分析仪器课程论文
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目:色谱分析中各类色谱仪简述
课程名称:分析仪器
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时间:2013-12-22
色谱分析中各类色谱仪简述
摘要:色谱分析仪是应用色谱法对物质进行定性、定量分析, 及研究物质的物理、化学特性的仪器。色谱仪广泛地用于化学产品,高分子
材料
关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料
的某种含量的分析,凝胶色谱还可以测定高分子材料的分子量及其分布。色谱法又叫层析法,它是一种高效能的物理分离技术,将它用于分析化学并配合适当的检测手段,就成为色谱分析法。
关键词:气相色谱仪 液相色谱仪 薄层色谱仪 凝胶色谱仪 离子色谱仪质谱仪
色谱法的最早应用是用于分离植物色素,其
方法
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是这样的:在一玻璃管中放入碳酸钙,将含有植物色素(植物叶的提取液)的石油醚倒入管中。此时,玻璃管的上端立即出现几种颜色的混合谱带。然后用纯石油醚冲洗,随着石油醚的加入,谱带不断地向下移动,并逐渐分开成几个不同颜色的谱带,继续冲洗就可分别接得各种颜色的色素,并可分别进行鉴定。色谱法也由此而得名。
现在的色谱法早已不局限于色素的分离,其方法也早已得到了极大的发展,但其分离的原理仍然是一样的。
1、气相色谱仪
气相色谱仪在石油、化工、生物化学、医药卫生、食品工业、环保等方面应用很广。它除用于定量和定性分析外,还能测定样品在固定相上的分配系数、活度系数、分子量和比表面积等物理化学常数。
通过对欲检测混合物中组分有不同保留性能的色谱柱使各组分分离,依次导入检测器,以得到各组分的检测信号。按照导入检测器的先后次序,经过对比,区别出是什么组分,根据峰高度或峰面积计算出各组分含量。通常采用的检测器有:热导检测器,火焰离子化检测器,氦离子化检测器,超声波检测器,光离子化检测器,电子捕获检测器,火焰光度检测器,电化学检测器,质谱检测器等。
工作原理:气相色谱仪是一种多组份混合物的分离、分析工具,它是以气体为流动相,采用冲洗法的柱色谱技术。当多组份的分析物质进入到色谱柱时,由于各组分在色谱柱中的气相和固定液液相间的分配系数不同,因此各组份在色谱柱的运行速度也就不同,经过一定的柱长后,顺序离开色谱柱进入检测器,经检测后转换为电信号送至数据处理工作站,从而完成了对被测物质的定性定量分析。
操作规程
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:
一、开机前准备
1、根据实验要求,选择合适的色谱柱;
2、气路连接应正确无误,并打开载气检漏;
3、信号线接所对应的信号输入端口。
二、开机
1、打开所需载气气源开关,稳压阀调至0.3~0.5 Mpa,看柱前压力表有压力显示,方可开主机电源,调节气体流量至实验要求;
2、在主机控制面板上设定检测器温度、汽化室温度、柱箱温度,被测物各组分沸点范围较宽时,还需设定程序升温速率,确认无误后保存参数,开始升温;
3、打开氢气发生器和纯净空气泵的阀门,氢气压力调至0.3~0.4Mpa,空气压力调至0.3~0.5Mpa,在主机气体流量控制面板上调节气体流量至实验要求;当检测器温度大于100℃时,按《点火》按钮点火,并检查点火是否成功,点火成功后,待基线走稳,即可进样;
三、关机
关闭FID的氢气和空气气源,将柱温降至50℃以下,关闭主机电源,关闭载气气源。关闭气源时应先关闭钢瓶总压力阀,待压力指针回零后,关闭稳压表开关,方可离开。
四、 注意事项
1、气体钢瓶总压力表不得低于2Mpa;
2、必须严格检漏;
3、严禁无载气气压时打开电源。
仪器特点:
1、高灵敏度:可作超纯气体、高分子单体的痕迹量杂质分析和空气中微量毒物的分析。
2、高选择性:可有效地分离性质极为相近的各种同分异构体和各种同位素。
3、高效能:可把组分复杂的样品分离成单组分。
4、速度快:一般分析、只需几分钟即可完成,有利于指导和控制生产。
5、应用范围广:即可分析低含量的气、液体,亦可分析高含量的气、液体,可不受组分含量的限制。
6、所需试样量少:一般气体样用几毫升,液体样用几微升或几十微升。
7、设备和操作比较简单仪器价格便宜。
2、液相色谱仪
液相色谱仪根据固定相是液体或是固体,又分为液-液色谱(LLC)及液-固色谱(LSC)。现代液相色谱仪由高压输液泵、进样系统、温度控制系统、色谱柱、检测器、信号
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系统等部分组成。与经典液相柱色谱装置比较,具有高效、快速、灵敏等特点。对高沸点、难气化合物的混合物通过色谱柱和淋洗剂并以实现分离。应用于生物化学、生物医学、环境化学、石油化工等部门。
工作原理:
系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附-解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,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高效液相色谱仪。主要有进样系统、输液系统、分离系统、检测系统和数据处理系统,下面将分别叙述其各自的组成与特点。
操作规程:
一、开机前准备
1、储液瓶倒净,换上实验需要的流动相(抽滤并超声过的)。
二、开机
1、按溶剂输液泵上的power键,待自检完毕后开始进行操作。
2、逆时针旋转排气阀(不可超过180°),打开排气阀,按purge键排气泡,在此期间流动相连续流出并且无气泡;按purge键,泵停止,将排液阀旋钮顺时针方向旋转到底,关闭排液阀
3、冲流动相按Pump键,泵启动,观察屏幕上压力显示,压力上升平稳后,继续按上述方法升高流速,使流速上升到实验需要的流速。
4、打开检测器,调节波长为实验需要的波长;打开工作站,查看基线,待基线走平后,进样。
三、使用后维护
1、水或含水甲醇溶液冲洗
使用结束后,将流速降到0.1 ml/min,按Pump键,泵停止。换下流动相,换上已抽滤并超声过的纯净水或含水甲醇溶液。按Pump键,泵启动,观察屏幕上压力显示,压力上升平稳后,继续按上述方法升高流速。如流动相含有无机盐,必须保证足够的冲洗时间。
2、甲醇溶液冲洗
换上已抽滤并超声过的甲醇溶液,按上步的操作进行封柱处理。
四、关机
1、按Pump键,关闭泵;关闭桌面在线工作站;按Power键关闭LC-10ATvp。
五、注意事项
1、不能使用浓硫酸、浓硝酸、二氯乙酸、丙酮、二氯甲烷、氯仿、二甲基亚砜等作为流动相。
2、流动相溶剂选择HPLC为准的溶剂,使用前必须用过滤器(0.45μm以下)除去微粒或尘埃。
3、流动相溶剂必须进行脱气。若不脱气则在溶剂混合时或压力、温度变化时容易产生气泡,会引起泵的误动作和生产检测器信号噪音。
4、 以硅胶作载体的化学键合填充剂的稳定性受流动相pH值的影响,使用时应详细阅读该柱的说明书,在规定的pH值范围内使用。使用时,可在泵与进样器之间连接一硅胶柱,以保护分析柱。当使用高PH或含盐的流动相时,尽可能缩短使用时间,用后立即冲洗。
5、分析结束后,从色谱流路系统,泵、进样器、色谱柱至检测器流通池,均应充分冲洗,特别是含盐的流动相,更应注意先用水、再用含水甲醇溶液充分冲洗。
仪器特点:
1.高压:液相色谱法以液体为流动相(称为载液),液体流经色谱柱,受到阻力较大,为了迅速地通过色谱柱,必须对载液施加高压。一般可达150~350×105Pa。
2. 高速:流动相在柱内的流速较经典色谱快得多,一般可达1~
10ml/min。高效液相色谱法所需的分析时间较之经典液相色谱法少得多,一般少于 1h 。
3. 高效:近来研究出许多新型固定相,使分离效率大大提高。
4.高灵敏度:高效液相色谱已广泛采用高灵敏度的检测器,进一步提高了分析的灵敏度。如荧光检测器灵敏度可达10-11g。另外,用样量小,一般几个微升。
5.适应范围宽:高效液相色谱法,只要求试样能制成溶液,不需要气化,因此不受试样挥发性的限制。对于高沸点、热稳定性差、相对分子量大的有机物,原则上都可应用高效液相色谱法来进行分离、分析。