地化八章 地化分析[優(yōu)質(zhì)分析]

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1、1嚴(yán)選文書有機(jī)地化的分析主要可分兩個步驟。首有機(jī)地化的分析主要可分兩個步驟。首先是將有機(jī)質(zhì)分離出來，然后用不同的儀器先是將有機(jī)質(zhì)分離出來，然后用不同的儀器對各有機(jī)組分進(jìn)行分析。對各有機(jī)組分進(jìn)行分析。2嚴(yán)選文書 生油巖中有機(jī)質(zhì)的特點(diǎn)是：（生油巖中有機(jī)質(zhì)的特點(diǎn)是：（1 1）分）分布分散；（布分散；（2 2）含量少，）含量少，0.1% 0.1% 左右；（左右；（3 3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常與粘土、黃鐵礦緊密結(jié)合。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常與粘土、黃鐵礦緊密結(jié)合。所以要把有機(jī)質(zhì)分離出來比較困難、繁所以要把有機(jī)質(zhì)分離出來比較困難、繁雜和細(xì)致，分離前要注意有機(jī)質(zhì)是否被雜和細(xì)致，分離前要注意有機(jī)質(zhì)是否被污染。污染。 3嚴(yán)選文書

2、用有機(jī)溶劑把巖石中的可用有機(jī)溶劑把巖石中的可溶有機(jī)質(zhì)萃取出來的過程，稱為抽提。溶有機(jī)質(zhì)萃取出來的過程，稱為抽提。 常用的溶劑有：常用的溶劑有： （1 1）中性溶劑：氯仿）中性溶劑：氯仿CHClCHCl3 3、CHCH2 2ClCl2 2、石油、石油醚，抽提極性低的成分；醚，抽提極性低的成分； （2 2）混合溶劑：苯、甲醇、丙酮，抽提極）混合溶劑：苯、甲醇、丙酮，抽提極性強(qiáng)的成分。性強(qiáng)的成分。 4嚴(yán)選文書生油巖未經(jīng)酸的處理，生油巖未經(jīng)酸的處理，直接用氯仿抽提所得到的有機(jī)質(zhì)，稱為氯直接用氯仿抽提所得到的有機(jī)質(zhì)，稱為氯仿瀝青仿瀝青“A A”。 也稱三元抽提物，是也稱三元抽提物，是用苯、甲醇、丙酮抽提

3、所得到的極性較強(qiáng)、用苯、甲醇、丙酮抽提所得到的極性較強(qiáng)、雜原子成分含量高的有機(jī)質(zhì)。雜原子成分含量高的有機(jī)質(zhì)。 5嚴(yán)選文書 2.2.抽提物的表示方法抽提物的表示方法 （1 1）ppmppm：mg/kgmg/kg（巖樣）（巖樣）（1010-6-6）；）； （2 2）% %：百分含量。：百分含量。 6嚴(yán)選文書 3.3.抽提的方法抽提的方法 普遍采用索氏抽提法，以氯仿普遍采用索氏抽提法，以氯仿作為萃取溶劑。目前使用的快速抽作為萃取溶劑。目前使用的快速抽提儀是在索氏抽提器基礎(chǔ)上發(fā)展的提儀是在索氏抽提器基礎(chǔ)上發(fā)展的一種高效率抽提裝置，采用恒溫水一種高效率抽提裝置，采用恒溫水浴加熱，列管冷凝，夾套保溫，加浴

4、加熱，列管冷凝，夾套保溫，加機(jī)械攪拌方式進(jìn)行抽提萃取，并裝機(jī)械攪拌方式進(jìn)行抽提萃取，并裝有溫度、時間、轉(zhuǎn)速、停水、斷電有溫度、時間、轉(zhuǎn)速、停水、斷電及停電延時等自控裝置，大幅度提及停電延時等自控裝置，大幅度提高抽提效率（高抽提效率（8h8h內(nèi)）。其優(yōu)點(diǎn)是：內(nèi)）。其優(yōu)點(diǎn)是：抽提比較完全，易定量分析，用得抽提比較完全，易定量分析，用得廣，便于對比。廣，便于對比。 7嚴(yán)選文書 抽提前應(yīng)將樣品外層有污染部分剝離掉，在低于抽提前應(yīng)將樣品外層有污染部分剝離掉，在低于5050下烘干，樣品粉碎至粒徑在下烘干，樣品粉碎至粒徑在 0.18mm 0.18mm 以下。抽提以下。抽提物稱氯仿瀝青，其百分含量可用下式計算

5、：物稱氯仿瀝青，其百分含量可用下式計算： 式中：式中：M M氯仿瀝青百分含量，氯仿瀝青百分含量，% %； G G1 1容器加氯仿量，容器加氯仿量，g g； G G2 2容器量，容器量，g g； m m樣品量，樣品量，g g。 8嚴(yán)選文書 抽提出來的氯仿瀝青抽提出來的氯仿瀝青“A A”和石油組份，包括飽和和石油組份，包括飽和烴、芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。根據(jù)不同組份的化合物同烴、芳烴、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。根據(jù)不同組份的化合物同吸附劑間的吸附性能不同，以及各種有機(jī)沖洗劑的極吸附劑間的吸附性能不同，以及各種有機(jī)沖洗劑的極性不同，其脫附快慢也不同的原理，選擇適當(dāng)?shù)奈叫圆煌?，其脫附快慢也不同的原理，選擇適當(dāng)?shù)奈?/p>

6、劑配比及沖洗劑的用量，可以把原油中各族組份分離。劑配比及沖洗劑的用量，可以把原油中各族組份分離。目前常采用柱色層法，以硅膠和氧化鋁為吸附劑，用目前常采用柱色層法，以硅膠和氧化鋁為吸附劑，用正己烷和無水乙醇、苯與上述組份相似性質(zhì)的溶劑作正己烷和無水乙醇、苯與上述組份相似性質(zhì)的溶劑作為沖洗劑，沖洗色層柱，從而將原油各組份分離。為沖洗劑，沖洗色層柱，從而將原油各組份分離。 9嚴(yán)選文書 首先將脫硫、脫水并經(jīng)餾程切首先將脫硫、脫水并經(jīng)餾程切割（割（210210以上餾份）的原油溶于正以上餾份）的原油溶于正己烷中，靜置后用濾紙脫去瀝青質(zhì)，己烷中，靜置后用濾紙脫去瀝青質(zhì)，再將濾液通過漏斗倒入色層柱中；再將濾液

7、通過漏斗倒入色層柱中；然后用正己烷淋洗脫附飽和烴，收然后用正己烷淋洗脫附飽和烴，收集沖洗液，自然揮發(fā)干即可得出含集沖洗液，自然揮發(fā)干即可得出含量。再用苯淋洗脫附芳烴，收集沖量。再用苯淋洗脫附芳烴，收集沖洗液得其含量；殘留在色層柱上的洗液得其含量；殘留在色層柱上的為膠質(zhì)，是吸附能力極強(qiáng)的含氧、為膠質(zhì)，是吸附能力極強(qiáng)的含氧、氮、硫的非烴化合物，可由減差法氮、硫的非烴化合物，可由減差法計算其含量。若要專門研究可用計算其含量。若要專門研究可用苯苯甲醇將其全部沖洗下來。甲醇將其全部沖洗下來。10嚴(yán)選文書每個組份還可進(jìn)一步分離，分析流程見表。每個組份還可進(jìn)一步分離，分析流程見表。 11嚴(yán)選文書 薄層色譜法

8、：薄層色譜法：對于分離量少、多組份對于分離量少、多組份的混合物十分方便。對于不同組份的試樣的混合物十分方便。對于不同組份的試樣可以選用不同規(guī)格的薄層和不同的展開劑，可以選用不同規(guī)格的薄層和不同的展開劑，便能達(dá)到很好的分離效果。便能達(dá)到很好的分離效果。 絡(luò)合物加成法：絡(luò)合物加成法：是分離正構(gòu)烷烴和異是分離正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴的有效方法，常用構(gòu)烷烴的有效方法，常用5 5 分子篩，尿素、分子篩，尿素、硫脲作為絡(luò)合劑。因為硫脲作為絡(luò)合劑。因為5 5 分子篩能吸附正分子篩能吸附正構(gòu)烷烴，不吸附支鏈烷烴和環(huán)烷烴。構(gòu)烷烴，不吸附支鏈烷烴和環(huán)烷烴。 0A0A12嚴(yán)選文書 通常是采用化學(xué)和物理方法，通常是采用化學(xué)

9、和物理方法，除去巖石中無機(jī)物和可溶有機(jī)質(zhì)，除去巖石中無機(jī)物和可溶有機(jī)質(zhì)，最后使干酪根和無機(jī)礦物分離。最最后使干酪根和無機(jī)礦物分離。最佳的方法要求分離完全，不破壞結(jié)佳的方法要求分離完全，不破壞結(jié)構(gòu)，有代表性。構(gòu)，有代表性。13嚴(yán)選文書 1.1.物理法物理法 由于干酪根親油，無機(jī)礦物親水，因此，由于干酪根親油，無機(jī)礦物親水，因此，用正十六烷和巖樣粉末研成糊狀，做成小球，放入分用正十六烷和巖樣粉末研成糊狀，做成小球，放入分液漏斗，加水振動，使礦物被水潤濕，靜置下沉。原液漏斗，加水振動，使礦物被水潤濕，靜置下沉。原油及干酪根浮于水中，再用丙酮來破壞原油及干酪根油及干酪根浮于水中，再用丙酮來破壞原油及干

10、酪根之間的粘性，過濾除去原油及丙酮，得到干酪根。之間的粘性，過濾除去原油及丙酮，得到干酪根。 由于礦物比重大于干酪根，因此，可用由于礦物比重大于干酪根，因此，可用樣品和重液充分?jǐn)噭颍旁陔x心機(jī)分離，將浮起物取樣品和重液充分?jǐn)噭?，放在離心機(jī)分離，將浮起物取出，反復(fù)攪拌、分離、過濾、洗滌、烘干，即可分離出，反復(fù)攪拌、分離、過濾、洗滌、烘干，即可分離出干酪根。出干酪根。14嚴(yán)選文書 2.2.化學(xué)法化學(xué)法 將經(jīng)抽提后的巖樣，放入酸反應(yīng)罐中，加入將經(jīng)抽提后的巖樣，放入酸反應(yīng)罐中，加入 6mol/L 6mol/L 的鹽酸，攪拌除去碳酸鹽，可重復(fù)處理幾次，每次處理后用的鹽酸，攪拌除去碳酸鹽，可重復(fù)處理幾次，

11、每次處理后用蒸餾水洗滌至中性。按巖樣蒸餾水洗滌至中性。按巖樣: :鹽酸（鹽酸（6mol/L6mol/L）: : 氫氟酸（氫氟酸（40%40%）為為1g : 24mL : 36mL 1g : 24mL : 36mL 溶解硅酸鹽，除去酸液，再用溶解硅酸鹽，除去酸液，再用 1mol/L 1mol/L 鹽酸洗滌三次，重復(fù)以上步驟，然后用蒸餾水洗滌至中性。鹽酸洗滌三次，重復(fù)以上步驟，然后用蒸餾水洗滌至中性。再用再用 0.5 mol/L 0.5 mol/L 的氫氧化鈉除去堿液，反復(fù)進(jìn)行堿液抽提，的氫氧化鈉除去堿液，反復(fù)進(jìn)行堿液抽提，用蒸餾水洗滌至中性。將上述處理過的樣品在離心機(jī)下重液用蒸餾水洗滌至中性。將

12、上述處理過的樣品在離心機(jī)下重液浮選，取出上部干酪根，用蒸餾水洗滌干酪根至無鹵離子為浮選，取出上部干酪根，用蒸餾水洗滌干酪根至無鹵離子為止。止。 實際上，單獨(dú)用物理法或者化學(xué)法都不能確保上述三種實際上，單獨(dú)用物理法或者化學(xué)法都不能確保上述三種要求，需要用物理要求，需要用物理化學(xué)法。先用化學(xué)法，然后用重液分化學(xué)法。先用化學(xué)法，然后用重液分選，純度可達(dá)選，純度可達(dá)90%90%。 15嚴(yán)選文書 色譜法：色譜法：是利用物質(zhì)在不同的兩相中具有是利用物質(zhì)在不同的兩相中具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對運(yùn)動時，這些不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對運(yùn)動時，這些物質(zhì)在兩相中的分配反復(fù)進(jìn)行多次，使得那些物質(zhì)在兩相中的分配

13、反復(fù)進(jìn)行多次，使得那些分配系數(shù)只有微小差異的組份能產(chǎn)生很大的分分配系數(shù)只有微小差異的組份能產(chǎn)生很大的分離效果，達(dá)到分離不同組份的目的。離效果，達(dá)到分離不同組份的目的。 一、概述一、概述 16嚴(yán)選文書 色譜中兩相：色譜中兩相：是是指具有大比表面積的指具有大比表面積的固定相和攜帶有待分固定相和攜帶有待分離的混合物流過固定離的混合物流過固定相的流動相。如色層相的流動相。如色層柱中硅膠、氧化鋁為柱中硅膠、氧化鋁為固定相，流動的瀝青固定相，流動的瀝青溶液為流動相。溶液為流動相。 17嚴(yán)選文書 固定相有兩種狀態(tài)：固體吸附劑和液體（固體上載固定相有兩種狀態(tài)：固體吸附劑和液體（固體上載有液體）；有液體）； 流

14、動相有兩種狀態(tài)：液體（稱液相色譜）和氣體流動相有兩種狀態(tài)：液體（稱液相色譜）和氣體（稱氣相色譜）。（稱氣相色譜）。 因此，色譜可分為四類：因此，色譜可分為四類： 氣相色譜：氣固色譜和氣液色譜；氣相色譜：氣固色譜和氣液色譜； 液相色譜：液液色譜和液固色譜。液相色譜：液液色譜和液固色譜。 1.1.按兩相所處狀態(tài)分類按兩相所處狀態(tài)分類 18嚴(yán)選文書 柱色譜：柱色譜：有兩類，一有兩類，一類是固定相被裝填在一根類是固定相被裝填在一根稱為色譜柱的金屬管或玻稱為色譜柱的金屬管或玻璃管，叫璃管，叫填充柱色譜填充柱色譜。另。另一類是固定相附著在管內(nèi)一類是固定相附著在管內(nèi)壁，中心是空的，拉成長壁，中心是空的，拉成

15、長十幾米到幾十米的毛細(xì)管，十幾米到幾十米的毛細(xì)管，稱為空心毛細(xì)管色譜柱或稱為空心毛細(xì)管色譜柱或毛細(xì)管色譜柱毛細(xì)管色譜柱。 2 2按固定相的性質(zhì)分類按固定相的性質(zhì)分類 19嚴(yán)選文書 薄層色譜：薄層色譜：將吸附劑研成粉末，再壓將吸附劑研成粉末，再壓成或涂成薄膜。然后將樣品溶液在其上展成或涂成薄膜。然后將樣品溶液在其上展開以達(dá)到分離鑒定的目的。開以達(dá)到分離鑒定的目的。 紙色譜：紙色譜：用濾紙作為固定相，利用毛用濾紙作為固定相，利用毛細(xì)管作用使樣品達(dá)到分離。細(xì)管作用使樣品達(dá)到分離。 柱色譜，特別是毛細(xì)管色譜能獲得很柱色譜，特別是毛細(xì)管色譜能獲得很好的分離效果。好的分離效果。 20嚴(yán)選文書 吸附色譜：吸

16、附色譜：用固體吸附劑作固定相，用固體吸附劑作固定相，利用它對混合物中不同物質(zhì)的物理吸附利用它對混合物中不同物質(zhì)的物理吸附的差別達(dá)到分離目的。根據(jù)流動相不同的差別達(dá)到分離目的。根據(jù)流動相不同可分氣固吸附和液固吸附。可分氣固吸附和液固吸附。 分配色譜：分配色譜：利用不同組份在給定的利用不同組份在給定的兩相中有不同的分配系數(shù)而使之分離。兩相中有不同的分配系數(shù)而使之分離。 3 3按分離過程的物理化學(xué)原理分類按分離過程的物理化學(xué)原理分類 21嚴(yán)選文書 1 1基本原理基本原理 固定相：固定相：難揮發(fā)的高沸點(diǎn)固定液或固體吸附劑；難揮發(fā)的高沸點(diǎn)固定液或固體吸附劑； 流動相：流動相：用氮、氫、氦等氣體作為載體，

17、攜帶溶用氮、氫、氦等氣體作為載體，攜帶溶質(zhì)。質(zhì)。 由于固定相的分子和溶質(zhì)分子之間的作用力大小、由于固定相的分子和溶質(zhì)分子之間的作用力大小、性質(zhì)不同決定了固定相對樣品中各組份吸附和溶解能性質(zhì)不同決定了固定相對樣品中各組份吸附和溶解能力（即保留作用）的差異造成分離。力（即保留作用）的差異造成分離。 22嚴(yán)選文書 分配色譜：分配色譜： 分配系數(shù)分配系數(shù) K = K = 若若K K值大，即大部分溶質(zhì)溶解于液相中，值大，即大部分溶質(zhì)溶解于液相中，流出就慢，保留時間長；流出就慢，保留時間長； 若若K K值小，則流出快，先餾出色譜柱。固值小，則流出快，先餾出色譜柱。固定相越長，分離效果較好。定相越長，分離效

18、果較好。 氣相單位體積中溶質(zhì)的量氣相單位體積中溶質(zhì)的量液相單位體積中溶質(zhì)的量液相單位體積中溶質(zhì)的量 23嚴(yán)選文書 2 2色譜圖色譜圖 譜圖：譜圖：是樣品在檢測器上產(chǎn)生的信號對時間所作的圖，縱是樣品在檢測器上產(chǎn)生的信號對時間所作的圖，縱坐標(biāo)為輸出信號的幅值，它與進(jìn)入檢測器物質(zhì)瞬間含量有關(guān)。坐標(biāo)為輸出信號的幅值，它與進(jìn)入檢測器物質(zhì)瞬間含量有關(guān)。 （1 1）保留時間：）保留時間：樣品組份從進(jìn)樣時間到各個峰最高點(diǎn)，也樣品組份從進(jìn)樣時間到各個峰最高點(diǎn)，也即濃度（質(zhì)量）極大點(diǎn)所經(jīng)歷的時間，稱該峰所對應(yīng)組份的保即濃度（質(zhì)量）極大點(diǎn)所經(jīng)歷的時間，稱該峰所對應(yīng)組份的保留時間。留時間。 （2 2）死時間）死時間t

19、oto：指不指不為固定相吸附或溶解的為固定相吸附或溶解的氣體（空氣）從進(jìn)樣到氣體（空氣）從進(jìn)樣到出峰最高點(diǎn)的時間。出峰最高點(diǎn)的時間。 （3 3）校正保留時間）校正保留時間tt：扣除了死時間的?？鄢怂罆r間的保留時間。留時間。24嚴(yán)選文書 在一定的固定相和操作條件下，在一定的固定相和操作條件下，任何一個物質(zhì)都有其確定的保留時任何一個物質(zhì)都有其確定的保留時間。保留時間隨分子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)變間。保留時間隨分子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)變化。碳數(shù)越大，保留時間越長；在化。碳數(shù)越大，保留時間越長；在溫度一定時，校正保留時間溫度一定時，校正保留時間tt的的對數(shù)與分子中碳數(shù)成正比；異構(gòu)物對數(shù)與分子中碳數(shù)成正比；異構(gòu)物沸點(diǎn)越高，

20、保留時間越大。沸點(diǎn)越高，保留時間越大。 正構(gòu)烷烴圖譜特點(diǎn)：正構(gòu)烷烴圖譜特點(diǎn)：（1 1）等）等距；（距；（2 2）從低分子量到高分子量）從低分子量到高分子量依次流出；（依次流出；（3 3）PrPr在在nCnC1717附近，附近，PhPh在在nCnC1818附近。附近。 異構(gòu)烷烴圖譜特點(diǎn)：異構(gòu)烷烴圖譜特點(diǎn)：分子量由分子量由高到低，但不是等距。高到低，但不是等距。 25嚴(yán)選文書 3 3應(yīng)用應(yīng)用 （1 1）“全烴全烴”色譜圖可以給出烴類分布的色譜圖可以給出烴類分布的總輪廓，較真實地反映出烷烴和芳烴的相對分總輪廓，較真實地反映出烷烴和芳烴的相對分布，正構(gòu)烷烴和異構(gòu)烷烴的相對含量，烴類的布，正構(gòu)烷烴和異構(gòu)

21、烷烴的相對含量，烴類的碳數(shù)分布。碳數(shù)分布。 （2 2）“烷烴烷烴”色譜，尤其是經(jīng)過正異構(gòu)烷色譜，尤其是經(jīng)過正異構(gòu)烷烴分離后的正構(gòu)烷烴色譜圖上，可以提供更準(zhǔn)烴分離后的正構(gòu)烷烴色譜圖上，可以提供更準(zhǔn)確的信息。如碳數(shù)分布范圍、主峰碳、計算確的信息。如碳數(shù)分布范圍、主峰碳、計算CPICPI、OEPOEP值等。值等。 26嚴(yán)選文書 熱解：熱解：是指通過加熱使一種化合物轉(zhuǎn)化為是指通過加熱使一種化合物轉(zhuǎn)化為其它化合物的變化過程。其它化合物的變化過程。 熱解色譜：熱解色譜：可使不揮發(fā)的高聚合物加熱裂可使不揮發(fā)的高聚合物加熱裂解為揮發(fā)性的產(chǎn)物，再用氣相色譜分析這些產(chǎn)解為揮發(fā)性的產(chǎn)物，再用氣相色譜分析這些產(chǎn)物。對

22、難氣化的樣品適用，如干酪根、巖樣、物。對難氣化的樣品適用，如干酪根、巖樣、膠質(zhì)膠質(zhì)+ +瀝青質(zhì)。瀝青質(zhì)。27嚴(yán)選文書 1 1熱解熱解氫焰法（氫焰法（PyPyFIDFID） 熱解產(chǎn)物不經(jīng)過色譜柱分離，直接用氫焰檢熱解產(chǎn)物不經(jīng)過色譜柱分離，直接用氫焰檢測器分析。得到有機(jī)質(zhì)組成的總貌。測器分析。得到有機(jī)質(zhì)組成的總貌。 2 2熱解熱解色譜分析法（色譜分析法（PyPyGCGC） 熱解產(chǎn)物經(jīng)過色譜柱分離以后在分析鑒定。熱解產(chǎn)物經(jīng)過色譜柱分離以后在分析鑒定?？山o出有機(jī)質(zhì)的詳細(xì)組成?？山o出有機(jī)質(zhì)的詳細(xì)組成。 28嚴(yán)選文書 3 3生油巖評價儀生油巖評價儀 由由J.EspitalieJ.Espitalie等發(fā)展了

23、等發(fā)展了一種研究生油巖特征的熱解一種研究生油巖特征的熱解方法，即生油巖分析儀，可方法，即生油巖分析儀，可以直接從巖樣測出其中所含以直接從巖樣測出其中所含的吸附烴（的吸附烴（S S1 1）、干酪根熱）、干酪根熱解烴（解烴（S S2 2）和二氧化碳（）和二氧化碳（S S3 3）與水等含氧揮發(fā)物，以及相與水等含氧揮發(fā)物，以及相應(yīng)的溫度。應(yīng)的溫度。 29嚴(yán)選文書 有機(jī)質(zhì)元素包括有機(jī)質(zhì)元素包括C C、H H、O O、N N、S S，尤其是有機(jī)碳，尤其是有機(jī)碳含量。其分析步驟：首先用鹽酸除去巖石中的無機(jī)碳，含量。其分析步驟：首先用鹽酸除去巖石中的無機(jī)碳，然后將有機(jī)質(zhì)在高溫下燃燒，并充分氧化，使其分解，然后

24、將有機(jī)質(zhì)在高溫下燃燒，并充分氧化，使其分解，最后測定其燃燒產(chǎn)物，并將其換算為有機(jī)元素的組成。最后測定其燃燒產(chǎn)物，并將其換算為有機(jī)元素的組成。 有機(jī)碳分析儀：有機(jī)碳分析儀：用不同的化學(xué)和物理方法來測定用不同的化學(xué)和物理方法來測定其氧化分解產(chǎn)物其氧化分解產(chǎn)物COCO2 2的含量。的含量。 元素分析儀：元素分析儀：是原理相同的微量分析儀。實質(zhì)上是原理相同的微量分析儀。實質(zhì)上就是小型氣相色譜儀，也叫元素色譜儀?？蓽y定干酪就是小型氣相色譜儀，也叫元素色譜儀?？蓽y定干酪根，也可測定原油。根，也可測定原油。 30嚴(yán)選文書一、原理一、原理 當(dāng)用一束具有連續(xù)波長的光線照射物質(zhì)時，當(dāng)用一束具有連續(xù)波長的光線照射物

25、質(zhì)時，該物質(zhì)就要吸收一部分光能，引起內(nèi)部分子、該物質(zhì)就要吸收一部分光能，引起內(nèi)部分子、原子核和電子運(yùn)動狀態(tài)的變化，透射出來的光原子核和電子運(yùn)動狀態(tài)的變化，透射出來的光用單色器進(jìn)行色散，就會得到一組不連續(xù)的具用單色器進(jìn)行色散，就會得到一組不連續(xù)的具有暗帶的譜帶。如果以波長或波數(shù)為橫坐標(biāo)，有暗帶的譜帶。如果以波長或波數(shù)為橫坐標(biāo)，以百分吸收率或透過率為縱坐標(biāo)，將這些譜帶以百分吸收率或透過率為縱坐標(biāo)，將這些譜帶記錄下來，就得到該物質(zhì)的吸收光譜，這種分記錄下來，就得到該物質(zhì)的吸收光譜，這種分析方法叫析方法叫。 31嚴(yán)選文書 光譜是光與樣品作用的結(jié)果，光譜特征取光譜是光與樣品作用的結(jié)果，光譜特征取決于照射

26、到樣品上光的性質(zhì)和樣品的特征。決于照射到樣品上光的性質(zhì)和樣品的特征。 是物質(zhì)分子在紅外區(qū)域是物質(zhì)分子在紅外區(qū)域內(nèi)選擇性吸收的結(jié)果。內(nèi)選擇性吸收的結(jié)果。 用連續(xù)的紅外光照射有一定結(jié)構(gòu)特用連續(xù)的紅外光照射有一定結(jié)構(gòu)特征的物質(zhì)，透射光通過棱鏡分光，逐一測量其征的物質(zhì)，透射光通過棱鏡分光，逐一測量其透過率（出射光強(qiáng)度透過率（出射光強(qiáng)度/ /入射光強(qiáng)度），記錄下來入射光強(qiáng)度），記錄下來即得到紅外光譜圖。即得到紅外光譜圖。 32嚴(yán)選文書 任一純化合物的紅外光譜都有其特征的吸收帶數(shù)任一純化合物的紅外光譜都有其特征的吸收帶數(shù)目、頻率、強(qiáng)度及形狀。目、頻率、強(qiáng)度及形狀。 由于任一官能團(tuán)化學(xué)鍵的振動都不是孤立的，

27、都由于任一官能團(tuán)化學(xué)鍵的振動都不是孤立的，都受到分子其它部分的影響，同時也受到測量環(huán)境和各受到分子其它部分的影響，同時也受到測量環(huán)境和各種條件的影響，所以不同化合物中同一官能團(tuán)的吸收種條件的影響，所以不同化合物中同一官能團(tuán)的吸收帶都出現(xiàn)于一定的波數(shù)范圍。將對應(yīng)于官能團(tuán)的特征帶都出現(xiàn)于一定的波數(shù)范圍。將對應(yīng)于官能團(tuán)的特征吸收峰稱為該官能團(tuán)的吸收峰稱為該官能團(tuán)的特征頻率特征頻率。 譜帶強(qiáng)度主要取決于偶極矩大小，也即鍵的極性譜帶強(qiáng)度主要取決于偶極矩大小，也即鍵的極性大小，也有很多內(nèi)部和外部影響因素。大小，也有很多內(nèi)部和外部影響因素。33嚴(yán)選文書 官能團(tuán)區(qū)（為官能團(tuán)區(qū)（為C-HC-H、O-HO-H、N

28、-HN-H等官能團(tuán)振動，與整個分子結(jié)構(gòu)等官能團(tuán)振動，與整個分子結(jié)構(gòu)關(guān)系較?。?；關(guān)系較?。?； 指紋區(qū)（有機(jī)化指紋區(qū)（有機(jī)化合物光譜均各不相同）。合物光譜均各不相同）。 34嚴(yán)選文書 為甲為甲基基CHCH3 3、次甲基、次甲基CHCH2 2的對稱和不的對稱和不對稱伸展振動；對稱伸展振動； 為甲基為甲基CHCH3 3、次、次甲基甲基CHCH2 2的不對稱彎曲振動；的不對稱彎曲振動； 為甲基為甲基CHCH3 3對稱對稱彎曲振動；彎曲振動； 為（為（CHCH2 2）n n，n4 C-C n4 C-C 骨架振動；骨架振動； 1 1烷基頻帶烷基頻帶 35嚴(yán)選文書 芳烴中芳烴中C=C C=C 伸展振動；伸展振

29、動； 芳烴中芳烴中C=H C=H 彎曲振動彎曲振動； 2 2與芳烴有關(guān)的振動與芳烴有關(guān)的振動 36嚴(yán)選文書 ：為：為酯、酮、醇、酚中酯、酮、醇、酚中C=OC=O的伸展振的伸展振動（演化程度低或次生變化強(qiáng)動（演化程度低或次生變化強(qiáng)的原油此峰明顯）；的原油此峰明顯）； ：為：為酸、醚中酸、醚中C-OC-O的伸展振動和一些的伸展振動和一些雜原子基團(tuán)的彎曲振動（演化雜原子基團(tuán)的彎曲振動（演化程度低或次生變化強(qiáng)的原油中程度低或次生變化強(qiáng)的原油中出現(xiàn)此帶）。出現(xiàn)此帶）。 3 3與含氧基團(tuán)有關(guān)的譜帶與含氧基團(tuán)有關(guān)的譜帶 37嚴(yán)選文書 例 如 ： 某 物 分 子 式 為例 如 ： 某 物 分 子 式 為C C

30、2 2H H4 4O O ， 紅 外 光 譜 發(fā) 現(xiàn) 在， 紅 外 光 譜 發(fā) 現(xiàn) 在1410cm1410cm- 1- 1 、2960cm2960cm- 1- 1、1165cm1165cm-1-1 、1730cm1730cm-1-1有峰。有峰。1410cm1410cm-1-1 和和2960cm2960cm-1-1、為甲、為甲基或次甲基，根據(jù)分子式判基或次甲基，根據(jù)分子式判斷為甲基；斷為甲基；1165cm1165cm-1-1 為為C-HC-H鍵，鍵，1730cm1730cm-1-1為為C=OC=O鍵，因此鍵，因此該化合物結(jié)構(gòu)式為：該化合物結(jié)構(gòu)式為： H H CH CH3 3 C = O C =

31、O38嚴(yán)選文書一、原理一、原理 在質(zhì)譜儀中有機(jī)化合物被汽化，在高真空在質(zhì)譜儀中有機(jī)化合物被汽化，在高真空下受到能量較高的電子束的轟擊（下受到能量較高的電子束的轟擊（101070ev70ev），），有機(jī)分子失去一個外層電子變成帶正電荷的分有機(jī)分子失去一個外層電子變成帶正電荷的分子離子（子離子（M M+ +）。一般有機(jī)化合物分子電離成分）。一般有機(jī)化合物分子電離成分子離子所需的能量為子離子所需的能量為7 715ev15ev，常用的有機(jī)質(zhì)譜，常用的有機(jī)質(zhì)譜儀電子束的能量遠(yuǎn)大于分子的電離勢，為儀電子束的能量遠(yuǎn)大于分子的電離勢，為505070ev70ev，這樣多余的能量可以繼續(xù)使分子離子裂，這樣多余的能

32、量可以繼續(xù)使分子離子裂解為穩(wěn)定的質(zhì)量較小的帶正電的離子和一些中解為穩(wěn)定的質(zhì)量較小的帶正電的離子和一些中性碎片性碎片。 39嚴(yán)選文書 質(zhì) 譜 儀 由質(zhì) 譜 儀 由四個部分組四個部分組成，即試樣成，即試樣注入系統(tǒng)、注入系統(tǒng)、離子源、靜離子源、靜電加速系統(tǒng)、電加速系統(tǒng)、檢測器和記檢測器和記錄系統(tǒng)。錄系統(tǒng)。 40嚴(yán)選文書 離子源是最重要的組成部分，由發(fā)熱的鎢絲產(chǎn)離子源是最重要的組成部分，由發(fā)熱的鎢絲產(chǎn)生的電子流轟擊試樣分子，使其中相當(dāng)大的一部分離生的電子流轟擊試樣分子，使其中相當(dāng)大的一部分離子化，產(chǎn)生以正離子為主的離子流。在子化，產(chǎn)生以正離子為主的離子流。在A A和和B B之間有幾之間有幾百到幾千伏高

33、壓使正離子加速，正離子束在質(zhì)量分析百到幾千伏高壓使正離子加速，正離子束在質(zhì)量分析器中受到強(qiáng)磁場器中受到強(qiáng)磁場H H作用，它將依作用，它將依m(xù)/em/e（質(zhì)荷比即質(zhì)量與（質(zhì)荷比即質(zhì)量與電荷的比值）的大小分離，質(zhì)荷比大的離子其軌道彎電荷的比值）的大小分離，質(zhì)荷比大的離子其軌道彎曲半徑大，相同質(zhì)荷比的離子偏轉(zhuǎn)程度相同。通過改曲半徑大，相同質(zhì)荷比的離子偏轉(zhuǎn)程度相同。通過改變粒子速度或場強(qiáng)，質(zhì)量分析器就將不同質(zhì)荷比的正變粒子速度或場強(qiáng)，質(zhì)量分析器就將不同質(zhì)荷比的正離子分離出來，它們依次被收集、放大并按離子分離出來，它們依次被收集、放大并按m/em/e大小大小記錄下來為質(zhì)譜圖。記錄下來為質(zhì)譜圖。 41嚴(yán)選

34、文書 1.1.分子離子峰：分子離子峰：分子受電子轟擊失去一個分子受電子轟擊失去一個電子所形成的正離子的峰，稱為分子離子峰，電子所形成的正離子的峰，稱為分子離子峰，為母峰。為母峰。 其特點(diǎn)：其特點(diǎn)：（1 1）質(zhì)荷比）質(zhì)荷比m/em/e最大，在圖譜上最大，在圖譜上一般在后面質(zhì)荷比最高的位置；（一般在后面質(zhì)荷比最高的位置；（2 2）分子離子）分子離子峰的質(zhì)荷比即為該化合物的分子量，因為正離峰的質(zhì)荷比即為該化合物的分子量，因為正離子電荷為子電荷為1 1；（；（3 3）分子離子峰的強(qiáng)度與化合物）分子離子峰的強(qiáng)度與化合物結(jié)構(gòu)有關(guān)，強(qiáng)度大，反映結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)有關(guān)，強(qiáng)度大，反映結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。 42嚴(yán)選文書 2

35、.2.基峰基峰：峰值最高，對應(yīng)離子濃度最峰值最高，對應(yīng)離子濃度最大的峰。大的峰。 相對豐度相對豐度：將基峰值定為將基峰值定為100100，其它，其它離子的峰與基峰相比所得的百分?jǐn)?shù)叫相對離子的峰與基峰相比所得的百分?jǐn)?shù)叫相對豐度。豐度。 3 3碎片離子峰碎片離子峰：各類化合物的分子各類化合物的分子離子裂解成不同碎片的峰，包括基峰，除離子裂解成不同碎片的峰，包括基峰，除非基峰為分子離子峰。它取決于化合物的非基峰為分子離子峰。它取決于化合物的結(jié)構(gòu)，鍵的強(qiáng)度等。結(jié)構(gòu)，鍵的強(qiáng)度等。 43嚴(yán)選文書 不同的化合物具有其特征的碎片峰，因此，質(zhì)譜不同的化合物具有其特征的碎片峰，因此，質(zhì)譜可以成為化合物結(jié)構(gòu)鑒定的指

36、紋。可以成為化合物結(jié)構(gòu)鑒定的指紋。 （1 1）類異戊二烯烷烴：）類異戊二烯烷烴：由于由于2 2、6 6、1010、1414碳位上碳位上有甲基取代，電子轟擊時有甲基取代，電子轟擊時易于在支鏈處斷裂，所以易于在支鏈處斷裂，所以分子離子峰很弱，而碎片分子離子峰很弱，而碎片離子峰強(qiáng)度較高，除一般離子峰強(qiáng)度較高，除一般的的4343、5757、7171、8585峰外，峰外，另有較強(qiáng)的另有較強(qiáng)的113113、127127、183183碎片峰；碎片峰； 44嚴(yán)選文書 （2 2）脂環(huán)烴：）脂環(huán)烴：分子離子峰突出，環(huán)越穩(wěn)定，其母峰越分子離子峰突出，環(huán)越穩(wěn)定，其母峰越強(qiáng)。強(qiáng)。甾烷以甾烷以m/e217m/e217碎片

37、峰為基峰碎片峰為基峰，規(guī)則甾烷分子離子峰：，規(guī)則甾烷分子離子峰：C C2727膽膽甾烷為甾烷為372372，C C2828麥角甾烷為麥角甾烷為386386，C C2929谷甾烷為谷甾烷為400400；重排甾烷特征；重排甾烷特征碎片峰為碎片峰為189189、218218、232232；4-4-甲基膽甾烷特征碎片峰為甲基膽甾烷特征碎片峰為149149、151151、232232，離子分子峰為，離子分子峰為386386、400400、414414。45嚴(yán)選文書 萜烷基峰為萜烷基峰為m/e191m/e191，特征碎片峰為，特征碎片峰為163163、177177、205205、219219、233233

38、、369369，分子離子峰為，分子離子峰為C C2727是是370370、C C2929是是398398、C C3030是是412412、C C3131是是426426。46嚴(yán)選文書 （3 3）芳烴：）芳烴：常以常以7777、9191為其特征為其特征碎片峰，分別相當(dāng)于苯基和甲苯基。碎片峰，分別相當(dāng)于苯基和甲苯基。烷基苯的特征碎片峰主要是烷基苯的特征碎片峰主要是7777、9191、105105、119119、133133等。等。 47嚴(yán)選文書 分離分離鑒定鑒定處理一體化?？梢詫⑺泻心程幚硪惑w化?？梢詫⑺泻心骋凰槠奈镔|(zhì)的色譜圖集中在一起。如一碎片的物質(zhì)的色譜圖集中在一起。如m/e217m/e217質(zhì)譜質(zhì)譜圖，就可以看出甾族化合物的分布特征。圖，就可以看出甾族化合物的分布特征。 48嚴(yán)選文書