一、实验目的
1.了解气相色谱仪(火焰离子化检测器FID)的使用方法;
2.掌握外标法定量的原理;
3.了解气相色谱法在产品质量控制中的应用。
二、方法原理
试样被气化后,随同载气进入色谱柱,由于不同组分在流动相(载气)和固定相间分配系数的差异,当两相作相对运动时,各组分在两相中经多次分配而被分离。
在酿造白酒的过程中,不可避免地有甲醇产生。根据国家标准(GB10343-89),食用酒精中甲醇含量应低于0.1g∙L-1(优级)或0.6g∙L-1(普通级)。
利用气相色谱可分离、检测白酒中的甲醇含量。在相同的操作条件下,分别将等量的试样和含甲醇的标准样进行色谱分析,由保留时间可确定试样中是否含有甲醇,比较试样和标准样中甲醇峰的峰高,可确定试样中甲醇的含量。
三、仪器设备与试剂材料
1.气相色谱仪。
2.火焰离子化检测器。
3.1μL微量注射器。
4.甲醇(色谱纯)。
5.无甲醇的乙醇:取0.5μL进样,无甲醇峰即可。
四、实验步骤
1.标准溶液的配制:用体积分数为60% 的乙醇水溶液为溶剂,分别配制浓度为0.1g∙L-1、0.6g∙L-1的甲醇标准溶液。
2.色谱条件
色谱柱:长2m,内径3mm的不锈钢柱;GDX-102、80~100目;
载气(N2)流速:37mL∙min-1;氢气(H2)流速:37mL∙min-1;空气流速:450mL∙min-1;
进样量:0.5μL;
柱温:150℃;
检测器温度:200℃;气化室温度:170℃;
3.操作
通载气后,启动仪器,设定以上温度条件。待温度升至所需值时,打开氢气和空气,点燃FID(点火时,H2的流量可大些),缓缓调节N2、H2及空气的流量,至信噪比较佳时为止。待基线平衡后即可进样分析。
在上述色谱条件下进0.5μL标准溶液,得到色谱图,记录甲醇的保留时间。在相同条件下进白酒样品0.5μL,得到色谱图,根据保留时间确定甲醇峰。
五、数据处理
测量两个色谱图上甲醇峰的峰高。按下式计算白酒样品中甲醇的含量:
式中:
ρ―白酒样品中甲醇的质量浓度,单位为g∙L-1;
ρs―标准溶液中甲醇的质量浓度,单位为g∙L-1;
h―白酒样品中甲醇的峰高,单位为mm;
hs-标准溶液中甲醇的峰高,单位为mm。
比较h和hs的大小即可判断白酒中甲醇是否超标。
六、问题讨论
1.为什么甲醇标准溶液要以60%乙醇水溶液为溶剂配制?配制甲醇标准溶液还需要注意些什么?
2.外标法定量的特点是什么?外标法定量的主要误差来源有哪些?
3.如何检查FID是否点燃?
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