搜索
1生物与化学工程学院仪器分析实训报告题目：气相色谱内标法检测烟碱含量方法学考察StudyonthemethodologyinvestigationofdetectingnicotinecontentbyGCinternalstandardmethod专业：应用化学姓名：栾节学号：105011440009完成日期：2012年6月2日2气相色谱内标法检测烟碱含量方法学考察【摘要】：烟碱是烟叶中的主要成分。本次试验以喹啉为内标物，烟碱为测定对象，考查及检测气相色谱法内标法测定烟碱含量的方法学。试验中以有机溶剂萃取、填充气相色谱法测定对试验的重现性及精密度和线性关系进行进行了认真分析。一定范围内，烟碱含量的峰高比及面积比呈现线性关系，重现性及精密度良好。关键词：气相色谱内标法烟碱方法学TheresearchofthemethodinvestigationoftheGasChromatographicInternalStandardMethodofmeasuringNictonineContentAbstract：Nicotineisthemainingredientintobacco.Thetesttoquinolineasaninternalstandard,andnicotineforthedeterminationof,examineanddetectedbygaschromatographyinternalstandardmethodforthedeterminationofnicotinecontentmethodology.Organicsolventextractiontest,fillthegaschromatographymethodforthedeterminationofacarefulanalysisofthereproducibilityandprecisionofthetestandthelinearrelationship.Withinacertainrange,thepeakheightratioandareaofthenicotinecontentthanalinearrelationship,goodreproducibilityandprecision.【关键词】：Internalstandardmethodnicotinegaschromatographymethodology3目录1绪论…………………………………………………………………51.1烟碱的结构与化学性质……………………………………………51.2烟碱的检测方法……………………………………………………51.2.1非水滴定法检测烟碱含量…………………………………………51.2.2紫外线分光光度法检测烟碱含量…………………………………61.2.3水蒸气蒸馏法检测烟碱含量………………………………………61.2.4高效液相色谱法检测烟碱含量……………………………………61.2.5气相色谱法检测烟碱含量…………………………………………61.2.5.1外标法检测烟碱含量………………………………………………71.2.5.2归一化法检测烟碱含量……………………………………………71.2.5.3内标法检测烟碱含量………………………………………………71.3检测方法学考察……………………………………………………81.3.1线性关系的考察……………………………………………………81.3.2精密度的考察………………………………………………………91.3.3重现性实验的考察…………………………………………………92实验部分…………………………………………………………102.1目的…………………………………………………………………102.2材料和仪器…………………………………………………………112.2.1材料……………………………………………………………112.2.2仪器…………………………………………………………………112.3色谱条件……………………………………………………………112.4实验设计及结果分析……………………………………………122.4.1线性关系实验的考察………………………………………………122.4.2精密度实验的考察…………………………………………………132.4.3重现性实验的考察…………………………………………………132.4.4结果分析……………………………………………………………13参考文献…………………………………………………………………………144气相色谱内标法检测烟碱含量方法学考察1绪论1.1烟碱的结构与化学质烟碱化学式一种吡啶型生物碱，分子式C10H14N2。俗称尼古丁（nicotine）。存在于烟草属经济植物中。无色挥发性液体，有刺激性臭味，熔点－79℃，沸点246.7℃(745毫米汞柱)，相对密度1.0097（20／4℃），比旋光度－169°。可以水蒸气蒸馏。在空气中易发生变质。易溶于水、乙醇、乙醚、氯仿和石油醚。烟碱能与各种无机酸（如盐酸、硫酸）和有机酸（如酒石酸、苦味酸）生成结晶的单盐和双盐，其中双苦味酸盐的熔点278℃，常用来鉴别烟碱。烟碱与二氧化汞生成结晶形复合物，此反应可用来纯化烟碱。【1】1.2烟碱的检测方法1.2.1非水滴定法检测烟碱含量非水滴定法是在除水以外的溶剂中进行的滴定分析方法。因为有一些物质在水中不溶解,或者难溶于水。非水滴定应用范围非常广泛。因此，已为各国药典和其他常规分析所采用。非水溶液酸碱滴定包括两类方法（两类系统）：一类是碱量法，另一类是酸量法。【2】...1.2.2紫外分光光度法检测烟碱含量是根据物质分子对波长为200-760nm这一范围的电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量和结构分析方法。操作简单、准确度高、重现性好。5波长长(频率小)的光线能量小，波长短(频率大)的光线能量大。分光光度测量是关于物质分子对不同波长和特定波长处的辐射吸收程度的测量。烟碱(又名尼古丁)是烟草特有的植物碱,它给予吸烟者感官上感觉到“劲头”而满意,所以烟碱是烟草质量的重要化学成份之一.过去我们采用经典的硅钨酸沉淀法测定,这个方法准确性虽高,但化费时间却很长,每作一个样品的测定需要30个小时,因此不能适应我国烟草工业形势发展的需要,现我们改用紫外分光光度法来测定,其原理是烟碱溶液在特定波长的紫外光源通过时,紫外光量的吸收与烟碱浓度成比例.一个样品仅需两小时就可完成测定【3】1.2.3水蒸气蒸馏法检测烟碱含量在碱性条件下将烟草浸泡１２ｈ以上用水蒸气蒸馏法收集７００～８００ｍＬ蒸出液，即可收集到９５％以上的烟碱．分别用酸碱滴定法和紫外光谱法测定其烟碱含量，1.2.4高效液相色谱法检测烟碱含量高效液相色谱法是在经典色谱法的基础上，引用了气相色谱的理论，在技术上，流动相改为高压输送(最高输送压力可达4.9´107Pa);色谱柱是以特殊的方法用小粒径的填料填充而成，从而使柱效大大高于经典液相色谱(每米塔板数可达几万或几十万);同时柱后连有高灵敏度的检测器，可对流出物进行连续检测。1.2.5气相色谱法检测烟碱含量气相色谱法中有外标法、归一化法、内标法三种。1.2.5.1外标法外标法在操作和计算上可分为校正曲线法和用校正因子求算法。校正曲线法是用已知不同含量的标样系列等量进样分析，然后做出响应信号与含量之间的关系曲线，也就是校正曲线。定量分析样品时，在测校正曲线相同条件下进同等样量的等测样品，从色谱图上测出峰高或峰面积，在从校正曲线查出样品的含量。校正因子求算法时将标样多次分析后得到的响应信号与其含量求出它的绝对校正因子，再根据公式求出待测样品中的含量。6外标法适用外标法适用于工厂中的常规分析，它用于痕量组分的分析也能得到满意的结果。这个方法的精确度，在很大程度上取决于操作条件的控制。样品分析的操作条件，必须严格控制于绘制校正曲线时的条件。当峰高对操作条件的敏感性以及对拖尾峰、柱子超负荷和检测器有大的响应时，给出非线性的校正曲线，此时峰面积计算常常可以得到更好的结果。不过，对重叠峰，难以准确的测量峰面积，必须提高分离度才能达到预期的效果。对于工厂的常规分析，使用外标法必须经常对校正曲线进行验证。如果曲线外推通过坐标原点，验证时可以只取一个点（进一次标准样品）外标法误差的来源，除了分离条件的变化之外，就是进样的重复性。使用注射器进样，外标法的误差大约在以上。但是，使用定量进样阀可获得1%的精密度；若同时小心控制分离参数，分析精密度可达±0.25%。1.2.5.2归一化法把所有出峰的组分含量之和按100%计的定量方法，称为归一化法。当样品中所有组分均能流出色谱柱，并在检测器上都能产生信号的样品，可用归一化法定量，其中组分i的质量分数可按式（2-3-18）计算：一化法的优点是简便、准确，特别是进样量不容易准确控制时，进样量的变化对定量结果的影响很小。其他操作条件，如流速、柱温等变化对定量结果的影响也很小。归一化法定量的主要问题是校正因子的测定较为麻烦，虽然一些校正因子可以从文献中查到或经过一些计算方法算出（本章第一节有介绍），但要得到准确的校正因子，还是需要用每一组分的基准物质直接测定。归一化法主要用于GC的定量测定。!的一些主要检测器（如FID和TCD）对某些组分（如同系物）的校正因子相近或有一定的规律，从文献中可以查到或进行计算。当校正因子相近时，可直接用峰面积归一化进行定量。例如，表2-3-14给出了C8芳烃异构体的7GC分析结果。四个组分的FID检测器的质量校正因子在0.96-1.00之间，结果给出了用校正因子进行归一化法的定量结果和直接用峰面积进行归一化的定量结果。比较两个结果，误差很小，在这种情况下直接用峰面积归一是十分方便的，也是误差范围所允许的。1.2.5.3内标法内标法internalstandardmethod是色谱分析中一种比较准确的定量方法，尤其在没有标准物对照时，此方法更显其优越性。内标法是将一定重量的纯物质作为内标物（参见内标物条）加到一定量的被分析样品混合物中，然后对含有内标物的样品进行色谱分析，分别测定内标物和待测组分的峰面积（或峰高）及相对校正因子，按下列公式和方法即可求出被测组分在样品中的百分含量：按各品种项下的规定，精密称（量）取对照品和内标物，分别配成溶液，精密量取各溶液，配成校正因子测定用的对照溶液。取一定量进样，记录色谱图。用含对照品和内标物的对照溶液所得色谱峰响应值，按下式算出校正因子（f）：f=(As/ms)/(Ar/mr)其中As和Ar分别为内标物和对照品的峰面积或峰高，ms和mr分别为加入内标物和对照品的量。再取各品种项下含有内标物的待测组分溶液进样，记录色谱图，再根据含内标物的待测组分溶液色谱峰响应值，计算含量（mi）：mi=f×Ai/(As/ms)其中Ai和As分别为供试品和内标物的峰面积或峰高，ms为加入内标物的量。必要时，再根据稀释倍数、取样量和标示量折算成为标示量的百分含量，或根据稀释倍数和取样量折算成百分含量。注意事项当配制校正因子测定用的对照溶液和含有内标物质的待测组分溶液使用同一份内标物质溶液时，则配制内标物质溶液不必精密称（量）取。采用内标法定量时，内标物的选择是一项十分重要的工作。理想地说，内标物应当是一个能得到纯样的已知化合物，这样它能以准确、已知的量加到样品中去，它应当和被分析的样品组分有基本相同或尽可能一致的物理化学性质(如化学结构、极性、挥发度及在溶剂中的溶解度等)、色谱行为和响应特征，最好是被分析物质的一个同系物。当然，在色谱分析条件下，内标物必须能与样品中各组分充分分离。需要指出的是，在少数情况下，分析人员可能比较关心化合物在一个复杂过程中所得到的回收率，此时，8他可以使用一种在这种过程中很容易被完全回收的化合物作内标，来测定感兴趣化合物的百分回收率，而不必遵循以上所说的选择原则。【4】1.3检测方法学考察1.3.1线性关系的考察两个变量之间存在一次函数关系，就称它们之间存在线性关系。正比例关系是线性关系中的特例，反比例关