在人工光合作用的研究、化学品与原料的杂质分析中,要求对甲酸进行高灵敏度分析。
采用岛津气相色谱(gc)分析甲酸时,检测器一般使用 tcd 或甲烷转化器 + fid。由于 tcd 灵敏度较低,所以主要用于高浓度样品的分析,甲烷转化器 + fid 则用于低浓度样品的分析。因 fid对甲酸响应不灵敏,通过使用甲烷转化器将甲酸还原为甲烷,用fid 方可检测。
甲烷转化器虽然便于分析,但有以下缺点:如果样品中含氧量超过 100 ppm,催化剂将失活;使用二氧化碳气体环境的样品时,如果进入大量二氧化碳,催化剂也将失活;如果进入大量的水,则需要时间恢复。所以,在分析时需要考虑使用去除氧气与二氧化碳的阀门系统等因素。另一方面,介质阻挡放电等离子体检测器(bid)可以检测 ppm 级的甲酸,如果能用色谱柱分离氧气等共存成分,则可进行高灵敏度测定。
本文将为您介绍使用岛津气相色谱gc-bid 对各种有机溶剂配制的甲酸溶液进行高灵敏度分析的示例。
磷酸处理的有效性确认validation of phosphoric acid treatment为使用 gc 测定低浓度甲酸,需要注意各部位的吸附情况。为防止进样口处的吸附,必须对玻璃衬管进行磷酸处理。将填充有玻璃棉的玻璃衬管(restek 公司 sky inlet liner p/n: 23319.1)在0.3 % 磷酸/丙酮溶液中浸泡 1 分钟,取出并干燥后用于分析。玻璃衬管的磷酸处理步骤如图 1 所示。低浓度甲酸分析中玻璃衬管的磷酸处理的有效性如图 2 所示。用表 1 的分析条件测定 10 ppm(v/v)甲酸溶液[溶剂:丙酮]时,使用未经处理的玻璃衬管时无法检测到峰,通过使用磷酸处理的玻璃衬管,则能够非常灵敏地进行检测。之后的分析使用表 1 的条件进行测定。
本次分析中使用了 restek 公司生产的 rtx-wax 色谱柱。用刚刚老化且未使用的色谱柱测定 10 ppm(v/v)甲酸溶液[溶剂:丙酮]时,色谱峰会拖尾。因此,色谱柱也需要按玻璃衬管磷酸化相同方式进行磷酸化处理。色谱柱的磷酸处理步骤如图 3 所示。测定 4 ci 100 ppm(v/v)磷酸/甲醇溶液,接着固定色谱柱温度150 ℃(其他条件与表 1 相同)测定 10 次甲醇。此后,反复测定10 ppm(v/v)甲酸溶液[溶剂:丙酮],确认峰形及保留时间的稳定性。色谱柱磷酸处理前后的甲酸峰形比较如图 4 所示。通过磷酸处理色谱柱,峰形将变得更为清晰。
关键词:催化剂 色谱柱