液相色谱仪的硬件与软件操作.docx

化学与环境学院
近代有机分析实验报告

实验名称 液相色谱仪的硬件与软件操作
学生姓名 学 号
专 业 年级、班级
指导老师 日 期

实 验 报 告 书 写 要 求
1．实验报告应妥善保存，避免水浸、墨污、卷边，保持整洁、完好、无破损、不丢失。不得缺页或挖补；如有缺、漏页，详细说明原因。
2．实验报告应用字规范，字迹工整，须用蓝色或黑色字迹的钢笔或签字笔书写，不得使用铅笔或其它易褪色的书写工具书写（实验装置图除外）。
3．实验现象必须做到及时、真实、准确、完整记录，防止漏记和随意捏造。实验结果必须如实记录，严禁伪造数据。
4．实验前必须做好实验预习。

【实验目的】
1.了解高效液相色谱仪的基本结构及仪器掌握分离分析的基本原理；
2.学习掌握液相色谱仪的硬件操作及软件操作。
【实验原理】
高效液相色谱仪为岛津液相色谱仪由SPD-20A检测器、LC-20AT泵（A、B泵）、微量进样器（50μL）、Atlantis C18色谱柱、CBM系统控制器等几部分组成。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CBM系统控制器，数据以图谱形式打印出来。
【主要试剂及物理性质】
名称
分子量
熔点/℃
沸点/℃
外观
甲醇
32.04
-97℃
64.7℃
无色液体
甲苯
92.14
-95℃
110.6℃
无色澄清液体
【仪器试剂】
仪器：岛津液相色谱仪LC-20AT，SPD-20A检测器，LC-20AT泵，微量进样器（50 μL），Atlantis C18色谱柱
试剂：甲苯标准液（1000 ppm）、甲醇（AR），超纯水
【实验步骤】
反应时间
实验步骤
实验现象

1、准备：每次进样之前都应该用甲醇洗针15—20次；用合适的0.45 μm滤膜过滤流动相，超声脱气20 min（这里用的是流动相是甲醇（AR）(B)和超纯水(A)，分别用有机相系和水相系的0.45 µm滤膜过滤）；配制样品浓度为1000 ppm（也可在平衡系统时配制）；根据待检样
品的需要更换合适的洗脱柱和定量环；检查仪器各部件的电源线、数据线和输液管道是否连接正常。

2、开机：接通电源，依次开启不间断电源、B泵、A泵、检测器。待泵和检测器自检结束后，打开打印机、电脑显示器、主机，最后打开色谱工作站（即电脑桌面上的CS-Light Real Time Analysis）。
参数设定：在检测器显示初始屏幕时，按[func]键接着按[Enter]键，用数字键输入所需波长值254 nm，按[Enter]键确认。按[CE]键退出到初始屏幕。
流速设定：在A泵显示初始屏幕时，按[func]键，用数字键输入所需的流速（柱在线流速一般不超过1 ml/min，流速设置过大，柱压加大，影响柱效）按[Enter]键确认。按[CE]键退出。
流动相比例设定： 在A泵显示初始屏幕时，按[conc]键，用数字键输入流动相B的浓度百分数。本次实验设置流动相比例：水（A）20%、甲醇（B）80%。按[Enter]键确认。按[CE]键退出。

3、更换流动相并排气泡
将A/B管路的吸滤器放入装有准备好的流动相的储液瓶中，两个泵上部中间的黑色旋钮(排液阀)逆时针旋转90~180度，分别按A、B泵的[purge]键对泵进行冲泵，脱去流动相中的气泡。屏幕显示为“Purgeing line”,当冲泵完成后则恢复初始屏幕，各泵各冲2次；将排液阀顺时针旋转到底，关闭排液阀。

4、平衡系统
按A泵的[pump]键，A、B泵将同时启动，pump指示灯亮。用检验方法规定的流动相冲洗系统，一般最少需6倍柱体积的流动相。检查各管路连接处是否漏液（可用滤纸擦拭检查），如漏液(压力值迅速下降)应予以排除。
观察泵控制屏幕上的压力值，压力波动应不超过1MPa。如超过则可初步判断为柱前管路仍有气泡，则从柱入口处拆下连接管，放入废液瓶中，设流速为5ml/min，按[pump]键，冲洗3min后再按[pump]键停泵，重新接上柱并将流速重设为规定值。
观察基线变化。如果冲洗至基线漂移<0.01mV/min，噪声为<0.001mV时，可认为系统已达到平衡状态，可以进样。

5、在桌面上找到CS-Light Real Time Analysis，双击图标。输入用户名Admin，点击确定。进样前在CS-Light Real Time Analysis中:点击“单次分析”，接着点击“样品记录”，在样品记录名称中输入所要检测得样品名称，然后点击“数据文件”选择该样品储存在哪里，最后在“数据储存的文件夹”后面输入该样品名称，点击确定。在信号采集菜单中设定停止时间（8 min）和延迟时间（5 min）。用甲醇清洗进样器后，并抽取试样液排除气泡至20 mL。接着按下右上方的[CBM调零]键、检测器中的[Zero]键，同时迅速按下[开始]按钮，紧接着进样。

6、重复3次进样操作，同时记录图像和表格。

7、分析完毕后，按A泵[conc]键—[Enter]—100%—[Enter]，用100%甲醇冲洗泵1小时左右至基线平稳。先按[pump]键暂停，而后退出色谱工作站、关闭CBM系统控制器、主机。再自上而下依次关闭检测器、A泵和B泵的[power]键。

【实验结果】
第一次进样：1000ppm甲苯1:

峰号
组分名
保留时间
面积
面积%
峰高
浓度
单位
1
1000ppm甲苯1
6.767
1566212.3
100.0000
138680.5
0.00000

第二次进样：1000ppm甲苯2:

峰号
组分名
保留时间
面积
面积%
峰高
浓度
单位
1
1000ppm甲苯2
6.757
1697576.6
100.0000
149234.7
0.00000

第三次进样：1000ppm甲苯3:

峰号
组分名
保留时间
面积
面积%
峰高
浓度
单位
1
1000ppm甲苯3
6.756
1647816.4
100.0000
147680.4
0.00000

【结果分析与讨论】
组分名
保留时间（min）
平均保留时间（min）
面积
面积%
峰高
1000ppm甲苯1
6.767

6.760
1566212.3

100.0000
138680.5
1000ppm甲苯2
6.757
1697576.6
100.0000
149234.7
1000ppm甲苯3
6.756
1647816.4
100.0000
147680.4
实验分析：
由上表可知，三次进样中，平均保留时间为6.760 min，三次的相对误差分别为0.103％，-0.044％以及-0.0591％，误差相对较小，实验数据较为可靠。但第一组数据与第二、三组的保留时间相比，还是稍微大了一点，若在严格要求可略去不考虑。
峰面积和峰高之间的相差不是很大，峰面积和峰高与样品中待测物质的浓度有关，峰高和峰面积的数据用于定量分析中的，从数据可以看出，第一次实验的峰面积明显比第二次、第三次小。有可能超出了仪器的系统误差范围。
可能原因：
仪器方面：
① 由于进样器规格是50μL，但进样量要求为20μL，但与气相色谱相比，进样针的规格和进样量的不同使在这种情况下产生的误差会小很多。
② 仪器本身的系统误差也会导致数据的不同，但通常都会在可以接受的范围之内。
试剂方面：气相色谱中使用的是AR的甲醇，而此次，在液相色谱中采用的是1000ppm的甲苯标准液，浓度差异使进样量的误差对峰面积的影响不至于像气相色谱中那么大。
人为因素：每个同学在操作的时候习惯会略有不同，在将样品注入仪器时的速度会有差异，按下按钮的反应时间也不一样，故保留时间的数值也不能完全一致。
【思考题】
1、为什么作为液相色谱仪的流动相在使用前必须过滤、脱气？
答：液相色谱仪所用溶剂在放入贮液罐之前必须经过0.45μm滤膜过滤，除去溶剂中的机械杂质，以防输液管道或进样阀产生阻塞现象。所有溶剂在上机使用前必须脱气；因为色谱住是带压力操作的，检测器是在常压下工作。若流动相中所含有的空气不除去，则流动相通过柱子时其中的气泡受到压力而压缩，流出柱子进入检测器时因常压而将气泡释放出来，造成检测器噪声增大，使基线不稳，仪器不能正常工作，这在梯度洗脱时尤其突出。
【实验成绩】

指导老师签名：