资源简介

(共20张PPT)
内标法
一、知识目标
1.掌握内标法
2.熟悉定性定量分析“甲苯试剂的纯度”（同系物定性、内标法定量）
二、能力目标：
培养学生分析解决问题的能力
三、思政-素养目标：
培养严密的逻辑思维方式，保持工作的条理性，理论联系实际，实践是检验真理的唯一标准。
小伙伴们，你们知道如何利用内标法对样品进行含量测定么？
引 入
气相色谱
问题：已知某甲苯试剂，今欲测其纯度，但其中杂质较多，且部分杂质FID检测器无响应，现欲用气相色谱法FID检测器对其纯度进行检测，你能设计一可行的分析方案吗？
日前常采用的方法是使用气相色谱仪，采用内标法。
课程引入
各小组各派一名同学讲解事先准备好的测量方法。
甲苯试剂中除含主成份甲苯外，还含有硫化合物、噻吩、不饱和化合物、水分等多种杂质？其中部分杂质在FID检测器上无响应。
本项目的检测难度主要是待测试剂中杂质多，部分物质不出峰，因此无法用“归一化法”进行分析。
可适当采用“标准加入法”测定，让学生上台讲述相当测定过程。
内标法　将一种纯物质作为内标物加入到待测样品中，进行色谱定量的方法称为内标法。组分含量计算公式为：
①内标物是试样中不存在的纯物质；
②内标物能溶于试样中，并能与试样中各组分的色谱峰完全分开；
③内标物色谱峰应与待测组分色谱峰的位置相近或在待测组分中间。
演示测定全过程1
打开载气（N2）钢瓶总阀，调节输出压力为0.4MPa。
打开载气净化气开关，调节载气合适柱前压，如0.14MPa，稳流阀控制为4.4圈，控制载气流量为约30mL/min。
打开气相色谱仪电源开关。
设置柱温为85℃、气化温度为160℃和检测温度为140℃。
待柱温、气化温度和检测温度达到设定值并稳定后，打开空气钢瓶，调节输出压力为0.4MPa；
打开氢气钢瓶，调节输出压力为0.2MPa。打开空气净化气开关，调节空气稳流阀为5.0圈，控制其流量为约200mL/min。
打开氢气净化气开关，调节氢气稳流阀为4.5圈，控制其流量为约30mL/min。
揿“点火”键点燃氢火焰。
让气相色谱仪走基线，待基线稳定。
揿“点火”键
演示测定全过程2
取一个干燥洁净称量瓶，加入3mL正已烷。加入100μL甲苯（GC级），称其准确重量，记为mS1，加入100μL苯（GC级，内标物），称其准确重量，记为mS2。摇匀备用，此为每位同学所配制甲苯测试标样。
甲苯测试标样
2007-5-5
张三
甲苯测试试样
2007-5-5
张三
取两支10μL微量注射器，以溶剂（如无水乙醇）清洗完毕后，备用。
另取一个干燥洁净的称量瓶，加入3mL正已烷。加入100μL所测甲苯试剂，称其准确重量，记为m样，加入100μL苯（GC级，内标物），称其准确重量，记为mS3。摇匀备用，此为每位同学所配制甲苯测试试样。
演示测定全过程3
打开色谱工作站（FL9500），观察基线是否稳定。
按相同方法再测2次甲苯测试标样与3次甲苯测试试样，记录各主要色谱峰的峰面积。
基线稳定后，将其中一支微量注射器用甲苯测试标样润洗后，准确吸取1μL该标样按规范进样，启动色谱工作站，绘制色谱图，完毕后停止数据采集。
点击“开始”按键，色谱工作站开始采样
点击“停止”按键，色谱工作站停止采样，并处理采集数据
色谱峰
分析结果
演示测定全过程4
在相同色谱操作条件下分别以苯、甲苯（GC级）标样进样分析，以各标样出峰时间（即保留时间）确定甲苯测试标样与甲苯测试试样中各色谱峰所代表的组分名称。
实训完毕后先关闭氢气钢瓶总阀，待压力表回零后，关闭仪器上氢气稳压阀。
关闭空气钢瓶总阀，待压力表回零后，关闭仪器上空气稳压阀。
设置气化室温度、柱温在室温以上约10℃、检测室温度120℃。
待柱温达到设定值时关闭气相色谱仪电源开关。
关闭载气钢瓶和减压阀，关闭载气净化器开关。
溶剂峰
苯(内标和物)
甲苯
演示测定全过程5
学生完成定性定量操作实训
学生完成丙酮试剂中微量水分的定性定量操作实训
实训过程中要求每位学生
独立完成
独立处理数据
合理安排时间
实训过程中注意安全
节约样品
合理处理废液等。
数据处理计算公式
对甲苯测试标样所绘制色谱图，计算甲苯的相对校正因子(以苯为基准物质) 。
对甲苯试样所绘制色谱图，按公式
计算甲苯试剂中甲苯的质量分数（%），并计算其平均值与相对平均偏差（%）。
甲苯的定性问题：一般可采用同系物按沸点高低顺序出峰进定性。
参数的设置：
项目 丁醇异构体混合物的测定 甲苯试剂纯度的测定
载气种类 N2、Ar N2、Ar
载气流量 约30ml/min 约30ml/min
空气 300ml/min 300ml/min
H2 作燃气，约30ml/min 作燃气，约30ml/min
检测器 氢火焰离子化检测器（flame ionization detector,FID） 氢火焰离子化检测器（flame ionization detector,FID）
检测灵敏度设置 Range：1/10/100/1000 (灵敏度S依次降10倍) Range：1/10/100/1000
(灵敏度S依次降10倍)
测定过程常见问题讨论1
甲苯的定量问题：本项目的测定采用“内标法”进行定量。
项目 丁醇异构体混合物的测定 甲苯试剂纯度的测定
定量方法 归一化法 内标法
要求 1、样品中各组分均出峰，完全分离，且均有响应； 2、进样量无须准确。 1、无须样品中各组分均出峰且完全分离，要求待测组分能出峰，且与相邻组分完全分离。
2、进样量无须准确。
相对校正因子 须用标准物质测量相对校正因子，否则无法准确测量 须用标准物质测量相对校正因子，否则无法准确测量
计算公式
方法特点 优点：简便、精确，进样量的多少与测定结果无关，操作条件（如流速，柱温）的变化对定量结果的影响较小。 缺点：校正因子的测定较为麻烦。 优点是：进样量的变化、色谱条件的微小变化对内标法定量结果的影响不大。只对感兴趣的色谱峰做校正，其结果的报告可选择不同的单位。
缺点是必须在所有样品中加入内标物，选择合适的内标物比较困难，内标物的称量要准确，操作较复杂。
测定过程常见问题讨论2
其它注意事项：
本项目的测定使用危险的H2作载气，在操作时一定要注意通风、H2的排出、严格禁止学生在实验室吸烟。
如遇H2泄漏，应怎么办？
灭火器的使用
本项目系高温操作，注意烫伤。
若烫伤，应如何处理？
本项目使用有机溶剂，注意其毒性。
若有机溶剂进入眼睛或皮肤，应如何处理？
测定过程常见问题讨论3
内标法
问题：内标法中的关键技术是什么？
内标物是样品中不存在的纯物质。
内标物很容易获取。
内标物的化学性质与样品相似，但不与样品发生化学反应。
内标物要求在感兴趣的组分附近流出，且能得到分离良好的、干净利落的色谱峰。
内标物的含量与样品的浓度相似。
内标物的色谱性质稳定。
内标物的选择原则
色谱操作条件的选择
色谱柱：DNP（2m,100-120目）；载气：N2，30mL/min；
空气：300mL/min；氢气：30mL/min；柱温：95℃；
气化室温度：160℃；检测器：FID；检测器温度：140℃；灵敏度档：10。
内标法举例
用内标法测定环氧丙烷中水分的含量，以甲醇作为内标物，称取0.0115g甲醇，加到2.2679g样品中，混合均匀后，用微量注射器吸取0.2 L该样品进行气相色谱分析，平行测定两次，得如下数据：
分析次数 水分峰高 甲醇峰高
1 2 150.2 148.8 174.8
172.3
已知水与内标物甲醇的相对质量校正因子分别为0.70和0.75，计算样品中水分的质量分数。
内标法举例（解答）
解：由公式 有
第一次分析
第二次分析
两次分析的平均值为
课堂小结
内标法
定性定量分析“甲苯试剂的纯度
课后作业
内标法与标准加入法有何异同？能用内标法分析的样品可否用标准加入法进行分析测定？能用标准加入法分析的样品可否用内标法进行分析测定？若可以，请举例说明。若不可以，请说明原因。

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