學術干貨丨有機元素分析應用軟件中低氫含量樣品的準確分析測試

王八嫉妒月亮?? 6年前 (2017-06-10) 4252瀏覽

運用元素分析儀 Flash EA 1112 對有機樣品進行元素分析測試時，我們一般同時選用兩種標準樣品來做校正曲線，再對未知樣品進行計算以達到準確分析測試。一種標準樣品是乙酰苯胺（ N% = 10.36， C% = 71.09， H% = 6.71），另一種標準樣品是環己酮 2,4-二硝基苯腙（ N% = 20.14， C% = 51.79， H% = 5.07）。由這兩種標樣組成的校正曲線，其線性范圍可以滿足絕大多數樣品的準確計算（見圖 1）。

圖 1 標準樣品乙酰苯胺與環己酮 2,4-二硝基苯腙的校正曲線： a）氮元素的校正曲線， b）碳元素的校正
曲線， c）氫元素的校正曲線。

由于化學所學科多樣性的特點，樣品較為復雜，我們在日常測試中經常遇到一些氫含量很低的樣品，經儀器測試后出現沒有數據的現象（表 1），而這些低氫樣品中氫的數據對樣品的表征非常重要，因此我們必須探究準確可行的測試方法，發展新的對低氫樣品中的氫元素含量進行精確定量的方法。經過仔細分析，我們發現測試結果中無氫的例子中有些是氫元素對應的 H2O 色譜峰無峰無數據，有些是有色譜峰而無數據，無論哪種情況對元素分析結果都造成了嚴重干擾。我們經過進一步分析發現，無峰無數據的現象是由于樣品的 H2O 色譜峰信號太弱，檢測器檢測不到，因此沒有對應的氫的數值；有色譜峰而無數據是由于 H 含量非常低時 H2O 的色譜峰保留時間也相應發生了比較大的位移（見圖 2），因此按照常規測試方法中設置的參數進行計算時往往得到氫含量為零。

a 代表乙酰苯胺， b 代表環己酮 2,4-二硝基苯腙

表 1. 低氫樣品中氫元素含量的分析結果

針對以上這兩種情況，我們分別采取了不同的措施來改進測試方法。第一種情況無峰無數據，是由于樣品 H2O 的色譜峰信號太弱，檢測器檢測不到信號，因此我們稱取樣品時，在保證樣品能夠完全燃燒分解的情況下，盡可能取樣量大一些，以此來增大 H2O 色譜峰的響應值，盡可能達到檢測器的檢測下限。第二種情況有色譜峰而無數據是由于 H2O 的色譜峰保留時間發生變化，不能計算出氫的數值，因此我們采取重新設定 H2O 的色譜峰保留時間的方法來加以改進，色譜峰保留時間由原來的 190 秒左右，變為 230 秒（圖 2），然后采取手動重新計算，從而得到氫低含量的準確數值（表 2）。