grape samples
nd:未檢出(no detected)。
4 結(jié)論
本實(shí)驗(yàn)建立了分散液相微萃取氣相色譜聯(lián)用快速、靈敏地分析葡萄樣品中3種殺菌劑殘留的新方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的萃取方法相比,本方法具有操作簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確、低成本、環(huán)境友好和富集倍數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。目前分散液液微萃?。╠llme)技術(shù)還主要用于水樣中痕量成分的測(cè)定,本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,該技術(shù)用于復(fù)雜基質(zhì)的果蔬樣品的測(cè)定也可取得滿意的結(jié)果,這對(duì)于拓寬分散液相微萃取技術(shù)的應(yīng)用范圍具有指導(dǎo)意義。
圖1 葡萄的色譜圖(略)
fig.1 chromatogram of grape sample
1. α六六六(αbenzene hexachloride); 2. 百菌清(chlorothalonil)。
圖2 3種殺菌劑的標(biāo)準(zhǔn)色譜圖 (略)
fig.2 typical chromatogram of grape sample spiked with each fungicide at 30.0 μg/kg
1. α六六六(αbenzene hexachloride); 2. 百菌清(chlorothalonil); 3. 克菌丹(captan); 4. 滅菌丹(folpet)。
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篇9
關(guān)鍵詞:氣相色譜法;煤氣含萘;檢測(cè)試驗(yàn);應(yīng)用;概況
焦?fàn)t煤氣回收系統(tǒng)和城市煤氣中均含有一定量萘,萘的存在易造成回收系統(tǒng)中設(shè)備、管路堵塞,也常常會(huì)給居民用氣造成不便。也會(huì)影響回收產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,了解回收系統(tǒng)中萘的分布情況,適當(dāng)調(diào)整工藝條件以保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行是非常必要的。在氣相色譜法測(cè)定煤氣含萘的基礎(chǔ)上,對(duì)取樣方法進(jìn)行系統(tǒng)研究,以此,準(zhǔn)確測(cè)定煤氣中萘含量。
一、氣相色譜法的概況
氣液色譜法是一種在有機(jī)化學(xué)中對(duì)易于揮發(fā)而不發(fā)生分解的化合物進(jìn)行分離與分析的色譜技術(shù)。氣相色譜的典型用途包括測(cè)試某一特定化合物的純度與對(duì)混合物中的各組分進(jìn)行分離(同時(shí)還可以測(cè)定各組分的相對(duì)含量)在某些情況下,氣相色譜還可能對(duì)化合物的表征有所幫助。在微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,氣相色譜可以用于從混合物中制備純品。
二、煤氣含萘檢測(cè)試驗(yàn)中氣相色譜法的應(yīng)用
1、試驗(yàn)儀器和試劑
南京科捷GC5890氣相色譜儀;FID檢測(cè)器;南京科捷CT-22色譜數(shù)據(jù)工作站;(SE-30,30m×0.32mm×0.25μm)色譜柱;氫氣發(fā)生器KJH-300;空氣發(fā)生器KJA-2L;內(nèi)標(biāo)物:正十四烷;用高純氮?dú)庾鬏d氣。
2、色譜條件
柱溫:150 ℃; 檢測(cè)器溫度:250 ℃; 汽化室溫度:200 ℃; 載氣流速:30-40 ml/min; 氫氣速度:20-30 ml/min; 空氣流速:400 ml/min。
3、樣品分析
在送來(lái)的煤氣樣品取樣袋上用100mL醫(yī)用注射器抽取煤氣約120mL,立即插上封塞,在室溫下放置10min,使煤氣溫度與室溫相同。除去針尖上的封塞,將注射器活塞推至100mL,放置約3~5s,使內(nèi)外壓力相等,然后將針尖浸入預(yù)先裝有2mL吸收液的吸收管底部,使注射器中氣樣以25mL/min的速度均勻地通過(guò)吸收液鼓泡放散,密封吸收管。抽取0.2μL吸收液注入色譜儀進(jìn)行分析,用保留時(shí)間法定性分析,用內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量分析,計(jì)算出的煤氣中的萘含量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的干煤氣中的萘含量。
4、試驗(yàn)結(jié)果
(1)色譜條件的選擇。柱溫的選擇配置一定濃度的內(nèi)標(biāo)物與萘的試液,固定其它色譜條件不變,觀察柱溫對(duì)各組分的響應(yīng)值和分離度的影響,柱溫對(duì)正十四烷和萘的響應(yīng)值影響極大。如柱溫>160℃時(shí),正十四烷和萘的響應(yīng)值雖然增大,但同時(shí)溶劑的響應(yīng)也大大增加了,拖尾嚴(yán)重,正十四烷與萘的分離度也開(kāi)始下降。柱溫為150℃時(shí)正十四烷和萘同時(shí)具有較大的響應(yīng)值和最大的分離度,能夠滿足分離要求。
(2)汽化室、檢測(cè)器溫度的選擇汽化溫度取決于樣品沸點(diǎn)、極性、揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性等因素,在保證樣品不分解的前提下,適當(dāng)提高汽化溫度對(duì)分離及定量有利。檢測(cè)器溫度也需高于柱溫100℃左右,防止分離后的組分滯留在檢測(cè)器中,造成檢測(cè)器污染而降低靈敏度。為此對(duì)幾種汽化/監(jiān)測(cè)溫度進(jìn)行了試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 檢測(cè)器溫度與汽化溫度的影響
由表1可知,隨著汽化溫度的升高,響應(yīng)值有所增大,當(dāng)檢測(cè)器溫度大于250℃時(shí),響應(yīng)值增加已經(jīng)很小,而此時(shí)峰拖尾現(xiàn)象很少,故選擇檢測(cè)器溫度250℃,此時(shí)氣化室溫度200℃。
(3)載氣流速選擇。在柱溫150℃下,固定氫氣流速60mL/min,空氣流速400mL/min,改變氮?dú)饬魉?,測(cè)出萘的板高曲線。板高曲線表明氮?dú)饬魉贋?0mL/min時(shí)具有最小的板高,且柱效能最高,由相應(yīng)的譜圖參數(shù)計(jì)算可知,此流速下萘與內(nèi)標(biāo)物的分離度為1.37,能夠滿足分離要求,故選擇氮?dú)饬魉贋?0mL/min。
H2流速的選擇。固定氮?dú)饬魉?0mL/min,空氣流速400mL/min,觀察氫氣流速改變時(shí)正十四烷和萘響應(yīng)值的變化。當(dāng)氫氣流速在20~30L/min范圍內(nèi)正十四烷和萘均有最大的響應(yīng)值,且變化不大,故選擇氫氣流速為20mL/min。
空氣流速的選擇。固定氮?dú)饬魉?0mL/min,氫氣流速20mL/min,改變空氣流速,測(cè)得正十四烷和萘的響應(yīng)值變化??諝饬魉賹?duì)正十四烷和萘的響應(yīng)值影響不大,故選擇空氣流速400mL/min。
(3)吸收程度。本研究確定的取樣方法分兩步吸收。第一次在針筒內(nèi)振蕩吸收,第二次在吸收管內(nèi)流動(dòng)吸收。為了解兩次吸收情況,我們同時(shí)取九個(gè)樣品按試驗(yàn)方法分成三組,分別作單獨(dú)第一次吸收、單獨(dú)第二次吸收和兩次吸收試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,第一次只吸收了約59 %,我們認(rèn)為這是由于樣品在針筒內(nèi)振蕩時(shí),由于振蕩幅度的差異,氣液并不能充分接觸,導(dǎo)致萘不能充分吸收,此時(shí)的三個(gè)數(shù)據(jù)相差較大也說(shuō)明了這一點(diǎn);第二次吸收時(shí),由于未經(jīng)第一次吸收,萘的含量相對(duì)較高,氣液接觸的路程不足夠長(zhǎng),因而也只吸收了約85 %;而兩者結(jié)合起來(lái)的兩次吸收測(cè)定值表明吸收比較完全,與苦味酸法測(cè)定值比較接近。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷提升,在煤氣含萘測(cè)定中,只有根據(jù)檢測(cè)法內(nèi)的具體規(guī)定,選擇與之相適應(yīng)的技術(shù),才能更好地提升檢測(cè)的質(zhì)量。將氣相色譜技術(shù)應(yīng)用到煤氣含萘測(cè)定中,不僅可以縮短檢測(cè)時(shí)間,還可以有效提高檢測(cè)的安全性與準(zhǔn)確性,更能為檢測(cè)試驗(yàn)事業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障。
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篇10
關(guān)鍵詞:色譜技術(shù);氣相色譜技術(shù);分析檢測(cè);應(yīng)用
1.技術(shù)簡(jiǎn)介
氣相色譜[1-3]分析法是20世紀(jì)50年展起來(lái)的,由于其具有分離效率高、分析速度快、選擇性好、樣品用量少、檢測(cè)靈敏度較高等優(yōu)點(diǎn),因此廣泛應(yīng)用于分離氣體和易揮發(fā)或可轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的液體及固體樣品。色譜法是一種重要的分離分析方法,它是利用不同物質(zhì)在兩相中具有不同的分配系數(shù)(或吸附系數(shù)、滲透性),當(dāng)兩相作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),這些物質(zhì)在兩相中進(jìn)行多次反復(fù)分配而實(shí)現(xiàn)分離。在色譜技術(shù)中,流動(dòng)相為氣體的叫氣相色譜,流動(dòng)相為液體的叫液相色譜。
氣相色譜法其流動(dòng)相為氣體,固定相有固體吸附劑和有機(jī)液體。固體吸附劑品種少、重現(xiàn)性較差。樣品用得較少,主要用于分離分析永久性氣體和Cl~C4低分子碳?xì)浠衔?。?-液分配色譜的固定液純度高、包譜性能重現(xiàn)性好,品種多,可供選擇范圍廣。因此,目前大多數(shù)氣相色譜分析是氣液分配色譜。將待測(cè)試樣進(jìn)行化學(xué)衍生處理法(簡(jiǎn)稱(chēng)CFD法),可用以分析高沸點(diǎn),強(qiáng)極性,腐蝕性以及熱不穩(wěn)定性化合物衍生法種類(lèi),用于色譜試樣處理的衍生法主要有:硅烷化法、成肟或腙法、酯化法、?;āⅪu化法、環(huán)化法及無(wú)機(jī)試樣衍生法。氣相色譜法具有以下的特點(diǎn):
(1)分離效率高:一根長(zhǎng)1~2m的色譜柱,一般可有幾千個(gè)理論塔板的分離效率,對(duì)于長(zhǎng)柱(毛細(xì)管柱),甚至有一百多萬(wàn)個(gè)理論塔板分離效率,可以使一些分配系數(shù)很接近的以及極為復(fù)雜、難以分離的物質(zhì),經(jīng)過(guò)多次分配平衡,最后可以得到滿意的分離。
(2)靈敏度高:在氣相色譜分析中,由于使用了高靈敏度的檢測(cè)器,可以檢測(cè)10-10g的物質(zhì)。在水質(zhì)分析中可測(cè)出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10~10-9數(shù)量級(jí)的鹵素、硫、磷化物。集中式生活飲用水地表水水源地特定項(xiàng)目中,采用氣相色譜分析方法的最低檢出限為0.05~0.00002mg/L,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值0.5~0.00012mg/L,滿足分析評(píng)價(jià)要求。
(3)選擇性高:對(duì)性質(zhì)極為相似的烴類(lèi)異構(gòu)體、同位素、旋光異構(gòu)體具有很強(qiáng)的分析能力。
(4)分析速度快:通常一個(gè)試樣的分析可在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)完成。某些快速的分析,一秒鐘可分析好幾個(gè)組份。地表水中的有機(jī)氯農(nóng)藥六六六、滴滴涕(DDT)及其7種異構(gòu)體,性質(zhì)很相似,在氣相色譜儀上一次進(jìn)樣,用20min可以完成分離測(cè)定。目前,一些先進(jìn)的色譜儀器通常都帶有微處理機(jī)和自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng),使色譜操作和數(shù)據(jù)處理的高速度得以實(shí)現(xiàn)。
(5)應(yīng)用范圍廣:氣相色譜法可以分析氣體樣品,也可以分析在允許工作溫度范圍內(nèi)汽化成氣體的液體樣品和固體樣品,不僅可以分析有機(jī)物,也可以分析部分無(wú)機(jī)物,因此應(yīng)用范圍十分廣闊,在化工、醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和自然科學(xué)研究等領(lǐng)域都有普遍的應(yīng)用。
由于氣相色譜法其具有分離效能高、分析速度快、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于環(huán)境樣品中的污染物分析、藥品質(zhì)量檢驗(yàn)、天然產(chǎn)物成分分析、食品中農(nóng)藥殘留量測(cè)定、工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控等領(lǐng)域。
2.技術(shù)在分析檢測(cè)中的應(yīng)用
2.1在室內(nèi)空氣及環(huán)境檢測(cè)中的應(yīng)用
據(jù)報(bào)道少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家已將GC/MS系統(tǒng)列為水中有機(jī)物的監(jiān)測(cè)分析方法和標(biāo)準(zhǔn)分析方法,成為有力的鑒定工具。氣相色譜分析法在環(huán)境水和廢水分析中有著廣泛的應(yīng)用,特別是對(duì)水中復(fù)雜、痕量、多組分有機(jī)物分析,GC是強(qiáng)有力的成分分析工具,而MS是能給出最充分信息的結(jié)構(gòu)分析器。二者的結(jié)合常常成為首選的分析方法。
甲醛測(cè)定常用酚試劑法,這類(lèi)方法易受醛類(lèi)化合物干擾,且顯色劑保存時(shí)間短(4℃、4d),顯色后吸光度穩(wěn)定時(shí)間短(1h)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,用高效液相色譜法測(cè)甲醛有較高的靈敏度,但因儀器價(jià)格昂貴,難以普及。但是氣相色譜法測(cè)定:經(jīng)2,4-二硝基苯肼衍生成2,4-二硝基苯腙,用環(huán)己烷提取,以O(shè)V-17與QF-1混涂色譜柱分離,用ECD測(cè)定,當(dāng)采氣量為10L時(shí),其最低檢出濃度為0.01mg/m3,衍生反應(yīng)在60℃水浴中15min即可完成,因此該方法是目前最先進(jìn)的檢測(cè)空氣質(zhì)量甲醛的檢測(cè)技術(shù)方法。
空氣質(zhì)量的其他指標(biāo)方面,如多環(huán)芳烴污染等,復(fù)旦大學(xué)的陳正夫、陳思華介紹了利用色譜保留值結(jié)合質(zhì)譜信息鑒定多環(huán)芳烴在焦化廢水形態(tài)分布分析中的應(yīng)用研究[4]將多環(huán)芳烴的Lee保留指數(shù)推廣到環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用條件和范圍,探討全過(guò)程跟蹤式的焦化廢水采樣方式,最終該分析方法被證實(shí)切實(shí)、有效。
2.2在水質(zhì)分析及污水處理效果檢測(cè)中的應(yīng)用
氣相色譜法是采用氣體作為流動(dòng)相的一種色譜分析方法。它是近50多年以來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的新型分離、分析技術(shù),主要用于低分子量、易揮發(fā)有機(jī)化合物(約占有機(jī)物的15%~20%)的分析,目前從基礎(chǔ)理論、試驗(yàn)方法到儀器研制已發(fā)展成為一門(mén)趨于完善的分析技術(shù)。在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838—2002)中,80個(gè)集中式生活飲用水地表水水源地特定項(xiàng)目的分析方法,有57項(xiàng)采用氣相色譜法。
水源水中丙烯酰胺的測(cè)定[5]根據(jù)丙烯酰胺在pH1~2的條件下與新生態(tài)的溴發(fā)生加成反應(yīng),生成α-β-二溴丙酰胺,用乙醇乙酯萃取,以(10%DEGS+2%溴化鉀)色譜柱分離,以GC-ECD測(cè)定,其最低檢出量為0.015μg;水源水中環(huán)烷羧酸的測(cè)定是利用三甲基氯硅烷為硅烷化試劑與環(huán)烷羧酸衍生后進(jìn)行氣相色譜分析,方法的最低檢出濃度為0.01mg/L,衍生反應(yīng)在35℃水浴2min即可完成。
在水處理的厭氧發(fā)酵過(guò)程中,選用不同的菌種產(chǎn)生不同的氣體、不同組分、不同含量的氣體需選用不同的條件進(jìn)行分析。云南師范大學(xué)太陽(yáng)能研究所的高天榮、肖怡玲、徐銳等人[6] 通過(guò)實(shí)踐,用HP4890D氣相色譜儀和常用固定相摸索出包括O2、N2、CO2、H2和CH4的測(cè)試條件,取得了良好的效果。2005年11月哈爾濱水污染情況的檢測(cè),就是用GC來(lái)進(jìn)行的。
溶膠凝膠柱是一種新型色譜柱,具有耐高溫、分離效果佳、重現(xiàn)性好、制作工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。南京師范大學(xué)王東新采用新型的溶膠凝膠毛細(xì)管氣相色譜柱可直接對(duì)飲料中的苯甲酸進(jìn)行測(cè)定,而無(wú)需將苯甲酸衍生化,避免了衍生過(guò)程帶來(lái)的誤差。
2.3在有機(jī)純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值技術(shù)方面的應(yīng)用
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(RM)是具有一種或多種足夠均勻和很好確定的特性值用以校準(zhǔn)測(cè)量裝置、評(píng)價(jià)測(cè)量方法或給材料賦值的一種材料或物質(zhì);其一種或多種特性值用建立了溯源性的程序確定,使之可溯源到準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)的用于表示該特性值的計(jì)量單位,而且每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值都附有給定置信水平的不確定度[7]。量值準(zhǔn)確是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的重要特性,為給標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)準(zhǔn)確定值,需要研究高精度、高準(zhǔn)確度、可溯源的分析方法。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值是按照ISO導(dǎo)則35的要求進(jìn)行的,有機(jī)純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用于準(zhǔn)確測(cè)量有機(jī)物的化學(xué)純度定值結(jié)果和評(píng)定相應(yīng)的不確定度。國(guó)際計(jì)量委員會(huì)物質(zhì)的量咨詢(xún)委員會(huì)(CCQM)自1998年以來(lái)一直在組織開(kāi)展有機(jī)物化學(xué)純度測(cè)量的國(guó)際比對(duì)(包括關(guān)鍵比對(duì)與研究比對(duì))[8]。
有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為參考標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于色譜分析領(lǐng)域。有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)化學(xué)純度定值技術(shù)是賦予標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)準(zhǔn)確量值的關(guān)鍵。純度定值技術(shù)包括直接測(cè)量主組分的方法和扣除雜質(zhì)的方法。直接測(cè)量主組分的方法主要有氣相色譜法(Gc)、液相色譜法(Lc)、定量核磁法(qNMR)、元素分析法和滴定法(重量滴定和容量滴定)。其中,以氣相色譜法最為直接、簡(jiǎn)便、快速。
2.4在其他分析檢測(cè)工作的應(yīng)用
除在室內(nèi)空氣、環(huán)境檢測(cè)、水質(zhì)分析及污水處理效果檢測(cè)中的應(yīng)用,氣相色譜法還廣泛用于純物質(zhì)中的雜質(zhì)、環(huán)境污染物、食品中有害成分、藥物有效成分、代謝物、刑事法醫(yī)鑒定、石油化工生產(chǎn)中痕量物質(zhì)等[9-10]有毒有害有機(jī)污染物對(duì)空氣、水、土壤及糧食、蔬菜的污染日益嚴(yán)重,有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)已得到世界各國(guó)的重視。常用的CODCr和CODMn的監(jiān)測(cè)方法不能檢測(cè)出多環(huán)芳烴、苯系物、PCB等強(qiáng)致癌物的狀況。GC、GC-MS、HPLC法是有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)的常用方法。尤其是GC法以其相對(duì)價(jià)格低廉,操作簡(jiǎn)便,易于推廣利用而備受關(guān)注。目前,美國(guó)、日本和我國(guó)在有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)的方法中,GC法占了80%。
3.結(jié)語(yǔ)與展望
氣相色譜法是痕量分析中的一個(gè)重要手段。由一種分離手段與一種鑒定方法組成的聯(lián)用技術(shù),是當(dāng)前儀器分析和分析儀器的發(fā)展方向之一。聯(lián)用技術(shù)可以提高分析方法的靈敏度、準(zhǔn)確度,增強(qiáng)對(duì)復(fù)雜混合物的分辨力,獲得兩種手段分別使用所不具有的功能。目前,在色譜領(lǐng)域中廣泛采用的,如氣相色譜-質(zhì)譜(Gc—Ms)、液相色譜-質(zhì)譜(LC—MS)、氣相色譜-傅里葉紅外光譜(GC—FTIR)、液相色譜-核磁共振(C—NMR)等多種聯(lián)用技術(shù)。色譜法具有高分離能力、高靈敏度和高分析速度等優(yōu)點(diǎn),是復(fù)雜混合物分析的主要手段。但是,由于色譜法本身在進(jìn)行窟性分析時(shí)的主要依據(jù)是保留值,因而它是難以對(duì)復(fù)雜未知混合物作定性判斷的。相反,如質(zhì)譜(MS)、紅外光譜(IR)、核磁共振波譜(NMR)等譜學(xué)方法,雖然具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)鑒定能力,卻均不具備分離能力,因而不能直接用于復(fù)雜混合物的簽定。而把色譜與譜學(xué)方法有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的聯(lián)用技術(shù),由于結(jié)合了兩者的長(zhǎng)處,因而是復(fù)雜混合物分析的有效手段。聯(lián)用已成為當(dāng)今儀器分析和分析儀器的一個(gè)主要發(fā)展方向。近年來(lái)人們將氣相色譜與計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合設(shè)計(jì)出了氣相色譜專(zhuān)家系統(tǒng)。氣相色譜專(zhuān)家系統(tǒng)是一個(gè)具有大量氣相色譜分析方法的專(zhuān)門(mén)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)程序。它應(yīng)用人工智能技術(shù),根據(jù)一個(gè)或多個(gè)色譜專(zhuān)家提供的專(zhuān)門(mén)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷,模擬色譜專(zhuān)家來(lái)解決那些需要專(zhuān)家決定的復(fù)雜問(wèn)題,提出專(zhuān)家水平的解決方法或決策?;谝陨蠈?duì)氣相色譜特點(diǎn)的詳細(xì)闡述,氣相色譜法基本上能滿足當(dāng)前各種工業(yè)對(duì)分析方法提出的要求。氣相色譜法的應(yīng)用范圍很廣,不僅可以分析氣體,也可以分析液體、固體、及包含在固體中的氣體。在原子能工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)領(lǐng)域中也有著廣泛的應(yīng)用,希望該項(xiàng)新技術(shù)可以在檢測(cè)工作中被廣泛應(yīng)用并取得更多的輝煌。
參考文獻(xiàn)
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[7] ISO Guide 30:1992/Amd 1:2008.Reference Materials-Revision of Definitions for Reference Material and Certified Reference Material
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