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文檔簡介

1、材料科學(xué)研究方法材料科學(xué)研究方法- -色譜色譜材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院王虹王虹氣相色譜基本原理在氣液色譜中,被測物質(zhì)各組分的分離是基于各組分在固定液中溶解度的不同。當(dāng)試樣由載氣攜帶進(jìn)入色譜柱后,即被固定液所溶解。隨著載氣繼續(xù)流經(jīng)色譜柱,溶解在固定液中的被測組分又從固定液中揮發(fā)出來到氣相中去。隨著載氣的流動,揮發(fā)到氣相中的被測組分又會溶解在前面的固定液中。這樣反復(fù)多次溶解、揮發(fā),再溶解、再揮發(fā)。由于各組分在固定液中的溶解能力不同,溶解度較大的組分較難揮發(fā),逐漸移在后面;而溶解度較小的組分,則移在了前面,經(jīng)過一段時間之后,各組分就彼此分離了。第二節(jié) 氣相色譜儀簡介安捷倫安捷倫安捷倫氣相

2、色譜氣相色譜第二節(jié) 氣相色譜儀簡介 氣相色譜儀雖然種類很多,形式也各不一樣,但主要由以下幾部氣相色譜儀雖然種類很多,形式也各不一樣,但主要由以下幾部分組成:氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)分組成:氣路系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記錄和處理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)記錄和處理系統(tǒng) 1氣路系統(tǒng)包括載氣和檢測器所用氣體的氣源(氮?dú)?、氦氣、氫氣、包括載氣和檢測器所用氣體的氣源(氮?dú)?、氦氣、氫氣、壓縮空氣等的鋼瓶和氣體發(fā)生器,氣流路線壓縮空氣等的鋼瓶和氣體發(fā)生器,氣流路線) )。 由于載氣流速的變化會引起保留值和檢測靈敏度的變化,因此高壓氣瓶的載氣要通過穩(wěn)壓閥、穩(wěn)流閥或自動

3、流量控制裝置,確保流量恒定。并要經(jīng)過裝有活性炭或分子篩的凈化器,除去載氣中的水、氧等有害雜質(zhì)。 載氣氣路有單柱單氣路和雙柱雙氣路兩種2、進(jìn)樣系統(tǒng) 進(jìn)樣系統(tǒng)包括進(jìn)樣裝置和汽化室(襯管)。 GC進(jìn)樣可采用微量進(jìn)樣器或自動進(jìn)樣器進(jìn)樣。自動進(jìn)樣器可自動完成進(jìn)樣針清洗、潤沖、取樣、進(jìn)樣、換樣等過程。 進(jìn)樣口其作用是有效地將樣品導(dǎo)入色譜柱進(jìn)行分離,如自動進(jìn)樣器、進(jìn)樣閥、各種進(jìn)樣口(填充柱進(jìn)樣口、分流/不分流進(jìn)樣口、冷柱上進(jìn)樣口、程序升溫進(jìn)樣口)以及頂空進(jìn)樣器、吹掃捕集進(jìn)樣器、裂解進(jìn)樣器等輔助進(jìn)樣器。進(jìn)樣口和進(jìn)樣技術(shù)特 點(diǎn)填充柱進(jìn)樣口最簡單的進(jìn)樣口,所有氣化樣品均進(jìn)入色譜柱,可接玻璃和不銹鋼填充柱分流/不分

4、流進(jìn)樣口最常用毛細(xì)管柱進(jìn)樣口,分流進(jìn)樣最普遍,操作簡單,不分流用于痕量分析冷柱上進(jìn)樣口樣品以液體形態(tài)直接進(jìn)入色譜柱,無分流歧視,精度高,重現(xiàn)性好,適用于沸點(diǎn)寬熱不穩(wěn)定樣品,痕量分析程序升溫氣化進(jìn)樣口將分流/不分流進(jìn)樣和冷柱上進(jìn)樣結(jié)合起來,功能多,適用范圍廣,是較理想的GC進(jìn)樣口大體積進(jìn)樣采用程序升溫氣化或冷柱上進(jìn)樣口,配合以溶劑放空功能,進(jìn)樣量達(dá)幾百微升,靈敏度高,環(huán)境分析中廣泛應(yīng)用,操作復(fù)雜閥進(jìn)樣六通閥定量引入氣體或液體樣品,重復(fù)性好,易于自動化,對峰展開影響大,用于永久性氣體分析頂空進(jìn)樣只取復(fù)雜樣品基體上方的氣體進(jìn)行分析,有靜態(tài)和動態(tài)頂空(吹掃、捕集)之分,適合于環(huán)境分析,食品分析及固體材

5、料中可揮發(fā)物分析裂解進(jìn)樣在嚴(yán)格控制的高溫下將不能氣化或部分不能氣化的樣品裂解成可氣化的小分子化合物,進(jìn)而用GC分析,適合于聚合物樣品或地礦樣品等分析氣化室溫度可以在50-400范圍內(nèi)任意設(shè)定。為保證樣品全部氣化,汽化室的溫度要比柱溫高10-50。進(jìn)樣量和進(jìn)樣速度會影響色譜柱效率,進(jìn)樣量過大造成色譜柱超負(fù)荷,進(jìn)樣速度慢會使色譜峰加寬,影響分離效果。因此要將樣品快速、定量地加到柱頭,氣化室將樣品瞬間氣化后進(jìn)入色譜柱分離。進(jìn)樣時針尖的位置應(yīng)位于襯管的中部,襯管中部的溫度最高而兩端的溫度較低。氣化室分流進(jìn)樣常用間接進(jìn)樣法,即進(jìn)樣的樣品氣化后,通過進(jìn)樣口出的分流裝置按照設(shè)定的分流比,只將較小比例的樣品送

6、進(jìn)色譜柱,稱為分流進(jìn)樣。分流進(jìn)樣分流比計算:分流比=(柱流量+分流出口流量)/柱流量例如,進(jìn)入色譜柱的柱流量1mL/min,分流出口流量為100mL/min,按照式,可以計算出其分流比為101:1分流進(jìn)樣時需注意以下4點(diǎn):1、盡量減少分流歧視(即針尖內(nèi)的溶劑和低沸點(diǎn)組分先氣化):分流比越大,越有可能造成分流歧視;2、保證樣品快速氣化(適當(dāng)添加經(jīng)硅烷化處理的玻璃毛);3、分流進(jìn)樣時,柱的初始溫度盡可能高一些;4、柱安裝時注意色譜柱與襯管同軸。不分流進(jìn)樣不分流進(jìn)樣與分流進(jìn)樣采用同一個進(jìn)樣口。不分流進(jìn)樣時進(jìn)樣過程中將分流放空閥關(guān)閉,讓樣品全部進(jìn)入色譜柱。不分流進(jìn)樣時需注意:1、柱初始溫度盡可能低一些

7、,最好低于溶劑的沸點(diǎn)10C-20C,溶劑要與固定相匹配,2、襯管尺寸盡量?。?.25-1mL),使樣品在襯管內(nèi)盡量少稀釋;3、最好使用直通式襯管,對于比較臟的樣品,要加經(jīng)硅烷化處理的玻璃毛并注意經(jīng)常更換;4、根據(jù)溶劑沸點(diǎn)、樣品待測組分沸點(diǎn)和濃度等,優(yōu)化開啟分流閥的時間,一般為30-80S,可以保證95%以上的樣品進(jìn)入色譜柱。3分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)由色譜柱組成。色譜柱是色譜儀的核心,在此處完成樣品組分的分離。GC色譜柱分為填充柱和毛細(xì)管柱。填充柱由不銹鋼或玻璃材料制成,內(nèi)填裝有固定相,柱內(nèi)徑一般為2-4mm,柱長1-10m。毛細(xì)管柱又叫空心柱,固定液均勻地涂在內(nèi)徑0.1-0.5毫米的毛細(xì)管內(nèi)壁而成。

8、毛細(xì)管的材料可以是不銹鋼、玻璃或石英。優(yōu)點(diǎn)分離效率高,分析速度快,樣品用量小。其缺點(diǎn)是樣品負(fù)荷量小,因此經(jīng)常需要采用分流技術(shù)毛細(xì)管柱常用的毛細(xì)管柱分為涂壁開管(WCOT)柱和多孔層開管(PLOT)柱。WCOT是將固定液均勻地涂覆在內(nèi)徑0.1-0.5mm的毛細(xì)管內(nèi)壁而成,用于氣-液分析;PLOT是在毛細(xì)管內(nèi)壁涂上多孔材料,用于氣-固分析,也可在多孔材料表面在涂一層固定液用于氣-液分析。固定相載體用于涂漬固定液的載體需具有多孔性并且孔徑分布均勻,比表面積大;化學(xué)惰性,不與固定液或樣品組分發(fā)生作用;熱穩(wěn)定性好;粒度均勻;具有一定的機(jī)械強(qiáng)度等。常用載體分為硅藻土和非硅藻土兩類。硅藻土載體是由稱為硅藻的

9、單細(xì)胞海藻骨架組成,主要成分是二氧化硅和少量無機(jī)鹽。根據(jù)制備方法不同又分為紅色載體和白色載體。紅色載體常用于非極性固定液,白色載體用于極性固定液。非硅藻土分為有機(jī)玻璃微球載體、氟載體、高分子多孔小球(GDX)等。4檢測系統(tǒng)氣相色譜檢測器的作用就是將色譜柱分離后的各組分的濃度信號轉(zhuǎn)變成電信號。檢測器是用來連續(xù)監(jiān)測經(jīng)色譜柱分離后的流出物的組成和含量變化的裝置。 它利用溶質(zhì)(被測物)的某一物理或化學(xué)性質(zhì)與流動相有差異溶質(zhì)(被測物)的某一物理或化學(xué)性質(zhì)與流動相有差異的原理,當(dāng)溶質(zhì)從色譜柱流出時,會導(dǎo)致流動相背景值發(fā)生變化,并將這種變化轉(zhuǎn)變成可檢測的信號,從而在色譜圖上以色譜峰的形式記錄下來。氣相色譜的

10、檢測系統(tǒng)主要由檢測器、放大器和記錄器等部件組成。氣相色譜檢測器的性能要求是通用性強(qiáng)或?qū)S眯院?;響?yīng)范圍寬,可用于常量和痕量分析;穩(wěn)定性好,噪音低;死體積小,響應(yīng)快;線性范圍寬,便于定量;操作簡便耐用。檢測器分類氣相色譜檢測器按其原理與檢測特性可分為濃度型檢測器、質(zhì)量型檢測器、通用型檢測器、選擇性檢測器、破壞性檢測器、非破壞性檢測器等。1)濃度型檢測器:在一定濃度范圍內(nèi),響應(yīng)值R大小與流動相中被測組分濃度成正比(RC)。如:熱導(dǎo)池檢測器(TCD)、電子捕獲檢測器(ECD)、液相色譜法中的紫外-可見光檢測器(UVD)、電導(dǎo)檢測器與熒光檢測器也是濃度型檢測器。2)質(zhì)量型檢測器:在一定濃度范圍內(nèi),響應(yīng)

11、值R大小與單位時間內(nèi)通過檢測器的溶質(zhì)的量(被測溶質(zhì)質(zhì)量流速)成正比,即響應(yīng)值 R 與單位時間內(nèi)進(jìn)入檢測器中的某組分質(zhì)量成正比Rdm/dt。常見的有氫火焰離子化檢測器(FID)、火焰光度檢測器(FPD)、氮磷檢測器(NPD)、質(zhì)量選擇檢測器(MSD)等檢測器分類3)通用型檢測器:是對所有溶質(zhì)或含有溶質(zhì)的柱流出物都有響應(yīng)的檢測器。通用型檢測器有TCD、光離子化檢測器(PID)、液相色譜中的示差折光檢測器。通用型檢測器容易受共存非被測組分的干擾4)選擇性檢測器:只對某類溶質(zhì)或含有該類溶質(zhì)的柱流出物有響應(yīng),而對其他物質(zhì)無響應(yīng)或響應(yīng)很小的檢測器。常用的選擇性檢測器有PND、ECD、FPD等。還有液相色譜

12、中的紫外-可見光檢測器、電導(dǎo)檢測器、熒光檢測器、化學(xué)發(fā)光檢測器、安培檢測器和光散射檢測器等等。檢測器分類5)非破壞性檢測器:檢測過程中不改變樣品化學(xué)結(jié)構(gòu)和存在形態(tài)的檢測器。常用的選擇性檢測器有PND、ECD、FPD等。還有液相色譜中的紫外-可見光檢測器、電導(dǎo)檢測器、熒光檢測器、化學(xué)發(fā)光檢測器、安培檢測器和光散射檢測器等等。熱導(dǎo)檢測器( THERMAL CONDUCTIVITY DETECTOR -TCD)熱導(dǎo)檢測器熱導(dǎo)是指熱量從高溫物體向低溫物體傳導(dǎo)的過程。通過測量樣品氣流導(dǎo)熱性能的變化,檢測流出組分。TCD檢測器屬于通用型檢測器。原理原理:根據(jù)不同的物質(zhì)具有不同的熱導(dǎo)系數(shù),組分與載氣導(dǎo)熱率的

13、差異進(jìn)行檢測。惠斯頓電橋影響熱導(dǎo)檢測器靈敏度的因素 橋電流 橋電流增加,使鎢絲溫度提高,鎢絲和熱導(dǎo)池體的溫差加大,氣體就容易將熱量傳出去,靈敏度就提高。池體溫度 池體溫度降低,池體和鎢絲溫差大,提高靈敏度。但池體溫度過低,被測試樣會冷凝在檢測器中。 載氣種類 載氣與試樣的熱導(dǎo)系數(shù)相差愈大,則靈敏度愈高。熱導(dǎo)系數(shù)大的氫氣或氦氣作載氣,靈敏度高。特點(diǎn)特點(diǎn):TCD結(jié)構(gòu)簡單,性能穩(wěn)定,幾乎對所有物質(zhì)都有響應(yīng),通用性好,而且線性范圍寬,價格便宜。缺點(diǎn)是靈敏度較低。適用范圍適用范圍:與載氣導(dǎo)熱率不同的可氣化物質(zhì)氫火焰離子化檢測器(FID)氫火焰離子化檢測器是GC最常用的檢測器之一,屬于質(zhì)量型檢測器。對有機(jī)

14、化合物具有很高的靈敏度,信號值大小取決于碳原子數(shù)目,是有機(jī)物的通用型檢測器。原理:以氫氣和空氣燃燒的火焰作為能源,利用含碳有機(jī)物在火焰中燃燒產(chǎn)生離子,在外加的電場作用下,使離子形成離子流,根據(jù)離子流產(chǎn)生的電信號強(qiáng)度,檢測被色譜柱分離出的組分。火焰離子化機(jī)理有機(jī)物在火焰中先形成自由基,然后與氧產(chǎn)生正離子,再同水反應(yīng)生成H3O+離子。1)當(dāng)含有機(jī)物(CnHm)的載氣由噴嘴噴出進(jìn)入火焰時,在C層發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生自由基:CnHmCH2)產(chǎn)生的自由基在D層火焰中與外面擴(kuò)散進(jìn)來的激發(fā)態(tài)原子氧或分子氧發(fā)生如下反應(yīng): CH + OCHO+ + e-3)生成的正離子CHO+ 與火焰中大量水分子碰撞而發(fā)生分子離子

15、反應(yīng):CHO+ + H2OH3O+ + CO火焰離子化機(jī)理4) 化學(xué)電離產(chǎn)生的正離子和電子在外加恒定直流電場的作用下分別向兩極定向運(yùn)動而產(chǎn)生微電流(約10-610-14A);5) 在一定范圍內(nèi),微電流的大小與進(jìn)入離子室的被測組分質(zhì)量成正比,所以氫焰檢測器是質(zhì)量型檢測器。6) 組分在氫焰中的電離效率很低,大約五十萬分之一的碳原子被電離。7) 離子電流信號輸出到記錄儀,得到峰面積與組分質(zhì)量成正比的色譜流出曲線影響操作條件的因素 離子室的結(jié)構(gòu)影響靈敏度,操作條件的變化,包括氫氣、載氣、空氣流速及純度和檢測室的溫度。特 點(diǎn):靈敏度很高,比熱導(dǎo)檢測器的靈敏度高約103倍;檢出限低,可達(dá)10-12gg-1

16、;死體積小,響應(yīng)速度快,線性范圍也寬,可達(dá)106,結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,操作簡單。適用范圍:大多數(shù)含碳有機(jī)化合物。不能檢測永久性氣體:CO2、SO2、NOx、硫化氫 H2O。 電于捕獲檢測器結(jié)構(gòu):兩個電極(不銹鋼棒作正極,在兩極施加直流或脈沖電壓),筒狀的放射源(貼在陰極壁上)原理:一個能源和一個電場。能源多數(shù)用Ni63或H3放射源,放射源的射線將載氣(N2或Ar)電離,產(chǎn)生次級電子和正離子,在電場作用下,電子向正極方向移動,形成恒定基流。當(dāng)載氣帶有電負(fù)性溶質(zhì)進(jìn)入檢測器時,電負(fù)性溶質(zhì)就能捕獲這些低能量的自由電子,形成穩(wěn)定的負(fù)離子,負(fù)離子再與載氣正離于復(fù)合成中性化合物,使基流降低而產(chǎn)生負(fù)信號倒峰 。通過放

17、大可記錄得到響應(yīng)信號,其大小與進(jìn)入池中組分量成正比。因負(fù)峰不便觀察,常通過極性轉(zhuǎn)換使負(fù)峰變?yōu)檎?。載氣載氣電極電極放大器放大器池體池體電子捕獲檢測器-選擇性的檢測器(1)適用范圍:電負(fù)性物質(zhì)(如含鹵素、硫、磷、氰等)(檢出限約10-14gcm-3)。較多應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品、食品及環(huán)境中農(nóng)藥殘留量的測定。(2)缺點(diǎn):線性范圍窄,只有103左右,且響應(yīng)易受操作條件的影響,重現(xiàn)性較差,對大多數(shù)烴類沒有響應(yīng)。N2N2+ + eAB + eAB-+ EAB-+ N2+N2+ AB色譜數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理最基本的功能是將檢測器輸出的模擬信號隨時間變化的數(shù)據(jù)處理最基本的功能是將檢測器輸出的模擬信號隨時間變化的曲線

18、即色譜圖畫出來。曲線即色譜圖畫出來。1 1、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)采集 描述一個色譜峰,一般至少需要采集描述一個色譜峰,一般至少需要采集1010個數(shù)據(jù)點(diǎn)。一般根據(jù)個數(shù)據(jù)點(diǎn)。一般根據(jù)峰寬來設(shè)定數(shù)據(jù)采集的速率。峰寬來設(shè)定數(shù)據(jù)采集的速率。對窄峰,采集速率應(yīng)足夠快對窄峰,采集速率應(yīng)足夠快對寬峰,采集速率可慢一些對寬峰,采集速率可慢一些2 2、色譜峰的檢測、色譜峰的檢測 峰的檢測和判別是以水平基線上的信號為依據(jù),在基線上預(yù)峰的檢測和判別是以水平基線上的信號為依據(jù),在基線上預(yù)設(shè)一個設(shè)一個“門檻值門檻值” ,越過該值時,色譜峰的檢測開始。色譜峰的,越過該值時,色譜峰的檢測開始。色譜峰的自動識別方式一般采用:自動識別

19、方式一般采用:依據(jù)信號斜率的變化檢測依據(jù)信號斜率的變化檢測依據(jù)積分面積的增量檢測依據(jù)積分面積的增量檢測色譜數(shù)據(jù)處理注意:注意:只有當(dāng)同時滿足峰寬范圍、門檻值和最小峰面積三個條只有當(dāng)同時滿足峰寬范圍、門檻值和最小峰面積三個條件的峰才被認(rèn)為是樣品的色譜峰。件的峰才被認(rèn)為是樣品的色譜峰。計算機(jī)積分儀給出的峰面積和峰高的單位不是采用常規(guī)計算機(jī)積分儀給出的峰面積和峰高的單位不是采用常規(guī)的面積單位,而是用信號強(qiáng)度和時間單位表示。如,峰的面積單位,而是用信號強(qiáng)度和時間單位表示。如,峰高常用高常用mVmV或或A A,峰面積則用,峰面積則用V V s s或或nAnA s s。半峰寬是比峰寬更為常用的參數(shù),大多數(shù)

20、計算機(jī)或積分半峰寬是比峰寬更為常用的參數(shù),大多數(shù)計算機(jī)或積分儀給出的是半峰寬。儀給出的是半峰寬。峰面積和峰高一般與組分的量成正比,故是定量分析的峰面積和峰高一般與組分的量成正比,故是定量分析的依據(jù)。依據(jù)。第三節(jié) 色譜定性和定量分析(一)色譜的定性分析(一)色譜的定性分析 色譜定性分析就是要確定各色譜峰所代表的化合物。色譜定性分析就是要確定各色譜峰所代表的化合物。由于各種物質(zhì)在一定的色譜條件下均有確定的保留值,因由于各種物質(zhì)在一定的色譜條件下均有確定的保留值,因此保留值可作為一種定性指標(biāo)。目前各種此保留值可作為一種定性指標(biāo)。目前各種色譜定性方法都色譜定性方法都是基于保留值是基于保留值的。但是不同

21、物質(zhì)在同一色譜條件下,可能的。但是不同物質(zhì)在同一色譜條件下,可能具有相似或相同的保留值,具有相似或相同的保留值,即即保留值并非專屬的保留值并非專屬的。 因此僅根據(jù)保留值對一個完全未知的樣品定性是困難因此僅根據(jù)保留值對一個完全未知的樣品定性是困難的。如果在了解樣品的來源、性質(zhì)、分析目的的基礎(chǔ)上,的。如果在了解樣品的來源、性質(zhì)、分析目的的基礎(chǔ)上,對樣品組成作初步的判斷,再結(jié)合下列的方法則可確定色對樣品組成作初步的判斷,再結(jié)合下列的方法則可確定色譜峰所代表的化合物。譜峰所代表的化合物。第三節(jié) 色譜定性和定量分析1.1.利用純物質(zhì)對照定性利用純物質(zhì)對照定性 在一定的色譜條件下,一個未知物只有一個確定的

22、保留時間。在一定的色譜條件下,一個未知物只有一個確定的保留時間。因此將已知純物質(zhì)在相同的色譜條件下的保留時間與未知物的保留因此將已知純物質(zhì)在相同的色譜條件下的保留時間與未知物的保留時間進(jìn)行比較,就可以定性鑒定未知物。若二者相同,則未知物可時間進(jìn)行比較,就可以定性鑒定未知物。若二者相同,則未知物可能是已知的純物質(zhì);不同,則未知物就不是該純物質(zhì)。能是已知的純物質(zhì);不同,則未知物就不是該純物質(zhì)。4.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.005000000 1e+07 1.5e+07 2e+07 2.5e+07 3e+07

23、3.5e+07 4e+07 4.5e+07Time-AbundanceTIC: 9030501.D 2.62 2.66 2.78 2.82 2.89 3.03 3.08 3.12 3.25 3.76 4.82 5.44 5.58 5.86 5.94 6.00 6.91 7.19 7.44 7.53 7.63 7.90 7.98 8.29 8.41 8.47 8.57 8.72 8.77 9.14 9.23 9.33 9.50 9.64 9.70 9.74 9.81 9.88 9.96 10.05 10.15 10.28 10.33 10.38 10.49 10.54 10.63 10.75 1

24、0.82 10.85 10.92 11.02 11.05 11.13 11.19 11.29 11.35 11.44 11.49 11.53 11.60 11.64 11.76 11.79 11.92 12.00 12.07 12.17 12.24 12.29 12.33 12.48 12.57 12.65 12.72 12.78 12.85 12.91 13.00 13.14 13.24 13.31 13.36 13.48 13.60 13.72 13.79 13.90 13.97 14.04 14.08 14.15 14.20 14.27 14.32 14.44 14.52 14.62 1

25、4.68 14.73 14.77 14.82 14.93 14.97 15.04 15.10 15.16 15.24 15.33 15.38 15.44 15.47 15.54 15.65 15.76 15.81 15.86 15.91 15.97 16.04 16.16 16.20 16.28 16.31 16.38 16.51 16.61 16.65 16.71 16.75 16.93 16.99 17.04 17.08 17.14 17.18 17.27 17.37 17.43 17.48 17.50 17.54 17.57 17.71 17.80 17.85 17.90 18.01 1

26、8.06 18.17 18.25 18.37 18.44 18.49 18.54 18.59 18.69 18.75 18.81 18.85 18.91 18.96 19.00 19.07 19.15 19.19 19.23 19.32 19.39 19.47 19.51 19.55 19.68 19.72 19.78 19.89 19.99 20.11 20.26 20.33 20.38 20.50 20.59 20.68 20.73 20.79 20.89 20.96 21.01 21.05 21.13 21.16 21.21 21.33 21.43 21.51 21.59 21.62 2

27、1.68 21.74 21.78 21.86 21.91 21.96 22.05 22.08 22.15 22.17 22.21 22.28 22.35 22.40 22.49 22.63 22.70 22.79 22.86 22.89 22.92 22.98 23.05 23.09 23.16 23.21 23.25 23.33 23.40 23.45 23.55 23.70 23.76 23.93 24.01 24.09 24.13 24.24 24.29 24.34 24.40 24.49 24.56 24.61 24.66 24.80 24.90 24.97 25.04 25.12 2

28、5.27 25.32 25.37 25.44 25.52 25.59 25.65 25.70 25.77 25.88 25.95 26.00 26.17 26.22 26.27 26.33 26.39 26.44 26.50 26.58 26.64 26.72 26.83 26.92 26.98 27.01 27.05 27.12 27.16 27.18 27.30 27.35 27.43 27.51 27.60 27.66 27.83 27.89 27.94 27.99 28.01 28.08 28.13 28.17 28.25 28.30 28.35 28.40 28.47 28.60 2

29、8.69 28.74 28.82 28.85 28.90 28.964.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.00500000100000015000002000000250000030000003500000Time-AbundanceTIC: L02.D 2.67 2.77 2.82 2.89 3.04 3.25 13.94 14.0713.9514.0014.0514.1014.1514.2014.25500000100000015000002000000250000030000003500000Time-Ab

30、undanceTIC: L02.D 13.94 14.0713.0014.0015.0016.0017.0018.0019.0020.0021.0022.005000000 1e+07 1.5e+07 2e+07 2.5e+07 3e+07 3.5e+07 4e+07 4.5e+07Time-AbundanceTIC: 9030501.D 12.48 12.57 12.65 12.72 12.78 12.85 12.91 13.00 13.14 13.24 13.31 13.36 13.48 13.60 13.72 13.79 13.90 13.97 14.04 14.08 14.15 14.

31、20 14.27 14.32 14.44 14.52 14.62 14.68 14.73 14.77 14.82 14.93 14.97 15.04 15.10 15.16 15.24 15.33 15.38 15.44 15.47 15.54 15.65 15.76 15.81 15.86 15.91 15.97 16.04 16.16 16.20 16.28 16.31 16.38 16.51 16.61 16.65 16.71 16.75 16.93 16.99 17.04 17.08 17.14 17.18 17.27 17.37 17.43 17.48 17.50 17.54 17.

32、57 17.71 17.80 17.85 17.90 18.01 18.06 18.17 18.25 18.37 18.44 18.49 18.54 18.59 18.69 18.75 18.81 18.85 18.91 18.96 19.00 19.07 19.15 19.19 19.23 19.32 19.39 19.47 19.51 19.55 19.68 19.72 19.78 19.89 19.99 20.11 20.26 20.33 20.38 20.50 20.59 20.68 20.73 20.79 20.89 20.96 21.01 21.05 21.13 21.16 21.

33、21 21.33 21.43 21.51 21.59 21.62 21.68 21.74 21.78 21.86 21.91 21.96 22.05 22.08 22.15 22.17 22.21 22.28 22.35 22.40 22.4913.8013.9014.0014.1014.2014.3014.4014.5014.6014.7014.8014.9015.00100000020000003000000400000050000006000000700000080000009000000 1e+07 1.1e+07 1.2e+07 1.3e+07 1.4e+07 1.5e+07 1.6

34、e+07Time-AbundanceTIC: 9030501.D 13.79 13.90 13.97 14.04 14.08 14.15 14.20 14.27 14.32 14.44 14.52 14.62 14.68 14.73 14.77 14.82 14.93 14.97 15.0413.9514.0014.0514.1014.1514.2014.251000000200000030000004000000500000060000007000000Time-AbundanceTIC: 9030501.D 13.97 14.04 14.08 14.15 14.20 14.2713.951

35、4.0014.0514.1014.1514.2014.251000000200000030000004000000500000060000007000000Time-AbundanceTIC: 9030501.D 13.97 14.04 14.08 14.15 14.20 14.2713.9514.0014.0514.1014.1514.2014.25500000100000015000002000000250000030000003500000Time-AbundanceTIC: L02.D 13.94 14.07第三節(jié) 色譜定性和定量分析2.2.加入已知物增加峰高法加入已知物增加峰高法 當(dāng)

36、未知樣品中組分較多,所得色譜峰過密,用上述方法不易辨當(dāng)未知樣品中組分較多,所得色譜峰過密,用上述方法不易辨認(rèn)時,或僅作未知樣品指定項(xiàng)目分析時均可用此法。首先作出未知認(rèn)時,或僅作未知樣品指定項(xiàng)目分析時均可用此法。首先作出未知樣品的色譜圖,然后在未知樣品加入某已知物,又得到一個色譜圖。樣品的色譜圖,然后在未知樣品加入某已知物,又得到一個色譜圖。峰高增加的組分即可能為這種已知物。峰高增加的組分即可能為這種已知物。4.204.404.604.805.005.205.405.605.806.006.206.4040000050000060000070000080000090000010000001100

37、00012000001300000140000015000001600000170000018000001900000Time-AbundanceTIC: E-000.D 5.08 5.414.204.404.604.805.005.205.405.605.806.006.206.4002000004000006000008000001000000120000014000001600000180000020000002200000240000026000002800000Time-AbundanceTIC: E-000.DTIC: E-2.D3 3利用相對保留值定性利用相對保留值定性相對保留值

38、相對保留值is is 是指組分是指組分i i與基準(zhǔn)物質(zhì)與基準(zhǔn)物質(zhì)s s調(diào)整保留值的比值,它僅調(diào)整保留值的比值,它僅隨固定液及柱溫變化而變化,與其它操作條件無關(guān)。在色譜手冊隨固定液及柱溫變化而變化,與其它操作條件無關(guān)。在色譜手冊中都列有各種物質(zhì)在不同固定液上的保留數(shù)據(jù),可以用來進(jìn)行定中都列有各種物質(zhì)在不同固定液上的保留數(shù)據(jù),可以用來進(jìn)行定性鑒定性鑒定相對保留值測定方法:在某一固定相及柱溫下,分別相對保留值測定方法:在某一固定相及柱溫下,分別測出組分測出組分i和基準(zhǔn)物質(zhì)和基準(zhǔn)物質(zhì)s的調(diào)整保留值,通常選容易得到的調(diào)整保留值,通常選容易得到純品的,而且與被分析組分相近的物質(zhì)作基準(zhǔn)物質(zhì),純品的,而且與被

39、分析組分相近的物質(zhì)作基準(zhǔn)物質(zhì),如如正丁烷、環(huán)己烷、正戊烷、苯、對二甲苯、環(huán)己醇、正丁烷、環(huán)己烷、正戊烷、苯、對二甲苯、環(huán)己醇、環(huán)己酮環(huán)己酮等。再按下式計算即可等。再按下式計算即可 ririisrsrstVtV4 4 用保留指數(shù)定性用保留指數(shù)定性保留指數(shù)又稱為柯瓦(保留指數(shù)又稱為柯瓦(KovtsKovts)指數(shù),它表示物質(zhì)在固定液)指數(shù),它表示物質(zhì)在固定液上的保留行為,是目前使用最廣泛并被國際上公認(rèn)的定性指上的保留行為,是目前使用最廣泛并被國際上公認(rèn)的定性指標(biāo)。保留指數(shù)也是一種相對保留值,它是把正構(gòu)烷烴中某兩標(biāo)。保留指數(shù)也是一種相對保留值,它是把正構(gòu)烷烴中某兩個組分的調(diào)整保留值的對數(shù)作為相對的尺

40、度,并假定正構(gòu)烷個組分的調(diào)整保留值的對數(shù)作為相對的尺度,并假定正構(gòu)烷烴的保留指數(shù)為烴的保留指數(shù)為n n 100100。被測物的保留指數(shù)值可用內(nèi)插法計。被測物的保留指數(shù)值可用內(nèi)插法計算。是一種重現(xiàn)性較好的定性參數(shù)。算。是一種重現(xiàn)性較好的定性參數(shù)。測定方法:將正構(gòu)烷烴作為標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定其保留指數(shù)為分子中碳將正構(gòu)烷烴作為標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定其保留指數(shù)為分子中碳原子個數(shù)乘以原子個數(shù)乘以100(如正己烷的保留指數(shù)為(如正己烷的保留指數(shù)為600)。)。其它物質(zhì)的保留指數(shù)是通過選定兩個相鄰的正構(gòu)烷其它物質(zhì)的保留指數(shù)是通過選定兩個相鄰的正構(gòu)烷烴,其分別具有烴,其分別具有Z和和Z1個碳原子。被測物質(zhì)個碳原子。被測物質(zhì)X的調(diào)的

41、調(diào)整保留時間應(yīng)在相鄰兩個正構(gòu)烷烴的調(diào)整保留值之整保留時間應(yīng)在相鄰兩個正構(gòu)烷烴的調(diào)整保留值之間,如圖所示。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,化合物調(diào)整保間,如圖所示。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,化合物調(diào)整保留時間的對數(shù)值與其保留指數(shù)間的關(guān)系基本上是一留時間的對數(shù)值與其保留指數(shù)間的關(guān)系基本上是一條直線關(guān)系。因此可用內(nèi)插法計算保留指數(shù)條直線關(guān)系。因此可用內(nèi)插法計算保留指數(shù)IX優(yōu)點(diǎn)1)以正構(gòu)烷烴為參比標(biāo)準(zhǔn),把某組分的保留行為用兩個緊靠近它的正)以正構(gòu)烷烴為參比標(biāo)準(zhǔn),把某組分的保留行為用兩個緊靠近它的正構(gòu)烷烴來標(biāo)定。這樣使構(gòu)烷烴來標(biāo)定。這樣使Ix值計算更為準(zhǔn)確。值計算更為準(zhǔn)確。2)Ix值具有形象化特點(diǎn)。它是與被測物質(zhì)具有相同調(diào)整

42、保留時間的假值具有形象化特點(diǎn)。它是與被測物質(zhì)具有相同調(diào)整保留時間的假想的正構(gòu)烷烴的碳數(shù)乘以想的正構(gòu)烷烴的碳數(shù)乘以100來表示的,來表示的, I = 733 ,X = 7.33說明在該柱說明在該柱上,苯的保留值在庚與辛之間,相當(dāng)于含有上,苯的保留值在庚與辛之間,相當(dāng)于含有7.33個碳原子的正構(gòu)烷烴。個碳原子的正構(gòu)烷烴。3) 測得測得Ix值與文獻(xiàn)值對照就可定性鑒定,而不必用純物質(zhì)相對照。保值與文獻(xiàn)值對照就可定性鑒定,而不必用純物質(zhì)相對照。保留指數(shù)僅與固定相的性質(zhì)、柱溫有關(guān),與其它實(shí)驗(yàn)條件無關(guān)。只要柱留指數(shù)僅與固定相的性質(zhì)、柱溫有關(guān),與其它實(shí)驗(yàn)條件無關(guān)。只要柱溫與固定相相同,其準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性都很好。

43、溫與固定相相同,其準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性都很好。4) 保留指數(shù)與化合物結(jié)構(gòu)的相關(guān)性要比其它保留值強(qiáng),因此有利于判保留指數(shù)與化合物結(jié)構(gòu)的相關(guān)性要比其它保留值強(qiáng),因此有利于判別化合物結(jié)構(gòu)。別化合物結(jié)構(gòu)。5) 保留指數(shù)是對數(shù)值,一組同系物的保留指數(shù)是對數(shù)值,一組同系物的I值與化合物沸點(diǎn)和碳數(shù)成直線關(guān)值與化合物沸點(diǎn)和碳數(shù)成直線關(guān)系。系。利用保留值隨分子結(jié)構(gòu)或性質(zhì)變化規(guī)律定性(1)碳數(shù)規(guī)律:在一定溫度下,同系物的調(diào)整保留時間的對數(shù)值與其分子中碳原子數(shù)n呈線性關(guān)系,即(2)沸點(diǎn)規(guī)律:在一定色譜條件下,同族具有相同碳數(shù)碳鏈的位置異構(gòu)體,其調(diào)整保留時間的對數(shù)與其沸點(diǎn)呈線性關(guān)系,即1lgRtAnC 2lgRbtATC

44、5 5 利用雙柱或多柱定性利用雙柱或多柱定性由于一組同系物保留指數(shù)由于一組同系物保留指數(shù)I I值與化合物沸點(diǎn)和碳數(shù)成直值與化合物沸點(diǎn)和碳數(shù)成直線關(guān)系,對同系物進(jìn)行對比作圖,線關(guān)系,對同系物進(jìn)行對比作圖,圖中圖中是利用雙柱定是利用雙柱定性。如果在二根不同的色譜柱上同時測定未知物的保性。如果在二根不同的色譜柱上同時測定未知物的保留指數(shù)留指數(shù)I I值,然后在此圖上橫、縱坐標(biāo)上找到未知物的值,然后在此圖上橫、縱坐標(biāo)上找到未知物的保留指數(shù)保留指數(shù)I I值,各畫垂直于坐標(biāo)軸的直線二線相交處落值,各畫垂直于坐標(biāo)軸的直線二線相交處落在某化合物的直線上就是這類化合物。在某化合物的直線上就是這類化合物。6、選擇檢

45、測器定性選擇檢測器定性 選擇檢測器定性只對某類或某幾類化合物有信號選擇檢測器定性只對某類或某幾類化合物有信號。例如FID檢測器對有機(jī)物響應(yīng),對某些H2O、H2S等無機(jī)物不產(chǎn)生信號;ECD對電負(fù)性強(qiáng)的物質(zhì)有響應(yīng);FPD對S、P化合物信號大。7、色譜和各種光譜或波譜聯(lián)用方法定性色譜和各種光譜或波譜聯(lián)用方法定性 一般指聯(lián)機(jī)定性,例如色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GCMS、LCMS);色譜傅立葉變換紅外光譜聯(lián)用(GC - FTIR);色譜核磁共振聯(lián)用(GCNMR)。 一般用計算機(jī)檢索, 要有標(biāo)準(zhǔn)譜圖。8 8、化學(xué)方法定性、化學(xué)方法定性利用化學(xué)反應(yīng),使用前樣品中某些化合物與特征試劑反應(yīng),生成相應(yīng)的衍生物。(1)柱前衍生

46、化法柱前衍生化法:例如酮,加入例如酮,加入2,4-二硝基苯肼,生二硝基苯肼,生成沉淀,在譜圖上消失。成沉淀,在譜圖上消失。(2)柱上衍生化法:如裝有柱上衍生化法:如裝有5A分子篩的前置柱,可吸分子篩的前置柱,可吸附附C3C11的正構(gòu)烷烴,的正構(gòu)烷烴,KOH處理的石英粉,將羧酸處理的石英粉,將羧酸和酚除去等。和酚除去等。(3)柱后衍生化法:柱后流出物收集后,加入特征試柱后衍生化法:柱后流出物收集后,加入特征試劑與其反應(yīng),可對未知物定性。分析化學(xué)中所學(xué)的劑與其反應(yīng),可對未知物定性。分析化學(xué)中所學(xué)的所有方法都可應(yīng)用。所有方法都可應(yīng)用。第三節(jié) 色譜定性和定量分析(二)定量分析(二)定量分析 定量分析的

47、任務(wù)是求出混合樣品中各組分的百定量分析的任務(wù)是求出混合樣品中各組分的百( (萬萬) )分含量。分含量。 色譜定量的依據(jù)是,當(dāng)操作條件一致時,被測組分的質(zhì)量(或色譜定量的依據(jù)是,當(dāng)操作條件一致時,被測組分的質(zhì)量(或濃度)與檢測器給出的響應(yīng)信號成正比濃度)與檢測器給出的響應(yīng)信號成正比。即:。即: 式中式中m mi i為被測組分為被測組分i i的質(zhì)量;的質(zhì)量; A Ai i為被測組分為被測組分i i的峰面積;的峰面積; f fi i為被為被測組分測組分i i的校正因子。的校正因子。 一般色譜峰面積或峰高與組分的量成正比??梢?,進(jìn)行色譜定一般色譜峰面積或峰高與組分的量成正比。可見,進(jìn)行色譜定量分析時需

48、要:量分析時需要: (1 1)準(zhǔn)確測量檢測器的響應(yīng)信號)準(zhǔn)確測量檢測器的響應(yīng)信號峰面積或峰高;峰面積或峰高; (2 2)準(zhǔn)確求得比例常數(shù))準(zhǔn)確求得比例常數(shù)校正因子;校正因子; (3 3)正確選擇合適的定量計算方法,將測得的峰面積或峰高換算)正確選擇合適的定量計算方法,將測得的峰面積或峰高換算為組分的百分含量。為組分的百分含量。iiimfA1 1、峰面積測量方法、峰面積測量方法峰面積是色譜圖提供的基本定量數(shù)據(jù),峰面積測量的準(zhǔn)峰面積是色譜圖提供的基本定量數(shù)據(jù),峰面積測量的準(zhǔn)確與否直接影響到定量結(jié)果。對于不同峰形的色譜峰要確與否直接影響到定量結(jié)果。對于不同峰形的色譜峰要采用不同的測量方法。采用不同的

49、測量方法。(1) 對稱高斯峰的峰面積-峰高乘以半峰寬法。 Ai = 1.065 h W1/2 (3-8)(2) 不對稱形峰面積的測量-峰高乘平均峰寬法對于不對稱峰的測量如仍用峰高乘以半峰寬,誤差就較大,因此采用峰高乘平均峰寬法。 Ai = 1/2 (W0.15h + W0.85h)h (3-9)式中W0.15h 和W0.85h分別為峰高0.15倍和0.85倍處的峰寬。(3) 對于同系物-峰高乘保留時間法在一定操作條件下,同系物之間存在半峰寬規(guī)律:W1/2 = btR + a (3-10)同系物的半峰寬與保留時間成正比,對于難于測量半峰寬的窄峰、重疊峰(未完全重疊),可用此法測定峰面積,對于填充

50、柱a=0,峰尖、窄時,也可用btR 代替W1/2 A = 1.065 h btR (3-11)(4) 自動積分和微機(jī)處理法最近幾年隨計算機(jī)的應(yīng)用,微處理機(jī)大量用到色譜儀上,可以更為精確地測量峰面積計算混合物中各組分的含量。多數(shù)色譜儀都配有色譜工作站,可進(jìn)行多種多樣的色譜數(shù)據(jù)處理。國外的色譜工作站還可對色譜儀進(jìn)行參數(shù)設(shè)定和控制。2、定量校正因子F定量校正因子是指單位峰面積所代表組分的濃度。(1) 相對校正因子的表達(dá)式相對校正因子 是組分的絕對校正因子 與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的絕對校正因子 之比。式中mi、m S和Ai、As分別為被測物和標(biāo)準(zhǔn)物的質(zhì)量(克數(shù))和峰面積。當(dāng)mi、mS以摩爾為單位時,所得相對校正因

51、子稱為相對摩爾校正因子,用(fM )表示;當(dāng)mi、m S用質(zhì)量單位時, 稱為相對質(zhì)量校正因子,以(fm),表示。iiiisisissssisifm AmAwAffmAmAwAf ifsf例1:測定相對校正因子把二氯苯三個異構(gòu)體和苯組成混合物,每種物質(zhì)在混合物中的含量均為25%,然后在PME色譜柱上分離并測定混合物中各組分的峰面積,數(shù)據(jù)如下:苯 10.0 cm2;間二氯苯 7.53 cm2鄰二氯苯 7.36 cm2對二氯苯 7.95 cm2現(xiàn)以苯為標(biāo)準(zhǔn)求二氯苯三個異構(gòu)體的相對校正因子(2) 相對校正因子的測定方法相對校正因子值只與被測物和標(biāo)準(zhǔn)物以及檢測器的類型有關(guān),而與操作條件無關(guān)。因此, 值可

52、自文獻(xiàn)中查出引用。若文獻(xiàn)中查不到所需的 值,也可以自己測定。常用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),對熱導(dǎo)檢測器(TCD)是苯,對氫焰檢測器(FID)是正庚烷。測定相對校正因子最好是用色譜純試劑。若無純品,也要確知該物質(zhì)的百分含量。測定時首先準(zhǔn)確稱量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和待測物,然后將它們混合均勻進(jìn)樣,分別測出其峰面積,再進(jìn)行計算。f f 外標(biāo)法外標(biāo)法其它其它第三節(jié) 色譜定性和定量分析1.1.歸一法歸一法 特點(diǎn):定量準(zhǔn)確度較高,但要求樣品所有組分出峰,且有所有特點(diǎn):定量準(zhǔn)確度較高,但要求樣品所有組分出峰,且有所有組分的標(biāo)準(zhǔn)樣品。組分的標(biāo)準(zhǔn)樣品。 x xi i=(f=(fi iA Ai i/ / f fi iA Ai i) )10

53、0%100% 校正因子校正因子: : f fi i = m = mi i / A / Ai i 把所有出峰組分的含量之和按把所有出峰組分的含量之和按100%100%計的定量方法稱為歸一化法。計的定量方法稱為歸一化法。歸一化法的優(yōu)點(diǎn)是簡單、準(zhǔn)確,操作條件變化時對定量結(jié)果影響不歸一化法的優(yōu)點(diǎn)是簡單、準(zhǔn)確,操作條件變化時對定量結(jié)果影響不大。大。 但此法在實(shí)際工作中仍有一些限制,比如,樣品的所有組分必須但此法在實(shí)際工作中仍有一些限制,比如,樣品的所有組分必須全部洗出,且出峰。某些不需要定量的組分也必須測出其峰面積及全部洗出,且出峰。某些不需要定量的組分也必須測出其峰面積及f fi i 值。此外,測量低

54、含量尤其是微量雜質(zhì)時,誤差較大。值。此外,測量低含量尤其是微量雜質(zhì)時,誤差較大。min00.511.522.533.54mAU050100150200250 DAD1 A, Sig=254,4 Ref=360,100 (E:2009CHX0330LABDENGLM.D) 1.163 2.645 2.787 2.979 3.382第三節(jié) 色譜定性和定量分析3.3.外標(biāo)法外標(biāo)法 特點(diǎn):簡單,定量準(zhǔn)確度高,只要樣品待測組分出峰且完全分離,特點(diǎn):簡單,定量準(zhǔn)確度高,只要樣品待測組分出峰且完全分離,不需校正因子。結(jié)果取決于進(jìn)樣精度和操作條件的穩(wěn)定性。不需校正因子。結(jié)果取決于進(jìn)樣精度和操作條件的穩(wěn)定性。

55、x xi i=(A=(Ai i/A/AE E) )E Ei i其中,其中, E Ei i為標(biāo)準(zhǔn)樣中組分為標(biāo)準(zhǔn)樣中組分i i的含量,的含量,A AE E為標(biāo)準(zhǔn)樣中組分為標(biāo)準(zhǔn)樣中組分i i的峰面積,的峰面積,A Ai i為待測試樣中組分為待測試樣中組分i i的峰面積。的峰面積。 外標(biāo)法實(shí)際上就是常用的標(biāo)準(zhǔn)曲線法。首先用純物質(zhì)配制一系列外標(biāo)法實(shí)際上就是常用的標(biāo)準(zhǔn)曲線法。首先用純物質(zhì)配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)試樣,在一定的色譜條件下準(zhǔn)確定量進(jìn)樣,測量峰面不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)試樣,在一定的色譜條件下準(zhǔn)確定量進(jìn)樣,測量峰面積(或峰高),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。進(jìn)樣測定時,要在與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線完積(或峰高),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。進(jìn)樣

56、測定時,要在與繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線完全相同的色譜條件下準(zhǔn)確進(jìn)樣,根據(jù)所得的峰面積(或峰高),從曲全相同的色譜條件下準(zhǔn)確進(jìn)樣,根據(jù)所得的峰面積(或峰高),從曲線查出被測組分的含量。線查出被測組分的含量。第三節(jié) 色譜定性和定量分析2.2.內(nèi)標(biāo)法內(nèi)標(biāo)法 當(dāng)樣品各組分不能全部從色譜柱流出,或有些組分在檢測器上當(dāng)樣品各組分不能全部從色譜柱流出,或有些組分在檢測器上無信號,或只需對樣品中某幾個出現(xiàn)色譜峰的組分進(jìn)行定量時可采無信號,或只需對樣品中某幾個出現(xiàn)色譜峰的組分進(jìn)行定量時可采用內(nèi)標(biāo)法。用內(nèi)標(biāo)法。 x xi i=(m=(ms sA Ai if fs,is,i/mA/mAs s) )100%100%其中其中f f

57、s,is,i為組分為組分i i的校正因子的校正因子f fi i與內(nèi)標(biāo)物的校正因子與內(nèi)標(biāo)物的校正因子f fs s的比值。的比值。 內(nèi)標(biāo)法的關(guān)鍵是選擇合適的內(nèi)標(biāo)物,它必須符合下列條件:內(nèi)標(biāo)法的關(guān)鍵是選擇合適的內(nèi)標(biāo)物,它必須符合下列條件: (1 1)內(nèi)標(biāo)物應(yīng)是試樣中不存在的純物質(zhì),性質(zhì)與被測物相近,)內(nèi)標(biāo)物應(yīng)是試樣中不存在的純物質(zhì),性質(zhì)與被測物相近,能完全溶解于樣品中,但不能與樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。能完全溶解于樣品中,但不能與樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 (2 2)內(nèi)標(biāo)物的峰位置應(yīng)盡量靠近被測組分的峰,或介于幾個被)內(nèi)標(biāo)物的峰位置應(yīng)盡量靠近被測組分的峰,或介于幾個被測組分峰的中間并與這些色譜峰完全分離。測組分峰的

58、中間并與這些色譜峰完全分離。 (3 3)內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量(峰面積)應(yīng)與被測物質(zhì)的質(zhì)量(峰面積)內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量(峰面積)應(yīng)與被測物質(zhì)的質(zhì)量(峰面積)接近,能保持色譜峰大小差不多。接近,能保持色譜峰大小差不多。 內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn):內(nèi)標(biāo)法的優(yōu)點(diǎn): (1 1) 因?yàn)橐驗(yàn)閙ms s / m / m比值恒定,所以進(jìn)樣量不必準(zhǔn)確;比值恒定,所以進(jìn)樣量不必準(zhǔn)確; (2 2)又因?yàn)樵摲ㄊ峭ㄟ^測量)又因?yàn)樵摲ㄊ峭ㄟ^測量A Ai i / A / As s比值進(jìn)行計算的,操作條件稍有比值進(jìn)行計算的,操作條件稍有變化對結(jié)果沒有什么影響,因此定量結(jié)果比較準(zhǔn)確。變化對結(jié)果沒有什么影響,因此定量結(jié)果比較準(zhǔn)確。 (3 3)該法適宜于低含

59、量組分的分析,且不受歸一法使用上的局限。)該法適宜于低含量組分的分析,且不受歸一法使用上的局限。 內(nèi)標(biāo)法的缺點(diǎn):內(nèi)標(biāo)法的缺點(diǎn): 每次分析都要用分析天平準(zhǔn)確稱出內(nèi)標(biāo)物和樣品的質(zhì)量,這對每次分析都要用分析天平準(zhǔn)確稱出內(nèi)標(biāo)物和樣品的質(zhì)量,這對常規(guī)分析來說是比較麻煩的;其次,在樣品中加入一個內(nèi)標(biāo)物,顯常規(guī)分析來說是比較麻煩的;其次,在樣品中加入一個內(nèi)標(biāo)物,顯然對分離度的要求比原樣品更高。然對分離度的要求比原樣品更高。3怎樣選擇內(nèi)標(biāo)物?內(nèi)標(biāo)法是一種間接,相對的校準(zhǔn)方法。在測定樣品時,加入一種內(nèi)標(biāo)物質(zhì)來校正并消除操作條件對分析結(jié)果產(chǎn)生的影響,提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。使用內(nèi)標(biāo)法時,在樣品中加入的內(nèi)標(biāo)物,要能與

60、待測組分分離,又不受試樣中其它組分峰干擾,測定內(nèi)標(biāo)物和待測組分的峰面積與相對響應(yīng)值,即可求出待測組分在樣品中的百分含量。內(nèi)標(biāo)物的選擇很重要。內(nèi)標(biāo)物應(yīng)當(dāng)是己知化合物,而且是純樣,已知的內(nèi)標(biāo)物量加到樣品中去,它應(yīng)當(dāng)和被分析的樣品組分有基本相同或盡可能一致的物理化學(xué)性質(zhì)(如化學(xué)結(jié)構(gòu)、極性、揮發(fā)性及在溶劑中的溶解度等)、色譜行為和響應(yīng)特征,最好是被分析物質(zhì)的一個同系物。當(dāng)然,在色譜分析條件下,內(nèi)標(biāo)物必須能與樣品中各組分能充分分離。需要指出的是,在少數(shù)情況下,分析人員可能比較關(guān)心化合物在一個復(fù)雜過程中所得到的回收率,此時,內(nèi)標(biāo)物可以使用一種在這種過程中很容易被完全回收的化合物作內(nèi)標(biāo)物,來測定感興趣化合物

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