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1、色谱定性定量方法第1页，共25页，编辑于2022年，星期二一、色谱定性方法色谱定性分析通常采用三种方法：色谱定性分析通常采用三种方法：1 色谱方法定性，根据保留值与己知物对照色谱方法定性，根据保留值与己知物对照定性或利用检测器响应差别进行定性。定性或利用检测器响应差别进行定性。2用其他仪器或化学方法定性。用其他仪器或化学方法定性。3与各种结构分析仪器联用定性。与各种结构分析仪器联用定性。第2页，共25页，编辑于2022年，星期二根据保留值定性根据保留值定性1 1 与已知物对照定性与已知物对照定性利用保留时间或保留距离定性：利用保留时间或保留距离定性：双色谱系统定性双色谱系统定性 双色谱系统定性
2、是改变色谱条件以改变分离选择双色谱系统定性是改变色谱条件以改变分离选择性，使不同物质显示不同保留值。降低柱温也能提性，使不同物质显示不同保留值。降低柱温也能提高分离选择性，因而降低柱温也可能提高色谱定性高分离选择性，因而降低柱温也可能提高色谱定性的准确性。的准确性。第3页，共25页，编辑于2022年，星期二 将试样和标准物的混合物分别在两根极性相差较大的将试样和标准物的混合物分别在两根极性相差较大的色谱柱上进行色谱分离色谱柱上进行色谱分离 观察标准物和未知物色谱峰在这两根柱子上是否观察标准物和未知物色谱峰在这两根柱子上是否始终重合，如两色谱峰始终重合，可判断为同一组份，始终重合，如两色谱峰始终
3、重合，可判断为同一组份，否则不是同一组份。可以避免不同组份由于保留值的否则不是同一组份。可以避免不同组份由于保留值的偶然一致性，可能发生的定性错误。偶然一致性，可能发生的定性错误。第4页，共25页，编辑于2022年，星期二2利用保留值经验规律定性 实验证明，在各种色谱方法和色谱系统中、同系物或结构相似的化合物保留值与分子结构单元重复值呈线性关系。例如，在恒温或等度淋洗色谱中，同系物保留值的对数与分子中碳原子数成正比，通常称为碳数规律：第5页，共25页，编辑于2022年，星期二 根据同系物几个组分的保留值能求出同系物其他组根据同系物几个组分的保留值能求出同系物其他组分的保留值。由同系物保留值对碳
4、数作图，也能求出分的保留值。由同系物保留值对碳数作图，也能求出同系物各组分保留值，用于定性鉴定。如图是气相色同系物各组分保留值，用于定性鉴定。如图是气相色谱的谱的lgtR-n lgtR-n 图。同一色谱条件下，不同的同系物其曲图。同一色谱条件下，不同的同系物其曲线斜率不同。线斜率不同。保留时间对数与碳数关系图保留时间对数与碳数关系图第6页，共25页，编辑于2022年，星期二沸点规律：沸点规律：气相色谱中，同系物或结构相同的同族化合气相色谱中，同系物或结构相同的同族化合物的沸点与保留值呈线性关系：物的沸点与保留值呈线性关系：根据沸点规律，按同族化合物沸点求出其保留值，根据沸点规律，按同族化合物沸
5、点求出其保留值，或根据保留值求出沸点对样品中组分定性。或根据保留值求出沸点对样品中组分定性。第7页，共25页，编辑于2022年，星期二 比保留体积对数与沸点关系图比保留体积对数与沸点关系图1 1 1 n-1 n-烷烃烷烃 2 2 醚类醚类 3 3 醛类醛类 4 n-4 n-伯醇伯醇第8页，共25页，编辑于2022年，星期二3 3利用文献保留数据定性利用文献保留数据定性 对于色谱定性分析，若实验室没有需要的标样，可以采对于色谱定性分析，若实验室没有需要的标样，可以采用文献提供的色谱保留数据定性。用文献提供的色谱保留数据定性。保留指数具有标准物易得到保留指数具有标准物易得到,测定精度高等优点，是气
6、测定精度高等优点，是气相色谱领域应用最多的定性数据。相色谱领域应用最多的定性数据。保留指数具有如下特点：保留指数具有如下特点：保留指数有效数字是三位，测定精度高，重复性保留指数有效数字是三位，测定精度高，重复性好，误差在好，误差在1 1以内。以内。受柱温影响较小，通常温度改变受柱温影响较小，通常温度改变10C10C，保留指数，保留指数变化约变化约0.05%0.05%，测定值与文献值易于重复，便于利用文献值定，测定值与文献值易于重复，便于利用文献值定性。性。在较小温度范围，保留指数与温度成线性关系，利在较小温度范围，保留指数与温度成线性关系，利用这个规律用内插法求出不同温度下的保留指数用这个规律
7、用内插法求出不同温度下的保留指数第9页，共25页，编辑于2022年，星期二利用检测器选择性响应定性利用检测器选择性响应定性 气相或高效液相色谱已有多种选择性检测器，它们气相或高效液相色谱已有多种选择性检测器，它们只对某些类型的化合物有响应。将两种不同选择性检测只对某些类型的化合物有响应。将两种不同选择性检测器联用或选择性检测器与通用型检测器联用，根据色谱器联用或选择性检测器与通用型检测器联用，根据色谱峰响应信号的差别，能提供化合物类型或结构信息，是峰响应信号的差别，能提供化合物类型或结构信息，是色谱定性的辅助方法之一。色谱定性的辅助方法之一。第10页，共25页，编辑于2022年，星期二第11页
8、，共25页，编辑于2022年，星期二用其他仪器和化学方法定性用其他仪器和化学方法定性分离样品定性鉴定技术分离样品定性鉴定技术第12页，共25页，编辑于2022年，星期二1 1 将试样经过一些特殊试剂处理，发生物理变化或化学反应将试样经过一些特殊试剂处理，发生物理变化或化学反应后，其色谱峰将会提前、移后或完全消失后，其色谱峰将会提前、移后或完全消失2 2 比较处理前后色谱图的差异，以及在柱后用化学试剂鉴定比较处理前后色谱图的差异，以及在柱后用化学试剂鉴定流出物，就可初步定性鉴别试样中含有哪些官能团流出物，就可初步定性鉴别试样中含有哪些官能团第13页，共25页，编辑于2022年，星期二色谱色谱质谱
9、联用技术质谱联用技术 仪器联用技术是当代分析仪器发展的重要方向，而仪器联用技术是当代分析仪器发展的重要方向，而以色谱联用技术最为活跃。各种结构分析仪器提供物质以色谱联用技术最为活跃。各种结构分析仪器提供物质的定性鉴定信息，但这些仪器方法大多数只能用于纯化的定性鉴定信息，但这些仪器方法大多数只能用于纯化合物或简单混合的的直接鉴定。若将结构分析仪器作为合物或简单混合的的直接鉴定。若将结构分析仪器作为色谱鉴定器，与色谱联用，特色谱的高分离能力和结构色谱鉴定器，与色谱联用，特色谱的高分离能力和结构分析仪器的成分鉴定能力相结合，使各种色谱联用技术分析仪器的成分鉴定能力相结合，使各种色谱联用技术成为最有效
10、的复杂混合物的分离、鉴定手段。例如气相成为最有效的复杂混合物的分离、鉴定手段。例如气相色谱色谱质谱、气相色谱质谱、气相色谱傅里叶变换红外光谱、液相色谱傅里叶变换红外光谱、液相色谱质谱、液相色谱傅里叶变换红外光谱、液相色谱质谱、液相色谱傅里叶变换红外光谱、液相色谱-核磁核磁共振波谱共振波谱第14页，共25页，编辑于2022年，星期二二、色谱定量方法1.1.定量依据和校正因子定量依据和校正因子 在一定的操作条件下，被测组份的质量在一定的操作条件下，被测组份的质量mi与检测器产生的响应信号（色谱与检测器产生的响应信号（色谱图上表现为峰面积）图上表现为峰面积）Ai成正比，比例系数称为峰面积绝对校正因子
11、成正比，比例系数称为峰面积绝对校正因子fi，即，即mi=fiAi 这就是色谱定量分析的依据这就是色谱定量分析的依据 绝对校正因子主要由仪器的灵敏度所决定，并与分析的操作条件有密切关绝对校正因子主要由仪器的灵敏度所决定，并与分析的操作条件有密切关系系 同一种检测器对不同物质具有不同的响应值，即使两种物质的含量同一种检测器对不同物质具有不同的响应值，即使两种物质的含量相等，在检测器上得到的信号相等，在检测器上得到的信号Ai也往往是不相同的，而且它不易准确也往往是不相同的，而且它不易准确测定，因此无法直接用于定量分析测定，因此无法直接用于定量分析第15页，共25页，编辑于2022年，星期二 为使峰面
12、积能正确反映出物质的量，必须采用相为使峰面积能正确反映出物质的量，必须采用相对校正因子对校正因子 把混合物中的不同组份的峰面积校正成相当于把混合物中的不同组份的峰面积校正成相当于某一标准物质的峰面积，用于计算各组份的含量某一标准物质的峰面积，用于计算各组份的含量1.1.定量依据和校正因子定量依据和校正因子第16页，共25页，编辑于2022年，星期二相对校正因子相对校正因子fis是指某组份是指某组份i的绝对校正因子与标准物质的绝对校正因子与标准物质s的绝对校正的绝对校正因子之比值，通常简称为校正因子，即因子之比值，通常简称为校正因子，即 标准物质：标准物质：苯（用于热导检测器）苯（用于热导检测器
13、）TCDTCD苯苯；正庚烷（用于氢火焰离子化检测器）正庚烷（用于氢火焰离子化检测器）FIDFID正庚烷正庚烷 质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子质量校正因子、摩尔校正因子和体积校正因子由于被测组份由于被测组份由于被测组份由于被测组份i i所使用的计量单位不同，校正因子又可分为质量校正因子所使用的计量单位不同，校正因子又可分为质量校正因子所使用的计量单位不同，校正因子又可分为质量校正因子所使用的计量单位不同，校正因子又可分为质量校正因子f fmm、摩尔校正因子、摩尔校正因子、摩尔校正因子、摩尔校正因子f fn
14、n和体积校正因子和体积校正因子和体积校正因子和体积校正因子f fV V1.1.定量依据和校正因子定量依据和校正因子第17页，共25页，编辑于2022年，星期二某组份某组份i与其等量的标准物与其等量的标准物s的响应值之比值称为相对响应值，的响应值之比值称为相对响应值，用用Sis表示，它与相对校正因子互为倒数，即表示，它与相对校正因子互为倒数，即1.1.定量依据和校正因子定量依据和校正因子Sis或或或或f fis is只与被测组份、标准物质以及检测器的类型有关，不只与被测组份、标准物质以及检测器的类型有关，不只与被测组份、标准物质以及检测器的类型有关，不只与被测组份、标准物质以及检测器的类型有关，
15、不受操作条件、柱温、载气流速和固定液的性质等因素的影响，受操作条件、柱温、载气流速和固定液的性质等因素的影响，受操作条件、柱温、载气流速和固定液的性质等因素的影响，受操作条件、柱温、载气流速和固定液的性质等因素的影响，因而使用方便。因而使用方便。因而使用方便。因而使用方便。第18页，共25页，编辑于2022年，星期二相对校正因子的测定方法 准确称量被测组份和标准组份（色谱纯试剂，纯度应大准确称量被测组份和标准组份（色谱纯试剂，纯度应大于于9999），混合均匀后，在色谱操作条件下进行分析。从），混合均匀后，在色谱操作条件下进行分析。从色谱图上分别测量出相应的峰面积，从而计算出质量校正色谱图上分别
16、测量出相应的峰面积，从而计算出质量校正因子。因子。常用化合物的校正因子也可以查阅常用化合物的校正因子也可以查阅“色谱手册色谱手册”及有关参及有关参考文献。考文献。1.1.定量依据和校正因子定量依据和校正因子第19页，共25页，编辑于2022年，星期二2.峰面积的测量准确测量法准确测量法 用计算机测量用计算机测量 通常高级色谱仪配有计算机，能自动计算峰面积通常高级色谱仪配有计算机，能自动计算峰面积 用自动积分仪测量用自动积分仪测量 它能自动测出曲线所包围的面积，测量精度达它能自动测出曲线所包围的面积，测量精度达0.20.22 2 上述两种方法分析速度快，线性范围广，对小峰或不规上述两种方法分析速
17、度快，线性范围广，对小峰或不规则的峰也能得出较准确的测定结果则的峰也能得出较准确的测定结果第20页，共25页，编辑于2022年，星期二2.峰面积的测量近似测量法近似测量法 对称峰可用峰高乘半高峰宽法：对称峰可用峰高乘半高峰宽法：在相对计算时可省略系数，狭窄峰还可将半高峰宽视为在相对计算时可省略系数，狭窄峰还可将半高峰宽视为常数以峰高计算常数以峰高计算 不对称峰可用峰高乘平均峰宽法：不对称峰可用峰高乘平均峰宽法：平均峰宽是指在峰高平均峰宽是指在峰高0.150.15和和0.850.85处分别测量的峰宽的平均处分别测量的峰宽的平均值值第21页，共25页，编辑于2022年，星期二3.常用定量方法归一法
18、归一法若试样中各组份都能流出色谱柱并在所用的检测器上都能产生信号显示出色若试样中各组份都能流出色谱柱并在所用的检测器上都能产生信号显示出色谱峰，则可测量所有组份色谱峰的峰面积，由下列公式计算各组份的含量谱峰，则可测量所有组份色谱峰的峰面积，由下列公式计算各组份的含量Ai为任一组份的峰面积，为任一组份的峰面积，fi为任一组份的质量校正因子为任一组份的质量校正因子归一法的优点是无需标样，结果准确，操作简便，操作条件（如进归一法的优点是无需标样，结果准确，操作简便，操作条件（如进样量、流速等）变化对测定结果影响较小，宜于分析多组份试样中样量、流速等）变化对测定结果影响较小，宜于分析多组份试样中各组份
19、的含量。各组份的含量。第22页，共25页，编辑于2022年，星期二ms和和mi分别为内标物和被测组份的质量分别为内标物和被测组份的质量As和和Ai分别为内标物和被测组份的峰面积分别为内标物和被测组份的峰面积fis为组份为组份i相对于内标物相对于内标物s的相对校正因子的相对校正因子 内标法内标法用一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据被测试样和用一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据被测试样和用一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据被测试样和用一定量的纯物质作内标物，加入到准确称量的试样中，根据被测试样和内标物的质量比及相应的色谱峰面积之比，计算被测组分
20、的含量内标物的质量比及相应的色谱峰面积之比，计算被测组分的含量内标物的质量比及相应的色谱峰面积之比，计算被测组分的含量内标物的质量比及相应的色谱峰面积之比，计算被测组分的含量第23页，共25页，编辑于2022年，星期二选择内标物有四个要求：选择内标物有四个要求：（a）内标物应是该试样中不存在的纯物质；（b）它必须完全溶于试样中，并与试样中各组份的色谱峰能完全分离；（c）加入内标物的量应接近于被测组份；（d）色谱峰的位置应与被测组份的色谱峰的位置相近，或在几个被测组份色谱峰中间。内标法的优点：内标法的优点：A.不需标准样品B.测定的结果较为准确由于通过测量内标物及被测组份的峰面积的相对值来进行计
21、算，因而在一定程度上消除了操作条件等的变化所引起的误差内标法的缺点：内标法的缺点：A.操作程序较为麻烦，每次分析时内标物和试样都要准确称量B.有时寻找合适的内标物也有困难可用内标校正曲线法进行定量测定第24页，共25页，编辑于2022年，星期二外标法外标法外标法就是标准曲线法外标法就是标准曲线法用标样配成一系列不同浓度的标准溶液，在一定操作条件下，分别定量用标样配成一系列不同浓度的标准溶液，在一定操作条件下，分别定量进样测量，绘制峰面积对标液浓度的标准曲线。并在相同条件下，注入进样测量，绘制峰面积对标液浓度的标准曲线。并在相同条件下，注入相同体积的被测试样测出峰面积，在标准曲线上求出被测组份的含量相同体积的被测试样测出峰面积，在标准曲线上求出被测组份的含量外标法简便，不需用校正因子，但需要标样并且进样量要求十分准确，外标法简便，不需用校正因子，但需要标样并且进样量要求十分准确，操作条件也需严格控制操作条件也需严格控制ACsAxCx第25页，共25页，编辑于2022年，星期二