色譜分析方法

關(guān)于色譜分析方法主要內(nèi)容色譜分析法概述色譜法的本質(zhì)及流程色譜分析法的一般特點色譜基本理論色譜法應(yīng)用前景展望第2頁,共26頁，星期六，2024年，5月一、色譜分析法概述色譜法（chromatography）又稱色譜分析、色譜分析法、層析法，是一種分離和分析方法，在分析化學(xué)、有機化學(xué)、生物化學(xué)等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。色譜法利用不同物質(zhì)在不同相態(tài)的選擇性分配，以流動相對固定相中的混合物進行洗脫，混合物中不同的物質(zhì)會以不同的速度沿固定相移動，最終達到分離的效果。

第3頁,共26頁，星期六，2024年，5月第4頁,共26頁，星期六，2024年，5月1、色譜方法的分類色譜常見分類如下：用氣體作為流動相氣相色譜法Gaschromatography(GC)液相色譜法Liquidchromatography(LC)用液體作為流動相A、按兩相狀態(tài)分類：以流動相狀態(tài)為準劃分方法類型第5頁,共26頁，星期六，2024年，5月等十余種方法。

B、按樣品組分在兩相間分離機理分類:

利用組分在流動相和固定相之間的分離原理不同而命名的分類方法。吸附色譜法分配色譜法離子交換色譜法凝膠滲透色譜法離子色譜法超臨界流體色譜法???第6頁,共26頁，星期六，2024年，5月二、色譜法的本質(zhì)及流程

1、

色譜法的本質(zhì)色譜法的本質(zhì)在于色譜柱高選擇性和高效能的分離作用與高檢測技術(shù)的結(jié)合。

第7頁,共26頁，星期六，2024年，5月混合組分的樣品在色譜柱中分離的依據(jù)是：同一時刻進入色譜柱中的各組分，由于在流動相和固定相之間溶解、吸附、滲透或離子交換等作用的不同，隨流動相在色譜柱中運行時，在兩相間進行反復(fù)多次（103～106）地分配過程，使得原來分配系數(shù)具有微小差別的各組分，產(chǎn)生了保留能力明顯差異的效果，進而各組分在色譜柱中的移動速度就不同，經(jīng)過一定長度的色譜柱后，彼此分離開來，最后按順序流出色譜柱而進入信號檢測器，在色譜數(shù)據(jù)機上顯示出各組分的色譜行為和譜峰數(shù)值。第8頁,共26頁，星期六，2024年，5月2、

色譜方法的裝置系統(tǒng)流程色譜方法裝置流程圖見下圖5-記錄儀1-流動相及控制裝置；2-流動相凈化器3-色譜柱4-檢測器第9頁,共26頁，星期六，2024年，5月三、色譜分析法的一般特點高選擇性高效能高靈敏性分析速度快不足之處：被分離組分的定性較為困難，需要與其他分析方法利用。第10頁,共26頁，星期六，2024年，5月四、色譜基本理論1、

色譜圖第11頁,共26頁，星期六，2024年，5月2、色譜圖相關(guān)名詞（色譜）峰（Chromatographic）Peak 色譜柱流出組分通過檢測器系統(tǒng)時所產(chǎn)生的響應(yīng)信號的微分曲線。

峰底Peakbase峰的起點與終點之間連接的直線（見圖3中的CD）。

峰高（h）PeakHeight

峰寬（W）PeakWidth

半高峰寬（Wh/2）PeakWidthathalfheight

峰面積（A）Peakarea峰與峰底之間的面積（見圖3中的CHEJDC）。

標準偏差（ɑ）Standarderror

0.607倍峰高處所對應(yīng)峰寬之一半。

第12頁,共26頁，星期六，2024年，5月基線Baseline

在正常操作條件下，僅有載氣通過檢測器系統(tǒng)時所產(chǎn)生的響應(yīng)信號的曲線?；€漂移Baselinedrift基線隨時間定向的緩慢變化?；€噪聲（N）Baselinenoise由各種因素所引起的基線波動。等第13頁,共26頁，星期六，2024年，5月三、色譜基本參數(shù)

1、

死時間（tM）Deadtime不被固定相滯留的組分，從進樣到出峰最大值所需的時間（見圖3中的tM）。2、

保留時間（tR）Retentiontime組分從進樣到出現(xiàn)峰最大值所需的時間（見圖3中的tR）調(diào)整保留時間（t’R）Adjustedretentiontime減去死時間的保留時間（見圖3中的t‘R）t’R＝tR—.tM3、

死體積（VM）DeadVolume不被固定相滯留的組分，從進樣到出現(xiàn)峰最大值所需的載氣體積。第14頁,共26頁，星期六，2024年，5月4、

保留體積（VR）RetentionVolume組分從進樣到出現(xiàn)峰最大值所需的載氣體積。VR=tR.FCFC－載氣流速（ml/min）。5、

柱效能Columeefficiency色譜柱在色譜分離過程中主要由動力學(xué)因素（操作參數(shù)）所決定的分離效能。通常用理論板高或有效板數(shù)表示。 ①、理論板數(shù)（n）Numberoftheoreticalplate表示柱效能的物理量，可由下式計算n=5.54(tR/W)2=16()2②、理論板高（H）Heightequivalenttoatheoreticalplate單位理論板的長度。H=L/n ③

有效板數(shù)（neff）Numberofeffectiveplate減去死時間后表示柱效能的物理量，可由下式計算：neff＝5.54()2=16()2第15頁,共26頁，星期六，2024年，5月色譜的定性分析

一般定性

1、用已知物直接對照法定性利用已知物直接對照法定性，是一種簡單可靠的定性方法，在具有已知標準物情況下常使用這種定性方法。該方法定性的依據(jù)是：在一定的柱條件（柱長、固定相），操作條件下，組分有固定的保留值。因此，控制條件一定，比較已知物和未知物的保留值，就可方便地確定某一色譜峰是什么物質(zhì)。 A、利用保留時間和保留體積定性利用保留時間tR定性是最簡單地一種定性方法。只要準確測量未知物和標準物地保留時間進行比較，相同者為同一物質(zhì)。利用保留時間定性，缺點是tR受操作條件影響大，載氣流速微小的波動、穩(wěn)定微小的變化都會使tR改變，從而給定性帶來困難。用保留體積VR定性，不受載氣流速的影響，操作也很方便。第16頁,共26頁，星期六，2024年，5月 B、用相對保留值定性利用保留時間或保留體積定性受條件影響大。保留體積雖不受流速影響，仍受其它操作條件影響。而相對保留值僅受柱溫、固定相性質(zhì)影響，柱長、填充情況、流速等均不影響ris值。因此在柱溫、固定相一定時，ris為定值，可作為定性的較為可靠的參數(shù)。 C、用已知物增加峰高法定性如果樣品組成復(fù)雜，峰間距小，這時要準確定出保留值有一定困難，峰高增加法是在此條件下最可靠的定性方法。具體方法是：先進一樣品，得一譜圖，然后在樣品中加入一定量的標準物質(zhì)，同樣條件下進一針標樣品，從新得到的譜圖上看，哪個峰高了，那么，該峰就是加入的標準物組分。第17頁,共26頁，星期六，2024年，5月百分含量的計算

1、

歸一化法歸一化法是常用的一種簡便、準確的定量方法。使用這種方法的條件是樣品中所有組分都出峰，將所有出峰組分的含量之和按100％計，當(dāng)測量參數(shù)為面積時，計算如下：xi%=×100

式中xi---試樣中組分i的百分含量；fi---組分i的校正因子；Ai---組分 i的峰面積。如果樣品中組分是同分異構(gòu)體或同系物，已知校正因子近似相等，就可以不用校正因子，將面積直接歸一化，即可按下式計算：xi(%)=×100

xi(%)=×100

歸一化定量的優(yōu)點是方法準確，進樣量的多少與結(jié)果無關(guān)，儀器與操作條件對結(jié)果影響小。缺點是某些組分在所用檢測器上可能不出峰，樣品中含有沸點高，出峰很慢的組分，不需定量的個別組分可能分離不好，重疊在一起，影響面積的測量，使其應(yīng)用受到一定程度的限制。第18頁,共26頁，星期六，2024年，5月2、

外標法外標法又稱校正曲線法。用已知純樣品配成不同濃度的標準樣進行試驗，測量各種濃度下對應(yīng)的峰高或峰面積，繪制響應(yīng)信號――百分含量標準曲線。分析時，進入同樣體積的分析樣品，從色譜圖上測出面積或峰高，從校正曲線上查出其百分含量。在一些工廠的常規(guī)分析中，樣品中各組分中的濃度一般變化不大，在檢量線通過原點時可不必做校正曲線，而用單點校正法來分析。即配制一個和被測組分含量十分接近的標準樣，定量進樣，由被測組分與外標組分峰面積或峰高比求被測組分百分含量。xi=Ei式中xi---試樣中組分i的含量；Ei――標準樣中組分i的含量；AE――標準樣中組分i的峰面積。該方法的優(yōu)點是操作簡單和計算方便。缺點是儀器和操作條件對分析結(jié)果影響很大，不像歸一化和內(nèi)標法定量操作中可以互相抵消。因此，標準曲線使用一段時間后應(yīng)當(dāng)校正。第19頁,共26頁，星期六，2024年，5月3、

內(nèi)標法當(dāng)分析樣品不能全部出峰，不能用歸一法定量時，可考慮用內(nèi)標法定量。方法：準確稱取樣品，選擇適宜的組分作為預(yù)測組分的參比物，也稱內(nèi)標物。加入一定量的內(nèi)標物，根據(jù)被測物和內(nèi)標物的質(zhì)量及在色譜圖上相應(yīng)的峰面積比按下式求組分的含量;xi(%)=×100式中xi---試樣中組分I的百分含量；ms---加入內(nèi)標物的質(zhì)量；As---內(nèi)標物的峰面積；m---試樣的質(zhì)量Ai---組分I的峰面積；fsi=fi/fs。對內(nèi)標物的要求是：不能與樣品或固定相發(fā)生反應(yīng)；能與樣品完全互溶；與樣品組分很好的分離，又比較接近；加入內(nèi)標的量要接近被測組分的含量；要準確稱量。內(nèi)標法定量非常準確，主要缺點是：內(nèi)標物不容易找到；每次需要用分析天平準確稱量內(nèi)標和樣品，日常分析使用很不方便，樣品中多了一個內(nèi)標物，顯然對分離的要求更高些。第20頁,共26頁，星期六，2024年，5月4、

疊加法疊加法又叫內(nèi)加法，是以樣品中已有的組分做內(nèi)標，比較該組分加入前后面積的改變，計算被測組分含量。其步驟如下：先做樣品色譜圖，然后在原樣品中定量加入含量較小組分的純樣品，同樣條件下，再進一色譜樣得一色譜圖。第21頁,共26頁，星期六，2024年，5月五、色譜法的應(yīng)用由于色譜法獨具特點，使它在各領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用。石油化學(xué)環(huán)境科學(xué)和環(huán)境保護生物學(xué)、微生物化學(xué)、生命科學(xué)食品工業(yè)、農(nóng)林牧漁業(yè)醫(yī)學(xué)及醫(yī)藥學(xué)商品檢驗???應(yīng)用領(lǐng)域第22頁,共26頁，星期六，2024年，5月應(yīng)用一：空氣有機氟污染物