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【摘 要】 随着炼油工业和石化工业的发展，人们逐渐向汽油中加入含氧添加剂从而提高其性能指标，逐步满足人们对汽油质量的需求。通过运用汽油中某些醇类和醚类的测定方法（气相色谱法），本文论述了叔丁醇在色谱柱出峰的时间和甲缩醛的出峰时间重合。
【关键词】 叔丁醇 甲缩醛 气相色谱法
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2017.11.006
1 前言
随着人们生活水平的提高，石油化工业越来越贴近人们的日常生活，在汽油中加入醚类、醇类和其他含氧化合物可以提高辛烷值及降低挥发性。与此同时，汽油的质量安全性也是人们日益担心的问题，质量不好的汽油对车体本身有巨大的影响，使用时间长久之后会导致车体腐蚀，零件受损，而且挥发出物质会污染车内空气，毒性较大的挥发物会影响人们的身体健康，会使人体慢性中毒，造成呼吸系统和中枢神经系统逐步病变。因此，所加含氧化合物的类型和浓度都有规定，并应加以调整，以便保证达到商品汽油的质量要求。将甲缩醛加入到车用汽油中会易造成汽车线路漏油，还会挥发有害气体，导致车辆油耗增大，直接影响汽油发动机正常工作，车辆跑不起来的现象时常发生，而加入叔丁醇的汽油对汽车造成的损害要小得多。
2 方法概念
2.1 气相色谱法
气相色谱是利用试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信号经放大后，在记录器上描绘出各组分的色谱峰。
气相色谱仪中的流动相为气体，称为载气，由高压气体钢瓶供给。高压气体经减压阀降压后，由气体调节到所需压力，通过净化干燥管净化后，再由针型阀和流量计调节保持稳定流量，通过测量载气中某组分通过检测器时的质量变化，即检测信号值与单位时间内通过检测器的组分质量成正比，由放大器和记录系统即工作站对数据进行分析，最终得出样品中每个组分的含量。
2.2 气相色谱仪的组成部分
载气系统包括气源，气体净化，气体流速控制和测量；进样系统包括进样器，汽化室（将液体样品瞬间汽化为蒸气）；色谱柱和柱温就是恒温控制装置（将多组分样品分离为单个）；检测系统包括检测器，控温装置；记录系统包括放大器，记录仪或数据处理装置，工作站。
2.3 气相色谱定性和定量分析
利用保留值定性，即通过与标准纯物质对照的方法进行定性分析，用标准物对照法定性，选与未知物性质接近的纯物质，在固定相、检测器及操作条件相同的情况下，查看物质出峰的保留值（保留时间）。内标法是称取一定重量的某纯物质作为内标物，加入到已知重量的样品中，混合均匀后进样分析。根据样品及内标物的重量和峰面积，可求出待测组分的含量。
3 实验部分
3.1 实验仪器与试剂
6890气相色谱仪及其色谱工作站、气体净化器、空气压缩机、高纯氮气、高纯氢气、10μL微量进样器一支、普通直馏汽油、甲缩醛（分子式：C3H8O2）、叔丁醇（分子式：C4H10O）
3.2 实验条件
实验采用程序升温，柱箱第一阶段45℃，运行13min，第二阶段以50.0℃/min升温到100℃，保持运行5min，在升温到120℃，保持2min，辅助加热器设定值45℃；色谱柱模式采用恒定压力模式，大气压力为2.56psi，流量3.6ml/min，色谱柱最高使用温度为300℃，毛细柱30.0m×530μm×2.65μm，进样口采用分流模式，用氮气做载气，进样口加热器为200℃，压力2.56psi，总流量42.4ml/min，分流比为10：1，分流流量35.9ml/min；本实验用阀进行切换，阀在1.2min打开，13.0min关闭；检测器加热器的温度设定为250℃，点火确认值2.0，氢气流量40ml/min，空气流量400ml/min，尾吹氮气流量10ml/min。
关机程序柱箱目标温度30℃，色谱柱压力0.66psi，流量0.9ml/min，毛细管柱进样口温度20℃，柱压力0.66psi，总流量4.9ml/min，火焰离子化检测器目标温度15℃，空气流量45ml/min，尾吹氮气流量10ml/min，辅助加热器设定值30℃。
3.3 实验步骤
打开高纯氮气和高纯氢气开关阀及空气压缩机阀，然后检查是否漏气，保證气密性良好。打开稳压电源，依次打开气相色谱仪、色谱工作站等开关，选择在线连接中实验升温程序（实验色谱条件），等温度到达后，进行点火。取10mL普通汽油于具塞试管中，加入定量的内标物，在依次分别各加入俩滴甲缩醛和叔丁醇，将液体样品准确吸入2μL微量注射器中，推至1μL刻度线，用纸巾擦针头，然后向后拉注射器芯，吸入0.5μL的空气，把注射器的针头刺穿进样器的硅橡胶垫内，迅速注入样品，拔出，同时快速按下气相色谱的采集数据键，当实验程序结束后，此时谱图保存在数据分析模块中，截出谱图处理，实验结束后，打开关机程序，关闭氢气和空气，当进样口，柱温和检测器温度降到一定温度下，关闭色谱工作站，色谱仪器开关，空气压缩机，最后关闭载气。
4 结果与讨论
使用气相色谱法对试管中汽油进行分析得谱图0828000164.D（图1），在此试管中加几滴甲缩醛得分析谱图0828000165.D（图2），在此试管中再加几滴叔丁醇得分析谱图0828000166.D（图3）。
比较谱图1和谱图2，谱图2中没出现比谱图1中更多峰，但同时5.06min峰的峰面积变大，即说明甲缩醛在此色谱试验条件下为第一个出峰时间，通过计算后得知，谱图1中5.06min峰的组分峰面积为2896（pA[?]S），谱图2中5.06min峰的组分峰面积为3750（pA[?]S）；再比较谱图2和谱图3，谱图3中没出现比谱图2中更多峰，但同时5.06min峰的峰面积变得更大，即说明叔丁醇在此色谱试验条件下为第一个出峰时间，通过计算后得知，谱图3中5.06min峰的组分峰面积为5416（pA[?]S）；由此可推出，甲缩醛和叔丁醇在此气相色谱柱条件下，两组分5.06min出峰的时间重合，甲缩醛和叔丁醇在此色谱柱及色谱条件下出峰时间吻合，在汽油中某些醇类和醚类的测定方法（气相色谱法）中，不能将甲缩醛和叔丁醇分离开，则不能分别确定每个物质的含量，只是两物质的总共含量。
注：比较每个谱图中第一个色谱峰，保留时间5.06min左右。
作者简介
吕莹，工程师，学士学位，毕业于辽宁石油化工大学应化系，就职于抚顺市产品质量监督检验所石化检验中心化验员。
勘 误
本刊2017年第10期（总第345期）第78页《不同产地琥珀红外光谱特征峰的研究》一文中的“图4 波罗的海琥珀红外光谱谱图”应为：
特此更正。
【关键词】 叔丁醇 甲缩醛 气相色谱法
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2017.11.006
1 前言
随着人们生活水平的提高，石油化工业越来越贴近人们的日常生活，在汽油中加入醚类、醇类和其他含氧化合物可以提高辛烷值及降低挥发性。与此同时，汽油的质量安全性也是人们日益担心的问题，质量不好的汽油对车体本身有巨大的影响，使用时间长久之后会导致车体腐蚀，零件受损，而且挥发出物质会污染车内空气，毒性较大的挥发物会影响人们的身体健康，会使人体慢性中毒，造成呼吸系统和中枢神经系统逐步病变。因此，所加含氧化合物的类型和浓度都有规定，并应加以调整，以便保证达到商品汽油的质量要求。将甲缩醛加入到车用汽油中会易造成汽车线路漏油，还会挥发有害气体，导致车辆油耗增大，直接影响汽油发动机正常工作，车辆跑不起来的现象时常发生，而加入叔丁醇的汽油对汽车造成的损害要小得多。
2 方法概念
2.1 气相色谱法
气相色谱是利用试样中各组份在气相和固定液液相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信号经放大后，在记录器上描绘出各组分的色谱峰。
气相色谱仪中的流动相为气体，称为载气，由高压气体钢瓶供给。高压气体经减压阀降压后，由气体调节到所需压力，通过净化干燥管净化后，再由针型阀和流量计调节保持稳定流量，通过测量载气中某组分通过检测器时的质量变化，即检测信号值与单位时间内通过检测器的组分质量成正比，由放大器和记录系统即工作站对数据进行分析，最终得出样品中每个组分的含量。
2.2 气相色谱仪的组成部分
载气系统包括气源，气体净化，气体流速控制和测量；进样系统包括进样器，汽化室（将液体样品瞬间汽化为蒸气）；色谱柱和柱温就是恒温控制装置（将多组分样品分离为单个）；检测系统包括检测器，控温装置；记录系统包括放大器，记录仪或数据处理装置，工作站。
2.3 气相色谱定性和定量分析
利用保留值定性，即通过与标准纯物质对照的方法进行定性分析，用标准物对照法定性，选与未知物性质接近的纯物质，在固定相、检测器及操作条件相同的情况下，查看物质出峰的保留值（保留时间）。内标法是称取一定重量的某纯物质作为内标物，加入到已知重量的样品中，混合均匀后进样分析。根据样品及内标物的重量和峰面积，可求出待测组分的含量。
3 实验部分
3.1 实验仪器与试剂
6890气相色谱仪及其色谱工作站、气体净化器、空气压缩机、高纯氮气、高纯氢气、10μL微量进样器一支、普通直馏汽油、甲缩醛（分子式：C3H8O2）、叔丁醇（分子式：C4H10O）
3.2 实验条件
实验采用程序升温，柱箱第一阶段45℃，运行13min，第二阶段以50.0℃/min升温到100℃，保持运行5min，在升温到120℃，保持2min，辅助加热器设定值45℃；色谱柱模式采用恒定压力模式，大气压力为2.56psi，流量3.6ml/min，色谱柱最高使用温度为300℃，毛细柱30.0m×530μm×2.65μm，进样口采用分流模式，用氮气做载气，进样口加热器为200℃，压力2.56psi，总流量42.4ml/min，分流比为10：1，分流流量35.9ml/min；本实验用阀进行切换，阀在1.2min打开，13.0min关闭；检测器加热器的温度设定为250℃，点火确认值2.0，氢气流量40ml/min，空气流量400ml/min，尾吹氮气流量10ml/min。
关机程序柱箱目标温度30℃，色谱柱压力0.66psi，流量0.9ml/min，毛细管柱进样口温度20℃，柱压力0.66psi，总流量4.9ml/min，火焰离子化检测器目标温度15℃，空气流量45ml/min，尾吹氮气流量10ml/min，辅助加热器设定值30℃。
3.3 实验步骤
打开高纯氮气和高纯氢气开关阀及空气压缩机阀，然后检查是否漏气，保證气密性良好。打开稳压电源，依次打开气相色谱仪、色谱工作站等开关，选择在线连接中实验升温程序（实验色谱条件），等温度到达后，进行点火。取10mL普通汽油于具塞试管中，加入定量的内标物，在依次分别各加入俩滴甲缩醛和叔丁醇，将液体样品准确吸入2μL微量注射器中，推至1μL刻度线，用纸巾擦针头，然后向后拉注射器芯，吸入0.5μL的空气，把注射器的针头刺穿进样器的硅橡胶垫内，迅速注入样品，拔出，同时快速按下气相色谱的采集数据键，当实验程序结束后，此时谱图保存在数据分析模块中，截出谱图处理，实验结束后，打开关机程序，关闭氢气和空气，当进样口，柱温和检测器温度降到一定温度下，关闭色谱工作站，色谱仪器开关，空气压缩机，最后关闭载气。
4 结果与讨论
使用气相色谱法对试管中汽油进行分析得谱图0828000164.D（图1），在此试管中加几滴甲缩醛得分析谱图0828000165.D（图2），在此试管中再加几滴叔丁醇得分析谱图0828000166.D（图3）。
比较谱图1和谱图2，谱图2中没出现比谱图1中更多峰，但同时5.06min峰的峰面积变大，即说明甲缩醛在此色谱试验条件下为第一个出峰时间，通过计算后得知，谱图1中5.06min峰的组分峰面积为2896（pA[?]S），谱图2中5.06min峰的组分峰面积为3750（pA[?]S）；再比较谱图2和谱图3，谱图3中没出现比谱图2中更多峰，但同时5.06min峰的峰面积变得更大，即说明叔丁醇在此色谱试验条件下为第一个出峰时间，通过计算后得知，谱图3中5.06min峰的组分峰面积为5416（pA[?]S）；由此可推出，甲缩醛和叔丁醇在此气相色谱柱条件下，两组分5.06min出峰的时间重合，甲缩醛和叔丁醇在此色谱柱及色谱条件下出峰时间吻合，在汽油中某些醇类和醚类的测定方法（气相色谱法）中，不能将甲缩醛和叔丁醇分离开，则不能分别确定每个物质的含量，只是两物质的总共含量。
注：比较每个谱图中第一个色谱峰，保留时间5.06min左右。
作者简介
吕莹，工程师，学士学位，毕业于辽宁石油化工大学应化系，就职于抚顺市产品质量监督检验所石化检验中心化验员。
勘 误
本刊2017年第10期（总第345期）第78页《不同产地琥珀红外光谱特征峰的研究》一文中的“图4 波罗的海琥珀红外光谱谱图”应为：
特此更正。