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气相色谱仪的化学原理以及操作方法
来源: | 作者:tzlnyq688 | 发布时间: 2019-06-03 | 396 次浏览 | 分享到:
气相色谱仪作为将多组分的复杂混合物进行分析的仪器,在环境保护、生物化学、有机化学、卫生检查等各领域应用广泛,而且目前已经成为分析测试实验室的常规必备的仪器之一。下面我们就“气相色谱仪的化学原理以及操作方法”来详细了解下。

气相色谱仪作为将多组分的复杂混合物进行分析的仪器,在环境保护、生物化学、有机化学、卫生检查等各领域应用广泛,而且目前已经成为分析测试实验室的常规必备的仪器之一。下面我们就“气相色谱仪的化学原理以及操作方法”来详细了解下。



【气相色谱仪的化学原理阐述】


高效毛细管柱气相色谱仪常用固定液有聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、含苯基的聚二甲基硅氧烷、含氰基的聚甲基硅氧烷和含三氟丙基的聚甲基硅氧烷等六种。


1聚二甲基硅氧烷:


聚二甲基硅氧烷主要是色散力起作用的固定液,是通用型固定液。一般按沸点顺序洗脱,而对含有不同官能团的化合物,不完全按沸点次序。在聚二甲基硅氧烷中有-Si-O-键,具有很弱的极性力和受质子力,周围的甲基不能完全屏蔽掉,所以聚二甲基硅氧烷可以分离非极性和极性混合物。



2聚乙二醇:


聚乙二醇是一种氢键型固定液,对羟基和羧基化合物有较强的作用力,但不能用于和羟基发生作用的化合物。这类固定液对烷基苯类化合物有很好的分离能力,不能用于伯胺和苯胺,因为毛细管柱内如果有氧气,会和固定液发生作用形成乙醛和环氧乙烷,乙醛和伯胺发生作用生成席夫碱。


聚乙二醇固定液要避免与外界渗透到载气中的空气中的氧接触,这样会使聚乙二醇降解。无机强酸会使聚乙二醇降解。无机强碱不会使聚乙二醇降解,会屏蔽石英表面的酸性,在分离碱性化合物时使峰形尖锐。


3含苯基的聚二甲基硅氧烷:


含苯基的聚二甲基硅氧烷,如含5%苯基聚甲基硅氧烷和50%苯基聚甲基硅氧烷,其中含5%苯基聚甲基硅氧烷使用居多。这是一类可极化非极性固定液,随苯基含量的增加可极化率增加。在药物和农药分析中使用广泛。


4含氰基的聚甲基硅氧烷:


含氰基的聚甲基硅氧烷,如含7%氰基和7%苯基聚甲基硅氧烷、含25%氰基和25%苯基聚甲基硅氧烷。由于在聚硅氧烷链中引入氰基,使之成为中等或强极性固定液。氰基含量从3%~,随着氰基含量增加,极性(偶极作用)增加。在这一类固定液中含芳香基和烯基的化合物保留作用较强,氰基含量越高保留作用越强,所以这类固定液适合从复杂的烃类混合物中分离不饱和烃和芳烃,也适合分离不饱和脂肪酸。


5含三氟丙基的聚甲基硅氧烷:


含三氟丙基的聚甲基硅氧烷固定液的给质子能力很强,对羰基化合物有很强的保留作用,同碳数的酮的保留时间高于同碳数的醇,而后者沸点要高。多用于禁用药物的分析。


【气相色谱仪的操作方法】


变压器油中溶解气体分析技术已在充油电气设备的绝缘监督中发挥了重要作用。近几年来,有关这方面的报道不胜枚举。众所周知,油中溶解气体分析采用的分析方法为气相色谱法(简称GC),因此,掌握变压器绝缘油分析气相色谱仪操作方法及测试出准确的数据,对于分析测试结果和提高故障诊断的准确率是至关重要的。



变压器绝缘油分析气相色谱仪操作方法氢气的测定


变压器油中溶解气体中是作为特征气体出现的.国外把它称为可燃气体组分之一的气体。在国家标准中,氢气的注意值为150uI/L;在判断故障性质的三比值法中,甲烷与氢构成比值是其中一种判断方法。


氢气的产生有两种情况:


(1)在一定温度条件下,与其它故障特征气体同时裂解而产生。


以上裂解反应的化学平衡关系构成判断充油设备内部故障的理论根据。由此可见,与有些气体是相伴而生的。如当设备内部发生电弧放电产生特征气体CH2时,也必然产生。对如何根据含量及增长率判断变压器是否正常运行.


(2)当设备内部受潮时,油中单项产生或增长。


水分在电场中会发生电解反应:解气体的氢气单项增长时,可判断设备有受潮的可能。在导则中已规定采用特征气体法测得的值作为判断变压器受潮的依据。由以上反应的产物及变压器油保护方式可以进一步推测,对于密封式保护的变压器.如变压器内部受潮,从油中溶解气体中能够测定出O含量;而对于开启式变压器,油中O:含量的变化:明显。目前尚未见到有关这方面的实例报道:


氢气测定中的问题


国家标准要求氢气检测的灵敏度不大于10ul/L,实践经验表明,变压器绝缘油分析气相色谱仪操作方法中,不好掌握的就是氢气的测定。其中一个比较常见的情况是测定的结果偏低,有时甚至测不出。由氢气产生的机理可知,当产生或C2H4时,也必然产生氢气。显然,在这种情况下如测不出氢气含量,毋庸置疑是使用的仪器或操作方法存在问题。


油中CO和CO2含量测定


油中CO和CO2的含量是判断充油设备是否存在过热故障的依据,尤其是CO作为固体绝缘材料裂解的特征气体对判断固体绝缘材料是否存在内部缺陷具有重要意义。目前,对CO和CO2的分析,所有的仪器及流程都是通过转化炉(镍触媒)将其催化为甲烷来完成的。


以上关于“气相色谱仪的化学原理阐述”和“气相色谱仪的操作方法”的介绍,希望能让您了解“气相色谱仪的化学原理以及操作方法”带来帮助。

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