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乙草胺原药含量分析

乙草胺原药含量分析

毕业设计（论文）任务书

乙草胺原药含量分析

Acetochlortechnicalcontentanalysis

课题性质　　毕业设计　　

班级工业分析与检测091

学生姓名

学号　　　

指导教师　　　　

导师职称工程师/副教授

徐州工业职业技术学院

毕业设计（论文）任务书

课题名称：

乙草胺原药含量分析

课题性质：

　　毕业设计

班级：

工业分析与检测091

学生姓名：

学号：

指导教师：

导师职称：

副教授/工程师

一．选题意义及背景

乙草胺是一种选择性的芽前除草剂，在土壤中持效期可达2个月左右，在各地被广泛使用。

乙草胺含量分析采用的是气相色谱内标法。

乙草胺在三氯甲烷中有很好的溶解度，所以用其作溶剂，使用5%OV-101为填充物的不锈钢柱进行分离，在此条件下，邻苯二甲酸二正戊酯出峰时间与乙草胺相近，且不互相干扰因此用其作内标物。

为了保证原药的质量，必须控制杂质的含量，在此分析中须控制伯酰胺的含量。

此方法具有准确度高，分析快速，分离效果好等优点。

二．毕业设计（论文）主要内容：

1、查阅国内外的研究报道

2、制定专题实验方案

3、测定方法的研究

4、气相色谱法测定乙草胺含量

5、结果讨论

6、完成论文

7、答辩

三．计划进度：

1．第一周：

查阅专业资料，设计毕业专题方案，实验室基础工作准备

2．第二周：

选择确定气相色谱法测定乙草胺的最佳实验条件

3．第三周：

试样测定

（1）准备工作曲线

（2）在最佳工作条件下测定乙草胺含量

4．第四周：

测定回收率，评价方法

5．第五周：

完成专题实验报告，毕业答辩。

四．毕业设计（论文）结束应提交的材料：

1、毕业专题综合报告（论文）

2、专题实验原始记录本

指导教师教研室主任

年月日年月日

论文真实性承诺及指导教师声明

学生论文真实性承诺

本人郑重声明：

所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。

毕业生签名：

日期：

指导教师关于学生论文真实性审核的声明

本人郑重声明：

已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。

指导教师签名：

日期：

【摘要】本实验采用气相色谱法测定乙草胺原药，由于乙草胺原药为淡黄色到红棕色液体，不溶于水，易溶于多种有机溶剂，所以此试样用三氯甲烷溶液溶解，以邻苯二甲酸二正戊酯为内标物。

用气相色谱法测定乙草胺原药的最佳条件是：

柱温205℃，气化室250℃，检测器室260℃，气体流量：

载气（N2）40mL/min，氢气40mL/min，空气400mL/min。

本实验使用氢火焰离子化检测器（GC—2014），采用内标法对乙草胺原药进行气相色谱分离和测定。

通过实验后我们由乙草胺原药的纯品（标样）测定其相对校正因子是1.1926，其相对标准偏差是0.030%。

乙草胺原药（试样）的含量是95.68%，其相对标准偏差为0.068%，乙草胺原药含量也大于等于95.0%，为气相色谱法测定乙草胺原药提供了一定的依据。

【关键词】气相色谱法；乙草胺原药；内标法

【Abstract】ThisexperimentusinggaschromatographymethodforthedeterminationofacetochlorTC,duetoacetochlorTCispaleyellowtoreddishbrownliquid,insolubleinwater,easilysolubleinmanyorganicsolvents,sothesampledissolvedinchloroformsolution,theadjacentbenzenetwoformicacidtwopentylesterasinternalstandardsubstance.GaschromatographicmethodfordeterminationofacetochlorTCoptimalconditionsare:

thecolumntemperature205degreesC,agasificationchamberat250degreesC,260degreesCdetectorchamber,gasflow:

acarriergas（N2）40mL/min,40mLhydrogen/min,400mL/minair.Theexperimentaluseofhydrogenflameionizationdetector（GC-2014）,usinginternalstandardmethodofacetochlortechnicalgaschromatographicseparationanddeterminationof.Throughtheexperimentwebyacetochlortechnicalpureproducts（sample）todeterminetherelativecorrectionfactoris1.1926,therelativestandarddeviationis0.030%.AcetochlorTC（sample）contentis95.68%,therelativestandarddeviationof0.068%,acetochlortechnicalcontentisgreaterthanorequalto95%,forthegaschromatographicdeterminationofacetochlorTCprovidescertainbasis.

【Keywords】Gaschromatography;acetochlorTC;internalstandardmethod

第一章前言………………………………………………………………………1

第二章实验部分……………………………………………………2

2.1气相色谱法的原理………………………………………………2

2.2试验的方法……………………………………………………2

2.2.1抽样………………………………………………………2

2.2.2鉴别试样………………………………………………………3

2.3主要试样和溶液………………………………………………………3

2.4主要仪器…………………………………………………………………3

2.5色谱柱的制备…………………………………………………………3

2.5.1固定液的涂渍……………………………………………………3

2.5.2色谱柱的填充……………………………………………………3

2.5.3色谱柱的老化……………………………………………………4

2.6气相色谱操作的条件………………………………………………4

……………………………………………………4

………………………………………………4

…………………………………………………4

…………………………………………………4

……………………………………………………5

2.7测定步骤………………………………………………………5

2.7.1标样溶液的制备…………………………………………5

2.7.2试样溶液的配制…………………………………………………5

2.7.3测定…………………………………………………………5

2.8计算……………………………………………………………5

相对校正因子的计算……………………………………………5

乙草胺原药的计算………………………………………………7

第三章结果与讨论………………………………………………………10

参考文献…………………………………………………………11

致谢信……………………………………………………………12

第一章．前言

乙草胺［2-乙基-6甲基--N-乙氧基甲基-α-氯代乙酰替苯胺］，又名禾耐斯，是一种广泛应用的除草剂。

由美国孟山都公司于1971年开发成功，是目前世界上最重要的除草剂品种之一，也是目前我国使用量最大的一种除草剂。

乙草胺纯品为淡黄色液体，原药因含有杂质而呈现深红色。

性质稳定，不易挥发和光解。

不溶于水，易溶于有机溶剂。

。

实验式为C14H20ClNO2，相

对分子质量：

269.8。

理化性质：

乙草胺纯品为淡黄色液体，原药因含有杂质而呈现深红色。

性质稳定，不易挥发和光解。

不溶于水，易溶于有机溶剂。

熔点大于0℃，蒸汽压大于133.3pa，沸点大于200℃，不易挥发和光解。

30℃时与水的相对密度

为1.11，在水中的溶解度微23mg/。

常用剂型：

90%乙草胺乳油、50%乙草胺乳油。

适用作物：

玉米、棉花、豆类、花生、马铃薯、油菜、大蒜、烟草、向日葵、蓖麻等。

防除对象：

一年生禾本科杂草和部分小粒种子的阔叶杂草。

对马唐、狗尾草、牛筋草、稗草、千金子、看麦娘、野燕麦、早熟禾、硬草、画眉草等一年生禾本科杂草有特效，对藜科、苋科、蓼科、鸭跖草、牛繁缕、莬丝子等阔叶杂草也有一定的防效，但是效果比对禾本科杂草差，对多年生杂草无效。

作用机理：

乙草胺是选择性芽前处理除草剂，主要通过单子叶植物的胚芽鞘或双子叶植物的下胚轴吸收，吸收后向上传导，主要通过阻碍蛋白质合成而抑制细胞生长，使杂草幼芽、幼根生长停止，进而死亡。

禾本科杂草吸收乙草胺的能力比阔叶杂草强，所以防除禾本科杂草的效果优于阔叶杂草。

乙草胺在土壤中的持效期45天左右，主要通过微生物降解，在土壤中的移动性小，主要保持在0-3厘米土层中。

使用方法：

大豆田：

东北地区春大豆每亩用90%乙草胺乳油120-150毫升，华北地区春大豆每亩用90%乙草胺乳油100-120毫升，华北地区夏大豆每亩用90%乙草胺乳油80-100毫升，播种前或播种后出苗前表土喷雾。

第二章．实验部分

2.1气相色谱法原理

气相色谱是机械化程度很高的色谱方法，气相色谱系统由气源、色谱柱和柱箱、检测器和记录器等部分组成。

图1流程图

气相色谱法分离的原理：

在气相色谱流程中，混合物是通过色谱柱时实现分离的。

色谱柱有两种，一种是内部装固定相的填充柱，通常为金属或玻璃制成的内径2～6mm，长0.5～10m的U型柱或螺旋柱。

另一种是将固定相均匀涂放在毛细管的内壁上的空心毛细管柱，通常为不锈钢或玻璃制成的内径为0.1～0.5mm，长50～300mm的毛细管柱。

液色谱固定相是在化学惰性的固体颗粒的表面涂一层高沸点的有机化合物的液膜，这种高混点有机化合物称为固定液。

在气液色谱柱中，被测物质中各组分的分离是由于各组分在固定液中溶解度的不同。

载气带着被测物质进入色谱柱时，气相中的被测组分溶解到固定液中去，随着载气的不断通过，溶解于固定相中组分又可挥发出来，挥发到气相中的被测组分又会溶解在前面的固定液中。

这样反复多次的溶解——挥发，各组分在固定液中的溶解度不同，溶解度大的组分就较难挥发，在柱中停留时间较长，而溶解度小的组分易挥发，在柱中停留时间短。

经过一定时间后，各组分就可彼此分离开来。

出峰时间的先后可作定性分析的依据，峰的面积或峰高可作为定量分析的依据，本实验使用的是定量分析。

在进行定量分析必须准确测出峰面积，求出定量校正因子，并选用适合的计算方法把测量值换算成被测组分在试样中的质量分数。

2.2试验的方法

按照GB/T1605—1979（1989）中“乳液和液体状态的采样”方法进行。

用随机数表法确定抽样的包装件，最终抽样量应不少于200ml。

下表是如何抽样：

表1抽样

所抽样品包装数件

需要打开的包装数件

≤10

1

11-20

2

21-260

每增加20件增抽一件，不到20件按20件计

≥261

15

本鉴别试验可与乙草胺含量的测定同时进行。

如果试样溶液主（色谱）峰的保留时间与标样溶液乙草胺的保馏时间相对差在1.5％以内，就可以确认试样的有效成分就是乙草胺，如用上述方法鉴别有疑问时，至少要用另一种方法进行鉴别。

2.3主要试剂和溶液

三氯甲烷溶液。

乙草胺标样：

已知含量大于等于97.5%。

内标物：

邻苯二甲酸二正戊酯，不应含有干扰分析的杂质

固定液：

SE-30

载体：

ChromosorbW-HP150～180μm（80～100目）；

2.4主要仪器

气相色谱仪型号：

GC—2014（产自日本岛津）。

色谱数据处理机。

色谱柱：

2m×3mm（id）不锈钢柱。

柱填充物：

5％SE-30／ChromosorbW-HP（150～180μm）

微量进样器：

10μL。

2.5色谱柱的制备

　称取约0.5gSE-30于200mL的烧杯中，加入少许三氯甲烷，用玻璃棒搅拌，使SE-30完全溶解，再加入适量的三氯甲烷（以溶剂恰好浸没载体为宜），搅匀。

将已称好的10g载体一次倒入上述烧杯中，将烧杯放在60℃的水浴中，并不时轻轻摇动烧杯使之处于均一状态。

待溶剂挥发近干。

将烧杯置于100℃烧箱中，干燥1h。

将清洁、干燥的色谱柱的入口端连一漏斗，出口端包一干净纱布，并用洁净橡皮管与真空泵相连。

开启真空泵，由漏斗处分次倒入填充物，同时不断轻敲柱壁，使填充物紧密均匀地装满色谱柱，然后在柱两端各塞一小团玻璃棉并适当压紧，以保持填充物不被移动。

色谱柱的老化

将色谱柱入口端与汽化室相连，出口端暂不接检测器。

以约20mL／min的载气流速，分阶段升温至250℃，并在此温度下，至少老化24h。

降温后将柱出口端与检测器相连。

2.6气相色谱操作的条件

柱温是一个重要的色谱操作参数，它直接影响色谱柱的寿命、柱的选择性、柱效能和分析速度。

降低柱温可使色谱柱的选择性增大，有利于组分分离；但柱温过低，被测组分可能在柱中冷凝，或者传质阻力增加，是色谱峰扩张，甚至拖尾。

柱温高，虽然有利于传质，但分配系数变小，不利于分离。

一般通过实验选择性最佳柱温。

原则是：

使物质既完全分离，又不使峰形扩张、拖尾。

柱温一般选各组分沸点平均温度或稍低些。

表2中列出了各类组分的适宜的柱温和固定液配比，以供参考。

表2柱温的选择

样品沸点/℃

固定液配比/%

柱温/℃

气体、低沸点化合物

15～25

室温或﹤50

100～200的混合物

10～25

100～150

200～300的混合物

5～10

150～200

300～400的混合物

﹤3

200～250

气化室温度比柱温高30～70℃或比样品组分中最高沸点高30～50℃，就可以满足要求。

温度是否合适，可通过实验来检查。

检查方法是：

重复进样时，若出峰数目变化，重线性差，则说明气化室温度过高；若峰型不规则，出现平顶峰或宽峰则说明气化室温度过低；若峰型正常，峰数不变，峰型重线性好则说明气化室温度合适。

所以在本实验中温度（℃）：

柱温225，气化室280，检测器室280。

：

作为气相色谱载气的气体，要求要化学稳定性好，纯度高，价格便宜并易取得。

而氮气的价格便宜，稳定性好，扩散系数小，柱效比较高，能提高灵敏度，且峰行正常，易于定量，线性范围宽；使用FID则选用氮气作载气。

然后再考虑选用的载气要有利于提高柱效能和分析速度。

在其他形式的检测器中，多采用氮气作载气。

载气的最佳流速：

在载气流速与理论塔板高度关系图中可以看出，存在着一个最佳值，即最佳流速。

在最佳流速，理论塔板高度最小，即塔板数最多。

选择一组分，测定其色谱参数值，计算理论塔板高度，作图求出最佳流速。

实际流速通常稍大于最佳流速，以缩短分析时间。

在最佳流速前后选择三个不同流速值，代入速率方程式（H=A+B/+Cu），联立方程组，求出系数后，对速率方程求导，其一阶导数等于零时的流速值即为最佳

流速。

所以本实验中气体流量（mL/min）：

载气（N2）40，氢气40，空气400。

进样量的选择：

若进样：

过大，所得到色谱峰形不对称程度增加，峰变宽，分离度变小，保留值发生变化，峰面积或峰高与进样量不呈线性关系，无法定量。

若进样量太小，又会因检测器灵敏度不够，不能检出。

检测器为FID时进样量应小于1uL。

所以在此次实验中进样量为0.6uL。

2.7测定步骤

然后再称取称取乙草胺标样两滴（精确至0.0002g）,置于一具塞玻璃瓶中

再称取内标物至玻璃塞瓶中（是其乙草胺标样量的0.9倍），再用移液管移

取3.00～5.00mL的三氯甲烷溶解，摇匀。

称取乙草胺原药约两滴（精确到0.0002g）,置于一具塞玻璃瓶中，再称取内标物至玻璃塞瓶中（是其乙草胺标样量的0.9倍），再用移液管移取3.00～5.00mL的三氯甲烷溶解，摇匀。

在上述操作条件下，待仪器基线稳定后，连续注入数针标样溶液，计算各针

相对响应值的重复性。

待相邻两针乙草胺的相对标准偏差变化小于1.2%时，按

照标样溶液，试样溶液的顺序进行测定。

2.8计算

：

标样的实际数据，用公式计算出组分的相对校正因子。

公式：

式中

————————————组分i的相对校正因子

As————————————内标物s的峰面积

Ai————————————标样i的峰面积

ms————————————标样内标s的质量，g

mi————————————标样i的质量，g

97.5％—————————纯品的含量

数据处理：

图2标样一

表3标样一

编号1

称样量/g

峰面积

相对校正因子

标样

0.0337

43.30401

1.1930

内标物

0.0389

56.13268

由表格可以得出标样一的相对校正因子是1.1930。

图3标样二色谱图

表4标样二

编号2

称样量/g

峰面积

相对校正因子

标样

0.0337

43.31646

1.1923

内标物

0.0357

56.11232

由表格可以得出标样一的相对校正因子是1.1923。

表5

标样1

标样2

相对校正因子

1.1930

1.1923

相对校正因子的平均值

1.1926

相对标准偏差/%

0.030%

乙草胺原药含量的计算

公式：

式中

————————————组分i的相对校正因子

As————————————内标物s的峰面积

Ai————————————丁草胺试样的峰面积

ms————————————内标s的质量，g

mi————————————丁草胺试样的质量，g

数据如下：

图4试样一色谱图

表6试样一

编号1

乙草胺原药

邻苯二甲酸二正戊酯

称样量/g

0.0489

0.0389

峰面积

49.25813

48.87706

相对校正因子

1.1926

丁草胺含量/%

95.61%

试样一的含量为95.61%﹥95.00%，所以试样一中乙草胺原药的含量是合格的。

图5试样二色谱图

表7试样二

编号2

乙草胺原药

邻苯二甲酸二正戊酯

称样量/g

0.0512

0.0412

峰面积

49.04517

49.16220

相对校正因子

1.1926

丁草胺含量/%

95.74%

试样二的乙草胺原药的含量是95.74%﹥95.00%，所以试样二也是

表8

试样1

试样2

乙草胺的含量/%

95.61

95.74

乙草胺的平均含量/%

95.68

相对标准偏差/%

0.068%

第三章．结果与讨论

由实验可得，校正值的相对标准偏差为0.030%，小于0.2%。

而乙草胺原药的含量的相对标准偏差为0.068%，小于0.2%，相对标准偏差都在范围内，并且乙草胺原药的含量也大于等于95.00%。

所以所测的乙草胺原药的含量是合格的。

本实验主要探讨气相色谱法（GC-2014）测乙草胺原药。

气相色谱法测乙草胺的最佳条件是温度（℃）：

柱温205，气化室250，检测260，气体流量（mL/min）：

载气（N2）40，氢气40，空气400。

因为乙草胺在此条件分离效果最好，谱峰在最好。

实验使用的是内标法测乙草胺原药。

气相色谱法的优点：

①分离效率高，分析速度快，例如可将汽油样品在两小时内分离出200多个色谱峰,一般的样品分析可在20分种内完成。

②样品用量少和检测灵敏度高，例如气体样品用量为1毫升，液体样品用量为0.1微升,固体样品用量为几微克。

用适当的检测器能检测出含量在百万分之十几至十亿分之几的杂质。

③选择性好，可分离、分析恒沸混合物，沸点相近的物质，某些同位素,顺式与反式异构体,邻、间、对位异构体，旋光异构体等。

④应用范围广，虽然主要用于分析各种气体和易挥发的有机物质，但在一

定的条件下，也可以分析高沸点物质和固体样品。

应用的主要领域有石油

工业、环境保护、临床化学、药物学、食品工业等。

气相色谱法的缺点：

在对组分直接进行定性分析时，必须用已知物或已知数据与相应的色谱峰进行对比，或与其他方法（如质谱、光谱）联用，才能获得直接肯定的结果。

在定量分析时，常需要用已知物纯样品对检测后输出的信号进行。

参考文献

[1]刘浩章，胡建平常用化学除草剂及其实用技术江苏科学技术出版社1995年4月第3期

[2]高晓松，张慧，薛富《仪器分析》科学出版社

[3]许晓路，申秀英谈除草剂的科学合理使用农业环境保护，1995,14（4）：

187-189

[4]尹美强《除草剂在农业上的应用》2008

[5]气相色谱法测定乙草胺原药中华人民共和国行业标准【标准号】HG2465.1-93

[6]黄士忠，田淑贤等气相色谱法测定苹果中多种游记磷农药方法的研究[J]

农业环境科学学报：

1985年02期

[7]王东冬，潘灿平，任丽萍乙草胺原药的气相色谱分析《化学和生物工程》2005年05期

[8]黄修柱季颖《农药科学与管理》乙草胺原药及其杂志分析研究2004第12期

[9]杨光红李军张爱华于春杨鋆喻仙《贵州医药》乙草胺原药的急性毒性研究2010第7期

[10]齐崇广王永璞等《化工科技》2003第1期

[11]刘大勇赵永和赵丽娜王军《江西师范大学学报：

自然科学版》2008第1期

附录

气相色谱法

gasphasechromatography

定义

　　气相色谱法（gaschromatography简称GC）是色谱法的一种。

色谱法中有两个相，一

气相色谱图

个相是流动相，另一个相是固定相。

如果用液体作流动相，就叫液相色