氣相色譜定量方法及加標回收率的計算

本節(jié)的主要內(nèi)容色譜的定量方法加標回收率的計算色譜的定量依據(jù)幾種常見的定量方法計算公式適用范圍和優(yōu)缺點加標回收率實驗過程計算公式加標回收的意義第一頁，共三十四頁。色譜的定量依據(jù)峰高（Height）適用條件：峰高定性要求色譜柱效較高的條件下，半峰寬小于一定值或所有峰半峰寬均相等時。峰面積（Area）適用條件：峰面積一般不會隨著外在條件的改變而改變，所以用峰面積定量在任何條件下都適用。第二頁，共三十四頁。常見的幾種定量方法峰面積百分比法（PERCENT）校正歸一化法（NORM%）外標法（ESTD）內(nèi)標法（ISTD）外標百分比法（ESTD%）內(nèi)標百分比法（ISTD%）第三頁，共三十四頁。峰面積百分比法（PERCENT）峰面積百分比法，是指通過計算某一組分峰面積在所有組分峰面積總和中所占的比重（比例），來計算這個組分含量的方法。計算公式如下：Ai……組分峰面積；w水……樣品中水的含量，%。A1=600A2=400A3=800A4=200w1=30%w2=20%w3=40%w3=10%第四頁，共三十四頁。峰面積百分比法的適用范圍

此定量方法在很多時候都較為粗略，若要獲得較為準確的分析數(shù)據(jù)，需滿足以下幾點要求：1.所有組分包括未知組分全部出峰，且全部分離；2.雜質(zhì)峰面積遠小于測定組分峰面積，可以完全忽略；3.雜質(zhì)組分物化性質(zhì)與測定組分物化性質(zhì)相似程度接近，最好是同一類物質(zhì)。第五頁，共三十四頁。峰面積百分比法優(yōu)缺點優(yōu)點：對進樣量無要求無需校準，可根據(jù)峰面積直接定量缺點所有物質(zhì)都要流出且被檢測到定量結(jié)果較為粗略峰面積必須準確第六頁，共三十四頁。本廠成品BDO純度達99.8%，其中中含有的雜質(zhì)組分如下：1,4-戊二醇0.04%2-甲基-1,4-丁二醇0.01%1,4-丁烯二醇0.05%3-甲基-1,5-戊二醇0.02%1,6-己二醇未檢出四氫呋喃未檢出γ-丁內(nèi)酯未檢出馬來酸二丁酯0.01%水分0.01%其他未知組分0.06%第七頁，共三十四頁。譜圖處理及結(jié)果計算成品BDO純度（%）按下式計算：第八頁，共三十四頁。校正歸一化法（NORM）校正歸一化法，是將所有組分峰面積校正后，按各組分在整體中所占的比例進行定量的結(jié)果。此定量方法比峰面積百分比法較為精確，計算公式為：fi……組分校正因子；Ai……組分峰面積；w水……樣品中水的含量，%。w1=22.8%w2=19.6%w3=43.5%w3=14.1%A1=600f1’=0.7A2=400f1’=0.9A3=800f1’=1.0A4=200f1’=1.3第九頁，共三十四頁。校正歸一化法的適用范圍要進行校正歸一化法進行分析，必須滿足以下條件：1.所有組分包括未知組分全部出峰，且全部分離；2.在實際測定時各個組分的含量變化范圍不能太大，以免影響整體測定結(jié)果；3.未知組分峰面積遠小于已知組分峰面積，可以完全忽略，若有未知組分的峰面積過大則不推薦使用。第十頁，共三十四頁。校正歸一化法優(yōu)缺點優(yōu)點：對進樣量要求不嚴格相比峰面積百分比法，可較準確地進行定量。缺點所有物質(zhì)都要流出且被檢測到必須校正所有的峰對靈敏度差異比較大的組分，可能在實際測定中會產(chǎn)生較大誤差。第十一頁，共三十四頁。實例：粗DMO典型色譜圖第十二頁，共三十四頁。結(jié)果計算粗DMO中各組分含量wi(%)用下式計算：f’i……組分校正因子；Ai……組分峰面積；w水……樣品中水的含量，%?；衔锩Q相對校正因子fi’峰面積Ai歸一化結(jié)果%實際結(jié)果%ML0.529022.370.1410.141MF1.099229.750.3910.390甲醇0.5145721.404.4484.443DMC0.899896.601.0411.039DMO1.00007840.6893.97593.879水------0.102第十三頁，共三十四頁。外標法（ESTD）外標法，是把已知濃度的標準樣品和未知濃度的實際樣品在相同的條件下單獨進樣，把得到的峰面積進行比較以求得待測組分含量的定量方法。計算公式如下：fi……組分校正因子；Ai……組分i的峰面積；wi,標……標準樣品中組分i的含量，%；Ai,標……組分i的峰面積。A1,標=600A2,標=400w1,標=30%w2,標=16%A1=350A2=450w1=17.5%w2=18%第十四頁，共三十四頁。外標法適用范圍要用外標法進行定量分析，則需滿足以下條件：1.要求色譜的穩(wěn)定性必須非常好才行，否則會對測定直接產(chǎn)生影響；2.由于外標法的結(jié)果與進樣量的大小是直接相關(guān)的，所以只適用于測定較低含量的樣品；3.計算是按質(zhì)量計算的，而進樣是按體積進樣的，所以有時得考慮密度的影響，尤其是溶劑與組分密度的差異比較大的時候。第十五頁，共三十四頁。外標法的優(yōu)缺點優(yōu)點：只對欲分析的組分峰做校正即可無需所有組分均流出缺點：進樣量必須準確須定期對峰進行重新校正第十六頁，共三十四頁。內(nèi)標法（ISTD）內(nèi)標法是將一定重量的純物質(zhì)作為內(nèi)標物加到一定量的被分析樣品混合物中，然后對含有內(nèi)標物的樣品進行色譜分析，分別測定內(nèi)標物和待測組分的峰面積及相對校正因子，按公式和方法即可求出被測組分在樣品中的百分含量。計算公式如下：第十七頁，共三十四頁。內(nèi)標法使用要求當配制校正因子測定用的對照溶液和含有內(nèi)標物質(zhì)的待測組分溶液使用同一份內(nèi)標物質(zhì)溶液時，則配制內(nèi)標物質(zhì)溶液不必精密稱（量）取。采用內(nèi)標法定量時，內(nèi)標物的選擇是一項十分重要的工作。理想地說，內(nèi)標物應(yīng)當是一個能得到純樣的已知化合物，這樣它能以準確、已知的量加到樣品中去，它應(yīng)當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)度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。當然，在色譜分析條件下，內(nèi)標物必須能與樣品中各組分充分分離。第十八頁，共三十四頁。內(nèi)標物的選擇標準樣品中不存在該物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)與待測組分相似，最好為同系物與待測組分的相應(yīng)靈敏度接近不會與樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且與樣品能完全互溶在待測組分附近流出，不得干擾到測定峰的出峰，且不能與測定峰的保留時間相差太遠可得到良好的、干凈利落的色譜峰其色譜性質(zhì)穩(wěn)定第十九頁，共三十四頁。內(nèi)標法的優(yōu)缺點優(yōu)點：進樣量要求不嚴格只對欲分析的組分峰進行校正即可因為內(nèi)標峰與樣品峰是同時流出的，所以比外標法更加準確，且受儀器穩(wěn)定性影響小缺點：每次分析都必須加入內(nèi)標物到樣品中分析和計算過程比較復(fù)雜，不容易掌握第二十頁，共三十四頁。外標百分比法（ISTD%）和內(nèi)標百分比法（ESTD%）外標百分比法和內(nèi)標百分比法是在外標法和內(nèi)標法的基礎(chǔ)上，由所得化合物的含量除以樣品的總含量，得到該化合物的百分含量。計算公式如下：注意：由于外標百分比法和內(nèi)標百分比法沒有校正未知組分峰，所以這兩種定量方法只適用于全部由已知化合物組成的樣品的定量，若樣品中存在未知物，則該定量方法是不可靠的。外標百分比：內(nèi)標百分比：第二十一頁，共三十四頁。第二部分

加標回收率的計算第二十二頁，共三十四頁。加標回收率簡介回收率（Recoveryrate）是反映待測物在樣品分析過程中損失程度的指標，損失越少，回收率越高，它與真實成分和分析的準確度有密切的關(guān)系。加標回收率的測定是實驗室內(nèi)經(jīng)常用以自控的一種質(zhì)量控制技術(shù)。它分為空白加標回收率和樣品加標回收率兩種。（1）空白加標回收率。在沒有被測物質(zhì)的空白樣品基質(zhì)中加入定量的標準物質(zhì)，按樣品的處理步驟分析，得到的結(jié)果與理論值的比值即為空白加標回收率。（2）樣品加標回收率。相同的樣品取兩份，即兩個子樣，其中一個加入定量的待測成分標準物質(zhì)；兩個子樣同時按相同的分析步驟分析，加標的一個所得結(jié)果減去未加標一個所得結(jié)果，其差值同加入標準物質(zhì)的理論值之比即為樣品加標回收率。

目前在實驗室內(nèi)經(jīng)常用樣品加標回收來達到準確度質(zhì)量控制的目的。第二十三頁，共三十四頁。加標回收的意義反映一個方法定量關(guān)系的可靠程度從側(cè)面反映出分析過程的嚴密程度，即誤差（或準確度）的大小通過進行多次加標回收實驗，可以確定一個分析方法的檢測范圍通過加標回收實驗，可以發(fā)現(xiàn)外部條件的變化對測定的影響第二十四頁，共三十四頁。加標回收率的理論公式樣品加標回收率一般有濃度加標計算、物質(zhì)的量加標計算、吸光度加標計算等多種計算方法，對于加標濃度的計算方法給定了一個理論公式：式中：P——加標回收率，%；

c——加標后測定值，%；

c0——原始測定值，%；

Δc——加標濃度，%。第二十五頁，共三十四頁。加標回收率的實驗過程用選定分析方法對原始樣品的含量進行測定，得出其初始含量c0；量取一定體積（或稱取一定質(zhì)量）的原始樣品，向其中加入一定量（一般為質(zhì)量）的待測組分純物質(zhì)或含有該組分的物質(zhì)，計算出加標濃度Δc；對加標后的樣品用同樣的分析方法進行測定，得出加標后的含量c；用理論公式進行計算，對一般加標回收實驗而言，如果方法和操作都沒有問題，加標回收率應(yīng)在98%～102%之間。第二十六頁，共三十四頁。加標濃度Δc的計算已知原始樣品中待測物質(zhì)的初始濃度為c0，稱取子樣品的質(zhì)量為m0，加入樣品中待測純物質(zhì)的質(zhì)量為m，純物質(zhì)的純度為w，則加標濃度Δc按下式計算：由于加標質(zhì)量m非常?。▋H為樣品1%），所以可完全忽略不計，所以上式化簡后近似寫成：第二十七頁，共三十四頁。最終計算公式把Δc的計算公式代入理論公式中，得到加標回收率的計算公式為：式中：P——加標回收率，%；

c——加標后測定值，%；

c0——原始測定值，%；

m——加標質(zhì)量，g；

m0

——稱取子樣品質(zhì)量，g；

w——加標物質(zhì)的純度。第二十八頁，共三十四頁。計算公式使用的條件同一樣品的子樣取樣體積必須相等（若是稱取質(zhì)量，則要保證多次稱量盡可能接近）；各類子樣的測定過程必須按相同的操作步驟進行；加標量不可太大，一般為待測物含量的0.5～2倍，且加標后的總含量不得超出分析方法的測定上限；加標物濃度宜較高（純物質(zhì)最好），子樣取樣體積宜較大，加標物的體積應(yīng)很小，一般以不超過原始試樣體積的1%為好。第二十九頁，共三十四頁。實例：甲醇樣品加標回收實驗?zāi)骋灰后w樣品用氣相色譜法分析得出其中甲醇含量為5.32%（m/m），現(xiàn)提供色譜純甲醇（純度0.999），要對甲醇進行加標回收實驗，該如何進行？第三十頁，共三十四頁。甲醇加標回收實驗過程分別稱取m0/g(約10g)樣品于5個20mL小玻璃瓶中，按下表的量分別向5個小瓶中用微量進樣器或移液器加入色譜純甲醇（純度0.999）m/g，混勻后用同樣的色譜方法進樣，得出加標后測定值為c，代入計算公式中即可算出加標回收率P(%)。瓶號樣品量m0/g加標量mw/g加標測定值c/%加標回收率P/%1#2#3#4#5#10.004510.00329.997810.000210.00930.0248×0.9990.0575×0.9990.0867×0.9990.1204×0.9990.1599×0.9995.57045.88316.18296.51976.9144101.1198.0599.6099.7499.90第三十一頁，共三十四頁。加標回收實驗影響因素原始樣品和加標樣品不在同一條件下進行分析；加標物質(zhì)中的雜質(zhì)干擾分析測定；待測物質(zhì)穩(wěn)定性差，如易揮發(fā)、吸附、水解、熱解、光解等；人為操作問題，如稱量誤差、移液誤差等；在做吸光度加標回收實驗時，加標量太大造成體積誤差，此時應(yīng)該采用定容的方式消除加標