實(shí)驗(yàn)二油氣地球化學(xué)分析

1、實(shí)驗(yàn)二 油氣地球化學(xué)分析,一、目的要求1、了解有機(jī)質(zhì)的分離萃取方法。2、了解石油或巖石的主要族組分組成分析 。3、了解飽和烴、芳烴的氣相色譜分析方法 及分析資料的應(yīng)用。,二、主要實(shí)驗(yàn)儀器及材料索氏抽提器、色層柱、氣相色譜儀。氯仿 、石油醚、硅膠、氧化鋁 、正己烷 、苯 、 無水乙醇 。三、掌握要點(diǎn)1、氯仿瀝青抽提物的概念及分離萃取方法；2、石油或巖石中有機(jī)質(zhì)萃取物族組分的類 型和分離方法；

2、3、飽和烴、芳烴氣相色譜分析流程及資料的 應(yīng)用。,烴源巖地球化學(xué)分析流程,一、巖石中可溶有機(jī)質(zhì)萃取,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,巖石中可溶有機(jī)質(zhì)的萃取，普遍的采用索氏抽提法，以氯仿作為萃取溶劑。,索氏抽提裝置:將樣品粉碎至粒徑為0.09mm以下，取40g～50g裝入氯仿抽提后的濾紙做成的袋中，放在抽提器的樣品室內(nèi)，通過溶劑回流，將樣品中的有機(jī)質(zhì)萃取出來。,圖 索氏抽提器,,實(shí)驗(yàn)步驟,在混合溶劑的沸點(diǎn)下，用水浴加熱裝有混合溶劑的索氏承接瓶，使

3、混合溶劑在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，混合溶劑不斷淋濾裝在索氏抽提器中的樣品，將所有的有機(jī)化合物從樣品中溶解出來，溶解于承接瓶的混合溶劑中；,計(jì)算氯仿瀝青百分含量。,稱取已經(jīng)碎好的巖樣，裝入已純化過的濾紙筒中（兩頭用純化過的棉花封好），與93：7(V:V)的二氯甲烷和甲醇混合溶劑一起裝入索氏抽提器中；,抽提物稱氯仿瀝青，其百分含量可用下式計(jì)算：,式中：M—氯仿瀝青百分含量，%； G1—容器加氯仿量，g； G2—容器量，g；

4、 m—樣品量，g。,抽提前應(yīng)將樣品外層有污染部分用少量二氯甲烷沖洗，然后用蒸餾水沖洗樣品，在低于50℃下烘干；樣品粉碎至粒徑在0.18mm以下；一般樣品抽提時(shí)間在60h以上，熒光檢查樣品在三級(jí)以下方為合格；抽提前將少量銅片放入底瓶，供脫硫用。,注意事項(xiàng),二、石油或巖石的族組分分離,根 據(jù)：石油中不同組分的化合物同吸附劑間的吸附性能不同，以及各種有機(jī)沖洗劑的極性不同，其脫附快慢也不同的原理； 選 擇：用適當(dāng)?shù)奈絼┡浔燃?/p>

5、沖洗劑的用量，可以把原油中各族組分分離。,實(shí)驗(yàn)原理,以硅膠和氧化鋁為吸附劑；用正己烷和無水乙醇、苯與上述組分相似性質(zhì)的溶劑作為沖洗劑；沖洗色層柱，從而將原油各組分分離。,色層柱裝置簡圖,實(shí)驗(yàn)方法－－ 常采用色層柱法,實(shí)驗(yàn)步驟,1、稱取原油或巖石萃取物過濾液溶于正己烷中，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；,2、用正己烷淋洗脫附飽和烴，收集沖洗液，自然揮發(fā)干即可得出含量；,3、用

6、苯淋洗脫附芳烴，收集沖洗液得其含量；,4、殘留在色層柱上的為膠質(zhì)，可由減差法計(jì)算其含量。,注意：1、原油樣品首先要經(jīng)過脫硫并恒重，并經(jīng)脫水 和餾程切割（210℃以上餾份）； 2、層析分離前要作好試劑重蒸等準(zhǔn)備工作。,,,,三、飽和烴、芳烴氣相色譜分析,實(shí)驗(yàn)原理,氣相色譜儀是用難揮發(fā)的高沸點(diǎn)固定液或固體吸附劑作為固定相。用氮、氫、氦等氣體作為載氣，攜帶溶質(zhì)作為流動(dòng)相。利用混合物不同組分在固定相和流動(dòng)相中分配系

7、數(shù)(或吸附系數(shù)、滲透性等)的差異，使不同組分在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩相中進(jìn)行反復(fù)分配，實(shí)現(xiàn)分離的分析方法。,氣相色譜法（GC）是英國生物化學(xué)家MartinATP等人在研究液液分配色譜的基礎(chǔ)上,于1952年創(chuàng)立的一種極有效的分離方法，它可分析和分離復(fù)雜的多組分混合物。,氣路系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)分離系統(tǒng)溫控系統(tǒng)檢測和記錄系統(tǒng),氣相色譜儀,氣相色譜儀的工作過程,,載氣:氣相色譜中常用的載氣有氫氣，氮?dú)?，?氣和氬氣，一般使用氮?dú)饣?/p>

8、氫氣。氣路結(jié)構(gòu):主要有兩種氣路形式 單柱單氣路，適用于恒溫分析? 雙柱雙氣路，適用于程序升溫，并能補(bǔ)償 固定液的流失使其基線穩(wěn)定。凈化器:主要用來提高載氣純度。穩(wěn)壓恒流裝置:穩(wěn)定載氣流速。,1、氣路系統(tǒng),由高壓氣瓶、減壓閥、氣流調(diào)節(jié)閥和有關(guān)連接管道組成。它提供載氣和氣體通路，所用的載氣由高壓氣瓶經(jīng)減壓提供。,2、進(jìn)樣系統(tǒng),液體樣品的進(jìn)樣器采用微量注射器進(jìn)樣，將樣品

9、吸入0.5-50µL的注射器中，刺入進(jìn)樣口的硅橡膠墊，經(jīng)汽化室汽化后，進(jìn)入色譜柱。氣體樣品的進(jìn)樣可以采用0.5-5mL的注射器，由進(jìn)樣口注入汽化室進(jìn)入色譜柱；也可用旋轉(zhuǎn)式六通閥進(jìn)樣。固體樣品的進(jìn)樣一般是溶于液體溶劑中，依液體樣品進(jìn)樣法進(jìn)樣。,進(jìn)樣量的選擇,進(jìn)樣量應(yīng)控制在柱容量允許范圍及檢測器線性檢測范圍之內(nèi),進(jìn)樣時(shí)間在一秒以內(nèi)。時(shí)間過長，試樣原始寬度變大，半縫寬必將變寬，甚至峰變形。進(jìn)樣量一般：液體試樣 0.1～5μL

10、 氣體試樣 0.1～10mL進(jìn)樣量太多，會(huì)使幾個(gè)峰疊在一起，分離不好。進(jìn)樣量太少，含量少的組分因檢測器靈敏度不夠而不出峰。最大進(jìn)樣量應(yīng)控制在峰面積或峰高與進(jìn)樣量呈線性關(guān)系。,3、分離系統(tǒng),填充柱,毛細(xì)管柱(開管柱),,U型填充柱,毛細(xì)管色譜柱,4、溫控系統(tǒng),在氣相色譜測定中，溫度是重要的指標(biāo)，直接影響色譜柱的選擇分離、檢測器的靈敏度和穩(wěn)定性。溫控系統(tǒng)是用來設(shè)定，控制，測量色譜柱爐，氣化室，檢測室三處的溫度

11、。色譜柱的溫度控制方式有恒溫和程序升溫二種。對(duì)于沸點(diǎn)范圍很寬的混合物，往往采用程序升溫法進(jìn)行分析。氣化室的溫度應(yīng)使試樣瞬時(shí)氣化而又不分解。在一般情況下，氣化室的溫度比柱溫高10 ? 50?C。,熱導(dǎo)池檢測器 ?thermal conductivity detector, TCD? 氫火焰離子化檢測器 ?flame ionization detector, FID?電子捕獲檢測器 ?electron-ca

12、pture detector, ECD?火焰光度檢測器 ?flame photometric detector, FPD?,5、檢測器,檢測器也是色譜儀的重要部件，是把載氣里被分離的各組分的濃度或質(zhì)量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置。,,熱導(dǎo)池檢測器 （TCD） 熱導(dǎo)池檢測器是根據(jù)不同的物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù)原理制成的。利用載氣與組分熱導(dǎo)系數(shù)的差異進(jìn)行測量.,是一種結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，線性范圍寬，對(duì)有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)都有響應(yīng)，靈

13、敏度適宜的檢測器。,實(shí)驗(yàn)步驟—開機(jī)操作過程,1、打開載氣（N2）等氣瓶的總閥開關(guān)，調(diào)整載氣輸 出氣壓為約0.3MPa。2、打開氣相色譜儀上的電源開關(guān)，儀器自檢。3、啟動(dòng)電腦，進(jìn)入windows系統(tǒng)，進(jìn)入GC化學(xué)工作站。4、將柱溫、進(jìn)樣口和檢測器的溫度分別設(shè)為80、200、180度。5、等溫度都達(dá)到后，將TCD量程溫度設(shè)為200度。6、等工作站基線平穩(wěn)后，開始進(jìn)樣分析。,實(shí)驗(yàn)步驟—關(guān)機(jī)操作過程,1、將柱溫、進(jìn)樣口和檢測器