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1、色谱分析法导论第1页，此课件共91页哦第一章 色谱分离理论基础第2页，此课件共91页哦一、色谱分析概论一、色谱分析概论问题问题问题问题1：什么是色谱法？：什么是色谱法？问题问题2：为什么色谱法能将混合物分开？：为什么色谱法能将混合物分开？问题问题3：色谱法的分类？：色谱法的分类？问题问题4：各种色谱法的应用范围？：各种色谱法的应用范围？第3页，此课件共91页哦1、什么是色谱法？茨维特的实验茨维特的实验茨维特：茨维特：俄国植物学家，主要从事植物色素的俄国植物学家，主要从事植物色素的研究工作，在研究工作，在1906 年发表的文章中，年发表的文章中，首次提出了色谱的概念。首次提出了色谱的概念。第4页
2、，此课件共91页哦茨维特的实验第5页，此课件共91页哦因此因此v色谱法是一种色谱法是一种分离分离方法。方法。它它的的特特点点是是：有有两两相相，一一是是固固定定相相，一一是是流流动动相相，两两相相作作相相向运动。向运动。vChromatographyv将色谱法用于分析中，则称为色谱分析。将色谱法用于分析中，则称为色谱分析。色谱分析是一种分离、分析法。色谱分析是一种分离、分析法。第6页，此课件共91页哦 2、色谱法分离原理v当流动相中所携带的混合物流过固定相时，就当流动相中所携带的混合物流过固定相时，就会和固定相发生作用会和固定相发生作用(力的作用力的作用)。由于混合物。由于混合物中各组分在中各
3、组分在性质和结构性质和结构上有差异，与固定相上有差异，与固定相发生发生作用的大小作用的大小也有差异。因此在同一推动也有差异。因此在同一推动力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间力作用下，不同组分在固定相中的滞留时间有长有短，从而按先后不同的次序从固定相有长有短，从而按先后不同的次序从固定相中流出中流出。第7页，此课件共91页哦3、色谱法的分类v 按流动相状态的不同，可分为按流动相状态的不同，可分为气相色谱法气相色谱法(GC)液相色谱法液相色谱法(LC)超临界流体色谱超临界流体色谱(SFC)第8页，此课件共91页哦什么是气相色谱法？v以气体为流动相的色谱法以气体为流动相的色谱法vGas Chro
4、matogaphy，简称简称GCv按固定相状态的不同可分为：按固定相状态的不同可分为：气固色谱气固色谱(GSC)气液色谱气液色谱(GLC)v适合分离分析适合分离分析易汽化易汽化（在（在-190-500范围内有范围内有0.2-10mmHg的蒸气压的）的蒸气压的）稳定、不易分解、不易反应稳定、不易分解、不易反应的样品，的样品，特别适合用于特别适合用于同系物、同分异构体同系物、同分异构体的分离。的分离。第9页，此课件共91页哦什么是液相色谱法？v以液体为流动相的色谱法以液体为流动相的色谱法vLiquid Chromatogaphy，简称简称LCv适适合合分分离离分分析析高高沸沸点点、热热不不稳稳定定
5、、离离子型的样品。子型的样品。第10页，此课件共91页哦应用举例应用举例(HPLC)第11页，此课件共91页哦v按固定相使用的形式可分为按固定相使用的形式可分为柱色谱（柱色谱（Column Chromatography）将固定相装在色谱柱内将固定相装在色谱柱内纸色谱（纸色谱（Paper Chromatography）用滤纸做固定相或固定相载体的色谱用滤纸做固定相或固定相载体的色谱薄层色谱（薄层色谱（Thin Lay Chromatography）固定相均匀涂在玻璃板或塑料板上固定相均匀涂在玻璃板或塑料板上 第12页，此课件共91页哦n 关于分配平衡p分配系数分配系数K(distribution
6、 coefficient)p分配比分配比k又称为容量因子、容量比、分配容量，是指在一定温度和又称为容量因子、容量比、分配容量，是指在一定温度和压力下，平衡状态时组分在固定相中的量与在流动相中的量之比值。压力下，平衡状态时组分在固定相中的量与在流动相中的量之比值。是衡量柱子对组分保留能力的重要参数是衡量柱子对组分保留能力的重要参数。第13页，此课件共91页哦p相比相比 色谱柱内固定相和流动相体积之比色谱柱内固定相和流动相体积之比 是柱型及结构的重要特征。是柱型及结构的重要特征。第14页，此课件共91页哦4.色谱相关术语v关于色谱峰关于色谱峰v关于保留值关于保留值v关于分配平衡关于分配平衡第15页
7、，此课件共91页哦n 关于色谱峰的术语峰峰高基线峰宽半峰宽峰面积标准偏差第16页，此课件共91页哦色谱峰宽（区域宽度）色谱峰宽（区域宽度）峰底宽峰底宽 Wb 在色谱峰两边的转折点所画的切线在色谱峰两边的转折点所画的切线 与基线相与基线相交的截距。交的截距。标准偏差标准偏差 拐点间距离的一半拐点间距离的一半 0.607h 半峰宽度半峰宽度 峰高一半处的峰宽度峰高一半处的峰宽度 W 1/2=2.354 峰底宽峰底宽 Wb=4 拐点处峰宽拐点处峰宽 W=2 第17页，此课件共91页哦（4 4）色谱图的信息色谱图的信息 a.色谱峰个数色谱峰个数 判断试样中所含组分的最少数判断试样中所含组分的最少数 b
8、.色谱保留值色谱保留值 定性定性 c.色谱峰面积或峰高色谱峰面积或峰高 定量定量 A=K C d.保留值与区域宽度保留值与区域宽度 评价柱分离效能依据评价柱分离效能依据 e.两峰间距两峰间距 评价两组分能否分离评价两组分能否分离 第18页，此课件共91页哦n 关于保留值的术语p死时间死时间(tM):):无保留组分出峰时间无保留组分出峰时间p保留时间保留时间(tR):):从进样开始到色谱峰最大值出现所需时间从进样开始到色谱峰最大值出现所需时间p调整保留时间调整保留时间(tR):):p死体积死体积(VM):):p保留体积保留体积(VR):):p调整保留体积调整保留体积(VR):):p相对保留值相对
9、保留值：第19页，此课件共91页哦二、色谱分析法基本理论v研究理论的目的研究理论的目的解决色谱峰的分离问题解决色谱峰的分离问题v三个色谱基本理论问题三个色谱基本理论问题色谱热力学问题色谱热力学问题发展高选择性色谱柱发展高选择性色谱柱色谱动力学问题色谱动力学问题发展高效能色谱柱发展高效能色谱柱分离条件的最优化问题分离条件的最优化问题分离条件优化分离条件优化第20页，此课件共91页哦1、色谱动力学理论 研究流出曲线展宽的本质及曲线形状变化研究流出曲线展宽的本质及曲线形状变化的影响因素的影响因素v塔板理论塔板理论v速率理论速率理论第21页，此课件共91页哦（1）塔板理论v推导推导 塔板理论将色谱柱比
10、作精馏塔，通过概率理论得到流塔板理论将色谱柱比作精馏塔，通过概率理论得到流出曲线方程出曲线方程：为标准偏差为标准偏差第22页，此课件共91页哦v当当t=tR时时，C=Cmax，峰峰高高正正比比于于进进样样量量C0，是是峰峰高高定定量量的的理论基础。理论基础。v当当n越越大大，柱柱效效越越大大，Cmax/C0越越大大。即即保保留留时时间间一一定定时，时，塔板数越多，峰越高塔板数越多，峰越高。vCmax反反比比于于tR，tR小小，Cmax大大，保保留留时时间间小小的的组组分分峰峰高且窄高且窄。tR大，大，Cmax小，小，保留时间大的组分峰低且宽保留时间大的组分峰低且宽。n 对色谱流出曲线方程的讨论
11、第23页，此课件共91页哦n 柱效 由流出曲线方程导出由流出曲线方程导出：H=L/nn是峰相对展宽的量度是峰相对展宽的量度n是柱效的量度是柱效的量度n是常数时，是常数时，W与与tR 成正比成正比n越越大大，H越越小小，表表明明组组分分在在柱柱中中达达到到的的分分配配平平衡衡次次数数越越多多，对对分分离离越越有有利利，但但还还不不能能预预言言各各组组分分有有被被分分离离的可能性。的可能性。第24页，此课件共91页哦n 塔板理论的贡献v塔塔板板理理论论有有助助于于我我们们形形象象的的理理解解色色谱谱的的分分离离过过程。程。v导导出出色色谱谱流流出出曲曲线线方方程程，它它符符合合高高斯斯分分布布，与
12、实验现象相吻合。与实验现象相吻合。v导出理论塔板数的计算公式，作为柱效的评导出理论塔板数的计算公式，作为柱效的评价指标价指标。第25页，此课件共91页哦n 塔板理论的局限v塔塔板板高高度度H是是一一个个抽抽象象的的物物理理量量，它它的的色色谱谱本本质质是是什什么么？它它与与哪哪些些参参变变量量有有关关，又又怎怎样样影影响响峰峰的的扩扩张张？对实验的指导意义有限。？对实验的指导意义有限。v不能解释流速对理论塔板数的影响。不能解释流速对理论塔板数的影响。v有些假设不合理，如没有考虑纵向扩散对色谱分有些假设不合理，如没有考虑纵向扩散对色谱分离的影响等。离的影响等。第26页，此课件共91页哦（2）速率
13、理论v概述概述速率理论是速率理论是1956年荷兰学者年荷兰学者Van Deemter等提出，因此又称等提出，因此又称作范第姆特方程。作范第姆特方程。运用运用流体分子规律流体分子规律研究色谱过程中产生研究色谱过程中产生色谱峰扩展色谱峰扩展的因素，的因素，导出了理论塔板高度与流动相线速度的关系，揭示了影响塔导出了理论塔板高度与流动相线速度的关系，揭示了影响塔板高度的动力学因素。板高度的动力学因素。第27页，此课件共91页哦n 气相色谱中速率方程的导出v速率理论讨论的是色谱峰展宽原因，速率理论讨论的是色谱峰展宽原因，即影响塔板数即影响塔板数n的因素，也就是影响的因素，也就是影响塔板高度塔板高度H的因
14、素。的因素。vH=A+B/u+Cu第28页，此课件共91页哦涡流扩散项A=2dp涡流扩散涡流扩散项项均匀性因均匀性因子子粒径粒径第29页，此课件共91页哦 涡流扩散项涡流扩散项A 由不等路径造成的色谱峰扩展由不等路径造成的色谱峰扩展。由于柱填料粒径大小不同，。由于柱填料粒径大小不同，粒度分布范围不一致及填充的不均匀，形成宽窄、长短不同的路粒度分布范围不一致及填充的不均匀，形成宽窄、长短不同的路径，因此流动相沿柱内各路径形成紊乱的涡流运动，有些溶质分径，因此流动相沿柱内各路径形成紊乱的涡流运动，有些溶质分子沿较窄且直的路径运行，以较快的速度通过色谱柱，发生分子子沿较窄且直的路径运行，以较快的速度
15、通过色谱柱，发生分子超前，反之，有些分子发生滞后，从而使色谱峰产生扩散。超前，反之，有些分子发生滞后，从而使色谱峰产生扩散。第30页，此课件共91页哦分子扩散项B/u项项其中其中B=2Dg弯曲因子扩散系数第31页，此课件共91页哦 分子扩散项分子扩散项 由于分子的纵向扩散造成的色谱峰扩展。由于分子的纵向扩散造成的色谱峰扩展。即由于即由于试样组分被载气带入色谱柱后，是以塞子的形式试样组分被载气带入色谱柱后，是以塞子的形式存在于色谱柱的很小一段空间中，由于在塞子前存在于色谱柱的很小一段空间中，由于在塞子前后存在浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵向后存在浓度梯度，因此使运动着的分子产生纵向扩散，引起
16、色谱峰扩展。扩散，引起色谱峰扩展。第32页，此课件共91页哦传质阻力项由气相传质阻力和液相传质阻力两项组成第33页，此课件共91页哦 气相传质阻力项气相传质阻力项C Cg g u u 试样组分从气相移动到固定相表面的过程中，由于质量试样组分从气相移动到固定相表面的过程中，由于质量交换过程需要一定时间（即传质阻力）而使分子有滞留倾向。交换过程需要一定时间（即传质阻力）而使分子有滞留倾向。在此过程中，部分组分分子随流动相向前运动，发生分在此过程中，部分组分分子随流动相向前运动，发生分子超前，引起色谱峰扩展。子超前，引起色谱峰扩展。容量因子第34页，此课件共91页哦 液相传质阻力项液相传质阻力项CL
17、 u u 试样组分从固定相表面移动到固定相内部再回到试样组分从固定相表面移动到固定相内部再回到表面的过程中，由于质量交换过程需要一定时间（即表面的过程中，由于质量交换过程需要一定时间（即传质阻力）而使分子有滞留倾向。传质阻力）而使分子有滞留倾向。在此过程中，部分在此过程中，部分组分分子先离开固定相表面，发生分子超前，引起色组分分子先离开固定相表面，发生分子超前，引起色谱峰扩展。谱峰扩展。液相扩散系数液膜厚度第35页，此课件共91页哦气相色谱中的速率方程第36页，此课件共91页哦n 速率方程给我们的什么启示？v为柱型的研究和发展提供理论依据为柱型的研究和发展提供理论依据v为操作条件的选择提供理论
18、指导为操作条件的选择提供理论指导v为色谱柱的填充提供理论指导为色谱柱的填充提供理论指导第37页，此课件共91页哦对柱型研究和发展的影响（1）A=0?Golay1957年提出年提出毛细管柱毛细管柱的概念的概念（opentube）毛细管柱毛细管柱A=0，H=B/u+CuH，N，分离能力大大提高分离能力大大提高第38页，此课件共91页哦对柱型研究和发展的影响（2）B=0?溶质在液体中的扩散系数溶质在液体中的扩散系数DL10-5cm2/s溶质在气体中的扩散系数溶质在气体中的扩散系数Dg10-1cm2/sDL Dg当采用液体作流动相时当采用液体作流动相时 B0液体作流动相时可用更细的固定相，液体作流动相
19、时可用更细的固定相，A HPLC柱效比柱效比GC要高要高23个数量级个数量级第39页，此课件共91页哦操作条件对柱效的影响（1）H-u H-u 曲线曲线第40页，此课件共91页哦载气线速度（流速）的影响最佳流速：最佳流速：u=(B/C)1/2实用最佳流速实用最佳流速：比最佳流速更快：比最佳流速更快A与流速无关与流速无关B/u：当流速小时，对：当流速小时，对H的大小起主导作用的大小起主导作用Cu：当流速大时，对：当流速大时，对H的大小起主导作用的大小起主导作用第41页，此课件共91页哦容量因子k的影响不同组分不同组分k不同不同，测出的柱效不同测出的柱效不同在气相传质阻力相中，在气相传质阻力相中，
20、k，Cg 理论上说理论上说k越小柱效越高，越小柱效越高，实际不可取实际不可取在液相传质阻力相中，在液相传质阻力相中，k ，Cl先先，后后当当k=1时，最大。时，最大。希望希望k在一个合适的范围内，通过改变柱温、固定相、在一个合适的范围内，通过改变柱温、固定相、柱型参数等可实现。柱型参数等可实现。第42页，此课件共91页哦柱温的影响间接影响、十分复杂间接影响、十分复杂对对k影响，对扩散系数影响，从而对柱效产生影响，但影响影响，对扩散系数影响，从而对柱效产生影响，但影响情况难以判断情况难以判断第43页，此课件共91页哦对色谱柱的填充提供理论指导（1）柱径：柱径越小，固定相越难填充均匀。柱径：柱径越
21、小，固定相越难填充均匀。柱柱长长L：柱柱长长增增加加，总总塔塔板板数数增增加加，但但分分离离时时间间将将增增加。加。固固定定相相粒粒径径dp：根根据据速速率率方方程程，粒粒径径减减小小，A项项减减小小，C项项减减小小，柱柱效效增增加加。但但粒粒径径太太小小，不不易易填填充充均均匀匀，A项项又又增大。增大。第44页，此课件共91页哦对色谱柱的填充提供理论指导（2）液膜厚度液膜厚度df：从柱效角度考虑，液膜越薄，柱：从柱效角度考虑，液膜越薄，柱效越高（根据速率方程），但允许的进样量效越高（根据速率方程），但允许的进样量减小。减小。第45页，此课件共91页哦（1）几个概念选择性系数v定义与相对保留值
22、(ri,s)基本相同v不同之处在于选择性系数是两个相邻峰的调整保留值之比（后峰比前峰，1），而不是被测物与标准物质的调整保留值之比（可小于1）v它是评价固定液选择性的指标。选择性系数越大，该柱对此相邻峰的分离越好。第46页，此课件共91页哦几个概念有效塔板数N有效v在在气气相相色色谱谱中中，通通常常用用有有效效塔塔板板数数N N有效和和有有效效塔塔板板高高度度H有效来来评评价价柱柱子子的的分分离离效效能能，它它扣扣除除了了死死体体积积对对分分离离的的影影响响，更更好好地地反反映映了了柱柱子子的的实实际际分分离离效效能。能。v柱效越高，该柱的分离能力越好。柱效越高，该柱的分离能力越好。第47页，
23、此课件共91页哦几个概念分离度Rn n R R越大，说明两组分分离得越好。越大，说明两组分分离得越好。越大，说明两组分分离得越好。越大，说明两组分分离得越好。n n 由于该定义综合了色谱动力学和热力学因素，可作为色谱柱的总由于该定义综合了色谱动力学和热力学因素，可作为色谱柱的总由于该定义综合了色谱动力学和热力学因素，可作为色谱柱的总由于该定义综合了色谱动力学和热力学因素，可作为色谱柱的总分离效能指标。分离效能指标。分离效能指标。分离效能指标。第48页，此课件共91页哦(2)色谱分离基本方程（Purnell方程）n 公式推导公式推导第49页，此课件共91页哦（3）色谱分离基本方程的启示要要改改善
24、善物物质质对对的的分分离离（提提高高R），即即提提高高两两相相邻邻物物质的分离度，可以采取以下措施：质的分离度，可以采取以下措施：提高柱效提高柱效N提高选择性系数提高选择性系数增大容量因子增大容量因子k第50页，此课件共91页哦N的影响，如何提高N？v分分离离度度R与与理理论论塔塔板板数数N的的平平方方根根成成正正比比关关系系，增增加加塔板数，有利于提高分离度。塔板数，有利于提高分离度。v增增加加柱柱长长可可增增加加N，改改善善分分离离，但但分分析析时时间间将将大大大大延延长，峰产生扩展。长，峰产生扩展。v减小塔板高度减小塔板高度H：根根据据速速率率方方程程的的启启示示制制备备一一根根性性能能
25、优优良良的的色色谱谱柱柱是是十十分分重要的。重要的。根据根据速率方程速率方程选择合适的色谱条件同样有效。选择合适的色谱条件同样有效。第51页，此课件共91页哦K的影响，如何改变k？v分离度与容量因子有关，容量因子越大，分离越好。分离度与容量因子有关，容量因子越大，分离越好。k 1 3 5 7 9 11 13 k/k+1 0.50 0.75 0.83 0.88 0.90 0.92 0.93 1.00v但但当当容容量量因因子子大大于于10，k/(k+1)的的改改变变不不大大，而而分分析析时时间间将大大延长。因此，将大大延长。因此，k的最佳范围是的最佳范围是1k10。第52页，此课件共91页哦v改变
26、容量因子的方法有：改变容量因子的方法有：改变柱温改变柱温改改变变相相比比，即即改改变变固固定定相相的的量量和和改改变变柱柱死死体体积积，其其中中死死体体积积对对k/(k+1)的的影影响响很很大大，使使用用死死体体积积大大的的柱子，分离度将受到很大损失。柱子，分离度将受到很大损失。在在高高效效液液相相色色谱谱中中改改变变流流动动相相的的配配比比是是最最简简便便、最最有有效的方法效的方法第53页，此课件共91页哦的影响，如何改变？N有效R=1.0R=1.51.001.0051.011.021.051.101.251.502.0065000016300042000710019004001406514
27、5000036700094000160004400900320145第54页，此课件共91页哦v相对保留值（选择性因子）相对保留值（选择性因子）越大，分离效果越好。越大，分离效果越好。v增大增大是提高分离度是提高分离度最有效最有效的手段。的手段。v改变柱温也可改变改变柱温也可改变。v在气相色谱中，在气相色谱中，增大增大最有效的手段是改变固定相，最有效的手段是改变固定相，选择合适的固定相种类是解决分离问题的关键选择合适的固定相种类是解决分离问题的关键v在高效液相色谱中，流动相的种类和配比是改善在高效液相色谱中，流动相的种类和配比是改善分离最简便有效的方法。分离最简便有效的方法。第55页，此课件共
28、91页哦（4）分离度究竟要多大？v一般来说一般来说R应大于应大于1.5。v具体工作中应根据具体工作中应根据样品要求样品要求和和定量方法定量方法来来确定。确定。例如：含量例如：含量50%的组分，要使峰高定量误差小于的组分，要使峰高定量误差小于1%，需达到需达到R1/2=1.28，而采用峰面积定量而采用峰面积定量R1/2需需1.00。含量含量1%的组分，要使峰高定量误差小于的组分，要使峰高定量误差小于1%，需达到，需达到R1/2=1.83，而采用峰面积定量而采用峰面积定量R1/2需需2.37。第56页，此课件共91页哦3.气相色谱操作条件的选择v流速流速v柱温柱温v气化温度气化温度v检测器温度检测
29、器温度v进样量进样量v载气种类载气种类v固定相种类固定相种类第57页，此课件共91页哦流速u（Fc）v根根据据速速率率方方程程，可可计计算算求求出出最最佳佳流流速速，此此时时柱柱效效最最高高。在在实实际际工工作作中中，为为缩缩短短分分析析时时间间，往往往往使使流速稍高于最佳流速。流速稍高于最佳流速。具具体体的的：对对于于填填充充柱柱，氮氮气气的的实实用用最最佳佳线线速速为为10-15cm/s；氢氢气气为为15-25cm/s；氦氦气气介介于于两两者者之之间间。若若填填充充柱柱内内径径为为4mm，则则体体积积流流速速为为氮氮气气30-40ml/min，氢氢气气40-60ml/min。第58页，此课
30、件共91页哦柱温Tcv直接影响分析效能和分析速度。直接影响分析效能和分析速度。v每每一一种种固固定定液液都都有有它它的的最最高高使使用用温温度度，柱柱温温不不可可超超过过这这一一温温度度，否则固定液挥发流失。否则固定液挥发流失。v柱柱温温太太高高，组组分分挥挥发发度度靠靠拢拢，不不利利于于分分离离。但但柱柱温温太太低低，被被测测组组分分的的扩扩散散速速度度下下降降，分分配配不不能能快快速速达达到到平平衡衡，影影响响峰峰型型，柱柱效下降，并使分析时间大大延长。效下降，并使分析时间大大延长。v柱柱温温选选择择的的原原则则是是，在在保保证证难难分分离离物物质质有有良良好好分分离离的的前前提提下下（分
31、分离离度度满满足足要要求求），尽尽可可能能采采取取较较高高柱柱温温，以以缩缩短短分分析析时间，保证峰型对称时间，保证峰型对称。第59页，此课件共91页哦汽化温度v一一般般进进样样方方法法下下，汽汽化化温温度度比比柱柱温温高高30-70。v进样量大时高一些好，保证瞬间汽化。进样量大时高一些好，保证瞬间汽化。v保证不可超过试样的分解温度。保证不可超过试样的分解温度。v其它气化温度与具体进样方式有关。其它气化温度与具体进样方式有关。第60页，此课件共91页哦检测器温度v一般大于或等于柱温，具体与检测器种类有关。一般大于或等于柱温，具体与检测器种类有关。第61页，此课件共91页哦进样量v液体试样一般进
32、样量液体试样一般进样量0.1-5l。v气体试样一般进样量为气体试样一般进样量为0.1-10ml。v具具体体视视柱柱类类型型，固固定定液液含含量量（不不能能超超过过柱柱容容量量）、进样方式、检测器的灵敏度和线性范围等确定。、进样方式、检测器的灵敏度和线性范围等确定。第62页，此课件共91页哦流动相（载气）种类v流动相的种类要视检测器种类确定。流动相的种类要视检测器种类确定。v常用的有氢气（热导用）、氮气（氢火焰用）、氦气常用的有氢气（热导用）、氮气（氢火焰用）、氦气（均可用，但价格较高）。（均可用，但价格较高）。v氢气和氦气适合于快速分析。氢气和氦气适合于快速分析。v氮气做载气峰型较好，柱效较高
33、。氮气做载气峰型较好，柱效较高。第63页，此课件共91页哦三、色谱定性与定量方法第64页，此课件共91页哦1.色谱定性分析(1)利用保留值及其规律定性 各物质在一定的色谱条件下均有确定不变的保留值，因此保留值可作为定性指标保留值可作为定性指标。利用纯物对照定性利用文献值对照定性第65页，此课件共91页哦纯物质对照定性v实现方法利用保留时间和保留体积定性 第66页，此课件共91页哦用相对保留值定性 用已知物增加峰高法定性用已知物增加峰高法定性 第67页，此课件共91页哦v应用范围：适用于简单混合物，对该样品已有了解并具有纯物质的情况。v优点：应用简便，不需要其他仪器。v缺点：定性结果的可信度不高
34、。提高可信度的方法：双柱、双体系定性第68页，此课件共91页哦文献值对照定性分析（GC）v实现方法测定相对保留值ri,s测定保留指数I v优点：无需纯物质；保留指数具有较好的重现性和精密度；只与固定相和柱温有关。只与固定相和柱温有关。v缺点：对结构复杂的物质，缺乏数据。v适用范围：适用于简单混合物，无需纯物质。第69页，此课件共91页哦(2)与其它仪器或化学方法联合定性v离线联用方式化学法仪器法v在线联用方式化学法仪器法第70页，此课件共91页哦离线联用方式收集方法：GC中一般采用液氮冷阱冷却后收集 应用范围：无标准物时，可对较为复杂的混合物进行定性分析缺点：麻烦第71页，此课件共91页哦在线
35、联用方式用化学方法辅助定性柱柱前前反反应应：在色谱柱前装上预处理柱，带有某些官能团的化合物在预柱中发生物理化学变化，其色谱峰会消失或移动，与反应前色谱图比较，可初步判断试样中含那些官能团。柱柱后后反反应应：在色谱柱后装上型毛细管分流器，将各组分导入官能团试剂反应管，利用官能团反应对组分进行定性。第72页，此课件共91页哦与其它仪器联用定性 混合物经色谱分离后，将各组分直接由接接口口导入其它仪器中进行定性。常用的联用方法有：GC-MS、GC-FTIR、LC-MS 其它仪器相当于色谱仪的检测器。色谱仪的检测器。使用范围：复杂样品的定性。优点：不需要标准物，定性结果可信度高，操作方便。缺点：需要特殊
36、仪器或设备。第73页，此课件共91页哦GC-MS第74页，此课件共91页哦2 色谱定量分析(1)色谱定量基础 色色谱谱定定量量分分析析是是基基于于被被测测物物质质的的量量与与峰峰面面积积成正比成正比。在一定色谱条件下有：第75页，此课件共91页哦（2）定量要解决的问题）定量要解决的问题v峰面积的测量和计算v校正因子的测量与计算v色谱定量方法及其应用第76页，此课件共91页哦峰面积的测量与计算v积分仪或色谱工作站积分仪或色谱工作站 简便、速度快，精度高，可达0.2-2%，对小峰及不对称峰的结果准确，是色谱发展趋势。v手动测量与计算手动测量与计算第77页，此课件共91页哦峰高乘半峰宽法：适于对称峰
37、峰高乘峰底宽度法：适于矮宽峰峰高乘平均峰宽法：适于不对称峰峰高乘保留值法：适于狭窄峰，快速简便，常用于工厂控制分析。第78页，此课件共91页哦校正因子的测量与计算v相对校正因子相对校正因子 由于绝对校正因子与仪器的灵敏度有关，又由于灵敏度与实验条件相关，且每一检测器的灵敏度都是不同的，它不容易测量准确，亦无通用性，所以实际工作中使用相相对对校校正正因子因子。第79页，此课件共91页哦n 相对校正因子的表达式v质量校正因子 v摩尔校正因子 v相对响应值 被测组分的被测组分的质量质量标准物质量标准物质量分子量分子量第80页，此课件共91页哦n 相对校正因子的测量理论上相对校正因子与试样、标准物质、
38、检测器类型、载气类型有关，与其它色谱条件无关。无纯物质时或对结果准确度要求不高时，相对校正因子可通过查表得。既无纯物，手册上又无数据时，可用一些计算方法估算这些物质的相对校正因子。第81页，此课件共91页哦定量方法v校正归一化法 含归一化v内标法 含内标标准曲线法v外标法 含单点校正第82页，此课件共91页哦n 校正归一化法推导推导：第83页，此课件共91页哦应应用用范范围围：当试样中各组分都能流出色谱柱，且在检测器上均有响应，各组分峰没有重叠时，可用此法。优优点点：简便、准确，当操作条件如进样量等变化时，对定量结果影响很小，该法适合于常量物质的定量。缺点缺点：对该法的苛刻要求限制了它的使用。
39、第84页，此课件共91页哦归一化法若各组分的定量校正因子相近或相同，则上式可简化为：第85页，此课件共91页哦n 内标法推导推导 将一定量的纯物质作为内标物，加入到准确称量的试样中。第86页，此课件共91页哦适用范围：适用范围：当只需测定试样中某几个组分，且试样中所有组分不能全部出峰时可用。优优点点：受操作条件的影响较小，定量结果较准确，使用上不象归一化法那样受到限制，此法适合于微量物质的分析。缺缺点点：每次分析必须准确称量被测物和内标物，不适合于快速分析。第87页，此课件共91页哦内标标准曲线法 fi,sms/m为常数K，此时Ci%=K(Ai/As)，以Ci%对1/As作标准曲线。优点：优点
40、：不必测校正因子，消除了某些操作条件的影响，方法简便，适合液体试样的常规分析。如白酒分析国标中采用此法。第88页，此课件共91页哦n 外标法（标准曲线法）用于常规分析用于常规分析优点：优点：操作简单，计算方便。缺缺点点：结果的准确度取决于进样量的重现性和操作条件的稳定性。该法必须定量进样。第89页，此课件共91页哦单点校正当被测试样中各组分的浓度变化范围不大时而用单点校正法。即配制一个与被测组分含量十分接近的标准溶液，定量进样，计算被测物的含量。第90页，此课件共91页哦（3）定量中的误差问题v样品的代表性（样品的前处理）v进样系统的影响v柱系统的影响v测量误差v定量结果的误差分析第91页，此课件共91页哦