研究生综合实验报告.docx
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研究生综合实验报告
研究生综合实验报告
姓名：
专业：
市政工程
学号：
日期：
2014-5-16
第1单元气相色谱与气相色谱-质谱联用实验技术
1、实验目的
（1）掌握GC和GCMS工作原理和基本操作
气相色谱之所以能有效的对各组分实现有效的分离，主要依据分配原理，分配原理
是指各种组分在流动相（载气）和固定相之间的分配系数不同，从而达到不同组分的分
离目的。
气相色谱仪主要由载气系统、进样系统、分离系统、检测系统和记录系统。
质谱分析法是通过对样品离子的质荷比和强度的测定来进行定性和定量分析的一
种分析方法。
质谱分析法的过程是：
首先将样品气化为气态分子或原子，然后将其电离
失去电子，成为带电离子，再将离子按质荷比（即离子质量与所带电荷之比，以m/z以
表示）大小顺序排列起来，测量其强度，得到质谱图。
质谱分析的基本过程可以分为四个环节：
（1）通过合适的进样装置将样品引入并进
行气化；
（2）气化后的样品引入到离子源进行电离，即离子化过程；（3）电离后的离子
经过适当的加速后进入质量分析器，按不同的质荷比（m/z）进行分离；（4）经检测、
记录，获得一张谱图。
根据质谱图提供的信息，可以进行无机物和有机物定性与定量分
析、复杂化合物的结构分析、样品中同位素比的测定以及固体表面的结构和组成的分析
等。
典型的质谱仪一般由进样系统、离子源、分析器、检测器和记录系统等部分组成，
此外，还包括真空系统和自动控制数据处理等辅助设备。
（2）了解GC和GCMS测定样品的基本前处理方法
一般情况下，进入GC和GCMS的样品只能是在有机溶剂中，而且由于不同的检测
器的灵敏度都有一定的限制，因此需要对监测样品就行前处理。
常规的预处理方法有：
对水样或其它液体样品：
液液萃取、固相萃取、固相微萃取、顶空、吹扫吹扫捕
集等。
对于固体样品：
索氏提取、微波提取、超声提取等
气体样品主动/被动采样后用热脱附、溶剂洗脱。
然后进行浓缩、净化、上机进行分析检测。
（3）利用GC-MS测定农药废水，了解废水中所含有机物基本信息，掌握GC-MS数据分析方法
2、方法原理
气相色谱主要依据分配原理，分配原理是指各种组分在流动相（载气）和固定相之间的分配系数不同，从而达到不同组分的分离目的。
质谱分析法的过程是：
首先将样品气化为气态分子或原子，然后将其电离失去电子，成为带电离子，再将离子按质荷比（即离子质量与所带电荷之比，以m/z以表示）大小顺序排列起来，测量其强度，得到质谱图。
利用液液萃取提取农药废水中有机物到有机相中，蒸发浓缩后进行GCMS测定，利用数据分析软件可知有机物具体种类和含量。
3、仪器及试剂
序列
仪器名称
数量
序列
试剂名称
浓度
1
GC-MS
1
1
二氯甲烷
分析纯
2
旋转蒸发器
1
2
无水Na2SO4
分析纯
3
氮吹仪
1
3
硅胶
分析纯
4
分液漏斗
1
5
分离柱
1
4、实验内容与步骤:
实验内容:
（1）样品的预处理（液体样品、固体样品、气体样品三选一）
1.1（液体样品）液液萃取、固相萃取、顶空、吹扫捕集
1.2（固体样品）索氏提取、微波提取、超声提取
1.3（气体样品）主动/被动采样、热脱附、溶剂洗脱
1.4试样的净化浓缩
（2）样品的GC和GCMS分析
（3）数据分析和处理
实验步骤：
（1）.水样采集：
采集2L农药废水，置于密闭的棕色玻璃容器中，4℃保存，取样7天内必须前处理完毕。
如果有颗粒物，需用定性滤纸过滤。
（2）萃取：
取100mL水样，置于250mL的分液漏斗内，然后再加入2*25mL=50mL二氯甲烷，预先在接收瓶中加入大约1g左右Na2SO4每次萃取3min，中途放气一次，静置2min，放出并收集二氯甲烷层。
（3）浓缩净化
合并两次萃取液，除水、净化后，用旋转蒸发器浓缩至5mL左右，再氮吹定容到1mL，放入进样瓶中。
具体操作
3.1干燥与净化：
装柱在层析柱中加入脱脂棉，称取1gNa2SO4均匀的装入柱中，再称取1g硅胶均匀的装入柱中，将收集液小心倒入层析柱中，接受净化液，再加25mL二氯甲烷淋洗层析柱。
3.2旋转蒸发浓缩，将净化液置于旋转仪中，蒸发浓缩至1—5mL，转入鸡心瓶中，润洗器壁2-3次。
3.3氮吹定容：
在缓慢氮吹气流下将浓缩液定容到1mL。
装入GC小瓶中，编号。
（4）上机分析，建立方法：
进样口（气化室温度）250-300℃，分流/不分流：
1μl进样。
色谱柱（载气流量1-2ml/min）:
起始40-80℃（保留2-3min）然后25-35℃/min升至280-310℃（过程控制时间在20-30min）
MSD：
接口温度250-300℃，溶剂延迟3min。
全扫描Scan：
扫描范围（30-500）
注意编序列，瓶号，方法，文件，进样量。
5、结果分析及讨论
（1）利用手动检索的方法检索出至少10种组分（列出英文名称，中文名称，CAS，分子式，结构式，标准质谱图，检测物质质谱图）
①
Formula:
C6H6BrN
structuralformula：
Name:
Benzenamine
名字：
对溴苯胺
CAS#:
106-40-1
②
Name:
p-（[2-Chloroethyl]ethylamino）benzaldehyde
Formula:
C11H14ClNO
structuralformula：
名字：
N-乙基-N-氯乙基-4-氨基苯甲醛
CAS#:
2643-07-4
③
Name:
Propanamide,2-（2,4-dichlorophenoxy）-N-（2,6-diethylphenyl）-
Formula:
C19H21Cl2NO2
structuralformula：
名字：
丙酰胺类，2-（2,4-二氯苯氧）-N-（2,6-diethylphenyl）
CAS#:
284489-38-9
④
Name:
1,2-Benzenedicarboxylicacid,bis（2-methylpropyl）ester
Formula:
C16H22O4
structuralformula：
名字：
邻苯二甲酸二异丁酯
CAS#:
84-69-5
⑤
Name:
Acetamide,2-chloro-N-（ethoxymethyl）-N-（2-ethyl-6-methylphenyl）-
Formula:
C14H20ClNO2
CAS#:
34256-82-1
structuralformula：
名字：
乙草胺（2'-乙基-6'甲基-N-（乙氧甲基）-2-氯代乙酰替苯胺）
⑥
Name:
Alachlor
Formula:
C14H20ClNO2
CAS#:
15972-60-8
structuralformula：
名字：
甲草胺（草甲胺;N-（2,6-二乙基苯基）-N-甲氧基甲基-氯乙酰胺）
⑦
Name:
Metolachlor
Formula:
C15H22ClNO2
CAS#:
51218-45-2
structuralformula：
名字：
异丙甲草胺（2-氯-N-（1-甲基-2-甲氧乙基）-N-（2-乙基-6-甲基苯基）乙酰胺）
⑧
Name:
Butachlor
Formula:
C17H26ClNO2
CAS#:
23184-66-9
structuralformula：
名字：
丁草胺;N-丁氧甲基-alph-氯代乙酰替-2,6-二乙基苯胺
⑨
Name:
Pretilachlor
Formula:
C17H26ClNO2
CAS#:
51218-49-6
structuralformula：
名字：
丙草胺;2-氯-N-（2,6-二乙基苯基）-N-（2-丙氧基乙基）乙酰胺;
N-（2,6-二乙基苯基）-N-（丙氧基乙基）-氯乙酰胺
⑩
Name:
Stannane,tetrabutyl-
Formula:
C16H36Sn
CAS#:
1461-25-2
structuralformula：
名字：
四丁基锡
⑾
Name:
Phenol,4-methyl-
Formula:
C7H8O
CAS#:
106-44-5
structuralformula：
名字：
4-甲基苯酚;对甲酚
（2）定向检索，通过特征离子，检索判断所测试样样品中是否含以下物质
Name:
Pretilachlor
Formula:
C17H26ClNO2
CAS#:
51218-49-6
structuralformula：
名字：
丙草胺;2-氯-N-（2,6-二乙基苯基）-N-（2-丙氧基乙基）乙酰胺;
N-（2,6-二乙基苯基）-N-（丙氧基乙基）-氯乙酰胺
Name:
Stannane,tetrabutyl-
Formula:
C16H36Sn
CAS#:
1461-25-2
structuralformula：
名字：
四丁基锡
Name:
Phenol,4-methyl-
Formula:
C7H8O
CAS#:
106-44-5
structuralformula：
名字：
4-甲基苯酚;对甲酚
Name:
Metolachlor
Formula:
C15H22ClNO2
CAS#:
51218-45-2
structuralformula：
名字：
异丙甲草胺（2-氯-N-（1-甲基-2-甲氧乙基）-N-（2-乙基-6-甲基苯基）乙酰胺）
（3）利用仪器自带检索功能检索检测峰名称，CAS以及峰面积相对百分含量
见PDF
讨论：
试样的前处理过程十分重要，直接影响测样结果，有些物质可能因为前处理不当而检测不出，本实验过程中旋转蒸发过程中蒸发液剩余较少，导致实验结果物质种类偏少。
研究生综合实验报告
姓名：
专业：
市政工程
学号：
日期：
2014-5-20
第2单元液相色谱与液相色谱-质谱联用实验技术
一．实验目的
1.了解液相色谱质谱的基本组成及功能原理，学习质谱检测器的调谐方法；
2.了解质谱工作站的基本功能，掌握利用液相色谱-质谱联用仪进行定性分析的基
本操作;
3.对超纯水样品中全氟辛酸铵（PFOA）进行多级质谱解析。
二．实验内容
液相色谱与液相色谱-质谱联用技术它是结合了HPLC的高效分离能力与MS的高灵
敏度和极强的专属性的分离检测技术。
它具有应用范围广、分离能力强、灵敏度高、分
析速度快和自动化程度高等特点，目前已成为有机物分析的重要方法之一。
本实验内容
采用液相色谱与液相色谱-质谱联用技术，结合固相萃取样品富集技术对超纯水中全氟
辛酸铵（PFOA）化合物进行定性分析，包括一下几个方面1.样品的采集与保存2.水样
的富集净化与浓缩；3..液相色谱质谱定性分析：
建立液相色谱条件和全扫描质谱分析
方法，分析待测的浓缩样品的总离子流色谱图，获得PFOA质谱图，分析其质谱图主要
产生的离子峰并确认分子离子峰，建立PFOA的二级质谱反应离子监测模式设定质谱参
数，对样品进行二级质谱定性分析，通过确认PFOA化合物的母离子与子离子做二级质
谱图解析。
PFOA：
三．实验原理
固相萃取原理：
固相萃取主要通过目标物与吸附剂之间的以下作用力来保留/
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