过色谱柱时,由于固定相与样品中各组分分子间的相互作用不同,而使组分分离。 2、色谱柱的选择:测定不同的物质要选用不同的柱子,如沸程大的物质(如沸点从60~800℃)在测定时,一般采用毛细管柱。若用其他柱子,因采用一固定温度,出降时间很短,很难将各组分分开。而用毛细管柱,采用程序升温(分步升温)的方法,就能将不同沸点的物质分开。测定相同的物质,在选用柱子时,还要考虑价格,同是5m的填充柱,不锈钢的就要比玻璃的贵。
3、固定相的选择:固定相的选择也是同样,固定相有多种,有极性的、非极性的等等。在测定非极性的样品(如烃类)时,应选用非极性固定相。对于强极性的样品,应选用强极性固定相。这些知识很复杂,三言两语讲不清楚,大家若感兴趣,可参阅相关书籍。
我们测定有机氯常用的层析柱为玻璃柱(直径2~4mm,长1~2m)。固定液有:DC—200,SE—30(甲基硅橡胶),QF—1,OV—17(笨基甲基硅酮)等。所用的检测器为电子捕获检测器。 (三)气相色谱仪测定原理
填充柱和毛细管柱工作程序图如下:
测定前先使进样口、柱子、检测器达到某一高温(先开机预热,稳定后再进样测定)。测定有机氯一般为:柱温172℃,汽化室225℃,检测器245℃。高温为了使样品汽化分解。
当样品液由进样器注入进样口后,在高温和高速气流中,立即汽化,在载气(高纯N2)的携带下进入色谱柱。因色谱柱中填充一定的固定相,因而就使各组分分子和固定相发生相互作用,即分子在固定相上不断的吸附与解吸附,相互作用大的吸附力强,相互作用小的吸附力弱。吸附力强的组分,从柱子里流出的比较晚,于是,样品中的各组分,由于和固定相的吸附力不同,而得到分离。从柱子里分离出来的组分流到检测器,检测器就把各组分的浓度变化、出现先后,转换成电信号。这些电信号是很微弱的,经放大器放大后,再转到记录仪,转变成色谱峰记录下来。
六六六、DDT标准典型色谱图
前1,2,3,4为六六六的四种异构体 5是内标物质
6,7,8,9为DDT的四种异构体 最前一个是溶剂峰
定性:各组分经大量实验,都有一定的保留时间,自样品进样至该组分出现峰值的时间,叫保留时间。通过与标准品的保留时间比较,或查阅有关资料,以确立此峰是何组分。
定量:根据色谱图中,多组分的峰高或峰面积进行定量。方法有内标法、剪纸称重法、标准曲线法、外标法等等。通过与标准进行比较,即可求得样品中农残的含量(先进的仪器可以直接得出结果)。 2、气相色谱仪与其它仪器的结合:
气相色谱仪能有效的分离复杂的混合物,但不能有效的对未知物定性。而有些分析仪器如质谱、红外光谱等虽然是鉴定未知结构的有效工具,但对复杂的混合物则无法进行分离。把二者结合起来,实现联机,既能将复杂的混合物分离,又可同时鉴定结构(即鉴定是何种物质),这是目前仪器分析的一个发展方向。
目前常见的色谱与其它分析仪器连接的技术主要有:
①色—质联机:质谱仪灵敏度高,扫描速度快,能准确的测知未知物的分子量,而色谱仪则能将复杂的混合物分离。色—质联机技术是目前解决复杂的未知物定性定量问题的最有效的工具之一。
②色谱—红外光谱联机:纯物质有特征性很高的红外光谱图,并且这些标准图谱已被大量积累下来,利用未知物的红外光谱图与标准图谱对照即可定性。 除此以外,核磁共振、紫外等技术也可以与色谱连用,在此,就不多介绍了。
关于气相色谱仪的使用和操作,要经过一定的训练,对于故障的排除与维修,更不是一般人能办到的,这要经过专职学习与培训。无论气相色谱仪的型号和外形如何,其基本原理都是一样的。先进的气相色谱仪,自动化程度非常高,从进样到数据处理,全部自动化,只要按一定的程序操作,计算机就能控制指挥整个过程。
气相色谱仪用途很广,并非只能测定有机氯农药,象经常遇到的果品贮藏过程中的成分测定——乙烯含量的测定,用气相色谱仪非常方便、准确。还可测定果酒中的多种挥发成分,如:甲醇、乙醇、挥发酯等。还可进行氨基酸、维生素、脂肪酸、有机磷、有机碳等多种物质的检测分析。只要采取一定的分析条件,都能测出满意的结果。
关于气相色谱仪,只谈了一些皮毛问题,本质的问题很难用一言半语来讲完,因为这是实践性很强的一种手段,不亲自干,是掌握不了的。 四、食品中六六六、DDT含量的测定
1、原理:样品中六六六、DDT经提取、净化后,用气相色谱仪来测定,与标准比较定量。电子捕获检测器对于电负性强的化合物具有较高的灵敏度,利用这一特点,可分别测出微量的六六六和DDT。不同异构体和代谢物可同时分别测定。
出峰顺序:α—666,γ—666,β—666,δ—666,P,P—DDE,O,P—DDT,P,P—DDD,P,P—DDT。
2、试剂:使用的试剂一般系分析纯,有机溶剂需要重蒸馏或用气谱纯。 ①丙酮 ②正己烷
③石油醚:沸程30~60℃ ④笨 ⑤硫酸
⑥无水硫酸钠
⑦硫酸钠溶液(20g/L)
⑧六六六、DDT标准液:准确称取甲、乙、丙、丁四种六六六异构体和P,P—DDE,O,P—DDT,P,P—DDD,P,P—DDT各10.0mg,溶于笨中,分别移入100mL容量瓶中,加笨至刻度,混匀,每毫升含农药100.0ug,作为储备液存于冰箱中。
⑨六六六、DDT标准使用液:将上述储备液以己烷稀释至适宜浓度,一般为0.01ug/ml。
3、仪器:小型粉碎机、小型绞肉机、组织捣碎机、电动振荡器、旋转浓缩蒸发器、气相色谱仪(具电子捕获检测器) 4、分析步骤: (1)提取:
①称取具有代表性的样品(适用于生的及烹调加工过的蔬菜、水果或谷类、豆类、肉类、蛋类)约200g,加适量水,于捣碎机中捣碎,混匀。称取匀浆2.00~5.00g,于50ml具塞三角瓶中,加10~15ml丙酮[有机氯是有机物,根据相似相溶原理,要用有机溶剂提取。一般样品都含有水分,且在样品处理过程中还要加水,因此要用亲水性的丙酮来提取],在振荡器上振荡30min,过滤于100ml分液漏斗中,残渣用丙酮洗涤四次,每次4ml,用少许丙酮洗涤漏斗和滤纸,合并滤液30~40ml,加石油醚20ml[有机氯主要存在于脂肪中,可用提取脂肪的方法来提取。因为样品处理液含水,所以用石油醚而不能用乙醚],摇动数次,放气。振摇1min,加20ml硫酸钠溶液(20g/L)[进行液液分配,洗涤除去极性溶剂。有机氯、丙酮、石油醚都为弱极性,而硫酸钠、水都为极性物质],振摇1min,静置分层,弃去下层水溶液。用滤纸擦干分液漏斗颈内外的水,然后将石油醚液缓缓放出,经盛有约10g无水硫酸钠的漏斗[用于出去石油醚中的水分],滤入50ml三角瓶中。再以少量石油醚分三次洗涤原分液漏斗、滤纸和漏斗,洗液并入滤液中,将石油醚浓缩,移入10ml容量瓶中,定容。
②称取具有代表性的乳样品2.00g于10ml具塞试管中,加4ml丙酮,振摇1min,加4ml石油醚,振摇1min。静置分层。将上层石油醚溶液移入另一25ml具塞试管中,再加1ml石油醚于原试管中,不摇。取出上层石油醚合并于25ml试管中,重复两次。再加与石油醚等体积的硫酸钠溶液(20g/L),摇混,分层。将上层石油醚溶液取出经无水硫酸钠滤入10ml具塞试管中,再加1ml石油醚于原25ml试管中,不摇。取出上层液合并于10ml试管中,重复两次。提取液定容至4.0ml。 ③称取具有代表性的均匀食用油样品0.50g以石油醚溶解于10ml试管中,定容至10.0ml。 (2)净化:
5.0ml提取液加0.50ml浓硫酸[不饱和的物质不利于有机氯的提取,浓硫酸能和含有双健的化合物发生加成反应而除去],盖上试管塞。振摇数次后,打开塞子放气,然后振摇0.5min,于1600rpm离心15min,上层清液,供气相色谱法分析用。
(3)测定:
①气相色谱参考条件:
色谱柱:内径3~4mm,长1.2~2m的玻璃柱,内装涂以OV—17(15g/L)和QF—1(20g/L)的混合固定液的80~100目硅藻土。
Ni—电子捕获检测器:汽化室温度215℃,色谱柱温度195℃,检测器温度225℃,载气流速90ml/min,纸速0.5cm/min。 ②测量与计算:
电子捕获检测器的线性范围窄,为了便于定量,选择样品进样量使之适合各组分的线性范围。根据样品中六六六、DDT的存在形式,相应的制备各组分的标准曲线,从而计算出样品中的含量。
六六六、DDT及异构体或代谢物含量按下式计算:
A1×1000
X1=—————————
M1×(V2/V1)×1000
式中:X1————样品中六六六、DDT及异构体或代谢物单一含量,mg/kg;
A1————被测定用样液中六六六、DDT及异构体或代谢物单一含量,ng; V1——样品净化液体积,ml; V2——样液进样体积,ul; M1——样品质量,g。
结果的表述:报告平行测定的算术平均值的二位有效数。

