实验原理及目的：气相色谱 (GC) 是一种把混合物分离成单个组分的实验技术 (GC分析流程示意图见图1)。它被用来对样品组分进行鉴定和定量测定。和物理分离 (比如蒸馏) 不同，气相色谱 (GC) 是基于时间差别的分离技术，主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离，将气化的混合物或气体通过色谱柱，基于色谱柱对不同化合物的保留性能不同而得到分离。这样，就是基于时间的差别对化合物进行分离，样品经过检测器以后，被记录的信号就是色谱图，每一个峰代表最初混合样品中不同的组分峰。出现的时间称为保留时间，可以用来对每个组分进行定性，而峰的大小(峰高或峰面积)则是组分含量大小的度量。热导池检测器 (TCD) 的工作原理是基于不同气体具有不同的热导率,是一种通用的非破坏性浓度型检测器，特别适用于气体混合物的分析。采用气相色谱法测定二氧化碳和氧气的方法不仅可以用于柑橘果实内部释放的气体，而且由于果实呼吸释放二氧化碳，也可以用于柑橘果实的呼吸强度的测定。
图1. GC分析流程图
关键词: 气相色谱仪, 热导池检测器(TCD), 二氧化碳和氧气
材料与试剂
- 2.7 L乐扣乐扣保鲜盒
- 青霉素瓶塞子
- 锡箔取气袋
- 1 ml气密针
- 柑橘果实
- 标准二氧化碳气体
- 标准氧气
仪器设备
- 量筒
- 天平
- Agilent 7890A气相色谱仪
- 安捷伦气相色谱系统化学工作站
- 热导池检测器
实验步骤
- 果实内部CO2和O2的测定
将柑橘果实浸于水下，用气密针从果蒂插入果实中柱鞘部位抽取0.5 ml果实内部气体，然后注入Agilent 7890A气相色谱仪中进行检测。重复3次。
- 呼吸强度测定
将称取质量后的5个果实放于密封的乐扣乐扣密封盒中，静置2 h后用气密针抽取1 ml气体于Agilent 7890A气相色谱仪中测定果实释放的CO2含量，测定完后对装有果实的容器用排水法量取容器体积。
根据公式：呼吸强度(ml·kg-1·h-1)=(CO2浓度-空白样CO2浓度)*容器体积/果实质量*密封时间，重复3次。
- 标准曲线的绘制
根据果实中CO2和O2的含量，将含有CO2 (9.98%) 和O2 (5.1%) 的标准气体冲入锡箔取气袋，该标准气体用氮气平衡。用1 ml气密针分别从锡箔取气袋抽取0.2 ml，0.4 ml，0.6 ml，0.8 ml，1 ml标准混合气体于Agilent 7890A气相色谱仪中测定，根据5个浓度梯度的色谱图，用气相色谱工作站，建立标准曲线并得出相关系数等指标。
- 实验结束后，调出提前编好的关机方法，降温各热源 (Oven temp，Inlet temp，Det temp)，关闭TCD气体 (N2，H2，Air)；将此方法下传至7890A。待各处温度降下来后 (低于50°C)，退出化学工作站，退出Windows 所有的应用程序；关闭PC；关7890A电源，最后关载气。实验完毕后进行登记，并整理各种实验用品。
注意事项
为了充分发挥TCD的性能和避免出现异常，在使用中应注意以下几个方面：
- 确保毛细管柱插入池深度合适；
- 避免热丝温度过高而烧断；
- 避免样品或固定液带来的异常；
- 确保载气净化系统正常；
- 注意程序升温时调整基线漂移最小；
- 进样口的隔垫要经常更换。
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